Wetterstation - Vorüberlegungen

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01.08.2020

Ich habe schon verschiedentlich in Mußestunden darüber nachgedacht, eine eigene Wetterstation zu bauen und zu betreiben. Diese Überlegungen mündeten in den letzten Wochen in konkrete Maßnahmen.

Die Station sollte ihre Daten per Funk an eine Zentrale zur Datenerfassung senden. Sie sollte ohne ständige Stromquelle auskommen und idealerweise über eine Woche ohne Wartung funktionieren. Als absolutes Minimum wollte ich Temperatur und Luftdruck messen. Es sollte im Kontext der Station keine Auswertung der Daten geben - die erfassten Daten sollten in eine Zeitreihendatenbank laufen und dort für spätere Auswertungen gespeichert werden. Einige Ideen dafür fand ich hier.

Für spätere Erweiterungen waren von mir ein Gehäuse in der Art eines Stevenson-Screen und die Erweiterung der Sensorik um Sensoren für Helligkeit, Luftfeuchte, Regenmenge, Windstärke und Windrichtung geplant.

Der Sensor für Windrichtung wird aller Wahrscheinlichkeit nach nicht realisiert, da ich in meinem Grundstück in allen Richtungen von Häusern und hohen Bäumen umstellt bin, die den Wind ablenken und dämpfen, so daß eine Erfassung der am Sensor auftreffenden Windrichtung keine Aussagekraft hätte. Zu den einzelnen "fachlichen" Daten, die erfasst werden kommen noch einige technische hinzu. Das sind aktuell: Spannung des LiPo-Akkus zur Stromversorgung und Uhrzeit der erfassten Daten.

Die Uhrzeit wird in bewährter Form mittels NTP ermittelt. Die Ermittlung der Akkuspannung erfolgt später, da die ersten Versuche mittels des RaspberryPi Zero W erfolgen werden, der noch traditionell über ein entsprechendes Micro-USB-Netzteil versorgt werden wird.

Die Daten werden in eine InfluxDB eingespeist, von wo sie auch mittels Grafana visualisiert werden. Zusätzlich bietet das die Möglichkeit, Alarme zu definieren, über die man zum Beispiel darüber informiert werden könnte, dass der Akku geladen werden sollte.

Zunächst erstellte ich einen ersten Prototyp, der aus einem RaspberryPi Zero W bestand, der mit einem BMP085 Sensor zur Erfassung von Luftdruck und Temperatur verbunden wurde. Dieser Sensor verfügt über eine I2C-Schnittstelle. Der Test war erfolgreich, die Daten wurden wie geplant in InfluxDB gespeichert und standen zur Auswertung mittels Grafana bereit.

Der Sensor wurde von mir benutzt, weil ich ihn in meiner Bastelkiste gefunden habe - heutzutage würde ich bei einer Neuanschaffung eventuell auf BMP280 oder BMP680 ausweichen - sie sind neuer und können alternativ per SPI angebunden werden. Der BMP680 erfasst neben Luftdruck und Temperatur auch Luffeuchte und Gaskonzentration (volatile organic compounds).

Hier noch einige Links:

Artikel, die hierher verlinken

Wetterstation in Test

05.08.2020

Ich hatte bereits über meine Vorüberlegungen zur Wetterstation berichtet. Nun habe ich die Hardware ein grpßes Stück in Richtung Zielkonfiguration geändert und den ersten Langzeittest gestartet.

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