{"id":374,"date":"2017-02-20T21:31:44","date_gmt":"2017-02-20T20:31:44","guid":{"rendered":"http:\/\/skunklog.de\/?p=374"},"modified":"2021-01-24T20:15:27","modified_gmt":"2021-01-24T19:15:27","slug":"klimalogger-prototyp","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/skunklog.de\/?p=374","title":{"rendered":"Klimalogger – Prototyp"},"content":{"rendered":"

Das hatte ich selber nicht geglaubt. Seit Mitte Januar 2017 l\u00e4uft mein Steckbrett-Prototyp des Klimaloggers und sammelt flei\u00dfig Wetterdaten. Nach einigen Optimierungen quasi st\u00f6rungsfrei und stabil. Ich bin so frei und klopfe mir auf die Schulter!<\/p>\n

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Klimalogger – Sensorpaket auf dem Nordbalkon<\/figcaption><\/figure>\n

Tats\u00e4chlich bin ich \u00fcberrascht, wie gut das alles funktioniert. Zwar ist das noch der Prototyp aber dabei soll es nicht bleiben: ein mit ordentlicher Lochplatine und mit Steckern versehenes Sensorpaket ist derzeit im Bau. Ein kleines Wetterh\u00e4uschen w\u00e4re nicht schlecht und wir werden sehen, wie sich die Sache entwickelt. Das durchsichtige Geh\u00e4use ist eine ausgemusterte Frischhaltedose, die ich auf dem Nordbalkon einigerma\u00dfen gut vor Regen und direkter Sonneneinstrahlung gesch\u00fctzt aufgestellt habe.<\/p>\n

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Sensorpaket – aufgeklappt<\/figcaption><\/figure>\n

Sie enth\u00e4lt verschiedene Sensoren f\u00fcr Temperatur, rel. Feuchte, Luftdruck und Licht sowie ein Funkmodul um kleine Datenpakete ein paar Meter weiter auf meinen Schreibtisch zu senden. Dort steht ein Raspberry Pi 2 Modell B, der selber auch nochmal mit Temperatur- und Feuchtesensor ausger\u00fcstet ist.<\/p>\n

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Himbeerkuchen mit Anhang<\/figcaption><\/figure>\n

Hier werden die Daten aufbereitet, in monatlichen Logdateien gespeichert und ausgew\u00e4hlte Daten und Diagramme regelm\u00e4\u00dfig auf eine kleine Homepage hochgeladen (Bild ist Link):<\/p>\n

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kleine, separate Homepage<\/figcaption><\/figure>\n

Wie gesagt, derzeit noch alles Prototypenstatus aber schon so gut, dass sich sogar die beste Ehefrau von allen den Link gemerkt hat um jederzeit nachsehen zu k\u00f6nnen, was bei uns vor der T\u00fcr grade die Temperatur so macht.<\/p>\n

Und weil das gerade so sch\u00f6n stabil l\u00e4uft, ist der Bau des Nachfolgemodells leicht in den Hintergrund getreten. Obwohl schon so 80% fertig sind. Das alles mache ich ja nicht (nur?) aus dem Grund, am Ende die perfekte Wetterstation zu betreiben, sondern weil links und rechts auf dem Weg dorthin interessante Dinge aufpoppen<\/del> in Erscheinung treten, die ich mir oft gerne n\u00e4her ansehen m\u00f6chte. Ohne mich dabei zu verzetteln. Deswegen nenne ich es „Sidestudies“. Klingt doch schon viel wissenschaftlicher.<\/p>\n

Energieversorgung<\/h5>\n

Einer der Aspekte, der sich durchaus zu hinterfragen lohnt, ist die Kleinigkeit mit der Energieversorgung. Hab schon viel \u00fcber Hochrechnungen gelesen, welche phantastischen Batterielaufzeiten mit den aktuell gemessenen, quasi verschwindend kleinen Str\u00f6men im \u00b5A-Bereich sicherlich m\u00f6glich sind. Aber kaum etwas \u00fcber die realisierten Zeiten. Komisch. Mich interessiert also mehr, was wirklich drin ist. Wie lange halten Batterien im vorhandenen Setup wirklich<\/em>? Da brauchts halt auch Geduld. Nat\u00fcrlich k\u00f6nnte man auf eine Spannungsversorgung mit Trafo zur\u00fcckgreifen. K\u00f6nnte man. Ist aber langweilig. Nebenbei m\u00f6chte ich keine 230V-Quelle dauernd auf dem Balkon angezapft wissen. Gut, drinnen am Raspi gehts nicht anders, aber der muss auch mehr rechnen. Daf\u00fcr hat er von mir einen ordentlich dimensionierten Originaltrafo spendiert bekommen, der nichtmal handwarm wird. Das beruhigt.<\/p>\n

Step-Up<\/h5>\n

Die Sensoren und der verwendete ATmega328P-PU wollen mit einer m\u00f6glichst konstanten Spannung versorgt sein. Um alles unter einen Hut zu bekommen, sind hier 3,3V genau richtig. Das verwendete Funkmodul (nRF24L01+) zum Beispiel w\u00fcrde bei 5V wahrscheinlich<\/del> sterben. Nach einigen anf\u00e4nglichen Experimenten bin ich auf sogenannte Step-Up Regler gesto\u00dfen. Da gibts welche, die machen aus einer Spannung kleiner als 1,5V mit guter Genauigkeit 3,3V. Die saugen eine Batterie so richtig aus und liefern dabei noch ausreichend Strom. Alles in Grenzen nat\u00fcrlich, aber sie liefern. Die kleinen Kerlchen begeistern mich und haben sich bisher bestens bew\u00e4hrt.<\/p>\n

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Pololu 3.3V Step-Up Voltage Regulator U1V10F3<\/figcaption><\/figure>\n

Der Klimalogger zeichnet neben den Temperatur- und sonstigen Daten auch die verbleibende Spannung der zwei in Reihe geschalteten 1,5V-Zellen auf. Die Ausgangsspannung des Step-Up-Reglers wird dabei als konstant angenommen und dient gleichzeitig als Referenzspannung, gegen die die anderen „gemessenen“ Spannungen verglichen werden. Alles im Rahmen der allgegenw\u00e4rtigen Ungenauigkeiten und Unsch\u00e4rfen, v\u00f6llig klar. Aber meist kommt es eher auf relative Unterschiede bzw \u00c4nderungen an als absolute Genauigkeiten. Damit kann ich leben. Korrekt Kalibrieren und richtig Messen ist eine Wissenschaft f\u00fcr sich. Mir geht es hier eher ums Hinsehen, Vergleichen und Erkennen.<\/p>\n

Aktuell l\u00e4uft das Sensorpaket schon \u00fcber 30 Tage mit zwei AA-Batterien. Vor zwei Tagen sah die Restspannung der beiden in Reihe geschalteten Mignons aus dem Discounter (1,59\u20ac pro 8 St\u00fcck) \u00fcber die letzten 30 Tage so aus:<\/p>\n

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Restspannung Versorgungsbatterien<\/figcaption><\/figure>\n

Die Einheiten auf der Ordinatenachse sind etwas ungl\u00fccklich in kilo-milli-Volt angegeben. Ginge sch\u00f6ner. Es ist gut zu sehen, dass die Spannung in dieser Zeit von etwa 2800mV auf rund 1700mV abgefallen ist. Der Step-Up-Regler hielt w\u00e4hrend der ganzen Zeit die Ausgangsspannug auf 3,3V. Was daran zu erkennen ist, dass es dieses Diagramm \u00fcberhaupt gibt. Schlie\u00dflich mu\u00dften dazu die Daten \u00fcbertragen werden und das Funkmodul braucht 3,3V, wenn es nicht grade schl\u00e4ft. Interessant ist die Welligkeit des Verlaufs, die sicher etwas mit der Au\u00dfentemperatur zu tun haben muss, denn nachts war es teilweise deutlich unter Null Grad Celsius und tags\u00fcber im Plusbereich. Batterien sind nunmal kleine Chemiefabriken was gleichzeitig Temperaturabh\u00e4ngigkeit bedeutet. Aktuell liegt die Restspannung bei 908mV<\/del> 890mV<\/del> 804mV und ich warte darauf, dass es der Regler nicht mehr packt. Der Verlauf zeigt schon recht steil nach unten.
\nSpannend!
\nMuss ich mir n\u00e4her ansehen, wenn es soweit ist. Aber zuvor werde ich neue Batterien einsetzen…<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Das hatte ich selber nicht geglaubt. Seit Mitte Januar 2017 l\u00e4uft mein Steckbrett-Prototyp des Klimaloggers und sammelt flei\u00dfig Wetterdaten. Nach einigen Optimierungen quasi st\u00f6rungsfrei und stabil. Ich bin so frei und klopfe mir auf die Schulter!<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[40],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/374"}],"collection":[{"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=374"}],"version-history":[{"count":98,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/374\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":835,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/374\/revisions\/835"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=374"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=374"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/skunklog.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=374"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}