Mini-Rucksack-Wetterstation, was, wie?

Hallöchen.
Ja, mich gibts noch- nur hab ich derzeit einfach sehr viel um die Ohren....

Aber ich möchte nun, im Winter, wieder bisschen weiter basteln (hab ja einiges angefangenes auf Halde) und:

ich brauch noch was: ich möchte mir eine Mini-"Wetterstation" für den Rucksack-Träger bauen.

Bin ja recht oft und teilweise auch länger zu Fuss unterwegs, und da fänd ich es ganz nett, ab und zu aktuelle Daten, z.B. die Temperatur, da zu haben.

Ausserdem habe ich in näherer Zukunft vor, ein anderes, gewichtstechnisch "kleines" Projekt endlich mal in Angriff zu nehmen, wofür das hier ne gute Fingerübung wäre.

Ich will mir also ein tragbares Thermometer bauen. Eventuell soll auch noch Luftdruck und Luftfeuchte angezeigt werden. Weiteres- nun ja. vielleicht.

Wichtig: das Ganze soll so klein wie sinnvoll werden, ich will es später am Ruchsack-Träger (MOLLE-System oder D-Ring) befestigen können. Ein Uno wär hier viel zu gross und- unnötig.
Ausserdem sollte es natürlich so leicht wie möglich werden, mein Rucksack wiegt unterwegs des öfteren mehr als genug.
Stromversorgung mittels Akku- Solar ist zu unzuverlässig und zu gross.

Grober Plan bisher:

Pro Mini (3.3V-Ausführung), zusammen mit nem einzelligen LiPo, einem OLED (128x64 oder 128x32, wobei ich ersterem den Vorzug geben würde), dazu ein DS18B20 als Thermometer.
Lademöglichkeit über USB mit sowas:
http://www.ebay.com/itm/5V-Mini-USB-1A-Lithium-Battery-Charging-Lipo-Charger-Module-for-Arduino-A866-MA-/131304520047
Lipo dazu- hmmm. Etwas um die 500mAh, zum einen haben die noch ne handliche Grösse, zum anderen aber kann man gute dann mit 2C laden, z.B. aus ner Powerbank.
Kleiner wäre mir recht, aber: kann man bei dieser Ladeplatine den Ladestrom einstellen?
Dazu find ich nix...

Dazu dann eventuell noch einen BMP 180, die laufen ja auch mit 3.3V, und vielleicht noch ein DHT...

Wichtig wäre ebenfalls eine "Bedienmöglichkeit". Wasserdicht, wenns geht (die Sensoren kann man von der Elektronik getrennt verbauen, und das Ganze ggf. vergiessen, mit Plastidip oder so).
Zumindest ein Knopf sollte her, denn ich möchte sowohl die Min/Max-Werte auf Dauer im EEPROM ablegen, als auch die "Tagesspitzen". Die müssen natürlich auch mal gelöscht werden, und evtl. weitere Funktionen aufgerufen werden.
Touch-Sensor?

Fragen:

-hat jemand schonmal was mit dieser Lade-Platine gemacht, oder kennt sich damit aus?
Ich würd nämlich gerne nen deutlich kleineren Akku verbauen, denn 500mAh brauch ich niemalsnich, das Ding muss lediglich max 10 Stunden am Stück laufen (unterwegs per Powerbank nachladen ist kein Problem). Wichtiger ist geringes Gewicht (auch im Hinblick auf spätere Projekte).
Aber dann muss der Ladestrom runter gesetzt werden...

  • welche Möglichkeiten, eine Eingabe zu tätigen, gibt es, die völlig wasserdicht sind? Ich kenne da momentan nur diese kleinen kapazitiven Touch-Sensoren (TTP223B)- taugen die was?
    Durch das grafische OLED-Display genügt einer, ich kann ja ein Menü aufsetzen.

-Welche Sensoren wären am besten, für die zu verwendende 3.3V-Technik?
Ich möchte:
Temperatur von minus 30 bis plus 50 Grad, und das mindestens in 0.5-Grad-Schritten
Luftfeuchte
Luftdruck
evtl. noch ne RTC (eher nicht, um es klein zu halten, andererseits wäre die schon interessant, fürs Logging).
Helligkeitssensor (grob, um das Display dimmen zu können-> stromsparen, ausserdem ist ein OLED bei Dunkelheit viel zu hell)
Akkuüberwachung (um den LiPo nicht zu tief zu entladen)-> hier reicht ein simpler Widerstand

-Muss ich das Gehäuse beheizen?
Okok, minus 30 sind auch hier oben sehr selten, aber 20 nicht...Anfang Januar haben wir das schon mal.
Falls ja: wie?

Der Plan sieht vor, die gesamte Elektronik (ausser den Sensoren) in ein kleines, dichtes Gehäuse zu stopfen, ggf. sogar vergossen, und die Sensoren "dahinter" (oder davor oder so) separat zu befestigen. Dann kann man die, bei Korrosion, leicht mal wechseln.

Falls jemand noch weitere Ideen, Verbesserungen oder Vorschläge hat: her damit. Ich hab noch nichts eingekauft, das soll demnächst los gehen, ich bin also noch völlig flexibel, insbesondere was die Sensoren und die Stromversorgung angeht. Beim Display eigentlich auch, aber ich wüsste nix geeigneteres, da die OLED wohl (von E-Papers abgesehen) die stromsparendste Möglichkeit sind, und obendrein ausreichend Platz bieten, um mehrere Werte anzeigen zu können. Ob es ein monochromes oder farbiges wird, entscheidet die Bastelkasse.

Das Ganze soll möglichst günstig sein, denn genaugenommen ist es lediglich eine Vorbereitung auf ein, ich sage mal, ähnliches Projekt (Datenlogger für eine Modellrakete), wo es dann auf Schnelligkeit, Genauigkeit, Robustheit ( ~20G ! ), Gewicht und minimale Grösse noch mehr ankommen wird.

hi,

für kapazitives touch gibt es die:

https://www.amazon.de/MPR121-Breakout-Kapazitiven-Touch-Sensor-Controller-Modul-I2c-Tastatur/dp/B01GQ3SZNS/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1479288693&sr=8-1&keywords=MPR121

http://www.ebay.de/itm/MPR121-Breakout-V12-Proximity-Keyboard-Touch-Sensor-Capacitive-Touch-Sensor-/381203714996?hash=item58c18313b4:g:M74AAOSwTA9X30YG

https://de.aliexpress.com/item/MPR121-Breakout-v12-Proximity-Capacitive-Touch-Sensor-Controller-Keyboard-Development-Board/32648356290.html?spm=2114.010208.3.114.ybGj5i&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1_116_10065_117_10068_114_115_113_10084_10083_10080_10082_10081_10060_10061_10062_10056_10055_10037_10054_10033_10059_10032_10078_10079_10077_10073_10096_10070_423_10052_10050_424_10051,searchweb201603_9&btsid=9c8a205c-fff9-4814-874f-db4b5dedb6d6

http://www.banggood.com/MPR121-Breakout-V12-Proximity-Capacitive-Touch-Sensor-Module-p-970991.html?rmmds=search

funktionieren gut. gibt es auch als reine smd um 'nen euro.

gruß stefan

Das Lademodul hat einen TP4056 verbaut, dazu findet man auch ein Datenblatt. Aus dem geht hervor, dass man einen Widerstand RProg entsprechend des Ladestroms anpassen kann. Auf dem fertigen Modul scheint dieser hartverdrahtet zu sein, wenn du mehr Spielraum braucht, musst du den Widerstand auslöten und gegen einen anderen tauschen.
Wenn es um kleine Mikrocontroller-Module mit integriertem Ladecontroller geht, kann man meines Erachtens auch mit Adafruits Feather-Reihe wenig falsch machen, z.B. http://www.exp-tech.de/adafruit-feather-m0-adalogger. Gibts natürlich auch mit leistungsschwächerem AVR.

[OT]

Mir erschiene es sinnvoller, die Herzfrequenz des Rucksackträgers zu messen/loggen. :wink:

Verkabelt, oder via Laufequipment-Hack (gibt es sicher...), ...

Die Temperatur- und Luftdruck- Dynamik eines zu Fuß bewegten Körpers ist doch eher... unspektakulär.

[/OT]

Danke schon mal.

@Wandall: das macht mein Handy eh, wenn ich es denn wollen würde (Sports Tracker...), aber ich werd demnächst 48, und in dem Alter hat man zwei Möglichkeiten: entweder andauernd zu irgend nem Doc rennen, oder das alles gar nicht so genau wissen zu wollen. :smiley:
Ausserdem betreibe ich keinen Leistungssport, insofern interessierts mich nicht.

Aber: das Handy kann nicht die aktuelle Temperatur am Ort, an dem ich mich gerade eben befinde, rausfinden.
Hier im Mittelgebirge ändert die sich nämlich schon mal innerhalb weniger Meter um einige Grad.

@sth77: Interessantes Ding, die Feder. Zumal es dazu ja noch Erweiterungen gibt, wie ein OLED-Display.
Wär eigentlich wirklich ideal, aber- der Preis hält meine Begeisterung dann doch in Grenzen.
Klar sind das tolle Features-aber nen SD-Slot brauche ich genauso wenig wie den starken Prozessor.
Für das Geld krieg ich mein Thermometer zusammen, selbst, wenn ich das Gehäuse professionell drucken lasse...
Aber ich denke mal drüber nach, die Grösse gefällt mir nämlich, und die Tatsache, dass die Ladeelektronik schon mal mit auf der Platine ist.

Ich klink mich hier mal kurz ein, hab so ein Ding auch in der Vorstufe - allerdings nicht auf Gewicht/Größe getrimmt.
Was mich interessiert: wie macht ihr das mit der Stromversorgung bzw. Abschaltung bei Unterspannung? Ich würde bei meiner Bastelei einen dicken Lipo über einen Schaltregler dranhängen, aber auch der geht halt mal in die Knie (der Lipo, hoffentlich nicht der Regler).
Und da sollte dann irgendwie der Rest abgeklemmt werden.

Hat da jemand ne Idee?

@Rabenauge: sorry, für's kapern :slight_smile:

Es gibt ein sehr ähnliches modul mit dem gleichen Chip, dass getrennte BAT- und OUT-Anschlüsse hat. Da ist noch eine Schutzschaltung für Unterspannung drauf, auch wenn ich mir immer unsicher bin, ob die bei Niedrigstromanwendungen groß genug dimensioniert ist.

Klaus_ww:
Hat da jemand ne Idee?

Vor kurzer Zeit gab es hier mal das Thema Selbsthaltung, wo mittels Taster der Arduino eingeschaltet wird und sich der Arduino selbst die Stromversorgung ausschalten kann. In Deinem Fall könnte er das bei zu geringer Akkuladung machen.

Wie wäre es mit dem BME280? Der hat Temp, Druck und Feuchtigkeit. Kostet um die 10€ bei Watterott und kann mit 3,3V sowie 5V betrieben werden, und wird per I2C oder SPI angesprochen.

Dazu sind sie sehr sparsam!

@meisterQ: Danke!
Supertipp-zumal es das Ding in China für knappe 4€ gibt.
Ohnehin mag ich die I2C-Schnittstelle…praktischer gehts kaum.
Und kleiner wohl auch schwerlich. Ich denke, der Sensor wird das.

@Klaus_ww: kein Problem. Das Thema passt schliesslich dazu.
Bisher hab ich mir dazu noch gar keine wirklichen Gedanken gemacht gehabt, aber natürlich ist der Punkt wichtig.
Spontan dazu nen Denkanstoss: irgendwo gibt es diese Reverse-Geocaching-Boxen.
Die funktionieren so, dass man nen Knopf drückt, dann schaltet sich das Ganze ein, gibt die nötigen Daten aus, erhöht nen Zähler und geht wieder schlafen. Laufen mit Batterie- jahrelang.
Ich glaube, bei Adafruit (weiss ich nicht genau jetzt) gab es eine Platine, die genau das kann: auf Knopfdruck einschalten, und dann per Signal vom Arduino wieder abschalten. Also komplett aus.

Grundsätzlich könnt man es aber auch einfacher machen, denke ich: bei Unterschreiten einer gewissen Akkuspannung legt man den Arduino einfach in Tiefschlaf. Zwar braucht er auch dann ein ganz kleines bisschen Strom, aber so wenig, dass man es vernachlässigen kann. Einmal im Monat den Akku nachladen muss man halt hinkriegen.

Rabenauge:
Ich glaube, bei Adafruit (weiss ich nicht genau jetzt) gab es eine Platine, die genau das kann: auf Knopfdruck einschalten, und dann per Signal vom Arduino wieder abschalten. Also komplett aus.

Das macht auch die von mir angesprochene Selbsthaltung oder Automatische Abschaltung. Zwei Transistoren und vier Widerstände :slight_smile:

Rabenauge:
@meisterQ: Danke!
Supertipp-zumal es das Ding in China für knappe 4€ gibt.
Ohnehin mag ich die I2C-Schnittstelle....praktischer gehts kaum.

Moin, kein Problem!

Allerdings hab ich festgestellt, dass die Chinasensoren weitaus ungenauer sind, WENN sie den mal Funktionieren.
Bei mir gingen ein paar garnicht, und da hab ich dann 4 Wochen gewartet.

Die von Watterott sind ihr Geld echt wert!

Für das Display kann ich dir ein PCD8544 nahe legen. Der Stromverbrauch ist äußerst gering, und man hat mehr Pixel als bei den meisten vergleichbaren OLEDs.

Nö- das Display kann nix, was ein OLED nicht besser könnte:

-es braucht mehr Pins (die OLED werden per I2C angesteuert)
-es ist schlechter ablesbar (simples LCD mit Hintergrundlicht halt, da spielen OLED in ner ganz anderen Liga)
-es ist schwerer (Glas verbaut in LCD, in OLED nicht)
-Auflösung 84x40, die OLED machen 128x32 oder 128x64
und grösser dürft es auch noch sein.

Das PCD8544 kann zwei entscheidende Dinge besser als ein SSD1308 OLED, und aus diesem Grund habe ich es dir empfohlen:

  • Stromverbrauch im bei ca. 0,1mA anstatt 50mA. 500 mal weniger :wink:
  • Die Lesbarkeit ist bei Sonnenlicht im Vergleich mit OLED unschlagbar und deutlich besser.
  • Die Hintergrundbeleuchtung ist nur für Nachts. Diese ist auch deutlich sparsamer als der OLED Gesamt-Stromverbrauch.

Deine Anwendung sieht für mich nicht nach Pin Anzahl kritisch aus, was machen da schon 5 Pins mehr...

Ich setze OLED SSD1308 und SSD1351 sowie div. LCD ein, ich kenne beide Displays genau und weiß deren Vor- und Nachteile. OLED ist nicht in allen Punkten besser.

Die Pins machen es nicht, stimmt schon.
Trotzdem: wenn du die OLED in der Sonne nicht gut ablesen kannst, machste was falsch...meine kann man selbst etwas gedimmt noch problemlos erkennen. Im dunklen sogar auf sehr niedrigen Stufen- und das spart dann richtig Strom.
Ausserdem ist die Qualität der Anzeige deutlich besser als bei den pixeligen LCD, und die Teile gibts sogar in RGB.

Wahrscheinlich werde ich aber das Display ohnehin meist abschalten (weil es mich z.B. im Dunklen stören würde): ich denke, ich hänge das Teil "senkrecht" an den Rucksack. Wenn es "waagerecht" gehalten wird, wird das Display aktiviert.
Stromsparender gehts dann nicht mehr, kritisch ist der Verbrauch ja ohnehin nicht.
Und: dazu brachts nen lausigen Lagesensor, so Dinger mit nem Kügelchen drin, sowas schwirrt irgendwo eh rum...
Loggen kann das Teil ja trotzdem, wobei ich ein echtes Logging gar nicht will, sondern nur den min/max-Wert pro "Einsatz" und eventuell noch insgesamt.
Dazu muss ich mir auch noch eine vernünftige Strategie überlegen, will ja nicht dauernd im EEPROM herum schreiben.
Und ne SD-Karte (die genauso verschleissen würde, nur der Ringspeicher wär halt grösser) will ich deswegen nicht extra einbauen.

Evtl. als Langzeitspeicher einen FRAM in Erwägung ziehen?

Gruß Tommy

Rabenauge:
...
Trotzdem: wenn du die OLED in der Sonne nicht gut ablesen kannst, machste was falsch...meine kann man selbst etwas gedimmt noch problemlos erkennen. Im dunklen sogar auf sehr niedrigen Stufen- und das spart dann richtig Strom.
...

Ich habe nicht geschrieben dass ich die OLED nicht gut ablesen kann, bitte hier nichts verdrehen.
Ich habe geschrieben, dass TN-LCD im Sonnenlicht im Vergleich zu OLED um weiten besser sind, und das ist schon durch den physikalischen Aufbau erklärt.
LCD sind reflektiv.
OLEDs transmissiv.

Das SSD1308 brauch gedimmt ca. 5-10mA (abhängig von der Anzahl der aktiven Pixel). Das PCD8544 braucht immer 320µA. Unter Idealbedingungen also Faktor 15.
Wenn du das OLED an 3,3V betreibst, ist die Pumpe auch noch viel uneffektiver als bei 5V.
Von richtig Stromsparen kann man da ja nicht reden.

Anzeigequalität ist natürlich bei OLED viel besser. Pixeldichte und Kontrast, sind auch um einiges besser - ganz klar.

Sodele-interessiert es jemanden?

Ich hab angefangen, das Ding zu bauen.
Komponenten: Billig-ProMini (3.3V-Version)
BMP 280 (auch aus Ebay)
Oled (128x64)- nen kleineres hätts auch getan, aber so gross wird die Geschichte ja sowieso
Lipo-Lade-Platine (auch son Billigding, wirds tun)
Lipo(noch nicht da, aber unterwegs, wird ein 600mAh)

Genaueres steht noch nicht fest.
Eigentlich sollte das alles längst laufen, aber der erste ProMini war "defekt" (vermutlich kein Bootlader drauf, wenn ich mal Lust hab, versuche ich, den zu beleben)- heut hab ich nun Ersatz bekommen.

Der Sensor ist schon mal verkabelt- und läuft.
Was mich etwas entsetzt: das Ding ist nicht annähernd so genau, wie er beschrieben wird.
Temperatur zeigt er volle zweieinhalb Grad zu viel an, Luftdruck 6000Pa zu wenig- wasn Gerümpel, wieder. :frowning:
Ausserdem funktioniert die Ada-Bibliothek mit dem Ding nicht, wenn man nicht zusätzlich im Beispielprogramm die Adresse einträgt: 0x76.
Dafür stimmt die Höhe, wenn man mal den Luftdruck korrigiert hat, erstaunlich genau. Ob aufn Meter, kann ich jetzt nicht sagen, aber es kommt ganz gut hin. Erkenntnis nebenbei: mein Tisch hüpft ein bissel- wahrscheinlich das ganze Haus, denn sonst müsste ich das ja merken. :o
Na gut-die Höhenangabe sehe ich als zusätzliche Spielerei an.

Ob ich bei Temperatur und Luftdruck mit festen Offset-Werten wirklich arbeiten kann, werd ich mal einige Tage beobachten.

Als nächstes kommt das Display dran, und dann muss ich mir mal überlegen, welche weiteren Sensoren ich brauche, bzw. haben will. Wahrscheinlich irgendein Helligkeitssensor, um abends bzw. nachts das Display automatisch dimmen zu können, dazu ein Eingabe-Sensor. Hier überleg ich noch: ein kleiner Button würds tun, aber mit nem Lagesensor könnte man weitere Spielereien veranstalten-ich hab irgendwo noch so Dinger mit ner Kugel drinne rumschwirren...

Falls noch jemand Ideen hat: nur zu.

Temperatur zeigt er volle zweieinhalb Grad zu viel an, Luftdruck 6000Pa zu wenig- wasn Gerümpel, wieder.

Hast Du eine vernüftige Referenz dazu oder woher nimmst Du die Abweichungen?

Ich habe hier BMP180, die sind auf ca. 1-2 hPa genau. Genauer brauch ich’s auch nicht.
Kann Exemplarstreuung sein oder sonstwas. Aber solange Du den Offset kennst ist ja alles in Ordnung.