Wetterstation selber gebaut

[Alloc]

Ich sollte mir wohl tatsächlich mal Lötzinn mit dünnerem Durchmesser holen. Aber bleihaltiges Lötzinn gibt es wohl in Europa nicht mehr zu kaufen, ...

Also zumindest letztes Jahr war das noch kein Problem
Grad mal schnell bei Reichelt geschaut und einfach mal Filter auf Bleihaltig: 9 Treffer. Leider geht Link mit Filter nicht, aber das dürftest du schon finden

Ich beabsichtige, auf eines der teuersten Teile einer "vollständigen Wetterstation" zu verzichten: Die Bedienkonsole mit ihrem Display. Stattdessen baue ich ein Gerät mit IP-Anschluß am Netzwerk, die Selbstbau-Station überträgt ihre Daten von alleine ins Internet, Webspace mit PHP beim Webspace-Provider dient als ständig mitlaufender Wetterserver, und als Display fungiert dann ein beliebiger PC oder das Smartphone, von dem aus man die Daten abrufen kann.

Jo, werd ich wohl ähnlich machen. Allerdings wird es zusätzlich eine einfache Anzeige-Station geben: Aktuelle Werte und evtl. noch einen min/max, mehr aber nicht. Dann braucht man da keine umfangreiche Eingabemöglichkeit oder Touchscreens sondern kommt mit recht einfachen Displays hin =)

Wenn z.B. die TH-Sensoren einer WS300 von ELV immer zwei Schiebeschalter mit drei Positionen haben, mit denen man die "Kanalnummer" einstellt, mit der sich ein Sensor im Funkprotokoll identifiziert, lade ich eben in verschiedene Sensoren einfach unterschiedliche Firmware rein, ...

Ist natürlich ein ziemlicher Zusatzaufwand. Da überlege ich noch, eher Unique-ID-ICs zu verbauen, dann muss man gar nix einstellen und hat weltweit eindeutige IDs, wenn mal andere auch Funksensoren nach meinem Schema bauen würden ;D

Bei man anderem mag es an anderem hapern, aber ich habe momentan soweit alles zusammen: Die Plattform gewählt (Arduino), sich für Sensoren ("digitale") entschieden, diverse Probleme weitgehend im Griff ("Schlafmodus für Batteriebetrieb", "Funkübertragung über einige Meter"), moderne Mikrocontroller lassen sich inzwischen in einer Hochsprache ("C") statt in "Assembler" programmieren (ich selbst kann Pascal, da geht die Umstellung auf C-Programmierung so leidlich), ich kann Datenblätter, Manuals und fremde Quellcodes in Deutsch, Englisch und Programmiersprache lesen, und ich bin auch gerne bereit, das zu dokumentieren und zu veröffentlichen, was ich zusammenbastele.

(Vor allem das Dokumentieren ist immer nervig )


Nochmal zurück zum Löten: Generell gilt (gaaanz besonders bei SMD-Technik): Eine gute Platine ist schon die halbe Miete. Sprich eine Platine mit Lötstopplack und Vorverzinnung (so wie man sie aus einer "richtigen" Produktion bekommt) sind wesentlich besser zu bestücken als Lochraster oder auch geätzte, aber sonst unbehandelte Platinen. Und je nach dem wo man die Platinen bezieht wie gesagt auch nicht zwangsweise so teuer. Ein Lieferant aus Osteuropa bietet zB für 10 USD 10 zweiseitige Platinen inkl. Lötstopplack (und glaub auch Verzinnung) an. Siehe hier. Hab selber noch keine Erfahrung mit dem, soll aber wohl ganz gut sein, und ich werde es wohl demnächst mal testen. Bisher nur bei Eurocircuits bestellt, da kommt man dann natürlich eher Richtung 10 Euro / Platine bei Stückzahlen >5


Grüße,
Chri

[TheWeather]

Na ja, die Industrie setzt (zumindest bei uns) mehr oder weniger bleifreie Lötzinne ein. Ich hab selbst schon mal mit einem bleifreien gelötet und fand das Erbgebnis nicht gerade niederschmetternd. Wo ist das Problem? Dass es zwei Sekunden länger dauert, bis Lötzinn schmilzt? Dass "das neue Lötzinn" mit "altem" keine Verbindung mehr einginge? Nööh - wer Löten kann, kann das mit altem Standard genausogut wie mit neuem Standard. "A weng doof" ist einfach, dass es nicht mehr so schön läuft, wie man das früher mal kannte ...

Gruß Hans
   

[Alloc]

Hi Hans,

natürlich geht es auch mit bleifrei. Nur die Industrie macht das halt auch mit entsprechenden Lötstraßen und nicht von Hand
Von Hand ist bleihaltig halt einfach angenehmer, habe bisher auch niemanden getroffen (inkl. langjährigen Entwicklern aus dem Embedded-Bereich / Mikrocontroller-Entwicklung) der das anders sieht. Letztlich ist natürlich auch das persönliche Vorliebe, aber wenn man es doch eh nur privat macht und das Lötzinn auch ohne Probleme bekommt, warum sollte man dann diesen Vorteil nicht nutzen?

Grüße,
Chris

[TheWeather]

Hallo Alloc,

ich verstehe den Spagat auch nicht, den man für "industrielle" und "im Wesentlichen private" Anwendungen "abzieht". Gesetz ist offensichtlich Gesetz! Dass Recht nicht im Einklang mit Gesetz stehen muss, hat wahrscheinlich jeder schon mal erfahren. Gesetz ist Gesetz, aber Recht ist das, was sich jemand leisten kann!

Irgendwann darf dieses "Teufelszeug" wie bleihaltiges Lötzinn nicht mehr angeboten werden - siehe "die teuflig verdammte Glühbirne", die nicht mehr sein darf, weil sie den Herstellen von "hochwertigen Energiesparlampen" nach Meinung unserer Regierung und von EU-Kommissionen das Geschäft versaut. Aber Quecksilber in Energiesparlampen zulassen ... so kennen wir unsere "Genossen".

Irgendwann ist einem dieser Firlefanz zu blöde und man zieht sich zurück.

Ich habe auch noch knappe 200 m "vernünftiges" Lötzinn zum "Verschaffen". Der Vorrat wird mich wahrscheinlich sogar überleben, falls früher, höre ich einfach mit Löten auf! Die wissen dort oben bei der EU doch eh nicht. was sie noch beschließen sollen ... einfach Arbeitsunfähige mit öffentlichem Amt.

Aber gut - "Löten geht immer". Wenn ein Gesetz zukünftig "Schweißen" vorschreibt, wird halt geschweißt - Hauptsache der Gesetzgeber weiß überhaupt noch, wovon er redet ...


Gruß Hans

[jusch]

Grad mal schnell bei Reichelt geschaut und einfach mal Filter auf Bleihaltig: 9 Treffer. Leider geht Link mit Filter nicht, aber das dürftest du schon finden

Sollte möglich sein.

Jo, werd ich wohl ähnlich machen. Allerdings wird es zusätzlich eine einfache Anzeige-Station geben: Aktuelle Werte und evtl. noch einen min/max, mehr aber nicht. Dann braucht man da keine umfangreiche Eingabemöglichkeit oder Touchscreens sondern kommt mit recht einfachen Displays hin =)

Dranstricken sollte immer möglich sein. Und ein Display nur für Min/Max/Aktuell Werte muß ja auch keine Verbindung zur Basisstation haben, sondern kann die Sensoren auch selbst "standalone" empfangen. Das ist dann fast so wie bei ELV die WS300-PC (Basisstation) und die extra stehende WS50 irgendwo in der Wohnung nur zum Anzeigen.

Ich selbst kann bisher mit Arduino allerdings nur ein einziges Display ansprechen: Ein 1602 LCD Display (und dazu kompatible). Alles andere sind für mich momentan noch böhmische Dörfer.

Da überlege ich noch, eher Unique-ID-ICs zu verbauen, dann muss man gar nix einstellen und hat weltweit eindeutige IDs, wenn mal andere auch Funksensoren nach meinem Schema bauen würden

Gibt es für solche ID-Chips auch preiswerte Bezugsquellen, z.B. für die Generierung eindeutiger MAC-Adressen? Ich habe nämlich beim Ethernet-Shield gesehen, dass man sich selbst MAC-Adressen für das Netzwerk quasi selbst ausdenken und in der Software codieren muss. Wenn ich nun mehrere Basisstationen mit Netzwerkanschluss zusammenlöte, befürchte ich, dass ich da dann irgendwann den Überblick verliere und mir Netzwerkprobleme einfange. Eigentlich sollte die MAC-Adresse ja weltweit einzigartig sein, aber die Adressbereiche sind alle irgendwie fest an diverse Hardwarehersteller vergeben.

Baut man da am günstigsten einen Unique-ID-Chip für die MAC-Adressen ein?
Oder schreibt die einmal vergebene MAC-Adresse fest auf die Platine?
Wenn, welchen ID-Chip und woher (preiswert) beziehen, dass man ihn mit einem Arduino-Mikrocontroller ganz leicht auslesen kann? Mit ID-Chips hatte ich noch nie etwas zu tun.

(Vor allem das Dokumentieren ist immer nervig )

Nochmal zurück zum Löten: Generell gilt (gaaanz besonders bei SMD-Technik): Eine gute Platine ist schon die halbe Miete. Sprich eine Platine mit Lötstopplack und Vorverzinnung (so wie man sie aus einer "richtigen" Produktion bekommt) sind wesentlich besser zu bestücken als Lochraster oder auch geätzte, aber sonst unbehandelte Platinen. Und je nach dem wo man die Platinen bezieht wie gesagt auch nicht zwangsweise so teuer. Ein Lieferant aus Osteuropa bietet zB für 10 USD 10 zweiseitige Platinen inkl. Lötstopplack (und glaub auch Verzinnung) an.

Das klingt ja fast unglaublich günstig.
Schöne vorverzinnte Platinen, das wäre ja herrlich!

Aber dazu müßte ich ja auch erstmal noch lernen, Platinen zu layouten.

Bis jetzt löte ich alles auf Punktrasterplatinen drauf, die nur Kupfer-Lötpunkte haben.
Und dazu lege ich mir die Bauteile zurecht, dann lege ich mit Strippenziehen und löten los.
Ist ja nur für Stückzahl 1 oder 2.

Und ich müßte sicherer in der Schaltungsentwicklung werden:
Letztes Wochenende habe ich zum Beispiel gelernt, dass die doppelten Plus und Minus Stromanschlüsse am Atmega328 Mikrocontroller nicht redundant sind und man Plus und Minus nicht hier oder da anschließen kann, wo man gerade lustig ist und es vom Platinenlayout her gut passt. Sondern man muß zweimal Plus und zweimal Minus an den Controller anschließen, damit er vollständig funktioniert. Einmal Digital-Plus und Digital-Minus, und einmal Analog-Plus Analog-Minus. Damit die offenbar im Inneren des Prozessors getrennten Digital- und Analog-Einheiten beide aktionsbereit sind. Das war Künstlerpech beim ersten Einschalten.

Bei meinem Punktraster-Platinenlayout brauchte ich dann nur noch zwei zusätzliche Drähte verlöten. OK, bei solchen Layout-Fehlern könnte man bei einer fertigen Platine natürlich auch noch so eine Notverdrahtung nachträglich dranlöten, wenn man was vergessen hat.

Anyway. Platinenlayout und ID-Chips wären dann wohl nochmal zwei Dinge, in die ich mich einarbeiten könnte, wenn es "schön" werden soll, obwohl es zur Not auch ohne geht.

[Alloc]

Bzgl. MAC für Ethernet: Manche Ethernet-Controller haben sicher schon intern eine eigene MAC vergeben (müsste man halt beim jeweiligen Controller schauen). Ob es spezielle "MAC-Adress-Chips" gibt weiß ich nicht, nie danach gesucht. Sonst wäre sicher eine Möglichkeit, ID-Chips zu verwenden, und dann daraus eine MAC generieren, mit dem Bit für local-administered gesetzt.

Bei ICs jeder Art sollten ansonsten alle Power-Supply-Pins angeschlossen sein, selbst wenn diese teils intern verbunden sind. Wenn also 3 Vcc's vorhanden sind sollten auch alle drei beschaltet werden und dann möglichst nah daran Stabilisierungskondensatoren (üblich 100 nF). Sonst kann das auch mal zu undefiniertem Verhalten der ICs führen, insbesondere bei hoch getakteten CPUs.

Grüße,
Chris

[Trix]

Hi

Wo ist das Problem? Dass es zwei Sekunden länger dauert, bis Lötzinn schmilzt? Dass "das neue Lötzinn" mit "altem" keine Verbindung mehr einginge? Nööh - wer Löten kann, kann das mit altem Standard genausogut wie mit neuem Standard. "A weng doof" ist einfach, dass es nicht mehr so schön läuft, wie man das früher mal kannte ...

Es läuft schon schön schlechter und das eingebettete Flußmittel scheint mir eher mager dimensioniert. Es geht aber es ist bei der Handlötung anstrengender.

Ich benutze immer S-SN60PB38Cu2 in 1mm und 0.5mm Das ist das für mich stressfreieste Lötzin gewurden. Ich löte zwar auch mit dem Bleilosen Zinn aber unsere Vorfahren wusten schon warum sie da 38% Blei beimischten. Bleifreies Zinn ist wie Ökostrom, nur bei dem Lötzinn hab ich das weglassen des Bleies noch nicht so richtig verstanden, Amalgam gibt es ja auch noch für Kassenpatienten und da ist Quecksilber drin.

Gruß Steffen

[jusch]

Bzgl. MAC für Ethernet: Manche Ethernet-Controller haben sicher schon intern eine eigene MAC vergeben (müsste man halt beim jeweiligen Controller schauen). Ob es spezielle "MAC-Adress-Chips" gibt weiß ich nicht, nie danach gesucht.

Die Arduino "Ethershields" bekommen ihre MAC-Adresse immer erst per Software mit. Die Initialisierungsfunktion aus der Ethershield-Library muß man mit der gewünschten MAC-Adresse aufrufen.

Jedenfalls einen Hersteller für solche MAC-ID-Chips gibt es:
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2542&param=en538878&redirects=mac

Die Firma ist offiziell bei der Adressvergabestelle registriert, so dass sichergestellt ist, dass damit ausgerüstete IP-Gerätschaften tatsächlich eine weltweit eindeutige "offizielle" MAC Adresse haben.

Es gibt allerdings zwei Probleme für mich, so etwas zu verwenden:
1. Kaufen: Diese Chips habe ich noch nie irgendwo im freien Verkauf angeboten gesehen
2. Löten: Das Lötraster ist für mich zu fein für das freihändige Löten ...

Glücklicherweise ist es technisch ja so, dass nur im eigenen LAN dieselbe MAC-Adresse nicht doppelt vorkommen darf. Also denke ich mir einfach MAC-Adressen aus einem Adressbereich selber aus, von einem Hersteller, dessen Geräte ich überhaupt nicht im Besitz habe.

Das Problem mit selbstausgedachten MAC-Adressen ist auch gar nicht so gross, weil es ausgedachte Adressen sind, sondern weil sie im Quellcode der Firmware drinstehen: Lädt man aus versehen dieselbe Firmware (also mit derselben MAC-Adresse) in ein zweites Gerät, das man in seinem Heim-LAN gleichzeitig anschließt, funktionieren automatisch die Netzwerkfunktionen von einem der beiden Geräte nicht mehr.


Solange ich die Geräte nur für mich im stillen Kämmerlein und nichts für den Verkauf baue: Egal. Bin ja höchstens ich selbst, der dann Netzwerkprobleme bekommt.

Ich habe schon überlegt, ob ich in alle Arduino-Boards und Einzelcontroller direkt beim Einsortieren in die Teilekiste nach der Lieferung eine eindeutige MAC-Adresse ans Ende des Eprom-Datenspeichers einspeichere. Und es dann im Programm so mache, dass jeweils beim Programmstart die MAC-Adresse aus dem Eprom-Datenspeicher gelesen wird. Da Eprom-Datenspeicher und Programm-Datenspeicher bei den Atmegas wohl getrennt sind, würde ich beim Testen beliebig oft eine geänderte Firmware überspielen können, und die im Datenspeicher abgelegte MAC-Adresse wäre von der Neuprogrammierung überhaupt nicht betroffen.

Muss ich mal austesten. Das ist ja mehr organisatorischer Kram und wie man Ordnung hält. Leider mit technischen Auswirkungen, wenn man schlampig arbeitet. Und ich neige zur Schlampigkeit...

Bei ICs jeder Art sollten ansonsten alle Power-Supply-Pins angeschlossen sein, selbst wenn diese teils intern verbunden sind. Wenn also 3 Vcc's vorhanden sind sollten auch alle drei beschaltet werden und dann möglichst nah daran Stabilisierungskondensatoren (üblich 100 nF). Sonst kann das auch mal zu undefiniertem Verhalten der ICs führen, insbesondere bei hoch getakteten CPUs.

Tja, das war wohl ein typischer Anfängerfehler, nur die Hälfte der Spannungsversorgungs-Pins am Atmega anzuschließen und auf die passende innere Verdrahtung zu setzen. Aber nun weiß ich ja Bescheid und weitere Sensor-Prototypen können in Angriff genommen werden.