DHZ – GroveWeatherPi

Ik ben al tijden gefascineerd door het weer. En dan met name door bliksem en onweer. Na diverse standaard weerstationnetjes heb ik een poos geleden op een Raspberry Pi een ptyhon script geladen dat bij de NOAA het weerbericht binnenhaalt en op een schermpje weergeeft. Tot mijn verbazing, bleken die gegevens akelig goed te kloppen met de werkelijkheid. Door de bank genomen, zijn de meeste voorspellingen redelijk fout… Verder stond ik al heel lang op de wachtlijst voor een bliksem detector van blitzortung. Dat bouwpakket kon nog wel eens een hele poos op zich laten wachten, omdat ze vanwege beperkte beschikbaarheid de detectoren graag zo veel mogelijk willen spreiden over gebieden waar er nog niet veel zijn. En West-Europa is niet zo’n gebied. Dus verder zoeken maar… Gelukkig bleek er recent een bliksem inslag sensor op de markt gekomen die aan een Raspberry geknoopt kon worden en SwitchDocLabs bleek al een doe-het-zelf weerstation the hebben op dat “platform”. Daaar heb ik me dus verder in verdiept en ben dus nu druk aan het klussen aan een GroveWeatherPi.

Het begin.

Na het uitzoeken van de mogelijkheden en het navragen van wat er allemaal kan en moet, besloten twee bouwpakketten te bestellen. Een bouwpakket met het weerstation zelf en een bouwpakket met de zonnepanelen en bijhorende hardware. Vanwege het feit dat het allemaal uit Amerika moet komen, heb ik ze nogal veel gespamd met vragen om zeker te weten dat ik het goede zou bestellen. De tweede stap was het printen van de losse onderdelen die nog handig waren. Gelukkig waren alle broncodes gewoon op de site beschikbaar, dus met wat regeltjes code, kon ik via 3Dhubs een aantal onderdelen laten printen. Het ging om de kolom waar de bliksem detector op moeste komen, een afscherming voor de temperatuur sensor en een houder voor de drie zonnepanelen. Om de hele boel in te huisvesten, vind ik nog een waterdichte elektra montage doos met een transparante deksel. Altijd leuk voor de ledjes en vooral het mini OLED schermpje met de status weergave 🙂

De bouw.

Een voor een kwamen de pakjes binnen. De 3D prints als eerste, hoewel die toch uit Belgie kwamen. Om de een of andere vage reden waren de 3D printers dichterbij allemaal een stuk duurder. Dus… Wat je van ver haalt is lekker 🙂 De GroveWeatherPi zelf kwam toch nog snel ook binnen en het wachten was op de waterdichte kast. Die kwam pas tijdens mijn Spaanse vakantie. Voor de vakantie al vast wat dingen in elkaar geklikt om te zien hoe dat oogde. De noodzakelijke micro-sd kaartjes lieten ook op zich wachten. Dat krijg je als je niet de volle mep wilt betalem, dan moet je geduld hebben. Maar na Spanje, was het meeste binnen en kon aan de bouw begonnen worden.

De build.

Met “de bouw” bedoelde ik het fysieke in elkaar knutselen. De “build” is een term voor het vertalen van leesbare tekst in iets wat een computer uit kan voeren. En dat behelst dan alle stappen van compileren, linken, assembleren, enz. Voor dit deel, waren verschillende instructies te vinden. Die waren allemaal net even anders. Met wat logisch beredeneren, was wel een werkbare volgorde te bedenken en een voor een vielen alle packages op zijn plaats. Om de mysl databse te maken was ook commando bestand aanwezig, maar daarvoor bleek je toch wel eerst zelf de databse toe moeten maken. Dat stond dan weer net nergens beschreven, maar de naam was in ieder geval wel bekend. Na het creëren van die database kon ook het commando bestand ingelezen worden. Toen kwam scipy… Dat wilde maar niet lukken. Na veel geklooi en herstarts, heb ik via wat trucs toch voldoende info op kunnen vangen om het probleem bij SwitchDocLabs te kunnen droppen. Ze heb ben gelukkig een prima forum, waar je je vragen op kwijt kunt (en je eigen verhaal natuurlijk).

De voortgang.

Nadat alles een beetje in en aan elkaar geknoopt was, bleek het samenstellen van de software niet te lukken. Uiteindelijk op aangeven van SwitchDocLabs de boel geïnstalleerd en gecompileerd op een Raspberry Pi 3. Die heeft namelijk twee keer zoveel geheugen als de Zero. Op zich lijkt het me onlogisch dat het dan alsnog wel zou gaan werken op de Zero. Dus met een fris geheugen kaartje aan de slag op de Pi 3. Ondertussen ook wat meer hardware geknoopt. Het gedeelte waarmee het systeem op zonnen energie gaat werken moet nog in elkaar geknutseld. Vanwege de zware LiPo accu, is het wel zaak om hier erg secuur mee om te gaan. Een draadje verkeerd en alles fikt van voor tot achter uit. In ieder geval heb ik op woensdagavond 29 augustus 2018 een werkend systeem, dat zijn waardes doorgeeft naar Weather Underground. Het zijn nog wel de gegevens van binnen 🙂 maar dat mag de pret niet drukken. Op de site heb ik in de status aangegeven dat het station nog “Work In Progress” is en dat de gegevens nog niet betrouwbaar zijn. De volgende stappen zijn Pi3 -> PiZero en het aansluiten van de zonne-energie.

Pi3 -> Zero.

Die actie was relatief simpel. Boel uitzetten, de Pi3 loskoppelen, de Pi Zero aankoppelen, micro-sd kaartje overzetten en de boel weer inschakelen. En het werkte ook nog. Verder knutselen we dus door met de Pi Zero…

Zonne-energie.

Om het station op zonne-energie te laten draaien, had ik die uitbreiding er bij besteld. Die uitbreiding bestaat uit een setje zonne-panelen, een zonne-laadsysteem, een Lipo accu en wat spullen om te voorkomen dat er dingen kapot gaan door te weinig accuspanning. Dat laatste bestaat uit een watchdog, die regelmatig de Pi “aait”, tot de accuspanning onder de 3,5V zakt. Dan stopt hij met aaien en zal de Raspberry Pi zich zelf “down” brengen. Dat wil zeggen dat alle processen gestopt worden en alle bestanden netjes afgesloten worden. Echt “uit” lukt niet met deze spullen, maar als nu de stroom weg zou vallen, worden er geen dingen beschadigd. Als de spanning dan echt te laag wordt, schakelt een USB-Power controller de stoom af en valt het hele spul echt uit. Als de accu’s weer voldoende opgeladen is door de zonne-panelen, zal dat weer gedetecteerd worden en zal de controller de stroom naar de Pi weer herstellen en de boel start weer op. Dit is echter op het moment van schrijven voor mij nog geheel theorie 🙂 We gaan zien of het ook werkelijk zo zal gaan lopen.

Zonne-sterkte.

Inmiddels heb ik ook nog een licht sensor besteld. Deze sensor meet zonlicht, UV licht en IR licht en voegt weer iets meer toe aan de gegevens die mijn weerstation kan leveren. Deze sensor hangt onder een gat aan de bovenkant van de kast. Dat gat is afgedicht met een special mica plaatje, dat geen straling tegenhoudt.

De bronnen:

Weather Underground PWS IBADHOEV14 Weather Underground PWS IBADHOEV14

Het foto album:

DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-15 om 15.20.25 (foto 6873).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-15 om 15.20.25 (foto 6873).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-19 om 20.33.26 (foto 6893).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-19 om 20.33.26 (foto 6893).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-19 om 20.34.06 (foto 6895).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-19 om 20.34.06 (foto 6895).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.02 (foto 6898).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.02 (foto 6898).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.10 (foto 6899).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.10 (foto 6899).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.14 (foto 6900).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.14 (foto 6900).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.18 (foto 6901).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.18 (foto 6901).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.23 (foto 6902).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.23 (foto 6902).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.26 (foto 6903).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.26 (foto 6903).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.45 (foto 6905).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-06-25 om 20.25.45 (foto 6905).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-04 om 21.04.16 (foto 7107).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-04 om 21.04.16 (foto 7107).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-05 om 14.26.10 (foto 7109).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-05 om 14.26.10 (foto 7109).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-05 om 14.26.37 (foto 7111).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-05 om 14.26.37 (foto 7111).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.40.56 (foto 7159).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.40.56 (foto 7159).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.41.17 (foto 7160).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.41.17 (foto 7160).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.41.36 (foto 7161).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.41.36 (foto 7161).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.14 (foto 7162).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.14 (foto 7162).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.43 (foto 7163).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.43 (foto 7163).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.50 (foto 7164).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.42.50 (foto 7164).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.59.56 (foto 7165).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 12.59.56 (foto 7165).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 13.00.14 (foto 7166).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-07-07 om 13.00.14 (foto 7166).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.49.43 (foto 8203).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.49.43 (foto 8203).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.49.53 (foto 8204).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.49.53 (foto 8204).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.50.53 (foto 8206).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-15 om 17.50.53 (foto 8206).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.34 (foto 8235).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.34 (foto 8235).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.46 (foto 8236).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.46 (foto 8236).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.50 (foto 8237).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.27.50 (foto 8237).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.28.04 (foto 8238).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.28.04 (foto 8238).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.43.38 (foto 8239).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-21 om 20.43.38 (foto 8239).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.38.18 (foto 8241).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.38.18 (foto 8241).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.57.04 (foto 8243).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.57.04 (foto 8243).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.58.56 (foto 8244).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 18.58.56 (foto 8244).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 19.26.20 (foto 8245).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-22 om 19.26.20 (foto 8245).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.04 (foto 8247).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.04 (foto 8247).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.20 (foto 8248).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.20 (foto 8248).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.48 (foto 8249).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.48 (foto 8249).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.56 (foto 8250).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 15.50.56 (foto 8250).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 16.17.03 (foto 8251).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 16.17.03 (foto 8251).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 17.19.10 (foto 8253).JPG
DHZ-GroveWeatherPi 2018-08-24 om 17.19.10 (foto 8253).JPG