Potřeboval jsem meteostanici. Ano, na internetech jsou jich stovky. Já potřeboval jinou – automatická detekce čidla, grafy na displeji, ultra úsporná. A navíc kompletně offline. A proč jsem jí potřeboval? Měření doma, na chalupě nebo třeba v autě.
Tak jsem si ji postavil. Běží na desce LaskaKit ESPink-4.26 a všechno – měření, historii i grafy – si ukládá v sobě, ne do cloudu.
Sama pozná, co jste k ní připojili
Deska při každém startu proskenuje I2C a 1-wire sběrnici a zjistí, co je k ní připojeno.
Základem je SHT4x pro teplotu a vlhkost – ten je již osazený na desce. K němu můžete přidat SCD41 pro měření koncentrace CO2, BME280 nebo BMP280 pro měření tlaku a DS18B20 jako druhý teploměr na kabelu.
Nic se nepřepisuje v kódu. Vyměníte čidlo, restartujete, hotovo. Jaké hodnoty se budou zobrazovat si buď meteostanice vybere sama (prioritně CO₂ → teplota → tlak → vlhkost → druhá teplota) nebo je můžete přenastavit sami. Opět bez úpravy kódu.
Do grafu si můžete zobrazit i napětí baterie.
Zapojení
Čidla zapojíte přes uŠup (nebo taky SparkFun Qwiic a Adafruit STEMMA). Nic se nepájí a na pořadí zapojení modulů nezáleží.
DS18B20 je výjimka. Datový vodič patří na GPIO4 a mezi něj a napájení musíte dát rezistor 4,7 kΩ. Bez něj čidlo neodpoví a stanice ho vůbec nenajde.
ESPink-4.26 nemá konektor pro připojení 1-wire čidla, takže pro toto čidlo je nutné trochu bastlit – čidlo se připojí k headeru, který je osazený po straně.
Meteostanice na cesty
Když zařízení nepotřebuje síť ani zásuvku, můžete ho vzít s sebou. Do karavanu, na chatu, do apartmánu na dovolené.
Baterie i data vydrží při rozumném intervalu měření týdny.
Nastavení bez sáhnutí do kódu
Většina meteostanic nemá možnost jednoduše měnit zobrazení dat, výběr čidel a grafů a tak podobně. Tato meteostanice si na tom přímo zakládá – jednoduchá konfigurace přes USB nebo WiFi (WiFi? Ano, viz níže).
Navíc je možné stejně jednoduchým způsobem nastavit například kalibraci čidel v případě nepřesného měření nebo interval měření.
Přes USB
Otevřete v prohlížeči meteoeink.chiptron.cz, kliknete na Připojit desku. Pak stačí stisknout tlačítko PUSH a restartovat desku. A jste v servisním nastavení.
Můžete si tam zobrazit grafy (ty, které vidíte i na displeji), stáhnout si je jako obrázek nebo jako CSV soubor. V grafech si můžete kurzorem odečíst hodnotu v konkrétním okamžiku měření.
Přes WiFi
Ještě jednodušší a bez počítače, ale třeba s telefonem. Deska vytvoří vlastní zabezpečenou síť a na displeji ukáže QR kód k připojení přes telefon.
Naskenujete ho fotoaparátem, telefon se sám připojí a otevře konfigurační stránku. Nastavíte, uložíte, vypnete.
Hotspot se sám vypne po pěti minutách nečinnosti, aby se zbytečně nevybíjela baterie. A deska se nikdy nepřipojuje k vaší domácí síti – WiFi zapne jen tehdy, když jí potřebujete k přenastavení meteostanice.
Jak dlouhá historie se do offline meteostanice vejde
Paměť se dělí mezi sledované veličiny. Čím méně věcí měříte a čím delší interval nastavíte, tím více dat uložíte.
Při třech veličinách a pětiminutovém intervalu to jsou tři dny. Při patnáctiminutovém devět dní, při půlhodinovém osmnáct.
| Interval | 1 kanál | 2 kanály | 3 kanály |
|---|---|---|---|
| 1 min | 34 h | 22 h | 14 h |
| 5 min | 7 dní | 4,5 dne | 3 dny |
| 10 min | 14 dní | 9 dní | 6 dní |
| 15 min | 21 dní | 13,5 dne | 9 dní |
| 30 min | 42 dní | 27 dní | 18 dní |
| 60 min | 84 dní | 54 dní | 36 dní |
Konfigurační rozhraní ten výpočet dělá za vás – vyberete interval a hned vidíte, jak dlouhou historii tím dostanete.
Po zaplnění paměti se nejstarší data automaticky přepisují. Nic se nezasekne, jen se posouvá časové okno.
Naměřené hodnoty přežijí i vybitou baterii. Ukládají se do trvalé paměti, takže po výpadku napájení graf navazuje tam, kde skončil.
Do interiéru
Deska, e-paper ani baterie nejsou chráněné proti vlhkosti a mrazu. Venku by dlouho nevydržely.
Venkovní teplotu si i tak změřit můžete. DS18B20 na delším kabelu strčíte do tištěného radiačního krytu ven a kabel protáhnete třeba pod okenním rámem k desce uvnitř.
Hotové řešení
Nahrání firmwaru je otázka pár minut a nepotřebujete vývojové prostředí. Stáhnete BIN z GitHubu, otevřete esp32flasher.chiptron.cz, připojíte desku a nahrajete.
Nástroj si sám ověří, že jde o správný čip (ESP32-S3), a po dokončení desku restartuje. Pak už jen čekáte na první měření.
Celý firmware je v jednom souboru, takže když si ho budete chtít upravit, nemusíte se prokousávat strukturou projektu.
Na stránce http://meteoeink.chiptron.cz/ nebo přes WiFi pak displej nastavíte, pokud vám výchozí nastavení nevyhovuje, to své.
Hardware a kód
Základem je ESPink-4.26, já k tomu ještě připojil senzor tlaku a vlhkosti BME280 a nakonec čidlo DS18B20 ve voděodolné verzi.
Kód najdete na https://github.com/petus/meteoeink
Ke stažení je binární soubor, který jednoduše nahrajete přes online web flasher http://esp32flasher.chiptron.cz/
Úpravy zobrazení pak přes WiFi nebo USB-C a webovou stránku http://meteoeink.chiptron.cz/ – popsáno na začátku článku.
3D tištěná krabička
Meteostanici můžete umístit do existující 3D tištěné krabičky, kterou si necháte vytisknout nebo si jí vytisknete sami.
Pro mou potřebu jsem upravil zadní stranu krabičky a přidal k ní mini radiační štít, držák kabelu DS18B20 a držák samotného senzoru DS18B20.
Upravenou zadní část krabičky najdete na https://www.printables.com/model/1819762-krabicka-pro-meteo-e-ink-426-s-radiacnim-shieldem
Žádné sociální komentáře k dispozici.