Sinds 1974
Vereniging voor Weerkunde en Klimatologie

De laatste weerflitsen

Advertenties
Weerspecialist Bakker & Co Het magazine voor weerliefhebbers Weerhuisje

Bouw zelf een weerstation – Inleiding

Dit artikel is de eerste in een serie over het zelfontwerpen en -bouwen van een weerstation. Het is de bedoeling om in maandelijkse afleveringen verslag te doen van deze activiteiten. Graag wil ik benadrukken dat het de bedoeling is dat de lezers actief deelnemen.
Dus kom op met je ervaringen, ideeën, vragen en andere bijdragen.

Texas Instruments LaunchPad


Laat ik mezelf eerst eens voorstellen. Mijn naam staat hierboven. Dus dat is al geregeld.
Mijn hobby’s zijn elektronica, computers en, sinds kort, meteo. O ja, en het ontwerpen, bouwen en lanceren van modelraketten. Die modelraketten gaan later nog een rol spelen als ik temperatuursensoren en dergelijke ga lanceren.
Mijn meteo belangstelling is van ongeveer een jaar geleden. Steeds als ik naar familie in Zuid-Holland reed kwam ik langs het KNMI station in Cabauw. Tenminste, nu weet ik wat het is. Koste wel even Googelen.

Ik vroeg me af wat er voor nodig zou zijn om zelf een weerstation te hebben. Voor een paar honderd Euro kun je al een compleet weerstation kopen. Als je die Euro’s tenminste los in je achterzak hebt zitten. Dat had ik niet. Ik doe mijn hobby’s met een beperkt maandbudget. Nikt mis mee hoor, maar ik vroeg me ook af of het mogelijk zou zijn om er zelf één te maken. Na wat onderzoek gedaan te hebben bleek dat, binnen grenzen, inderdaad tot de mogelijkheden te behoren.
Omdat ik toch lid van de VWK wilde worden leek het me leuk om het ontwerpen en bouwen van een weerstation met de leden ven de vereniging te delen.
Ik hoop dan ook dat dit niet de exercitie van een enkele techneut wordt. Laat van je horen. Doe mee a.u.b. Ook al ga je zelf geen station bouwen hoop ik het interessant genoeg te maken voor iedereen.
Naast de techniek zal ik me ook de nodige, theoretische, kennis van de meteo eigen moeten maken. En daar weten jullie veel meer van dan ik. Dus tik me gerust op de vingers al ik domme dingen doe. Dat is nou juist het leuke van een hobby samen beleven. Dat je van elkaar kunt leren.

Wat wil ik gaan doen
Het is mijn idee om een weerstation te bouwen op basis van één van de kleine microprocessorbordjes die de laatste jaren in omloop zijn gekomen. De meest bekende zijn, denk ik, de Arduino, Raspberry, en de TI LaunchPad.
Voor de Arduino is een ongelooflijke hoeveelheid informatie te vinden op het Internet. Net zo voor de Raspberry. Minder voor de LaunchPad.
Toch heb ik gekozen voor de LaunchPad. De Arduino is, als je tenminste niet de goedkope en meestal onbetrouwbare Chinese klonen koopt, nog al aan de prijs.
De Raspberry is ook niet goedkoop en is bovendien eigenlijk een op zichzelf staande computer die onder Linux werkt.
De Texas Instruments LaunchPad is goedkoop, ongeveer 12  tot 15 Euro, snel en leuk voor de techneut.
Bovendien is er een gratis IDE (Integrated Development Environment, programmeeromgeving) beschikbaar die het de gebruiker zo makkelijk mogelijk maakt om te programmeren. Laten we dus eens kennismaken met de LaunchPad.

Kennismaking met LaunchPad
De Texas Instruments LaunchPad. Het gaat om de MSP-EXP430G2 met een M430G2553 processor. Hij is de goedkoopste uit een hele serie.
Maar vergis je niet. Het is een heel krachtig bordje met een 16 bits processor en 16K geheugen. Geen ruimte voor permanente gegevensopslag. Maar dat is makkelijk toe te voegen. Ga ik allemaal laten zien hoe dat moet. En het geheugen van 16K is echt voldoende om zeer uitgebreide programma’s in te plaatsen.
Die programma’s kun je het beste maken met de gratis IDE van Energia.
Met dit ontwikkelprogramma maak je de code voor je programma. Die code wordt gemaakt in de taal C++. Niet schrikken. Valt best mee. Er is alles aan gedaan om het je zo makkelijk mogelijk te maken. Na het intikken van de code kun je de code compileren. Compileren is het vertalen van de C++ code in nullen en enen die de computer kan begrijpen. Na het compileren kan het programma de nullen en enen naar de microprocessor sturen.
Gaat allemaal automatisch, zonder ingewikkelde handelingen.

Wat is er nodig?
Goeie vraag. Natuurlijk een LaunchPad. Die kun je bij verschillen bedrijven online bestellen. Zie de lijst aan het eind van het artikel.
En dan een computer. Niet alleen om te programmeren maar ook om de waarden van de sensoren weer te geven.
Zelf werk ik met een eenvoudige PC onder Windows XT Pro SP3.
Dus het hoeft helemaal geen supermoderne PC met Windows 10 te zijn. Eigenlijk misschien beter van niet. In de techniek is men helemaal niet zo blij met al die nieuwe computers en besturingssystemen.
Je kunt beter werken met betrouwbare spullen waar de kinderziektes allang uitzijn en doen wat ze moeten doen.
Maar ik ga me hier niet begeven in discussies over nieuw is beter. Dat laat ik graag aan anderen over.
Het is wel belangrijk dat de computer een USB 2 aansluiting heeft.
Daarmee onderhoud hij contact met de LaunchPad.
Die computer mag behalve onder Windows ook draaien onder Linux. Ook daar is software voor beschikbaar op de website van Energia.

Wat hebben we nog meer nodig?
Weer zo’n goeie vraag.
Wat dacht je van sensoren om metingen te kunnen doen?
Ik kan nu een eindeloze lijst met sensoren op gaan noemen.  Maar dat lijkt me niet erg zinvol. Daar komen we vanzelf aan toe als we echt aan de slag gaan.
Ik wil wel beginnen met de meest voor de hand liggende sensor. Eén om temperatuur te meten. Daarover straks meer.
Om met elektronica aan de slag te kunnen heb je in ieder geval een soldeerbout nodig. Dat hoeft helemaal geen kapitalen kostend digitaal regelbaar lux soldeerstation te zijn. Een eenvoudige soldeerbout is prima.
Zelf gebruik ik tot grote tevredenheid onderstaande bout. Voor nog geen 20 Euro te koop bij Van Dijken Elektronica.
En dan natuurlijk ook soldeer en niet te vergeten desoldeerlint.
Desoldeerlint? Ja zeker. Als je denkt zonder fouten te kunnen werken maak je jezelf wat wijs. Fouten maken is zeer menselijk. En dus zul je die ook bij het solderen maken. Dan is het makkelijk om een foutje te herstallen met desoldeerlint.
Verder nog wat tangetjes. Een platbek-, punt- en draadkniptang zijn erg handig.
Een aantal niet te grote schroevendraaiers en veel dingen die we toch al in huis hebben.
Bij elk afzonderlijk project zal ik weergeven wat ik aan onderdelen heb gebruikt en waar je die eventueel kunt kopen.
Veel onderdelen zijn afkomstig, via Ebay, uit China. Maar anderen kun je beter op een andere manier aanschaffen om er zeker van te kunnen zijn dat je de goede kwaliteit krijgt. Heel veel IC’s worden namelijk in Azië nagemaakt. En niet altijd even succesvol.

Werkruimte
Ja, werkruimte is ook nodig. Het mooiste is als je een plek hebt waar je de projecten waar je mee bezig bent kunt laten liggen om er later weer mee verder te gaan.
Maar in principe kun je het ook aan de keukentafel doen. Alleen weet ik niet of de huisgenoten de lucht van smeltend soldeer dan opprijs zullen stellen.

Eerste project
Het eerste project dat ik wil gaan doen is het meten van temperatuur.
Daarvoor ga ik gebruikmaken van de volgende sensoren: links naar rechts, Texas Instruments TM35, een Maxim ( Dallas ) DS18B20 en een 10K thermistor (NTC).
Bij de thermistor hebben we een 10K- en bij de DS18B20 een 4K7 weerstand nodig. De 3.3 Volt en 5 Volt spanning voor de sensoren halen we van de LaunchPad.
O ja een breadboard is ook wel handig. Dan hoef je niet meteen alles vast te solderen.

Aan software hebben we dus het Energia IDE nodig. Verder gaan we ook veel werken met een seriëlemonitor.
De gegevens van de sensoren gaan van de LaunchPad naar de PC via een seriëleverbinding. Of te wel een USB aansluiting. Dat betekent USB : Universal Serial Bus. Een moderne naam voor een ‘hele oude’ computer communicatie techniek.
De Energia IDE heeft wel een ingebouwde monitor maar die kan alleen platte tekst onder elkaar weergeven.
Maar wij willen onze programma’s toch een beetje meer ‘smoel’ geven, denk ik zo.
Daarom gaan we gebruik maken van TeraTerm.
Het voordeel van TeraTerm is dat het programma verschillende communicatie protocollen aan kan. Waaronder het VT100 protocol. En daar gaan we gebruik van maken.
Ik heb hiervoor een speciale bibliotheek geschreven voor de LaunchPad. Maar daarover meer in het volgende stuk.

In het volgende stuk ga ik u dus stap voor stap meenemen in het aansluiten van de sensoren en het programmeren van de LaunchPad om de waarden uit de sensoren te halen en op de PC weer tegen.
Het maakt niet uit of je nog nooit met elektronica heb gestoeid. Ik ga je daar bij helpen.
En mogelijk (hopelijk) kunnen andere geïnteresseerde leden ook hun bijdrage aan deze reeks leveren.

SWT Meteorologie (website bestaat niet meer)Heeft u problemen met het vinden van een leverancier van de LaunchPad of andere onderdelen: laat het me weten. Er is altijd wel een oplossing te bedenken.
Nog even ten overvloede: ik hoor graag van jullie. Alle reacties zijn welkom per e-mail.
Ook kun je informatie vinden op mijn website SWT Meteorologie (bestaat niet meer).

VWK forum over zelfbouw kan men vinden op: VWK --> Zelfbouw instrumenten.


Links:
Energia Integrated Development Environment
LaunchPads zijn verkrijgbaar bij: ConradReichelt, Texas Instruments,

Enkele onderdelen winkels:
Groningen: Van Dijken Elektronica
Delft: Hoogh Electronics Components
Haarlem: HF Electronics
Valkenburg (L): Hajé Electronics


© Copyright / Kopijrechten : 2015 Henk Siewert.
Overname alleen toegestaan na uitdrukkelijk en schriftelijke toestemming van de auteur.


06-12-2015 | Achtergrond_Zelfbouw | 1627
  • 19/4 22:07 Pieter:
    Wat een heerrlijke zomerse dag met veel zon en max 23 C Ook vanavond voelt het als een zwoele zomeravond Fietsen zonder jas en nog lekker in de tuin zitten heerlijk !!.
  • 19/4 18:41 Hans:
    Meet waar je meet moet dat natuurlijk zijn.
  • 19/4 18:40 Hans:
    Allemaal gemeten in de beschutte achtertuin. Maar je meer waar je meer...
  • 19/4 18:39 Hans:
    Vorig jaar: eerste zomerse dag al op 8 april met 25 graden. Eerste tropische dag 19 april met 30.7 Kan allemaal in onze huidige aprilmaanden. Toen 5 zomerse dagen en 1 tropisch.
  • 19/4 18:05 John:
    De droge oppervlakte van de bodem is ook weer present.
  • 19/4 18:04 John:
    Toch al 25 graden dus. Weer een voorbeeld van een over- adiabatisch proces. In de analyse zie ik namelijk +7 graden op850hPa.
  • 19/4 18:01 Frank:
    Arrcen 25,9 oC, en zelfs Westdorpe in Zeeland 25,1 oC In Zaandam max 22.6, warm zat met een heerlijk ono 3 bf windje
  • 19/4 17:59 Hans:
    Baas boven baas: Enschede-W 26.2 graden. Eerste zomerse dag! Super zonnig in erg droge lucht!
  • 19/4 17:28 Wilco:
    In Almelo eerste zomerse dag: 25,4
  • 18/4 21:17 Hans:
    Hier in de bebouwde kom zit die kans er in...
  • 18/4 21:15 Hans:
    Opnieuw warme dag in Enschede W met maar liefst 23.6 graden. Morgen de eerste zomerse?
  • 18/4 19:55 Gert:
    hier ook een warme dag. April nu nog aan de frisse kant maar dat gaat denk ik snel veranderen wat betreft het maandgemiddelde
  • 18/4 17:38 John:
    Lage dauwpunten leveren een bijdrage aan een verkwikkend weerbeeld. De warmte is niet zwoel.
  • 18/4 13:08 Johan:
    weer een warme dag in de Bilt
  • 17/4 22:28 Jaap:
    Ik was een deel van de dag in de omgeving van Leiden. Vanmorgen daar nog af en toe zon, maar verder bewolkt, met dreigende luchten. Het bleef wel droog. Het zelfde verhaal geldt voor De Bilt. Even een dipje in de temp.: gisteren werd het 18 gr., vandaag een ruime 15. In de noordelijke provincies hadden ze het warmer.
  • 17/4 19:43 John:
    De middag is te Rijen in bewolkte sferen verlopen. Soms dreigend grauw, maar er is geen bui geweest. Nu zie ik oprukkend blauw vanuit het zuidoosten.
  • 17/4 18:46 Hans:
    20.5 graden was het vandaag in Enschede W in vrij warme lucht. Momenteel bewolkt door een zwak front en het kan zelfs even druppelen. Het meeste zal wel verdampen...
  • 17/4 17:46 Ted:
    Tot 13 uur vrij zonnig. Het maximum werd toen ook bereikt met 17,3 graden. Daarna meest geheel bewolkt. Tussen 15.40 en 17 uur af en toe een enkele spat. Neerslag 0,007 mm.
  • 17/4 12:39 Gerard:
    Melkwitte hemel met een flauw zonneschijnsel, maar toch lenteweer met nu bijna 17 graden!
  • 17/4 09:40 John:
    Wolkenvelden in Rijen zijn niet dik. Zon zichtbaar. Ook stroken blauw aanwezig.
  • 17/4 00:05 Hans:
    Warme dag in Enschede W met precies 20 graden.
  • 16/4 20:44 Gerard:
    Het frisse weer geldt nog voor avond nacht en ochtend, in de middag was het ook hier wat lenteachtig en de jas hing aan de kapstok. Wel veel strooilicht door de cirrus, dat was minder prettig.
  • 16/4 17:54 John:
    Het was al een echt middag zonder jas in het midden van Brabant. Het tintelend fris weer is voorbij.
  • 15/4 22:52 Jaap:
    Dat is weer een echte aprilsprong: zaterdag 7 gr., zondag 11 en maandag alweer 16. En we gaan dus nog wat verder stijgen. Inmiddels bouwt zich in deze regio weer een neerslagtekort op.
  • 15/4 20:57 Hans:
    En wat voor meer: een prachtige zonnige lente-maandag met al 18.6 graden hier in de bebouwde kom van Enschede W.
  • 15/4 08:53 Hans:
    Vrij helder weer in het enschedese bij zo-even 5.9 graden. Het begin van meer....
  • 14/4 17:26 Ted:
    Vrij zonnig. Meest licht tot half bewolkt. NO-4. Max. temp. 10,4. Nu (17.10 uur) 9,6 graden. Met een minimum van -0,0 graden de 2e vorstdag van deze maand. Had -0,0 niet bestaan, dan was deze maand ten onrechte vorstvrij.
  • 14/4 14:03 Hans:
    Vrij zonnig met een koude wind en stapelwolken bij 10.7 graden. (Enschede-W). Vanuit het oosten nadert meer bewolking.
  • 14/4 12:00 Gerard:
    Noord van Alkmaar gisteren talrijke hagelbuitjes, gure wind, soms aan het einde van een hagelbui ook wat sneeuwvlokken. Vanmorgen witte daken en grasvelden. Momenteel vrijwel onbewolkt en ruim boven nul.
  • 14/4 07:59 Ko:
    Breda -2 gr, gevoelstemp -6! Ik zie witte rijp op daken en grasvelden. Mooi momentje voordat de snel opkomende warme zon het weer teniet doet.
  • 14/4 07:40 Erik:
    Het ziet buiten veel witter (rijp) dan gisteren, maar het is hier uiteindelijk veel minder koud geworden dan ik gisterenavond vreesde: -0,3°C in Bennekom en op de Veenkampen is het niet kouder dan -1°C geweest. Oorzaak: hogere luchtvochtigheid plus laaghangende stratusbewolking.
  • 13/4 22:54 Erik:
    Nog steeds drie graden kouder dan gisterenavond om dezelfde tijd. Als dat zo doorgaat zouden we hier in Bennekom uitkomen op ruim min vier op 1,5m hoogte. Dat gaat grote schade opleveren. Ik ga zometeen in elk geval de kwetsbare potplanten toch maar naar binnen slepen.
  • 13/4 22:35 Jaap:
    IJzig koud, met die straffe NO-wind. Max. 7 gr., min. -1. Ik zag nog geen vorstschade aan de bloesem, maar de komende nacht...…. Mooie stapelwolken en aambeelden gezien (bijzonder bij deze windrichting), maar hier bleef het droog. Elders zijn nogal wat winterse buitjes voorgekomen.
  • 13/4 20:52 Ted:
    Vrij zonnig. Een enkel licht buitje met soms korrelhagel. Om 18.30 uur een buitje met sneeuw. Max. temp 8,2 graden. Min. temp. afgelopen nacht -0,0 graden. Het vroor 3 minuten. Nu (20.40 uur) is het 0,6 graden.
  • 13/4 19:17 Erik:
    Erg benauwd over hoe koud het vannacht gaat worden. Het is nu ongeveer drie graden kouder dan gisteren op hetzelfde tijdstip. Dat belooft een lage minimumtemperatuur als het straks opklaart en mogelijk veel vorstschade.
  • 13/4 18:45 Hans:
    Diverse korrelsneeuwbuitjes uit Duitsland vanmiddag, (0.5 mm) maar ook zonnige perioden die de maxtemp. nog lieten oplopen tot 8.9 graden. Kan allemaal in april. Later nam ik tijdens een buitje ook nog wat regen waar...
  • 13/4 18:28 Ko:
    Breda helaas ook geen sneeuw. Hele middag zonneschermen neer omdat de zon zo overheerst.
  • 13/4 16:20 Pieter:
    Lange tijd overheerste de zon hier in Purmerend , maar vanaf ca 14.30 een flinke hagelbui gevolgd door wat kleinere regen/ hagel buitjes , geen sneeuw gezien.
  • 13/4 16:06 Dick:
    Op bezoek bij mijn schoonouders in Oosterhout, NB. Ook hier wat sneeuwvlokken.
  • 13/4 14:06 Hans:
    Ook in Ede-Zuid zojuist een lichte sneeuwbui
  • 13/4 12:53 Bert:
    In Eerbeek nu ook een sneeuwbuitje bij 5,8 graden.
  • 13/4 12:23 Hans:
    Korrelsneeuw, zacht vallend en samendrukbaar..
  • 13/4 12:17 Hans:
    Tweede sneeuwdag in april.. Het moet niet gekker worden..
  • 13/4 12:16 Gerben:
    Droge sneeuw in het noorden volgens buienradar
  • 13/4 12:16 Hans:
    En opnieuw natte sneeuwvlokken in Enschede W bij ruim 6 graden. Het voelt koud en winters aan bij steeds groter wordende stapelwolken.
  • 13/4 12:01 John:
    Kijk eens aan, Gert, een sneeuwdag in april. Daar hebben we er deze eeuw niet veel van. In Rijen wel talrijk gevormde stapelwolken, maar ik zie nog geen verijzing.
  • 13/4 11:38 Gert:
    Hier actueel wat sneeuwklokjes uit de ontstane cumuli
  • 13/4 10:40 Gerard:
    Alles nat vanmorgen, maar voordat de zon opkwam zag ik auto's met witte daken waar blijkbaar wat vaste neerslag had weten te overleven. Nu zorgt de dagelijkse gang voor windtoename, de zon is aanwezig bij licht bewolkte hemel. Mooi tennisweer.
  • 13/4 09:22 Erik:
    En nu op naar de ALV. Ik kan er op de fiets heen :-)
  • 13/4 09:13 Erik:
    Het wordt spannend hoe de wisteria en de walnoot de vorst van vannacht hebben overleefd: -1,3°C. Dat valt me nog mee en is minder dan op 20 april 201. In het buitengebied vlakbij (op station De Veenkampen) was het -3,9°C! Gelukkig zijn de knoppen minder ver uitgelopen dan op 20 april 2017. De komende dagen zal zichtbaar worden hoe groot de schade is...
Bekijk het archief
Vr 19 april 2019
Bezoekers online
Er zijn 2 gasten en 9 leden aanwezig: Adrie, Ewald, Gerard, Gerben, Jannes, Joost, Pieter, Ted, Theo
Inloggen