Abschlussbericht Projekt Wetterstation
Projektidee und Konzeptfindung
Im Herbst 2020 hatten wir die Idee eine Wetterstation selber zu bauen, die dann auch Grundlage für die Workshops bei den Hack’n’Sun 2021 bilden sollte. Als Basis für die Wetterstation haben wir uns für den ESP8266 entschieden, da man diesen einfach mittels MicroPython programmieren kann. Die ersten Schritte waren nun, herauszufinden, welche Arten von Sensoren es gibt und wie man diese mit dem ESP8266 ansteuern kann. Wir haben uns dann dazu entschlossen, die Wetterdaten mittels eines BME280-Sensors zu ermitteln. Dieser kann Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Temperatur messen.
Von Anfang an war die Überlegung vorhanden, dass man die Wetterdaten online erfassen und auslesen können sollte. Bei diesen Überlegungen hatten wir uns auch mit der LoRaWan-Technologie auseinander gesetzt, aber recht schnell festgestellt, dass die Ansteuerung der LoRaWan-Module recht kompliziert ist, da e keine fertigen Bibiotheken für MicroPython gibt. Wir haben uns dann dazu entschlossen, die die Wetterstation mittels WLAN an das Internet anzubinden. Für die Übertragung der Wetterdaten haben wir uns für das Matrix-Protokoll entschieden. Die Wetterstation soll in regelmäßigen Abständen die Wtterdaten in einen Chatraum posten. Um dieses Ziel zu erreichen musste die Wetterstation zwei Bedingungen erfüllen. Sie muss zum einen in er Lage sein sich mit einem W-LAN zu verbinden und zum anderen Matrix-Nachrichten verschicken können. Ersteres lies sich einfach mittels Standard-Bibliotheken einfach realisieren. Um die zweite Anforderung zu erfüllen wurde ein Matrix-Client geschrieben, der auf dem ESP lauffähig ist.
Prototyp und erster Workshop
Im Frühjahr 2021 haben wir den ersten Prototypen fertiggestellt. Für den Aufbau der Elektronik haben wir auf Streifenrasterplatinen zurückgegriffen. Als dieser funktionstüchtig war und ausgiebig getestet wurde, haben wir mit der Vorbereitung des Workshops für die Hack’n’Sun 2021 begonnen und das Material in größerer Stückzahl bestellt.
Im Juli 2021 fand dann die Hack’n’Sun 2021 statt. Bei der Durchführung der Workshops hat sich allerdings herausgestellt, dass die komplette Charge an bestellten BME280-Seonsoren defekt waren. So musste umgeplant werden und es wurde eine mit Matrix steuerbare Türklingel gebaut, die auch in einem Video vorgestellt wurde.
Verbesserungen
Auch wenn der Workshop nicht wie geplant durchgeführt werden konnte, fanden wir die Idee weiterhin gut und haben uns dazu entschlossen den gleichen Workshop im Jahr 2022 erneut anzubieten. Allerdings wollten wir ein paar Verbesserungen vornehmen. Zum einen haben wir andere Sensoren genutzt, zum anderen sollten die Wetterdaten nun auch über Bluetooth abrufbar sein.
Ebenso sollten die Anmeldedaten für das WLAN und Matrix über Bluetooth konfigurierbar sein. Bisher musste man immer Änderungen am Quellcode vornehmen, wenn die Wetterstation in ein neues WLAN gebracht wurde. Ein besonders wichtiger Aspekt dabei war, dass die Einrichtung die Einrichtung und Nutzung der WLAN- und Bluetooth-Schnittstelle auch für Programmieranfänger einfach möglich sein sollte. Aus dieser Idee heraus wurde die Python-Bibliothek µnit entwickelt. Mit Hilfe dieser Bibliothek, ist es nun sehr einfach die W-LAN- und Bluetooth-Schnittstelle des ESP zu nutzen, ohne sich mit der genauen Funktionsweise und den dazgehörigen MicroPython-Funktionen auseinandersetzen zu müssen.
Projektabschluss
Im Juli 2022 fanden erneut die Hack’n’Sun statt bei denen viele Teilnehmenden mit Begeisterung ihre eigene Wetterstation gebaut haben. Die vorgenommenen Anpassungen haben sich dabei als sehr erfolgreich herausgestellt. Mit der erfolgreichen Durchführung des Workshops war das Projekt abgeschlossen.
Im Nachgang wurde die Ideen und Konzepte hinter der den entwickelten Bibliotheken bei der FroSCon 2022 vorgestellt.
Weiterer Ausblick
Auch wenn das Projekt vorerst abgeschlossen ist, gibt es Ideen für die Weiterentwicklung.
- Erweiterung der Wetterstation um weitere Messdaten erweitert werden.
- Austausch der Streifenraster-Platine und eine geätzte
- Anbindung über LoRaWan, wie zu Beginn angedacht