Barografo elettronico fai da te

[robe]

seguito con entusiasmo,.,.bellissimo,.complimenti,.

[IanSolo]

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per cimentarmi nel montaggio di un esemplare come devo fare per il materiale?

c'è qualche smanettone di app per iphone che potrebbe fare l'applicazione sulla traccia di quella fatta per il pc?
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porta un attimo di pazienza e forniremo tutte le informazioni necessarie.

[IanSolo]

Finalmente ci siamo ! Tutto funziona correttamente (c'e' voluto un po' ma abbiamo il difetto di avere anche altro da fare...).

Devo una spiegazione: c'erano un paio di problemini da risolvere che richiedevano un test prolungato per avere la certezza che tutto fosse a posto, in particolare il problema piu' grosso e' risultato essere (per la versione completa che prevede misura di umidita' e temperatura esterne) il collegamento a lunga distanza (piu' di 5 metri) del sensore I2C che e' solitamente progettato per operare con cavi molto corti (tipico 0,5m max 1,5m) in quanto si tratta di oggetti concepiti per il montaggio su scheda.
Seguendo indicazioni raccolte da Andomast sono stati provati vari cavi e vari tipi di installazione (con cavo affiancato a linee AC per verificare disturbi, in prossimita' di trasmettitore VHF, ecc.) ed ora c'e' la certezza che utilizzando un cavo di rete (quelli previsti per collegamento Ethernet) si possono superare i 10m senza problemi.
Questo consente di montare il sensore "umidita' e temperatura esterne" in luogo opportuno ombreggiato e riparato da spruzzi ma appunto all'esterno (all'interno non avrebbe senso...) e la scheda processore con il sensore barometrico all'interno in zona adeguatamente protetta e vicina al PC per le elaborazioni dei dati.


Ora possiamo rilasciare quindi, a tutti coloro che lo desiderano, le indicazioni:

- schemi
- disegni piastre
- elenco componenti (e loro fornitori da cui ci siamo serviti)
- indicazioni di montaggio
- programma
- firmware

per realizzare la versione che opera tramite PC.


E' anche in prova la versione "stand alone" con un suo display autonomo ma vi sono ancora due problemi da risolvere di cui il piu' importante e' che il sensore di pressione adatto a questa e' commercializzato solo in forma molto miniaturizzata a montaggio di superfice e questo rende molto difficile (quasi impossibile viste le dimensioni) l'operazione "fai da te", c'e' anche il problema del display per il quale si sta cercando qualcosa di poco costoso che non abbia il problema della discontinuita' fra i pixels presente negli economici 4lineex20caratteri che sono stati provati finora.

Ora rimane il problema della pura realizzazione:

- Come e chi realizza gli stampati
- Come e chi programma i processori
- Come e chi procura il materiale
- ecc...

[rob]

(23-10-2014 10:34)IanSolo Ha scritto:  Ora rimane il problema della pura realizzazione:

- Come e chi realizza gli stampati
- Come e chi programma i processori
- Come e chi procura il materiale
- ecc...

per manifesta incapacità a intervenire nei primi tre punti, se c'è un qualche "ecc..." a cui possa partecipare, volentieri


mi prenoterei una versione stand alone

grazie per tutto il lavoro fatto

r

[IanSolo]

Ho completato e collaudato abbastanza a lungo una nuova interfaccia per la stazione barometrica (che forse e' meglio chiamare "stazione meteo" essendo completa di igrometro). La variante e' stata studiata per semplificare al massimo la realizzazione della stazione.
In questa versione la stazione opera con un PC sotto Windows (di qualunque versione dal vecchio 95 fino alle ultime versioni correnti) per semplificarne al massimo la realizzazione e renderla realizzabile e utilizzabile al maggior numero di utenti possibile (quasi tutti hanno un PC portatile e la maggioranza opera sotto Windows).
Il vantaggio della nuova interfaccia e' che non necessita di microprocessore e si basa su pochissimi componenti reperibili ovunque a prezzi irrisori, i sensori di pressione, temperatura e umidita' sono gli stessi gia' descritti.
Lo sviluppo della versione autonoma e', per ora, sospeso per varie ragioni fra cui la principale e' la non facile reperibilita' (a costi bassi) di uno schermo grafico di adeguata dimensione necessario alla presentazione dei dati con sufficiente dettaglio e il problema di programmare e distribuire i microprocessori necessari. Servirebbe inoltre un microprocessore piu' potente di quello finora utilizzato e cio' portrebbe il costo della realizzazione autonoma a non competere in convenienza con prodotti commerciali (di piu' bassa accuratezza, e' vero, ma gia' belli e pronti).

La nuova interfaccia puo' facilmente essere realizzata su una basetta "millefori" (cosi' la prima versione) e non ha alcuna criticita', il circuito e' autoprotetto e tollera errori e cortocircuiti senza danno per il PC. L'alimentazione per i sensori e' generata dall'interfaccia stessa e non e' richiesto alcun collegamento alla sorgente di alimentazione (tranne quella per il PC, ovviamente).

Lo schema elettrico dell'interfaccia:
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Come montare i componenti:
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La piastra a circuito stampato:
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La (prima) realizzazione su "millefori":
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La realizzazione definitiva:
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Aspetto dei sensori (pressione e umidita'):
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Elenco componenti dell'interfaccia:

Z1,Z2,Z3,Z4 = Diodi zener da 3,6V
D1,D2 = Diodi 1N4148 (o equivalenti diodi al silicio)
1K = Resistori da 1KOhm 1/4W
2,2k = Resistori da 2,2KOhm 1/4W
C1 = Condensatore elettrolitico 10 microFarad 10V minimo
Connettore DB9 femmina per porta COM RS232

Sensori utilizzati:

- Per la pressione atmosferica:
Sensore montato basato sul trasduttore BMP180 di Bosch, e' acquistabile presso:
http://www.adafruit.com/products/1603
https://www.sparkfun.com/products/11824
http://www.ebay.it/itm/Sensore-di-pressi...1330985286
http://wallmall.it/scheda-bmp180-arduino...rica-gy-68
http://www.miniinthebox.com/it/bmp180-bo...91704.html
http://it.aliexpress.com/store/product/F...56512.html
http://www.homotix.it/catalogo/pressione...0-breakout

- Per l'umidita' e temperature esterne:
Sensore montato basato sul trasduttore HTU21D di MEASUREMENT SPECIALTIES , e' acquistabile presso:
http://www.adafruit.com/products/1899
https://www.sparkfun.com/products/12064
http://developer.mbed.org/users/hwing91/...ty-sensor/
http://www.homotix.it/catalogo/umidita/h...r-breakout
https://www.tindie.com/products/BBTech/h...re-module/

Il prezzo e' variabile, io ho preferito provare i sensori di Sparkfun e di Adafruit, la sola differenza fra di loro e' che i sensori di Adafruit possiedono un adattatore d'ingresso e un regolatore di tensione che li rende piu' versatili e robusti, tale vantaggio non e' necessario in questo caso e i fornitori risultano del tutto equivalenti. Il sensore di umidita' di Adafruit ha il trasduttore protetto da un "filtro" antispruzzo in silicone che aumenta la resitenza all'esposizione agli agenti atmosferici.
C'e' un discreto carico (un fisso) per le spese di spedizione e sdoganamento dall'estero (piu' di 10 Euro) e conviene raggruppare gli acquisti per risparmiare.

Il collegamento dei sensori viene realizzato con un banale cavetto a 4 fili anche non schermato fino ad una distanza di poco piu' di 1 metro, schermato fra 1 e 5 metri e con un cavo per ethernet se per distanze superiori ai 5 metri come nel caso della sonda per umidita' che deve stare all'esterno (protetta dagli spruzzi e in ombra) per dare indicazioni significative.
Il collegmento ai sensori viene realizzato ponendoli banalmente in parallelo (ci pensa il programma a distinguerli) e collegando, tramite il cavo, i terminali rispettivamente ai terminali di nome corrispondente utilizzando solo i seguenti:

+3,3V
GND
SDA
SCL

L'interfaccia prevede un quinto terminale non collegato che serve per un eventuale connettore non rovesciabile se si sceglie la soluzione di non saldare direttamente i cavi.
Il programma e' disponibile per tutti gli ADV che ne facciano richiesta, basta inviarmi un MP con l'indirizzo E-Mail e appena possibile lo invio.


NOTA
E' ovvio che tutto il progetto e' fornito a titolo gratuito agli ADV e tale deve restare, qualunque impiego commerciale del lavoro presentato, anche in modo parziale, non e' consentito.
E' permesso trasferire il progetto a non iscritti al Forum ADV alla condizione inderogabile che cio' avvenga sempre e comunque a titolo gratuito.

[S8S8]

....lodevole l'impegno e la passione e per questo i miei più sinceri complimenti.
Riguardo la versione autonoma mi sembra di capire che gli ADV interessati non sono pochi e perciò se si facesse una conta per abbattere le spese pensi sia fattibile o cmq resterebbe fuori targhet.
Bravi

[IanSolo]

Purtroppo i volumi richiesti per raggiungere prezzi abbastanza bassi sono al di la' di quello che potremmo ottenere noi (si parla di migliaia di pezzi) e considerato il prezzo corrente per volumi sotto il centinaio che oscilla fra 25 e 80 euro secondo dimensione e risoluzione del display (parlo di monocromatico completo di scheda di controllo) non riusciamo a competere ricordando che gia' c'e' un costo base per sensori, micro e altre frattaglie (senza dimenticare l'involucro).

[acquafredda]

Buongiorno come é andata poi a finire la cosa? Io sarei molto interessato ad averne uno. Come devo fare? Grazie e buone ferie a tutti

[IanSolo]

Tutto e' fermo alla versione con PC sotto Windows (tutte le versioni) per ragioni di non convenienza economica su piccoli volumi della versione autonoma "stand alone" (costano molto meno i prodotti commerciali), non ci saranno quindi sviluppi in tale senso.
Realizzare l'interfaccia dell'ultima versione per PC senza microprocessore e' molto facile e puo' essere fatto da se' anche da un neofita seguendo le descrizioni e lo schema fornito piu' sopra, i componenti costano un'inezia e il programma lo posso inviare a chiunque lo desideri (se mi fa avere l'indirizzo E-Mail via MP).
Il programma puo' essere ovviamente migliorato tenendo conto della rilevanza dei problemi osservati dagli utilizzatori (e avendo pazienza per lasciarmi trovare il tempo necessario).

[acquafredda]

Ciao iansolo, in realtà alcuni giorni fa volevo comprarmi un barometro/barografo digitale e ho desistito. Quelli della Vion (che facevano al mio caso) non esistono più da un annetto perché la Vion ha chiuso battenti ed é stata acquisita da una ditta danese (mi sembra si chiami delite) che per ora sta commercializzano solo quelli analogici e non digitali. Ho chiamato sia oscurati che altri importatori e mi hanno confermato che nessun prodotto digitale é più disponibile. Gli altri barometro che ci sono in giro sono più "domestici" con tante funzioni inutili (nuvolette e sole, etc..) e non mi piacciono.il problema ê che non tutti hanno il PC in barca e la versione PC non va al caso mio, mi sarebbe piaciuta quella stand alone con le funzioni e caratteristiche che avevate individuato.
Grazie e complimenti per il grande lavoro svolto!

[acquafredda]

Considera inoltre che quello ella Vion si trovava su internet tra in 110 e i 130 euro e faceva sostanzialmente quello (o meno) che avrebbe fatto quello stand alone http://osculati.com/it/cat/Scheda.aspx?id=22101

[IanSolo]

A prezzi non tanto alti (quasi) ci sono questi:

http://www.nasamarine.com/proddetail.php?prod=MeteoMan
http://www.bohlken.net/bg/bg1512_it.htm

Molto precisi, il secondo pure con memorizzazione fino a 28 giorni anche senza alimentazione e software per analisi statistica su PC.

[acquafredda]

Buonasera a tutti.
Questa estate avevo seguito con interesse questa discussione ma non avendo un pc a bordo mi ero limitato a leggere, ammirato per tanta competenza e entusiasmo.
Questo inverno mi sono dedicato a fare un upgrade dell’elettronica di bordo e con l’occasione ho installato un PC che rimane fisso a bordo con il quale faccio girare opencpn e altre cosucce.
L’occasione quindi si è presentata per riprendere questo vecchio post e cimentarmi nell’ autocostruzione.
Premetto che sono un vero analfabeta dell’elettronica, e non sarei mai riuscito ad arrivare in fondo se non fosse stato per il prezioso aiuto ricevuto da IanSolo, il quale mi ha praticamente guidato passo passo nella realizzazione, con una pazienza infinita, e che non finirò mai di ringraziare.
Dopo aver fatto una prova con una prima scheda millefori, ed aver preso le necessarie misure, ho realizzato la versione definitiva, racchiusa in una scatolina di plastica che nascondo dietro ad un pannello.

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Per i sensori ho preso quelli della Hotomix,
per la pressione http://www.homotix.eu/product.php~idx~~~...P180~.html
per la temperautura ed umidità http://www.homotix.eu/product.php~idx~~~...kout~.html

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Qui sotto uno screenshot del programma meteo sviluppato da IanSolo per la visualizzazione e storicizzazione dei dati

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Ho predisposto un cablaggio per portare il sensore umidità e temperatura esternamente. Il cavo è un semplice cavo schermato a 4 poli (più calza) e non è più lungo di 5 metri.
Tra l'altro IanSolo ha modificato il programma, che ora "filtra" eventuali errori di lettura in caso di cablaggio non ottimale, e visualizza solo i dati "certi". IanSolo saprà essere molto più preciso di me.
Non l’ho ancora montato in barca, ma ho fatto alcune prove a casa e direi che funziona perfettamente. L’unico neo è una differenza a volte anche vicina ai 2° tra la temperatura rilevata dal sensore barometrico (che misura anche la temperatura) e il sensore della temperatura e umidità, pur essendo a casa posizionati a 10 cm l’uno dall’altro e quindi nello stesso ambiente. Ma direi che non è poi un problema così grande, visto che quello che importa è l’andamento e non la misura assoluta.
Grazie ancora IanSolo per l'aiuto

Acquafredda

[IanSolo]

Un elogio va fatto ad Acquafredda che non si e' demoralizzato di fronte al primo deludente risultato dell'iniziale realizzazione (come disse stava imparando a saldare) ma si e' impegnato a migliorare la costruzione dimostrando che anche un neofita purché volonteroso non ha difficolta' ad eseguire il montaggio, per l'operatività di installazione programma e prova direi che di competenza non difetta di sicuro.
Una nota va fatta sull'accuratezza dei sensori che sono di ottima precisione per pressione e umidita' (la funzione per cui sono stati progettati) ma con tolleranza di circa +/- 1 grado centigrado e linearita' migliore di 0,1 gradi per la temperatura che pur servendo solo per autolinearizzazione della curva di taratura viene comunque resa disponibile, usando tale parametro per presentarlo e' normale conseguenza che si possa osservare una piccola (1 grado e' poco) differenza fra le due misure (che puo' arrivare a 2 gradi se le tolleranze sono per caso in segno opposto). Volendo si puo' facilmente introdurre una correzione ma questo porta al problema di come calibrarla correttamente poiche' la semplice comparazione non basta avendo un sensore interno e uno esterno con temperature sicuramente diverse che dovrebbero essere verificate ciascuna con un termometro campione. Anche spostandone uno e ponendo i due sensori vicini si porrebbe comunque il problema di quale dei due usare come riferimento (e come memorizzare la correzione), vista la non determinante differenza ho preferito lasciare le misure cosi' come vengono rilevate essendo effettivamente rilevante l'andamento piuttosto che il valore assoluto (per piccoli scostamenti) come ha detto Acquafredda.

[ciro_ma_non_ferrara]

Complimenti a tutti e due, a IanSolo per la disponibilità e ad Acquafredda per la caparbietà!
Per curiosità, sullo screenshot si vedono due picchi su temperatura e umidità, son dovuti al maneggiamento dei sensori o a cosa?

[acquafredda]

(26-02-2016 21:12)ciro_ma_non_ferrara Ha scritto:  Complimenti a tutti e due, a IanSolo per la disponibilità e ad Acquafredda per la caparbietà!
Per curiosità, sullo screenshot si vedono due picchi su temperatura e umidità, son dovuti al maneggiamento dei sensori o a cosa?

maneggiamento involontario dei sensori

[claudiog]

Mmmhh penso che per fare la versione stand-alone serva di più di 64x128, altrimenti ne avevo un bel po' in garage, completi di ATmega32 e bus seriale.

[marcofailla]

Eccezionale
Bravissimi

[IanSolo]

(27-02-2016 00:24)claudiog Ha scritto:  Mmmhh penso che per fare la versione stand-alone serva di più di 64x128, altrimenti ne avevo un bel po' in garage, completi di ATmega32 e bus seriale.

Bisogna ragionarci un poco ma forse si puo' tentare di ricavarne qualcosa.
Hai un MP.

[acquafredda]

Dai IanSolo.....che quello stand alone è quello che ci vuole!! Facciamo sto benedetto barografo!! (il plurale è solo per incoraggiamento :19