Barografo elettronico fai da te

[rob]

Su heo un progettino interessante per un barografo elettronico da assemblare con pochi pezzi, costo dice 60 euro.

Pressione, grafico su X ore, tendenza 1 ora e 3 ore, temperatura, ecc

http://www.ecogium.fr/arbutus/the-boat/e...h-arbutus/


http://www.ecogium.fr/arbutus/fr/the-boa...h-arbutus/



da:
http://www.hisse-et-oh.com/forums/equipe...r-60-euros



Appena visto, non so nulla di più, sembra carino

[Frappettini]

ANDOMAAAAAAAAAST!

[Andomast]

Presente!

Qualche anno fa ho realizzato una stazione meteo che abbiamo installato presso la base nautica della LNI di Milazzo.

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In quel caso il gioco valeva la candela perchè l'obiettivo era avere i dati disponibili in rete (http://it.aprs.fi/weather/a/IW9HJV-2).
La motivazione era forte, infatti, vivendo a Catania, avevo tutto l'interesse a monitorare le condimeteo della base nautica dove tenevo la barca.

Il progetto si basava su un micro PIC16F876 al quale erano collegati i sensori di temperatura, pressione direzione e intensità del vento. Nell'ottica di avere in barca un barometro 'stand alone', per una cifra confrontabile, se non addirittura inferiore a quella del progetto proposto, si trovano su internet delle stazioncine meteo belle e fatte che oltre al grafico di pressione danno anche il dato di temperatura e umidità e abbozzano una previsione facendo vedere il sole, le nuvolette e la pioggia.

Chiaramente se qualcuno fosse interessato ad avere informazioni sul progetto realizzato sarò ben felice di condividere la mia esperienza e se ci fosse qualche volontario desideroso di realizzare un barometro elttronico giusto in nome del 'fai da te' sarò ben lieto di dargli una mano.

[Edolo]

Belli bellini!!
Se pubblichi qualche schema, per incominciare

(Bellissimo l'intervento a chiamata urlata del Frap )

[IanSolo]

Edolo, quando ci troveremo ti raccontero' qualcosa della centralina meteo che ho realizzato per la mia barca, opera con il PC che mi fa tutte le altre cose e mi da' schermate di questo genere:

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oltre a produrre un file che contiene lo storico di tutte le informazioni strumentali disponibili.

[Andomast]

Personalmente tengo in barca una piccola stazione meteo della Oregon Scientific per monitorare principalemente la pressione atmosferica (meglio sarebbe dire 'per monitorare le VARIAZIONI di pressione'). Molto utile anche avere i dati meteo in tempo reale di temperatura e umidità senza essere vincolati ad un PC; chiaramente, avere anche la possibilità di mandare i dati ad un PC per analisi estese nel tempo è un 'plus' degno di nota, ma in barca ritengo sia assolutamente necessario avere la possibilità di seguire l'evolversi della situazione in un arco temporale ristretto a poche ore (6 sono un giusto compromesso) così da decidere cambi di programma volti a scongiurare l'eventualità di trovarsi in situazioni 'difficili'.

Tornando all'idea di rob, poter utilizzare dei sensori 'intelligenti' che inviano i parametri in un protocollo tipo I2C (come nel caso proposto) oppure i così detti sensori 'one wire' semplifica sia l'hardware che il firmware. Comunque, visto che una base di partenza c'e' (mi riferisco al progetto di IanSolo), sarebbe interessante 'convergere verso una soluzione unica 'made in Italy'.

[IanSolo]

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sarebbe interessante 'convergere verso una soluzione unica 'made in Italy'.
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Se volete si puo' fare, il mio sistema si basa molto banalmente su economicissimi sensori con uscita analogica e un'egualmente economica interfaccia per acquisizione dati con A/D converter a 8 ingressi, un programmino scritto nel linguaggio che piu' fa comodo si arrangia a elaborare come si vuole i parametri raccolti. Nessuno vieta che dall'altro lato dell'interfaccia invece del PC vi sia un micro per fare un sistema 'Stand Alone'.
La soluzione descritta fu stata scelta per avere il massimo di flessibilita' in vista di evoluzioni o cambiamenti (il programma e' gia' in edizine 26 ! e sta cambiando ancora).

[Andomast]

Anche la stazione meteo che ho realizzato io faceva uso di sensori analogici, infatti, ho utilizzato gli ingressi A/D (con 10 bit di risoluzione)del PIC. In particolare Per la temperatura ho usato dei comun issimi LM35, per la direzione del vento un potenzionetro con rotazione a 360° senza fine corsa e per la pressione un sensore analogico (non ricordo il modello) apparso anche su una nota rivista di elttronica italiana.
Giusto a titolo di curiosità posto lo schema anche se la risoluzione non è buona... L'anemometro fa uso di un sensore commerciale acquistato su internet (ne ho già parlato in altri 3d). Il display LCD visualizza tutti i parametri in forma numerica.. chiaramente la routine del display dovrebbe essere rifatta per ottenre un 'bar chart' con il trend della pressione.


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[Frappettini]

Libidinee

[IanSolo]

La mia versione e' del tutto simile con la differenza che i dati del vento vengono letti dal bus SeaTalk assieme alle altre informazioni che questo trasporta, un'altra differenza e' la risoluzione dell'A/D converter che e' limitata ai molto comuni 8 bit, ampiamente sufficenti per l'esigenza diportistica.

Oggi i sensori che ho utilizzato non sono piu' in commercio cosi' come le interfacce e per questo e' inutile che inserisca lo schema che non e' piu' attuale, per cui immagino una differente configurazione per la quale di seguito propongo un breve elenco.

- Sensore barometrico : uno fra questi http://it.mouser.com/Search/Refine.aspx?...=MPXH6115A per un prezzo intorno agli 8 Euro.
- Sensore di temperatura : il solito LM35 per pochi centesimi.
- Sensore igrometrico : Honeywell della serie HIH
http://it.mouser.com/ProductDetail/Honey...UBT%2fI%3d a circa 18 Euro.
- Un paio di operazionali quadrupli per adattare i livelli dei sensori al costo di 2 o 3 Euro in totale.
- Interfaccia PC : Oggigiorno si va sull'USB ed adatta puo' essere la Velleman K8055N http://www.velleman.eu/products/view/?id=404880 costo 32 Euro in Kit e 49 Euro montata piu' 4 rele' a circa 2 Euro cadauno.

Se volute le informazioni vento e altri dati si ricavano dalla strumentazione di bordo che, nel caso sia Raymarine, richiede un Convertitore SeaTalk NMEA Bridge della Gadgetpool http://www.gadgetpool.de/bestellen/catal...3f4b8ee8d3 letti tramite porta RS232 (eventualmente con adapter RS232/USB) oggi al prezzo di 119 Euro, per strumentazioni diverse diverso sara' l'interfacciamento necessario.

Infine un programma per raccogliere e presentare i dati.
Io oggi ho abbandonato i piu' diffusi linguaggi e, facendo (forse solo in apparenza) un passo indietro, utilizzo in queste applicazioni 'BBC BASIC' (http://www.bbcbasic.co.uk/index.html) per la semplice ragione che non richiede librerie, opera con tutte le porte (seriali, parallele o USB) senza limitazioni, il compilato ottenibile puo' girare sotto tutte le versioni di Windows dal '98 fino all'8.1 senza problemi e senza richiedere alcun modulo 'runtime' di appoggio, e' un po' piu' lento degli altri linguaggi ma per questo lavoro va benissimo essendo molto bassa la cadenza di lettura dei dati, e' anche un po' limitato nella grafica ma non devo realizzare alcuna scenografia.

[Andomast]

Il sensore di pressione che ho usato è XFPM-115P, la pin out è un po' diversa, ma la caratteristica tensione vs pressione sembra identica a quella del sensore MPXH6115A. Per il resto non vedo troppi problemi. Per l'interfacciamento al PC con porta usb si potrebbe pensare di usare un FTDI, per semplicità di montaggio andrei su un DIL piuttosto che un SMD. In alternativa si usa la UART del micro con ST232 (oppure una versione minimalista fatta con una coppia di transistor per l'inversionedei livelli) e un adattatore esterno USB-RS232 (costo non superiore ai 20 euro).

[rob]

bellissimo un filo dove al terzo messaggio non capisco più niente

fra le esigenze di un comune mortale, fra i vari sensori c'è modo dai datasheet di discriminare fra componenti che hanno comportamenti cosi' diversi ? (la figura mostra un barometro meccanico ma divergenze simili ci sono anche fra i sensori)

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c'è modo di dire 'metto il sensore accanto ad una stazione meteorologica ufficiale, mi dà 90-95% di dati coincidenti ? '
Bisogna andare a chiedere a loro cosa usano per usare lo stesso ?

[IanSolo]

Rob,
e' abbastanza normale che diversi sensori abbiano diverso comportamento a causa della diversa modalita' costruttiva che comporta non solo errori di valore assoluto ma particolarmente ritardi nella stabilizzazione del valore acquisito, fenomeno che tende a far perdere parte delle variazioni a breve termine mediando il risultato.
Ovviamente differenze molto forti come quella della linea violetta del grafico rapportata alle altre due indicano un sensore di cattiva qualita' o non perfettamente calibrato o magari previsto per altro scopo che, nel caso particolare guardando l'andamento della curva mi fa pensare ad un dispositivo pensato per misurare altitudini (deduco dal suo nome visto che non so che strumento sia) con una forte tendenza a mediare i valori (necessaria in questa applicazione) e calibrato in modo approssimativo.
Le differenze fra le altre due curve (gialla e blu) mi sembrano abbastanza normali in strumenti non professionali e non rilevanti ai fini di una previsione meteorologica locale perche' come ha detto bene Andomast quello che interessa e' 'seguire l'evolversi della situazione' e quindi avere percezione delle le variazioni piuttosto che conoscere il valore assoluto.

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bellissimo un filo dove al terzo messaggio non capisco più niente
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Hai lanciato il sasso nello stagno e...

Andomast,
si, i sensori sono del tutto simili, io ne scelsi uno diverso perche' a suo tempo non esistevano nella forma attuale, infatti dovetti impiegarne uno a ponte e realizzare la circuiteria per avere l'uscita adatta all'A/D converter, successivamente ebbi un po' di difficolta' a procurarmi un solo pezzo dalla Fujikura che pero' ora e' rappresentata anche in Italia e i problemi di fornitura non ci sono piu', l'indicazione di usare un DIL mi pare buona.
Per ovviare alla piu' bassa risoluzione dell'A/D a 8 bit il follower in uscita dai sensori e' amplificato con un offset pari al minimo valore che si intende leggere in modo che l'escursione 0-5V corrisponda alla gamma di valori di interesse, questo fa si che in un sensore di pressione come quelli indicati che arrivano a 115KPa la gamma 95-115KPa (tipica della pressione atmosferica) venga letta con una risoluzione di (115-95)/256=0,078KPa per step, ampiamente sufficente e nettamente meglio della lettura diretta che avrebbe solo 115/256=0,449KPa per step.

[rob]

Citazione:IanSolo ha scritto:
...

grazie

provo a chiedere a Meteo France che tipo di sensori usano, a me interesserebbe proprio qualcosa che replichi in modo sufficientemente corretto non solo la tendenza ma il valore assoluto di pressione

vediamo cosa rispondono

[IanSolo]

Rob,
i barometri usati (dalle stazioni meteo) come riferimento per la calibrazione assoluta sono strumenti abbastanza particolari (dai un'occhiata qua: http://www.meteormetrics.com/calibration.htm) e consentono di compensare e calibrare uno strumento elettronico quando usati sul posto, confrontarsi in localita' diverse diventa un problema abbastanza complesso.

Andomast e Edolo,
un'idea per sendere accessibile a molti un apparecchio di questo tipo potrebbe essere la realizzazione in forma modulare ovvero con i vari sensori indipendenti e con uscita leggibile sia da PC che da micro (es. USB) piu' una unita' con funzione di 'display intelligente' che presenti i dati che gli pervengono secondo i sensori disponibili. L'insieme completo verrebbe a costare leggermente di piu' ma chi ha gia' un PC o non vuole tutti i sensori puo' avere qualcosa di abbastanza economicamente accessibile.
Che ne dite?

[rob]

c'è già qualcosa su internet, almeno per MF

http://www.edumeteo.org/docs%5Cfiche_pression.pdf

Due armature che formano le facce di un condensatore a spessore variabile sono state inserite all'interno di una capsula aneroide di Vidia: la variazione di pressione fa variare la distanza fra le due armature --> variazione di capacità --> trasformata in variazione di frequenza in un circtuio oscillante, inviata al circuito integrato.

Ci sono due di queste celle per la pressione, più un sensore di temperatura: tutti i dati vanno in un microprocessore che determina la pressione correggendo per la temperatura, poi correggendo con le curve di differenza rispetto al barometro campione. Il dato finale è inviato al sistema di raccolta dati.



Il sensore lo descrivono cosi', immagino sia tutt'altra cosa rispetto ai sensori più comuni delle stazioncine tipo oregon lacrosse etc ?

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Interessante, imparato qualcosa anche oggi

[IanSolo]

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Il sensore lo descrivono cosi', immagino sia tutt'altra cosa rispetto ai sensori più comuni delle stazioncine tipo oregon lacrosse etc ?
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No, i sensori elettronici di pressione sono tutti fatti cosi', anche quelli che abbiamo indicato in questa discussione (sullo stesso principio lavorano anche quelli per gli sfigmomanometri elettronici), la differenza sta nel modo di calibrarli e di verificarne la correttezza nel tempo.
Una stazione meteo, come ti sta dicendo Meteofrance, usa due (raramente anche di piu') sensori calibrati che tiene costantemente a confronto, e' poco probabile che sbaglino producendo un errore nello stesso senso e della stessa entita' quindi in presenza di differenze oltre un certo limite (la perfezione non e' di questo mondo e una tolleranza va sempre considerata) il sistema dichiara un'anomalia e va riparato o ricalibrato. Sempre una stazione meteo, periodicamente, provvede alla ricalibrazione del sensore per confronto con un barometro di riferimento (te lo dicono con la frase 'correggendo con le curve di differenza rispetto al barometro campione') procedendo come nel caso del link che ho indicato piu' sopra, ovviamente la verifica periodica e' fatta solo per punti salienti dando per scontato che se non ci sono state segnalazioni di errore la linearita' originale sia mantenuta.
I sensori delle piccole stazioncine casalinghe sono molto semplici poiche' sono solo il 'ponte di misura' e si basano su un microprocessore dedicato per estrarre un'informazione utile e presentarla, quando progettai mia centralina meteo di bordo dovetti utilizzare proprio uno di questi 'ponti' che dotai della circuiteria necessaria al funzionamento perche' all'epoca non c'era in commercio altro. Oggi i sensori offrono un'uscita dati gia' elaborata e, spesso, linearizzata e risultano molto piu' comodi da impiegare (costano pure molto meno di quello che dovetti pagare per il mio).

Andomast e Edolo,
nell'idea di un sistema modulare di cui sopra ho pensato che forse un'uscita in protocollo NMEA (le 'sentenze' sono gia' definite) possa essere ancora meglio dell'USB poiche' garantirebbe una piu' ampia compatibilita' (un adattatore RS232/USB se servisse costa quattro soldi).

[Edolo]

Iansolo... se c'è da giocarci un po' io son disponibile, limitatamente con le mie capacità, ma con un mentore del tuo livello è tutto più semplice. Ovviamente parteciperei anche per quanto riguarda il discorso economico.
Namo!?

A bordo ne ho una di quelle del Lidl oltre al barometro classico d'ottone, ma tra uno e l'altro differiscono un bel po' (ora non ricordo di quanto). Vero che vale più la differenza di pressione che non la lettura istantanea, però, averne uno preciso e magari self made sarebbe gagliardo!!

A presto (ti piace il formaggio?)

[IanSolo]

Edolo,
Se hai voglia e tempo per giocarci sai che (con calma) si puo' fare, peccato solo che Andomast sia un po' lontano.

Il formaggio e' sempre apprezzato, per vederci conta non prima di una settimana (impegni familiari).

[Edolo]

ok