Thermometer Hütte für die senseBox

Beim Suchen nach dem idealen Aufstellort der kam die Idee eine altbewährte Wetterhütte zu verwenden, und die Temperatur in 2 Meter Höhe zu messen. Die Thermometer Hütte aus Holz nach Stevenson ist ein geeigneter Strahlungsschutz für den Temperatur/Luftfeuchtigkeit Sensor der senseBox. Lamellierte Gehäusewände und -türe sorgen für eine gute Belüftung und Schutz gegen direkte und reflektierende Sonnenstrahlung. Die Wetterhütte aus Holz wurde für einen optimalen Wärmestrahlungsschutz von innen und aussen weiss lackiert.


Dieses Projekt wurde von einem unserer Community-Member realisiert und dokumentiert! Der Author ist OllyS und ist wie viele andere im senseBox Forum zu finden. Im Forum findest du zudem Anregungen, neue Ideen oder Diskussionen rund um die senseBox!

Materialien

  • senseBox MCU (Outdoor Case, Netzteil und Kabel, Temperatur & relative Luftfeuchte Sensor,Wifi-Bee)
  • Sensoren (Luftdruck & Temperatur, Beleuchtungsstärke & UV-Strahlung, Feinstaub (PM10 & PM2.5)
  • Wetterhaus (Bausatz roh oder gestrichen) Bezugsquelle Stiftung zur Palme
Bausatz Wetterhaus Palme
Bausatz Wetterhaus Palme
  • benötigtes Kleinmaterial
    • Gerätebuchse IP68 4Pol Distrelec:300-47-767 (3)
    • Kabelstecker IP68 4 Pol Distrelec:300-47-727 (3)
    • Datenkabel ungeschirmt 3x 2x0.25mm² Distrelec:155-73-712
    • I2C-I2C Kabel Watterott: (3)
    • Nova SDS011 senseBox Anschlusskabel - 350mm Watterott (1)
    • USB-Buchse Panel-Kontakt micro-USB B Distrelec:301-03-704 (1)
    • Druckausgleichselement GR M12x1.5 Distrelec:150-15-938 (1)
    • Kunststoffgehäuse 65x115x40mm hellgrau P Distrelec:300-64-459 (1)
    • Distanzbolzen 20mm 5mm Distrelec: 110-76-305 (4)
    • Senkkopfschrauben M2.5 x 8mm (4)
    • Muttern M2.5 (4)
    • Schrumpfschlauch 2.5 mm

Aufbau

Die senseBox MCU Home bietet von sich aus schon eine gute Wetterfestigkeit und kann ohne Modifikationen "Outdoor" verwendet werden. Damit der Luftdurchfluss des PM2.5/10 Sensors gewährleistet ist wird eine zusätzliche Bohrung in das Gehäuse angebracht. Um zu verhindern, dass Insekten das Gehäuse entern wird der Lufteinlass und die Bohrung mit einem Stück Insektengitter geschützt.

Bohren
Bohren
Insektenschutz
Insektenschutz

Wegen der Servicefreundlichkeit (Austausch einzelner Komponenten im Betrieb) werden die Boxen der einzelnen Sensoren jeweils mit längeren Kabeln und wasserfesten Steckern versehen. Im MCU Gehäuse wurde ein wasserdichtes Druckausgleichselement eingebaut und der Helligkeits/UV Sensor wurde in einem eigenen Gehäuse untergebracht.

Sensor-UV
Sensor-UV

Pol Stecker löten
4 Pol Stecker löten

SB2-PM
SB2-PM

Um Fremdlichteinstreuung beim SDS011 zu vermeiden wurde der durchsichtige Ansaugschlauch mit Isolierband umwickelt.

USB-Ausgang
Für Stromversorgung und Wartung (Aufspielen Sketches) wurde eine wasserfeste micro-USB Buchse in das MCU-Gehäuse eingebaut.

MCU Gehäuse

Druckausgleichselement

senseBox MCU

Belegung der Buchsen und Stecker

M16 Panel Mount Micro USB 2.0 - Type B

Hier löten wir ein Micro USB Kabel an, praktisch eine Verlängerung zur MCU.

  • Pin 1 = 5 Volt (rot)
  • Pin 2 = Data - (weiss)
  • Pin 3 = Data + (grün)
  • Pin 4 = ID (nicht verwendet)
  • Pin 5 = GND (schwarz)
  • Pin 6 = Shield (Abschirmung)

4 Pol Gerätebuchse IP68 I2C

Hier wird ein fertig konfiguriertes I2C Kabel in der Mitte durchgeschnitten und an die Buchse angelötet, die einzelnen Kontakte werden mit Schrumpfschlauch geschützt. Das andere Ende wird in die MCU Platine an einen I2C Anschluss eingesteckt.

  • Pin 1 = GND (Ground) schwarz
  • Pin 2 = VCC (+5 Volt) rot
  • Pin 3 = SDA (Data) grün
  • Pin 4 = CLK (Clock) gelb

4 Pol Gerätebuchse IP68 UART/Seriel (PM2.5/PM10 Sensor)

Hier wird das SDS011 senseBox Anschlusskabel in der Mitte getrennt, und das Teil mit dem kleinen Stecker an die Buchse angelötet. Die andere Teil Hälfte des Kabels wird im Feinstaubsensor-Gehäuse an das Datenkabel gelötet (Bild 6 & 7).

Die Pinbelegung der Buchse des Feinstaubsensors:

  • Pin 1 = GND (Ground) schwarz
  • Pin 2 = Tx (Transmit from Host) weiss
  • Pin 3 = Rx (Receive from Host) blau
  • Pin 4 = VCC (Power 5V) rot

Zusammenbau

Der Hüttenbausatz von der Stiftung zur Palme Schreinerei ist eine gute Tischlerarbeit und alles passte problemlos zusammen. Um die Hütte zu grundieren und mit Lackfarbe zu streichen wurden ca. 4 Stunden benötigt. Man kann sie gegen Aufpreis auch fertig gestrichen bestellen.

Die MCU und der Luftqualitätssensor wurden der Einfachheit halber auch in die Hütte gestellt.

Wetterhütte

Befestigt wurde die Hütte auf einem 11x11 cm Holzpfosten, der Temperatursensor befindet sich auf ca. 2 Meter Höhe über dem Rasen. Befestigt wurde er mit einem Stück Kunststoffrohr und einem Stückchen Balsaholz.

Temperatur/Luftfeuchtigkeit Sensor

Die einflügelige, verschliessbare Tür ist nach Norden gerichtet, der Helligkeits- und UV-Sensor nach Süden.

SB2-UV

Alle Daten werden von der senseBox via WLAN an einen Router im Haus gesendet und von dort aus zur openSenseMap.
Info: https://opensensemap.org/info

Geplante Erweiterungen

  • Autonomer Betrieb mit Solarpanel, Akku und LoRa-Bee.
  • Messeinheit für Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Niederschlagsmenge.

Literatur

  1. Kopp M. (2012): Vergleich verschiedener Wetterhütten zur Messung der 2m-Lufttemperatur in Abhängigkeit von Wind und Strahlung. Link

  2. Deutscher Wetterdienst: Vorschriften und Betriebsunterlagen Nr. 3 (VuB 3) TECHNIKHANDBUCH (THB) für Wettermeldestellen des synoptisch-klimatologischen Mess- und Beobachtungsnetzes

  1. Verein GLOBE Schweiz: Wetterhaus https://www.globe-swiss.ch/de/Zyklus3/Angebote_Wetter_und_Atmosphare/Atmosphere/Wetterhaus/

  1. Das senseBox:Home Buch: https://sensebox.github.io/books-v2/home/de/index.html

  2. openSenseMap: https://sensebox.github.io/books-v2/osem/

  3. senseBox Shop: https://sensebox.kaufen/product/sensebox-home

Autor:

OllyS - zu finden im senseBox Forum

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