DIY Funk-Wetterstation mit DHT22, ATtiny85 und RadioHead

Hallo,
danke für die Dokumentation des Projekts, welches ich für die Temperatur- und Luftfeuchtemessung in meinem Haus verwenden möchte.
Ich habe noch vier Fragen dazu:

1. Wie sieht es mit der Reichweite der 433 MHz Sender mit Antenne aus? Ich habe gelesen, dass die Reichweite mit der Versorgungsspannung skaliert. Durch den StepUp-Wandler werden diese mit 5V versorgt. Es können aber bis zu 12V verwendet werden. Ist die Reichweite für die Überwachung eines Hauses (durch Mauern) bei 5V ausreichend? (Einschätzung genügt).

2. Auf der Lochstreifenplatine ist neben dem Elko (der vermutlich als Glättung der Spannung vom StepUp-Wandler fungiert) noch ein weiterer, kleiner blauer Kondensator zu sehen. Welche Funktion hat dieser und wie wird er im Layout verbaut?

3. Warum wurden gerade 4 AAA Batterien verwendet? Da diese mit 4.5V am nächsten an den 5V liegen? Theoretisch würden auch 2 AA gehen, die zusammen ca. 3 V erzeugen, durch den StepUp-Wandler aber wiederum zu 5V gemacht werden. Da die Leistung die gleiche bleibt, würden dann die Batterien sozusagen “einfach” nur schneller leer werden, richtig?

4. ATTINY85: Welche Version des Bausteins wird genau verwendet?

Ich sage schon mal vielen Dank für die Beantwortung der Fragen und freue mich, bald selbst loslegen zu können 🙂

Hallo Peter,

vielen Dank für die tolle Beschreibung! Da ich auch gerade etwas sehr ähnliches umsetze (mit 3,3V StepUp und zum Senden das LaCrosse Protokoll) habe ich zunächst mal den Stromverbrauch gemessen.
Im Sleep-Modus habe ich ca. 0,03mA. Damit bin ich auch zufrieden.
Meine Sketch benötigt derzeit noch über 3sek. um den Sensor auszulesen und die Daten zu senden. Dabei fließt geschätzt ein Strom von 15mA (beim Senden kurzzeitig mehr, dafür ohne Senden etwas weniger…dafür ist mein Messgerät zu träge).
Dadurch habe ich eine berechnete Batterielaufzeit mit 2xAA (2500mAh) von 114 Tagen. Das ist noch nicht so richtig gut.
Wie lange benötigt Deine Sketch (geschätzt) um den Sensor auszulesen und zu senden? Hast Du den Verbrauch während dessen mal gemessen?

Danke.
Gruß
Bismosa

Hallo,

kurze Rückmeldung nochmal. Ich habe jetzt 22 Tage meinen Versuchsaufbau mit einem Eneloop Akku laufen lassen.
Geladen habe ich ca. 1450mAh. Bei einem Messwert alle 14 Sekunden!
Wenn ich nur jede Minute einen Messwert senden würde und statt des Akkus eine Batterie (2500mAh) verwenden würde, müsste ich auf ein Laufzeit von ca. 150 Tagen kommen…
Bevor ich den Akku geladen habe, hatte ich noch eine Akkuspannung von 1,23V. Insgesamt ist die Akkuspannung ja geringer. Somit könnte sich die Laufzeit erhöhen, da eine Batterie anfangs eine höhere Spannung hat und somit die Verluste über den StepUp geringer ausfallen sollten.
Optimaler wäre sicherlich 2 Batterien zu verwenden. Dann sind die Verluste noch geringer und eine Laufzeit von einem Jahr vermutlich problemlos möglich.
Alles weitere werde ich dann hier Schreiben:
https://forum.fhem.de/index.php/topic,52755.255.html

Vielen Dank für Deinen Beitrag und die Tipps!

Gruß
Bismosa

Hallo Peter,

ich nochmal 🙁

Jetzt passt es mit dem SPI-“Problem”.

Ich denke aber, dass die IDE ein Problem mit den Datentypen uint8_t char hat.

C:UsersNormanAppDataLocalTempcc7PiHOv.ltrans0.ltrans.o: In function `setup':

C:UsersNormanDocumentsArduinoATTINY85_DHT22_A/ATTINY85_DHT22_A.ino:183: undefined reference to `dht_init(dht22*, unsigned char)'

C:UsersNormanAppDataLocalTempcc7PiHOv.ltrans0.ltrans.o: In function `loop':

C:UsersNormanDocumentsArduinoATTINY85_DHT22_A/ATTINY85_DHT22_A.ino:218: undefined reference to `dht_read_data(dht22*, float*, float*)'

collect2.exe: error: ld returned 1 exit status

exit status 1
Fehler beim Kompilieren für das Board ATtiny25/45/85.

Ich benutze Version 1.8.5. Auch wenn ich explizit eine Variable vom Typ uint8_t beispielsweise uint8_t abc=1; und “abc” dann in die dht_init-Funktion gebe, funktioniert es nicht.

Der zweite Fehler ist vermutlich eine Folge des ersten.

Ich habe die Bibliothek mehrmals über verschiedene Wege installiert. Mal über den Bibliotheksmanager, mal direkt in den library-Ordner kopiert. Leider fruchtet beides bisher nicht.

Hattest du das Problem auch? Hast du da auch eine Idee? Wenn ich die Parts auskommentiere, die in der Fehlermeldung genannt sind, kompiliert es auch. Allerdings bringt das halt nichts :-).

Also der Linker schlägt fehl, weil die IDE den definierten Pin als char ansieht… aber wie gesagt, auch wenn ich ein uint8_t übergebe, wird es als char interpretiert :(.

Ich danke dir nochmals für deine Hilfe – ich hoffe, ich benötige sie bald nicht mehr 😉

Grüße,
Norman

Thanks Pete I would like to configure an arduino Uno as the receiver is it a feasible implémentation. Can you provide sketch example that has to be configure on the Uno side that run with your attiny85 tx settings. Kind regards

Hi Peter
I have configured receiver part on a arduino uno équipped with alocal sensor with value saved on a local SD card. This sketch were running perfectly but when I have gaffe radiohead part to receive signal confirmé from attiny85 I receive value température and humidity but I am notre able to save data on local SD. Command SD. Open(file) hangs now. What is the dépendancy beetween SD library and radiohead receiver uno sketch you sent ?
Would appreciate your kind advise. Thx

Ich habe das „Projekt“ seit November 2018 am laufen und alles läuft wunderbar. Inzwischen habe ich allerdings die Stromversorgung von NiMh Akkus/Batterien auf einen Lithium Ionen Akku + Solarzelle (5V/500mA) umgestellt.

Sehr nützlich ist dazu das WeMos Battery Shield (https://wiki.wemos.cc/products:d1_mini_shields:battery_shield). Das Breakout sorgt für die Laderegelung des Akkus und bietet direkt auch die benötigten 5 V Betriebsspannung. Ein Stepup-Konverter ist deshalb nicht mehr notwendig.

Ob das auf Dauer gut funktioniert weiß ich nicht, aber momentan klappt das Ganze sehr gut.

Hallo Peter,

tolles Projekt was du da erstellt hast. Wollte dies nachbauen und in FHEM einbinden.
Leider klappt das kompilieren absolut gar nicht weder mit MAC noch mit Windows.
Die Lib’s hab ich soweit du beschrieben hast gelöscht bzw. in den jeweiligen Ordner geschoben, dennoch bekomme ich immer Fehlermeldungen z.b:

Arduino: 1.8.9 (Mac OS X), Board: "ATtiny25/45/85, ATtiny85, Internal 8 MHz"

In file included from /Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/libraries/RadioHead/RHGenericDriver.h:9:0,
                 from /Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/libraries/RadioHead/RH_ASK.h:9,
                 from /Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/sketch_jun12a/sketch_jun12a.ino:114:
/Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/libraries/RadioHead/RadioHead.h:1225:4: warning: #warning Arduino TinyCore does not support hardware SPI. Use software SPI instead. [-Wcpp]
   #warning Arduino TinyCore does not support hardware SPI. Use software SPI instead.
    ^
In function 'INT1_vect':
/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/WInterrupts.c:310:1: warning: 'INT1_vect' appears to be a misspelled signal handler, missing __vector prefix [-Wmisspelled-isr]
 IMPLEMENT_ISR(INT1_vect, EXTERNAL_INT_1)
 ^
In function 'INT1_vect':
/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/WInterrupts.c:310:1: warning: 'INT1_vect' appears to be a misspelled signal handler, missing __vector prefix [-Wmisspelled-isr]
 IMPLEMENT_ISR(INT1_vect, EXTERNAL_INT_1)
 ^
/var/folders/ff/ldfffqrn1xs0gbf8qz8bb47m0000gn/T//ccH6hSAQ.ltrans0.ltrans.o: In function `setup':
/Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/sketch_jun12a/sketch_jun12a.ino:212: undefined reference to `dht_init(dht22*, unsigned char)'
/var/folders/ff/ldfffqrn1xs0gbf8qz8bb47m0000gn/T//ccH6hSAQ.ltrans0.ltrans.o: In function `loop':
/Volumes/Space/Users/Lars/Documents/Arduino/sketch_jun12a/sketch_jun12a.ino:247: undefined reference to `dht_read_data(dht22*, float*, float*)'
collect2: error: ld returned 1 exit status
exit status 1
Fehler beim Kompilieren für das Board ATtiny25/45/85.

Dieser Bericht wäre detaillierter, wenn die Option
"Ausführliche Ausgabe während der Kompilierung"
in Datei -> Voreinstellungen aktiviert wäre.

Hast du dazu eine Idee?
Kannst du mir vielleicht auch sagen, ob ich dann überhaupt die Daten mit FHEM empfangen kann bzw. verarbeiten kann? 433MHZ bzw. 833 CUL hab ich natürlich.

Hallo Peter
Ich versuche, ein Potentiometersensorprojekt, das Ihrem Wetterstationsprojekt ähnelt, auf Attiny85 zu migrieren. Es funktioniert gut auf einem Atmega328 mit Radiohead. Ich habe meine Skizze auf einem Attiny85 ausprobiert, kann sie aber nicht übertragen. Ich folge Ihrem Tutorial zur Programmierung des Attiny85 mit Aduino. Kannst du mir ein paar Hinweise geben, was ich tue?

Hallo guten Tag Peter,
nachdem mein Wetterdatensender gut funktioniert versuche ich die Spannung zu messen. Obwohl es viele Beschreibungen gibt leider ohne Erfolg. Würdest Du bitte einen Blick auf meinen Code werfen wo ich evtl. einen Fehler mache.

void readSensorValue(){
float VCC = 0.0;
int result = 0;
float vsensor = 0.0;   // Berechnete Spannung in Volt von sensorValue
int16_t sensorValue = 0;
float internVref = 1.1; // internVref = sensorValue * gemessene Versorgungsspannung / 1024

ADMUX =
    (1 << ADLAR) |     // for 8-bit values)
    (0 << REFS2) |     //  interne Referenzspannung 1.1V
    (1 << REFS1) |     //  interne Referenzspannung 1.1V
    (0 << REFS0) |     //  interne Referenzspannung 1.1V
    (0 << MUX3)  |     // use ADC2 for input (PB2), MUX bit 3
    (0 << MUX2)  |     // use ADC2 for input (PB2), MUX bit 2
    (0 << MUX1)  |     // use ADC2 for input (PB2), MUX bit 1
    (1 << MUX0);       // use ADC2 for input (PB2), MUX bit 0
  ADCSRA =
    (1 << ADEN)  |     // Enable ADC
    (1 << ADPS2) |     // set prescaler to 64, bit 2
    (1 << ADPS1) |     // set prescaler to 64, bit 1
    (0 << ADPS0);      // set prescaler to 64, bit 0
 
  ADCSRA &= ~(1 << ADEN);  // disable ADC for powersaving
 
  ACSR |= (1 << ACD);  			// disable analog comperator for powersaving
  
  ADCSRA |= (1 < ADC einschalten
  delayMicroseconds(2000);              // Wichtig: 1ms warten

  //---> Messung starten
  ADCSRA |= (1 << ADSC);                // 1.Messung starten
  while (bit_is_set(ADCSRA, ADSC));     // Warten bis Messung beendet ist
  (void) ADCW;                          // Ergebnis auslesen aber nicht weiter verwerten
  delay(10);

   sensorValue = 0;                                                            
  for (int i = 0; i < 15; i++) {        // 15 Messung durchfuehren und Mittelwert errechnen
    ADCSRA |= (1 << ADSC);              // Messung starten
    while (bit_is_set(ADCSRA, ADSC));   // Warten bis Messung beendet ist
    result = ADCL;                      // Low-Byte der Messung auslesen
    result |= ADCH << 8;                // HIGH-Byte der Messung auslsen
    sensorValue += result;
    delay(10);
  }
  ADCSRA |= (0 << ADEN);                // ADC ausschalten
  sensorValue = sensorValue / 15;       // Mittelwert berechnen
  VCC = internVref * 1024 / sensorValue;   // On-Board-Spannung berechnen

  rh_buf[0] = 0x02;                        // set command byte to 0x02 for   battery status
  rh_buf[1] = sensorValue;                 // write it into the   buffer
  rh_buf[2] = VCC;
  rh_send(3);
}

LG Bodo

Hallo Herr Müller,

vielen Dank zunächst für das tolle Tutorial. Ich versuche dieses als Anleitung für eine selbst gebaute Wetterstation zu nutzen. Um zunächst die Funktionalität grob zu testen (ob hardwareseitig alles in Ordnung ist), habe ich auf meinen ATtiny85 zunächst den Bootloader über den Arduino als ISP (nach einer Ihrer Anleitungen) geschrieben und anschließend das Programm geschrieben. Die gute Nachricht: die LEDs blinken in regelmäßigen Abständen ;-).

Auf der Empfängerseite setze ich einen Arduino Nano ein. Der 433MHz-Empfänger ist neben der Spannungsversorgung mit dem PIN “D5” des Arduino Nano verbunden. Ich habe Ihr im Tutorial aufgeführtes Beispielsketch auf den Arduino Nano geschrieben.
Auf der Konsole der Empfängerseite bekomme ich allerdings lediglich das zu erwartende “init done” angezeigt. Eventuell empfangene Daten erscheinen nicht.

Um zu kontrollieren, ob der Empfänger überhaupt Daten empfängt, habe ich parallel zum Eingang “D5” am Arduino nano eine LED über einen 470 Ohm Vorwiederstand geschaltet. Die LED zeigt tatsächlich immer wenn die Sende LED des Senders leuchtet auf der EMpfängerseite durch leuchten den Empfang von Daten an. Den Inhalt zeigt sie leider nicht an ;-).

Nun bin ich leider mit meinem Latein am Ende und hoffe, dass Sie mir helfen können.

Viele Grüße
Michael