Raspberry Pico Barometer - Home of Manuel Magninch

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Raspberry Pico Barometer

Controller

Barometer - LCD Anzeige des Atmosphärischen Drucks MMD0325

Für ein paar wenige Franken lässt sich heute ein hoch präzises Barometer bauen. Es gibt inzwischen digitale Drucksensoren z.B. BMP280 von Bosch und Displays LCD-2x16 Zeichen mit I2C Kontroller Schnittstellen für die Ansteuerung z.B. mit dem RaspBerry-Pico Kontroller.

Das Mini-Projekt Barometer - Die Daten: Druckanzeige 300-1500mBar mit +-0.1mBar Genauigkeit, Temperaturanzeige mit +-0.1Grad Genauigkeit, Wetter Hochrechnung aktuele Wetterlage (braucht mind. eine Hochdruck- und eine Tiefdruck Lage), Display 2x16 Zeichen mit Hintergrundlicht, Stromversorgung per USB, Datenausgabe zur Aufzeichnung per USB. Die Messwerte werden alle 2 Sekunden neu erfasst und aktualisiert.

Info: Der Normaldruck am Äquator liegt bei 1'012.25mBar (1 atm / Atmosphäre). Je höher über Meer man sich befindet, nimmt der Luftdruck Druck ab. Zusätzlich hat die Wetterlage und die Temperatur einen Einfluss auf den Umgebungsdruck. Eine Schönwetterlage (Hoch-Druck Gebiet) kann den Umgebungsdruck um bis 20mBar anheben, eine Schlechtwetterlage (Tief-Druck Gebiet) kann den Umgebungsdruck um bis 55mBar absenken. Vertrieb: https://shop.citysun.ch/search?search=barometer

Teile Liste:
Controller RaspBerry PICO S80929
Drucksensor BMP280 S81255
LCD Display 2x16 S81258
Gehäuse 10x5.5x6cm 3D LCD-Case-2x16.stl

8x Schraube M3x5 Rundkopf
Python Script Barometer main.py V0.00

Wenn auf dem Display nichts erscheint, so
den Kontrast, mit dem Potentiometer auf
der Rückseite des Displays, einstellen.

Rückfragen & Support: Support@Clinch.ch

Anschluss des BMP280 und des LCD Displays je mit I2C Schnittstelle an einen Raspberry Pico:

RaspBerry PICO <-> BMP280 Drucksensor <-> LCD 2x16 zeichen mit I2C

Pico-Pin1 GP0 <-> BMP-SDA <-> LCD-SDA (GP0 mit 0/3.3V Logik LCD&BMP)

Pico-Pin2 GP1 <-> BMP-SDL <-> LCD-SDL (GP1 mit 0/3.3V Logik LCD&BMP)

Pico-Pin3 GND <-> BMP-GND <-> LCD-GND Original Datenblatt HD44780.

Pico-Pin36 3.3V <-> BMP-VCC 3V3 <-> (LCD-VCC) BMP280 mit 3.3V (ev. auch LCD mit 3.3V)

Pico-Pin39 3.3V <-> -- <-> LCD-VCC LCD mit 5.0V (Ev. braucht das LCD 3.3V)

I2C Adresse 0x76 0x27 Im Python Script hinterlegt

Zusammenbau: Für den Anschluss des Displays und des BMP280 nehmen wir je ein 4 Adriges Kabel mit einseitig 4 Stift Buchsen. Für das LCD Display ist das längere Kabel (ca. 8cm) und für den BMP280 das Kürzere ca. 6cm vorgesehen. Die offenen Kabel enden werden, gem. obigem Schema, direkt an die Pins des Raspberry PICO angelötet. An den Pins die zwei Drähte bekommen, werden die Litzen-Enden beider Drähte zusammen verdrillt angelötet. Bitte beim Anschliessen darauf achten, dass der BMP280 am kürzeren Kabel angeschlossen wird (mit 3.3V Stromversorgung) und das längere Kabel am LCD Display (mit 5.0V Stromversorgung). Wichtig: Wenn der BMP280 am falschen Kabel mit (mit 5.0V Stromversorgung) angesteckt wird, so wird der BMP280 zerstört! Nun muss die Betriebssoftware auf den PICO geladen werden. Z.B. mit der Software Thonny (Die Beschreibung von Thonny ist in einem separaten Artikel, falls notwendig, beschrieben). Beim Bausatz ist der Kontroller bereits mit der passenden Software geladen. Das Gehäuse kann selber mit einem 3D-Drucker erstellt werden, oder Sie können ein beliebiges Gehäuse verwenden. Der 3D-Druck, mit den obigen Druckdaten, dauert mehrere Stunden da die Wandstärke mit 2.5mm relativ dick ist - dafür stabil. Beachten: Teils LCD werden mit 3.3V betrieben, andere benötigen 5.0V - Bitte kontrollieren

Beachten: Um die Umgebungstemperatur genau anzuzeigen, muss das Gehäuse mit Luftlöchern versehen sein.

Funktion: Auf der ersten Zeile wird links der Atmosphärische Druck im mBar (hPa) angezeigt (Genauigkeit +-0.1mBar). Auf der rechten Seite wird die Temperatur in Grad Celsius angezeigt (-+0.1 Grad). Um die Umgebungstemperatur genau anzuzeigen, muss das Gehäuse mit Luftlöchern versehen sein.
Auf der zweiten Zeile wird die Wetterlage Anzeigt T__________00___H . Die Aktuelle Wetterlage wird mit der Position des X Zeichens angezeigt. D.h. Links ist das T für Tiefdrucklage, rechts ist das H für Hochdrucklage. bei den zwei Zahlen (hier 00) ist der Normaldruck. Die Zahl (hier 00) von 00-99 zeigt in Prozent an ab ob mindestens eine Tiefdrucklage und eine Hochdrucklage gemessen (Erfasst wurde) wurde. Die Zahl gibt an, wie verlässlich (00%-99%) die Wetterlage ist, die mit der Position mit dem Zeichen X angezeigt wird. T=-43mBar, 00=Normal-Druck, H=+17mBar (Bei einer Druckabweichung von 60mBar steht die Verlässlichkeit auf 99%).

Datenausgabe: Wer die Messwerte speichern und weiter verarbeiten möchte, kann die Daten via USB Anschluss, der ein COM Gerät bereitstellt, abholen und aufzeichnen. Das Datenformat ist CSV, eine Zeile pro Messung

Beispiel Messdaten: t= 22.00 °C; p= 900.0000 mBar; Delta= 0.500 mBar; 1.6%; Min= 899.65 mBar; Max= 900.15 mBar;
Es wird alle 2 Sekunden eine Zeile gesendet. Jede Zeile ist maximal 93 Zeichen lang inkl. CR,LF

Störungsbehebung: Als erstes prüfen ob die LED auf dem Raspberry PICO nach dem einschalten der Stromversorgung 0.5 Sek. auf blinkt.

LED blinkt nicht: Das Python Programm ist nicht installiert oder ist nicht als main.py benannt (für Autostart) alles klein schreiben.

LED blinkt 1x 0.5 Sek: Das Python Programm ist installiert und startet.

LED blinkt 2x 0.2Sek & Pause 2.0 Sek.: Der LCD I2C Kontroller wurde nicht gefunden.

LED blinkt 3x 0.2Sek & Pause 2.0 Sek.: Der Barometer I2C Kontroller wurde nicht gefunden.

Auf dem Display steht ** Barometer ** aber keine Messwerte: Barometer Modul BMP280, defekt, falsch angeschlossen

LED blinkt alle 2 Sekunden & nichts auf dem Display: Der Kontrast oder die Helligkeit vom LCD ist zu gering (Potentiometer anpassen)

LCD Schrift zu schwach: Das LCD wird mit 3.3V anstatt 5.0V betrieben
Trand zeigt iin der Mitte EE: Die Bandbreite der Messungen hat 60mBar überschritten. (grösster Messwert - kleinster Messwert > 60mBar)