Pimoroni Weather HAT mit Wettersensoreinheit (Testbericht)

Der Weather HAT von Pimoroni ist, wie sie bei Pimoroni sagen, ein meteorologisch orientierter Raspberry Pi HAT. Er wird in einer kleinen Plastiktüte mit einigen Schrauben und Abstandshaltern geliefert. Mit seinem verspielten Design scheint es kaum Komponenten auf dem Board zu geben, abgesehen von einem Display und einer Reihe von Anschlüssen, aber dieser Eindruck ist falsch. Es ist nur so, dass die Teile auf dem Board wirklich winzig sind.

Sensoren für Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Druck und Lichtintensität

Verstehen Sie mich nicht falsch, die Komponenten kämpfen echt nicht um den Platz, aber es ist ein Mikrocontroller darauf, ein ML51XB9AE von Nuvoton. Außerdem gibt es zwei Sensoren. Der beliebte BME280 misst die relative Luftfeuchtigkeit, den Luftdruck und die Temperatur, während ein LTR-559 die Lichtintensität der Umgebung erfasst. Dieser Sensor kann auch als Bewegungsdetektor fungieren.
 
 

Um das Display herum sind vier kleine Drucktasten mit den Bezeichnungen 'A', 'B', 'X' und 'Y' angebracht, wie sie auch bei anderen Display HATs von Pimoroni zu finden sind. Auf der Unterseite finden wir den I²C-Erweiterungsstecker im Pimoroni-Stil. Ein leicht versetzter Header Footprint zeigt vier analoge Eingänge.

Anschluss von Wind- und Regensensoren an den Weather HAT

Neben dem Display befindet sich eine große RJ11-Doppelbuchse. An diese Buchse können Sie eine der im Internet erhältlichen Wetter-Sensoreinheiten anschließen. Sie bestehen aus einem Windgeschwindigkeits- und Windrichtungssensor und einem Regensensor, die über RJ11-Buchsen angeschlossen werden.

Der Weather HAT kann an jeden Raspberry Pi angeschlossen werden, der mit einer 40-poligen Stiftleiste ausgestattet ist. Ich habe einen Raspberry Pi Zero 2 verwendet. Wenn Sie ihn an einen Raspberry Pi voller Größe anschließen, stellen Sie sicher, dass Sie die Abstandshalter montieren, um Konflikte zwischen dem I²C-Anschluss des HAT und dem Display-Anschluss des Pi zu vermeiden.

Python-Unterstützung

Nachdem die Hardware zusammengebaut wurde, ist es an der Zeit, die Software zu installieren. Pimoroni hat dafür Python-3-Bibliotheken auf GitHub bereitgestellt. Anweisungen zur Installation der Bibliotheken finden Sie auf der Pimoroni-Website.

Ich habe SSH verwendet, um alles zu installieren, und dann das weather.py-Beispiel laufen lassen. Alles funktionierte einwandfrei, und die Anzeige zeigte Regen, Luftdruck und Temperaturwerte an. Der Regen stand auf null, was richtig war, da ich drinnen war. Die Temperatur, obwohl kein unsinniger Wert, ist nicht sehr genau, da der Raspberry Pi Zero warm wird und daher den Temperatursensor des HAT aufheizt.

Schöne Grafiken

Durch wiederholtes Drücken der Taste "A" werden verschiedene Bilder für Wind-, Regen- und Lichtdaten angezeigt. Mit der Taste "X" können Sie zwischen den Bildern für Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit wechseln, die vom BME280-Sensor erfasst werden. Die meisten Bilder haben auch farbige Verlaufsgrafiken. Die Anzeige der Windgeschwindigkeit und -richtung ist mein Favorit, während die Lichtintensität den zweiten Platz belegt.

Das Display, ein 1,54-Zoll-IPS-LCD mit 240 x 240 Pixeln, sieht ziemlich gut aus und hat schöne Farben.

   

Zusammenbau der Wind- und Regensensoren

Der Bausatz für den Wetter-sensor besteht aus drei Kunststoffsensoren - Windgeschwindigkeits-Meter, Windrichtungsanzeiger und Regensensor -, zwei Kunststoffhalterungen, zwei dünnen Metallrohren (Chrom?) mit einem Durchmesser von 20 mm und einigen Befestigungsmaterialien. Der Zusammenbau ist recht einfach, da die meisten Teile nur auf eine Weise montiert werden können.

Die Windsensoren werden an einer balkenartigen Kunststoffhalterung befestigt, die wiederum am Ende eines der beiden Metallrohre, dem mit den Löchern, angebracht wird.

Der Regensensor wird an einem Kunststoffarm befestigt, den man an das Rohr klemmt. Obwohl alles mit Muttern und Schrauben gesichert ist, bleibt die gesamte Baugruppe ein wenig wackelig. Das zweite Metallrohr gleitet in das erste, wird aber durch nichts gesichert. Ich würde es bei einem Sturm nicht trauen.

Beschriften Sie die Kabel für den Weather HAT

Das Kabel des Windgeschwindigkeitssensors wird an der Unterseite des Windrichtungssensors angeschlossen, sodass nur zwei Kabel den Mast hinunterführen. Ich empfehle, sie deutlich zu beschriften, denn der Weather HAT ist wählerisch, welcher Sensor an welche Buchse angeschlossen wird, und wenn die Sensoren erst einmal hoch am Mast sitzen, ist es schwer zu erkennen, welches Kabel wohin führt.
 

Um die Sensoren an einem Mast oder einer anderen Stütze zu befestigen, können Sie die beiden Schlauchschellen und die vier langen Kabelbinder verwenden, die im Lieferumfang enthalten sind.

Obwohl alle Teile gut verarbeitet sind und perfekt zusammenpassen, ist der zusammengebaute Wetter-Sensor nicht sehr vertrauenerweckend. Ich denke, nur die Zeit wird zeigen, wie lange er draußen überleben wird. Ich denke, es wäre eine gute Idee, die Kabel durch ein Kunststoffrohr zu führen, um sie vor der Sonne zu schützen.

Schlussfolgerung

Der Weather HAT von Pimoroni ist eine schöne und einfache Möglichkeit, schnell eine einfache Wetterstation mit einem Raspberry Pi zu bauen. Die Installations- und Gebrauchsanweisungen sind klar, und alles funktioniert perfekt. Durch Hinzufügen einer Wetter-Sensorbaugruppemit Wind- und Regensensoren wird er zu einer kompletten Wetterstation. Mit den vier Analogeingängen und dem I²C-Port des HAT lässt sich das System noch weiter ausbauen.

Die Python 3-Beispiele zeigen, wie man Daten erfasst und auf dem Display zeigt. Für die Wetter-Sensorbaugruppe gibt es eine umfangreiche Online-Dokumentation, die erklärt, wie die gesammelten Daten zu interpretieren und zu verarbeiten sind, was sehr hilfreich ist.

Der Weather Hat ist am besten im Labor

Allerdings handelt es sich bei dem Bausatz eher um einen experimentellen Laboraufbau für drinnen. Es erfordert einige Arbeit, bevor man es als echte Wetterstation im Freien installieren kann. Der Raspberry Pi erwärmt den Temperatursensor des HAT, sodass ein auf Distanz montierter Sensor erforderlich ist, und die 2,5 Meter langen Kabel der Wind- und Regensensoren werden für die meisten Installationen zu kurz sein.

Kabellos machen

Ich empfehle die Verwendung eines Raspberry Pi Zero 2W mit Wi-Fi, damit Sie die Platine draußen in der Nähe der Sensoren in einem wasserdichten Gehäuse unterbringen können. Es muss natürlich teilweise durchsichtig sein, wegen des Lichtsensors und des Displays. Das Display kann lokale Statusinformationen liefern, bleibt aber in einer solchen Umgebung eher ein Gadget.