Iniziarsi al mondo della meteorologia amatoriale: consigli per costruirsi una propria stazione.

[Gavitello]

Buon giorno a tutti.

Innanzitutto, spero di aver aperto il tread nel posto giusto. In caso contrario, mi spiace e chiedo scusa.

Mi sono appena iscritto (presentazione fatta nell’apposita sezione) con lo scopo di confrontarmi con voi circa una passione che spero mi prenda totalmente.
Lo scopo finale, fra qualche mese (non ho idea di preciso entro quando, ma non penso prima di un paio d’anni), è quello d’installare una bella stazione metereologica della Davis: la DAVIS VANTAGE PRO-2 (magari plus) o quello che ci sarà di equivalente per allora.
Per ora, invece, vorrei farmi le ossa realizzando una stazione meteo con Arduino (o Raspberry, ma Arduino lo preferisco).

Quindi eccomi a chiedere alcuni consigli:

• Innanzitutto, un paio di letture, non particolarmente complesse perché sono un esordiente totale, sulla meteorologia amatoriale: basi e scopi, strumenti e sistemi di rilevamento;
• Qualche dritta su come procedere alla realizzazione della stazione meteo “Arduinesca - Raspberriana”:
  
• la lista della spesa (quali sensori acquistare e dove (magari esiste già un kit da interfacciare col sistema di controllo), quali apparati utilizzare (coni, anemometri, ecc), quali schede abbinare ad Arduino/Raspberry (e quale Arduino/Raspberry, naturalmente) e perché. Magari esiste già un progetto da studiare e replicare. Oppure una discussione sul forum, magari, da leggermi prima, per fare domande dopo;
• Quali sw impiegare (free o non free) per la lettura dei dati provenienti da Arduino/Raspberry e per memorizzarli adeguatamente prima della loro elaborazione;
• Come elaborarli e cosa farne una volta rilevati e salvati in un DB (pagine Web personali, ecc.);

Per ora mi sembra abbastanza. O no?
Grazie a tutti quelli che mi regaleranno un pochino del loro tempo….

[zoomx]

Alla faccia delle domande!

Te ne faccio una io: che esperienze hai con Arduino e Raspberry?

Dove potresti piazzare i tuoi sensori?

Come potresti alimentarli? Alimentatore? Batteria? Batteria e pannello solare?

Io, come te, sono un autocostruttore ma qui banalmente per la temperatura la cosa più importante è lo schermo solare perché anche con il sensore più fantasmagorico, se ci batte su il Sole il sensore si scalda e segna una temperatura farlocca. Succede anche se sta all'ombra ma becca radiazione riflessa dagli edifici o oggetti intorno. Io ho scoperto che i palazzi a 40-50m di distanza riflettono sufficiente radiazione infrarossa da alzare la temperatura di un paio di gradi.

Attualmente uso una versione un raspberryPI per raccogliere i dati, che sta sempre acceso.
Sul Rpi uso 2 programmi, per adesso, MyController e influxDB. My controller qualche volta si è fermato, influxDB mai.
MyController è pensato per comandare o leggere sensori che funzionano via radio per cui all'RPi è attaccato un Arduino con una schedina radio che riceve e decodifica i dati di sensori della stazione meteo Lidl, che di suo non registra nulla, e di un sensore di una radiosveglia Auriol, sempre acquistata da Lidl, ma che ha solo la temperatura.
MyController mi carica i dati su Wunderground, un servizio online, ma non funziona bene. Ho scritto nel relativo forum ma non ho mai avuto risposta.
MyController ha un difetto grave. Non è possibile comunicare dati via TCP/IP se non usando MQQT in maniera un po' macchinosa.
Ecco il motivo di InfluxDB. Su questo carico i dati tramite un ESP8266 con scheda radio che decofifica i dati di altri sensori, per ora un Digoo R8H da meno di 5 euro su Aliexpress che però è morto (in effetti costa troppo poco) e ne sto aspettando un altro.
Altro difetto è che dall'interfaccia web non è possibile scaricare dati, o almeno io non ho trovato il modo.
MyController carica i dati pure su InfluxDb

Poi ho un ESP8266 con un sensore BME280 che carica i dati su Thingspeak, un altro servizio online ma generico, non orientato al meteo.

I sensori che puoi usare sono parecchi, persino i Sensirion che sono montati anche sulle Davis. Io ne ho parecchi diversi, anche di pressione, PM10, CO2, Pt100, termocoppie, UV e Lux.

Ho tentato anche di utilizzare un anemometro con Arduino ma ho avuto problemi di consumi e per adesso ho lasciato perdere.

In rete si trovano un sacco di progetti meteo ma pochissimi poi curano la qualità del dato preso.

[Gavitello]

Alla faccia delle domande!

Te ne faccio una io: che esperienze hai con Arduino e Raspberry?

Dove potresti piazzare i tuoi sensori?

Come potresti alimentarli? Alimentatore? Batteria? Batteria e pannello solare?

Esperienze con Arduino/RaspBerry: Nessuna. Ma imparo in fretta. Sono un ex programmatore. Dico ex perchè, purtroppo, saranno 25 anni che non programmo più nulla seriamente.....
I sensori potrei piazzarli nel giardino antistante casa mia. O, magari sul tetto. Dipende. Preferirei in giardino, perchè per un certo periodo, dovrei rimuovere il sistema di rilevamento periodicamente. Pensavo ad un palo vincolato alla staccionata o affogato in un piccolo plinto creato appositamente (distanza dalla casa e, quindi, dalla possibile consolle, 15 mt max senza vincoli): vista aperta a sud e sud-ovest. Un muro di cinta a 10 metri a EST, la mia casa a ovest e altre costruzioni ed il muro di cinta a nord, ad una distanza di 6/8 metri circa.

Potrei alimentarli in uno qualsiasi dei modi da te citati, ma vorrei usare un sistema a basso impatto ambientale e quindi, se non si rivelerà impossibile per il sottoscritto, a celle solari.
Per il resto, non ho alcuna idea. Sono "vergine" e quindi incapace di una valutazione coerente.
innanzitutto, mi occorre creare uno schema a blocchi:

• Quanti e quali sensori. Poi, per ciascuno di essi, capire dove sia più appropriato piazzarli;
• Sistema di raccolta dati;
• Sistema di elaborazione dati;
• Sistema di archiviazione dati;
• Sistema di consultazione dati;

Io, come te, sono un autocostruttore ma qui banalmente per la temperatura la cosa più importante è lo schermo solare perché anche con il sensore più fantasmagorico, se ci batte su il Sole il sensore si scalda e segna una temperatura farlocca. Succede anche se sta all'ombra ma becca radiazione riflessa dagli edifici o oggetti intorno. Io ho scoperto che i palazzi a 40-50m di distanza riflettono sufficiente radiazione infrarossa da alzare la temperatura di un paio di gradi.

Questo è molto interessante. Quindi, per alcuni sensori (quello che rileva la temperatura, e poi?) è necessario predisporre un alloggiamento riparato ma ventilato. Uno schermo di Stevenson, se ho indagato bene (wikipedia, santa subito ) ... Sempre la stessa "santa fonte", mi dice che ora, grazie alla miniaturizzazione dei sensori ed alla possibilità di trasmettere i dati in wireless, la capannina viene sostituita dai piatti.... e qui il mistero s'infittisce: di che si tratta? Peraltro, io non vorrei escludere a priori il collegamento via cavo...

Attualmente uso una versione un raspberryPI per raccogliere i dati, che sta sempre acceso.
Sul Rpi uso 2 programmi, per adesso, MyController e influxDB. My controller qualche volta si è fermato, influxDB mai.
MyController è pensato per comandare o leggere sensori che funzionano via radio per cui all'RPi è attaccato un Arduino con una schedina radio che riceve e decodifica i dati di sensori della stazione meteo Lidl, che di suo non registra nulla, e di un sensore di una radiosveglia Auriol, sempre acquistata da Lidl, ma che ha solo la temperatura.
MyController mi carica i dati su Wunderground, un servizio online, ma non funziona bene. Ho scritto nel relativo forum ma non ho mai avuto risposta.
MyController ha un difetto grave. Non è possibile comunicare dati via TCP/IP se non usando MQQT in maniera un po' macchinosa.
Ecco il motivo di InfluxDB. Su questo carico i dati tramite un ESP8266 con scheda radio che decofifica i dati di altri sensori, per ora un Digoo R8H da meno di 5 euro su Aliexpress che però è morto (in effetti costa troppo poco) e ne sto aspettando un altro.
Altro difetto è che dall'interfaccia web non è possibile scaricare dati, o almeno io non ho trovato il modo.
MyController carica i dati pure su InfluxDb

Poi ho un ESP8266 con un sensore BME280 che carica i dati su Thingspeak, un altro servizio online ma generico, non orientato al meteo.

I sensori che puoi usare sono parecchi, persino i Sensirion che sono montati anche sulle Davis. Io ne ho parecchi diversi, anche di pressione, PM10, CO2, Pt100, termocoppie, UV e Lux.

Ho tentato anche di utilizzare un anemometro con Arduino ma ho avuto problemi di consumi e per adesso ho lasciato perdere.

In rete si trovano un sacco di progetti meteo ma pochissimi poi curano la qualitÃ* del dato preso.

Tutto ciò è molto, molto, interessante. Non sono sicuro di aver capito bene alcune cose, come l'uso contemporaneo di Raspberry ed Arduino, ma il tuo sistema, lo schematizzerei così:

1. La parte sensoristica che, tu, hai recuperato (poi, mi spiegherai come?) da dei sistemi minori acquistati alla lidl (li vendono ancora? In alternativa, cosa potrei utilizzare?);
2. Questi sensori, piazzati all'interno di una capannina o altro (piatti) vengono letti da Arduino (come?) via radio e questo poi gira i dati un raspberryPI. Ho capito bene? Se si, come?
3. RaspberryPI, però, non ho capito bene cosa faccia: coordina Arduino? Legge dati in prima persona da altri sensori? Entrambe le cose?
4. Una volta recuperati i dati dai sensori, chi li organizza e in che modo: raspberry con un programma apposito? Hai un datalogger?

Abbi pazienza, ma la mente di cui dispongo è veramente mini......

Ah, hai parlato di progetti Arduino/raspberry: li trovo qui sul forum o faccio qualche googolata?

Mille grazie, @zoomx

[zoomx]

Primo l'Arduino è basato sui microcontrollori, sai cosa sono?
Secondo, questi affari si programmano in C e C++ tenendo conto però che la memoria, specialmente la RAM, è molto limitata, conosci i linguaggi?
Terzo, il Raspberry invece è un PC a tutti gli effetti e usa Linux, lo conosci?
Quarto, non ti spaventare per l'Arduino poiché il progetto è nato per semplificare molte cose e ha avuto molta diffusione su altri microcontrollori.

Se opti per l'alimentazione con alimentatore si può prendere in considerazione la comunicazione via WiFi, l'Arduino non lo fa ma l'ESP8266 si, è un altro microcontrollore che usa la stessa filosofia e le stesse istruzioni più una marea di altre per gestire le comunicazioni WiFi e TCP/IP
Se invece vuoi andare di batterie e pannello, soluzione che devo ancora provare, si può fare lo stesso spegnendo tutto mentre non misura, cosa fattibilissima con la temperatura, un po' più difficile con gli eventi tipo la pioggia.
L'alternativa è l'uso di sensori commerciali che hanno il vantagio di essere molto ingegnerizzati e per molti versi costano meno che se dovessi fare da te. Siccome li il consumo è da ridurre al massimo il WiFi è bandito e si va di comunicazioni via radio in 2 bande, una a 433MHz, molto diffusa in tutto il mondo, e l'altra ad 868MHz usata solo in Europa. Con arduino (o l'ESP8266) la 433MHz è gestibilissima e ci sono degli ottimi moduli economici. La 868MHz è più complicata, i moduli sono molto meno, spesso hai problemi di alimentazione e comunicazione dovuti al fatto che Arduino lavora con tensioni 0-5V mentre questi moduli vanno a 3.3V anche per le comunicazioni per cui ci vogliono traslatori di livello.

Io compro quasi tutto su Aliexpress, spese basse ma si aspetta da 1 a 2 mesi e adesso con il COVID ci sono stati forti ritardi.
Trovi le stesse cose più o meno anche su eBay e da Amazon e altri. In entrambi trovi venditori che spediscono dalla Cina con le stesse tempistiche di Aliexpress ma mentre su eBay c'è scritto da dove spediscono su Amazon no.

Il Raspberry da me coordina tutto, lo uso perché stando sempre acceso consuma meno di un PC. Gli arduino catturano i dati spediti via radio e li mandano al Raspberry via seriale (via USB seriale in realtà, sono quindi connessi alla porta USB).



Come sensori c'è da scegliere perché ci sono vantaggi e svantaggi
Qui parlo del DS18B20, molto economico, abbastanza preciso, ha l'enorme vantaggio che con 3 fili ne puoi comandare e leggere a decine. Ne parlo qui
Datalogger con Arduino e una catena di DS18B20


Poi c'è il Sensirion SHT35, umidità e temperatura, usato anche sulle Davis più economiche. Le più costose usano l'SHT75 ma ha un protocollo di comunicazione astruso (e non ha avuto gran successo) per cui è meglio l'SHT85 che però è abbastanza costoso.

Ci sono anche buoni sensori analogici ma poi sei costretto a calibrarli con temperature note e la calibrazione va rifatta periodicamente. Inoltre sono sensibili ai disturbi elettrici. PErò sono gli unici che ti permettono di misurare temperature di centinaia di gradi.

Altro sensore che uso è il BME280 che misura pressione e umidità. Ha anche la temperatura ma va calibrata perché tende a sovrastimare a causa del fatto che il sensore in se stesso si riscalda.


Come iniziare? Io ho iniziato anni fa programmando non per professione e via via mi sono imbottito di letture di blog, forum, libri. Molto materiale è in inglese, se lo sai comprendere hai moltissima roba a disposizione.
Ma si trova anche molto in italiano gia cercando lezioni arduino pdf
lezioni arduino pdf - Google Search
sebbene sia roba generica.

Sul forum c'è qualcosa ma la maggior parte la trovi in blog e forum specializzati. Io uso tantissimo Google (o DuckDuck, Bing...)

Nel frattempo prenderei un'Arduino UNO, un Arduino nano (sono uguali ma il secondo è realizzato per essere piccolo e poco ingombrante) e un Wemos d1 mini (ha un ESP8266, per comunicare in WiFi) e se vuoi iniziare con Raspberry lo dovrai prendere ma puoi utilizzare anche un PC.
Più alcuni sensori e i relativi cavi per collegarli (si chiamano Dupont, sempre su Aliexpress).
Poi ci vorrà un piccolo saldatore perché alcune schedine ti arrivano con pin dei connettori da saldare.

[Gavitello]

@zoomx, grazie della risposta.

Primo l'Arduino è basato sui microcontrollori, sai cosa sono?
Secondo, questi affari si programmano in C e C++ tenendo conto però che la memoria, specialmente la RAM, è molto limitata, conosci i linguaggi?
Terzo, il Raspberry invece è un PC a tutti gli effetti e usa Linux, lo conosci?
Quarto, non ti spaventare per l'Arduino poiché il progetto è nato per semplificare molte cose e ha avuto molta diffusione su altri microcontrollori.

Conosco i microcontrollori. 35 anni fa, facevo i miei primi vagiti proprio con loro, oltre che con l'elettronica cablata. Allora erano veramente arcaici.
Conosco (o, meglio, conoscevo) il C ed il C++. Dovrò rispolverare molto, se non tutto. Ma si può fare. Spero solo di non essermi bruciato troppi neuroni, nel frattempo.
Linux non lo conosco, ma anche questo si può imparare. Tuttavia, se l'uso di un raspberry è legato solo solo ai consumi limitati, forse si può pensare ad utilizzare un mini PC, di quelli che non hanno null'altro che il case. Quelli che attualmente si usano per realizzare sistemi smartTv. Ma vedrremo più avanti. Per ora, vada per Rasberry e linux.

Se opti per l'alimentazione con alimentatore si può prendere in considerazione la comunicazione via WiFi, l'Arduino non lo fa ma l'ESP8266 si, è un altro microcontrollore che usa la stessa filosofia e le stesse istruzioni più una marea di altre per gestire le comunicazioni WiFi e TCP/IP
Se invece vuoi andare di batterie e pannello, soluzione che devo ancora provare, si può fare lo stesso spegnendo tutto mentre non misura, cosa fattibilissima con la temperatura, un po' più difficile con gli eventi tipo la pioggia.
L'alternativa è l'uso di sensori commerciali che hanno il vantagio di essere molto ingegnerizzati e per molti versi costano meno che se dovessi fare da te. Siccome li il consumo è da ridurre al massimo il WiFi è bandito e si va di comunicazioni via radio in 2 bande, una a 433MHz, molto diffusa in tutto il mondo, e l'altra ad 868MHz usata solo in Europa. Con arduino (o l'ESP8266) la 433MHz è gestibilissima e ci sono degli ottimi moduli economici. La 868MHz è più complicata, i moduli sono molto meno, spesso hai problemi di alimentazione e comunicazione dovuti al fatto che Arduino lavora con tensioni 0-5V mentre questi moduli vanno a 3.3V anche per le comunicazioni per cui ci vogliono traslatori di livello.

Io compro quasi tutto su Aliexpress, spese basse ma si aspetta da 1 a 2 mesi e adesso con il COVID ci sono stati forti ritardi.
Trovi le stesse cose più o meno anche su eBay e da Amazon e altri. In entrambi trovi venditori che spediscono dalla Cina con le stesse tempistiche di Aliexpress ma mentre su eBay c'è scritto da dove spediscono su Amazon no.
Il Raspberry da me coordina tutto, lo uso perché stando sempre acceso consuma meno di un PC. Gli arduino catturano i dati spediti via radio e li mandano al Raspberry via seriale (via USB seriale in realtà, sono quindi connessi alla porta USB).

L'idea di massima sarebbe quella della sensoristica e dei sistemi di lettura ed inoltro delle rilevazioni dei sensori, sul palo, in giardino.
Quello che non sono riuscito a capire, da quanto scrivi, è la configurazione: Arduino + modulo radio a 433 Mhz (o l'ESP8266) sul palo, sono SEMPRE necessari o, se impiego i sensori commerciali, questi ultimi provvedono in autonomia all'invio via radio dei dati e, quindi, Arduino+modulo radio mi servono accanto alla consolle per la ricezione... non penso di aver capito bene.
Anche perché, proseguendo nella lettura del tuo messaggio, poi mi dici che raspberry recupera via USB i dati da Arduino che, quindi, li ha ricevuti via radio dai sensori....

Puoi chiarirmi questa cosa? Perché la soluzione invio dai sensori e ricezione con Arduino+modulo radio 433 Mhz è decisamente migliore. Più snella.

Comunque, detto ciò, pensavo di alimentare "il palo" con un pannellino solare o, se riesco, portare fin lì l'alimentazione da casa. Ma, quest'ultima cosa, devo studiarla un pochino meglio. Potrebbe non essere così facile come dirlo. Devo vedere.

Ok per Aliexpress, tanto è un hobby, mica un lavoro. Posso aspettare il tempo necessario. L'importante è la qualità dei materiali e degli oggetti. Sono affidabili?

Come sensori c'è da scegliere perché ci sono vantaggi e svantaggi
Qui parlo del DS18B20, molto economico, abbastanza preciso, ha l'enorme vantaggio che con 3 fili ne puoi comandare e leggere a decine. Ne parlo qui
Datalogger con Arduino e una catena di DS18B20
Poi c'è il Sensirion SHT35, umidità e temperatura, usato anche sulle Davis più economiche. Le più costose usano l'SHT75 ma ha un protocollo di comunicazione astruso (e non ha avuto gran successo) per cui è meglio l'SHT85 che però è abbastanza costoso.
Ci sono anche buoni sensori analogici ma poi sei costretto a calibrarli con temperature note e la calibrazione va rifatta periodicamente. Inoltre sono sensibili ai disturbi elettrici. PErò sono gli unici che ti permettono di misurare temperature di centinaia di gradi.
Altro sensore che uso è il BME280 che misura pressione e umidità. Ha anche la temperatura ma va calibrata perché tende a sovrastimare a causa del fatto che il sensore in se stesso si riscalda.

Ok, mi leggo il tread schematizzo l'uso dei sensori e poi, semmai, faccio qui qualche domada.

Come iniziare? Io ho iniziato anni fa programmando non per professione e via via mi sono imbottito di letture di blog, forum, libri. Molto materiale è in inglese, se lo sai comprendere hai moltissima roba a disposizione.
Ma si trova anche molto in italiano gia cercando lezioni arduino pdf
lezioni arduino pdf - Google Search
sebbene sia roba generica.
Sul forum c'è qualcosa ma la maggior parte la trovi in blog e forum specializzati. Io uso tantissimo Google (o DuckDuck, Bing...)
Nel frattempo prenderei un'Arduino UNO, un Arduino nano (sono uguali ma il secondo è realizzato per essere piccolo e poco ingombrante) e un Wemos d1 mini (ha un ESP8266, per comunicare in WiFi) e se vuoi iniziare con Raspberry lo dovrai prendere ma puoi utilizzare anche un PC.
Più alcuni sensori e i relativi cavi per collegarli (si chiamano Dupont, sempre su Aliexpress).
Poi ci vorrà un piccolo saldatore perché alcune schedine ti arrivano con pin dei connettori da saldare.

Ci sono negozi di riferimento per questi acquisti, o vale il suggerimento "Aliexpress" anche in questo caso? I sensori dei quali parli, sono già quelli della stazione meteo o qualcos'altro, così tanto per sperimentare... Ho visto che di Arduino vendono gli starter kit. Sono opportuni o si tratta dei soliti kit, in cui due o tre cose sono ok, ed il resto è pattume che ficcano dentro per dare un significato alla parola kit?

Molte grazie per il tuo tempo, @zoomx.

[zoomx]

Conosco i microcontrollori. 35 anni fa, facevo i miei primi vagiti proprio con loro, oltre che con l'elettronica cablata. Allora erano veramente arcaici.

Bene, quello che cambia è che non devi più cacciarli sotto gli UV per cancellarli (la mia prima MCU fu una ST6 e si faceva così) ma usano memoria flash e si programmamo direttamente dalla USB grazie ad un programmino detto bootloader, presente nella MCU e che usa la seriale per caricare un programma nella memoria flash interna. Quindi non hai bisogno di programmatore. Sia Arduino che la Wemos hanno a bordo un convertitore, hanno già il cristallo per il clock e un circuito di alimentazione. Sono un po' come le schede demo che offrono le aziende per provare le MCU.

Conosco (o, meglio, conoscevo) il C ed il C++. Dovrò rispolverare molto, se non tutto. Ma si può fare. Spero solo di non essermi bruciato troppi neuroni, nel frattempo.

Io ho imparato proprio con Arduino e non lo so fare neanche benissimo. Ad usare gli esempi e le librerie già pronte ci riesco.

Linux non lo conosco, ma anche questo si può imparare. Tuttavia, se l'uso di un raspberry è legato solo solo ai consumi limitati, forse si può pensare ad utilizzare un mini PC, di quelli che non hanno null'altro che il case. Quelli che attualmente si usano per realizzare sistemi smartTv. Ma vedrremo più avanti. Per ora, vada per Rasberry e linux.

Anche il miniPC con windows va bene, dicono che il fatto che il Raspberry usi le microSD come memorie di massa è un guaio. Però costa poco, è poco ingombrante e non fa rumore perché senza ventole.


PEr i sensori. Se prendi un sensore commerciale come il Digoo non hai problemi di alimentazione, va avanti oltre un anno con 2 pile a stilo. PEr decodificare il segnale che manda serve intanto il modulo radio. Io uso gli RXB6 economici ma fatti discretamente e funzionano. Se li collego all'arduino poi per mandare i dati al raspberry o al PC devo usare la seriale, la stessa che uso per programmarlo.
Se invece lo collego ad un Wemos posso usare il WiFi e comunicare con il raspberry sulla LAN.

Ci sono negozi di riferimento per questi acquisti, o vale il suggerimento "Aliexpress" anche in questo caso? I sensori dei quali parli, sono già quelli della stazione meteo o qualcos'altro, così tanto per sperimentare... Ho visto che di Arduino vendono gli starter kit. Sono opportuni o si tratta dei soliti kit, in cui due o tre cose sono ok, ed il resto è pattume che ficcano dentro per dare un significato alla parola kit?

Aliexpress vende quasi tutto tranne la stazione Lidl che ovviamente è venduta da Lidl. Il problema è che i prodotti non alimentari sono venduti a periodi ed è da un po' che non vedo la stazione meteo. In Germania fanno anche la vendita online ma non so se spediscono in Italia. Però il sensore di temperatura e umidità di tale stazione è terribile, non è schermato e segna temperature troppo alte appena ci batte il Sole sopra.
Il kit è accompagnato da un volumetto dove ci sono tutti gli esempi per usare i componenti del kit. Se sei interessato anche ad altre applicazioni per Arduino potrebbe essere utile altrimenti è pieno di componenti che non userai mai.

[blueice80]

Anch'io qualche anno fa ho iniziato da zero con la stazione autocostruita, però al tempo arduino non era ancora così diffuso e non c'erano i sensori attuali.
Ad oggi, secondo me, a meno di non farlo per hobby e passione di imparare conviene partire direttamente dai sensori che trovi già pronti a bassissimo costo della Ecowitt/Fine Offset oltretutto usano dei buoni sensori di temperatura e umidità (sensirion sht) e volendo puoi anche sostituire il sensore con quello più preciso.
Poi una volta che hai acquisito il dato sul pc o RasPi puoi comunque sbizzarrirti col software creando tabelle/grafici da visualizzare sul browser in locale o sul web, e in caso di difficolta puoi comunque usare i software free tipo WeeWx

[Gavitello]

Grazie, @blueice80.
Ho messo il link della pagina sw "WeeWx" fra i preferiti. Andrò a spulciarla per capire cosa posso fare coi dati raccolti.
Potresti fornirmi anche un link per i sensori della Ecowitt/Fine Offset?
Questa tua idea è fra le possibilità. Provo a spiegarmi meglio allegando uno schema a blocchi:

Schema stazione meteo.jpg

Lo schema l'ho messo a punto dopo lo scambio di idee con @zoomx, che ringrazio nuovamente del tempo dedicatomi, e che rappresenta, fino al momento in cui mi sentirò pronto per acquistare la "Davis pro ecc. ecc." la mia stazione meteo.

Questo lavoro di realizzazione pre-Davis, sarà diviso in due momenti: l'apprendimento della logica e della tecnica e la creazione della stazione meteo 2.0.

1. La fase di apprendimento (o stazione meteo 1.0) è necessaria perché l'arte va rispolverata (programmazione consolle e progettazione/realizzazione/programmazione hw con Arduino). Quindi, nella fase di apprendimento, vorrei usare i sensori a buon mercato che si trovano in giro. Anche per approfondire alcuni aspetti della sperimentazione. E qui ho alcune domande che farò tra poco legate, principalmente al trasferimento dei dati raccolti sul campo verso il datalogger Arduino che, nel progetto, è previsto sia custodito in casa accanto alla consolle (ancora non ho deciso se fatta con Raspberry o un mini Pc. Ma per ora, questa cosa, non è importante). Purtroppo, finora, non sono ancora riuscito a capire bene come implemtare la parte sensoristica da "battaglia". Probabilmente anche a causa della poca conoscenza dei prodotti e delle shield di Arduino presenti sul mercato. Spero mi aiuterete a fare luce rispondendo alle domande che farò...
2. La fase 2, quella della stazione meteo 2.0, prevederà essenzialmente la sostituzione di tutta la sensoristica di apprendimento con qualcos'altro: i sensori che hai citato, magari, o addirittura tutto il sistema della "Davis pro ecc. ecc." che recupererei poi acquistando la sua consolle in un secondo momento. Questo lo vedrò poi, quando avrò capito cosa sono in grado di "partorire".

Ora le perplessità.

Guardando lo schema allegato, ho alcune domande:
innanzitutto, quali sensori da battaglia (gli arduineschi, per capirci) devo cercare per ciascun tipo? Cioè, molto banalmente, vorrei mi aiutaste indicamdomi un nome di un componente da mettere accanto a ciascun sensore di rilevamento. Quindi:

• Temperatura = ?;
• Umidità = ?;
• Pluviometro = ?;
• Anemometro =?;
• Direzione del vento = ?;
• Radiazione solare = ?;
• Qualità aria = ?;

Leggendo le cose indicatemi da @zoomx e annaspando un po' sul wewb, qualche nome sono in grado di scriverlo già, ma non sono certo siano adeguati. Per esempio, temperatura e umidità li rilevo col "DHT22". Solo temperatura col "DS18B20".
Oppure, con una schedina custom (non ha un nome preciso, o almeno non sono riuscito a trovarlo) che implementa contemporaneament i chip - APDS9960 - e - BME280 - posso recupare, dal primo, "luce, rilevazione di movimento e gamma RGB" e dal secondo "Temperatura, Umidita, Pressione e Altitudine".

Dopo di che, l'altro grosso (per me) problema da affrontare e come raccogliere le letture ed inviarle all'Arduino in casa. Pare che la trasmissione via radio sui 433 MHz sia la più appropriata, ma come faccio? Come raccolgo le letture e come le invio all'arduino? In casa, Arduino + datalogger (del quale parlerò dopo) + modulo ricezione radio "RXB6 433Mhz" o altro modulo equivalente, ok. Ma sul palo? come raccolgo i dati e li invio all'Arduino di casa? Con un altro Arduino? Magari il nano?

Queste le tenebre da dissipare, per ora.

Naturalmente, non ne ho parlato, ma sul palo occorre un luogo adeguato dove custodire i sensori e l'elettronica (schermo di Stevenson o simili). Oltre a fornire un'alimentazione che, attualmente, pensavo a pannellini solari.
Questa è una cosa che va affrontata comunque. Tirerò fuori gli eventuali problemi dopo, al momento giusto, dopo aver smarcato questi primi problemi.

Grazie a tutti.

Ps. @blueice80, ha creato un 3D sull'argomento della tua stazione meteo autocostruita ch'io possa leggere?
Stessa cosa anche per te, @zoomx: hai un 3D dove racconti la realizzazione della tua stazione, se l'hai realizzata artigianalmente, ovvio...


Inchini

[zoomx]

Oltre a Weewx puoi dare un'occhiata a CumulusMX. PEr me ha il vantaggio di essere scritto in C#, quindi compilabile senza sbattimenti su Visual Studio Express, che è gratis. In effett l'ho fatto per una modifica al volo, per rendere come sensore primario di temperatura uno che normalmente è secondario.

Il sistema a blocchi è più o meno quello. Se la trasmissione è via WiFi comunichi direttamente con il Gestore.

Sensori.
Temperatura e umidità
I sensori di temperatura e umidità vanno in genere accoppiati. Quello più diffuso è il DHT11 che è una vera e propria ciofeca. Costo su Aliexpress poco più di un euro (ma alcuni lo vendono più caro)
Secondo sensore il DHT22, molto meglio. Costo 2.5 euro.
Poi c'è una serie sterminata di sensori, qui sul forum c'era un thead a pposta ma non lo trovo

Trovo questi post
Comparazione tra sensori di temperatura ed umidita (Specifiche) – Parte 1 – Renzo Mischianti
Questo ha fatto un ottimo test
Compare DHT22, AM2302, AM2320, AM2321, SHT71, HTU21D, Si7021, BME280
ma ci sono altri post con altri test.
DHT11 vs DHT22 vs LM35 vs DS18B20 vs BME280 vs BMP180 | Random Nerd Tutorials
Questo è pure interessante, non ha usato una camera climatica per il confronto però di ogni sensore ha usato più esemplari
Compare different i2c temperature and humidity sensors (SHT2x, SHT3x, SHT85, ..)


Il risultato è che i migliori sembrerebbero i sensirion che, fra l'altro, sono intercambiabili, seguono lo stesso protocollo e le stesse istruzioni. Cambiano le specifiche.
Un SHT31 su schedina su Aliexpress è sui 2.5 euro, l'SHT35 viene poco più di 10 euro (i rivenditori che lo hanno caricano anche le spese di spedizione)

Ma ce ne sono altri.

Pressione
BMP280 o BME280.

Anemometro e direzione vento.
Sebbene sia possibile costruirli credo sia meglio prenderli belli e fatti. Qui è dove ho avuto dei problemini.
Io ho questi perché avevo comperato una stazione sui 100 euro (PCE FWS 20) ma poi è morto il trasmettitore. Ho poi scoperto che si tratta della versione europea ad 868MHz della FineOffset WH1080 che invece usa la banda a 433MHz i cui pezzi si trovano su Aliexpress. Purtroppo il trasmettitore è solo a 433MHz. Trovo la versione europea in ITalia ma il suo prezzo non so se vale la pena.
Ho questo
Spare part for weather station to test the wind speed|weather station spare part|weather station partweather station - AliExpress
questo
https://www.aliexpress.com/item/4000492575947.html
e il pluviometro
https://www.aliexpress.com/item/32793155455.html
il tutto era originariamente montato così
https://www.aliexpress.com/item/32790389078.html

Però la qualità della plastica mi pare scarsina, non è roba che durerà molto.
Anemometro e pluviometro sono sensori che erogano impulsi. Mentre per l'anemometro devi contare gli impulsi in un intervallo di tempo per poi trasformare il tutto in velocità del vento, per il pluviometro devi contare tutti gli impulsi, ognuno dei quali è una quantità di pioggia in mm.
La direzione del vento invece diventa una lettura di resistenze variabili. Questo sensore ne ha 8 fisse, altri sensori montano un potenziometro.

Radiazione solare
Qui le cose si fanno complesse perché la misura dovrebbe essere sull'intero spettro solare, specialmente nell'infrarosso, mentre i sensori comuni misurano solo la luce visibile in lux.
Un lavoro che forse potrebbe essere fatto dal TSL2561
https://www.aliexpress.com/item/32855607091.html

Qualità dell'aria.
Qui già c'è un progetto pronto qui
Pm 10 e 2.5 fai da Te
Io l'ho realizzato ed è funzionante.

Ho anche preso un altro sensore che fa una stima spannometrica degli inquinanti, il BMP680.

Il DS18B20 ha un'altra utilità. Ad esempio se costruisco uno scatolotto e ci metto l'elettronica, ci metto anche un DS18B20 per vedere se sotto il Sole non raggiunge temperature critiche. Oppure in uno schermo solare valuto le temperature in altre aree dello schermo, con solo 3 fili (e volendo solo 2).

A parte il DS18B20 gli altri sensori usano il bus I2C per cui vanno collegati tutti allo stesso bus poiché hanno indirizzi differenti. Qualche sensore usa invece SPI, tipicamente gli accelerometri perché questo bus è molto più veloce.

Trasmissione radio.
Per una trasmissione Punto-punto, quindi fra due dispositivi che programmi tu, ci sono principalmente 2 opzioni.
La prima è quella dell'uso di moduli semplici, va usato quindi un protocollo ma ci sono librerie con protocolli pronti.
La seconda, usi dei moduli che hanno a bordo una loro MCU che si occupa di tutto, ad esempio gli HC11. In questo caso è come se collegassi con la seriale i due dispositivi, un po' come i power ethernet che sostituiscono un cavo ethernet.

Per decodificare le trasmissioni dei sensori commerciali basta un modulo ricevente, tipo l'RXB6, e poi la MCU si occupa del riconoscimento del segnale e relativa codifica. Ci sono un sacco di librerie pronte per una marea di sensori. Non so però per gli Ecowitt. Quelli che ho io sono ad 868MHz ed il modulo RXB6 funziona solo a 433MHz. Ho un modulo ad 868MHz ma ha i pin a passo di un mm invece che di 2.54mm e funziona a 3.3V per cui interfacciarlo è un problema, non di difficile soluzione ma che richiede degli ulteriori acquisti.
Ho però preso su Aliexpress un sensore Ecowitt a 433MHz ma ancora deve arrivare.

Non ho mai fatto post di una mia stazione perché, di fatto, non ho una stazione. Non avendo giardino ma solo balconi in un condominio ho un po' di sensori sparsi perché sto sperimentando schermature. Ventoe pioggia li prendo dai sensori Lidl, da questa stazione
https://www.amazon.it/Auriol-Stazion.../dp/B00CO36208
LA cui console non registra. Inoltre il sensore di temperatura e umidità è dentro lo scatolotto del sensore del vento che con il Sole schizza a 36 gradi quando ce ne sono 32. Forse un giorno lo schermerò in qualche modo.
Ho anche un Wemos con collegato un BME280 e una schermatura con una bottiglia di plastica rivestita di alluminio e pitturata di nero che va per i fatti suoi e manda i dati su Thingspeak
https://thingspeak.com/channels/30640

A proposito di schermo, ti anticipo il principio: il sensore dovrebbe stare al buio ma esposto all'aria. Al buio perché la radiazione che riceve, soprattutto infrarossa e riflessa o emessa da oggetti che non ti aspetti (nel mio caso palazzi a decine di metri di distanza e l'ho notato in inverno!). Esposto all'aria perché altrimenti misuri le temperatura dell'aria dentro la scatola. In realtà misuri sempre la temperatura del sensore per cui è importante che arrivi all'equilibrio con la temperatura dell'aria rapidamente.
La soluzione più efficiente è il cosiddetto schermo ventilato, tieni il sensore in un ambiente scuro, magari dentro un tubo pitturato di nero e aspiri l'aria (il motore della ventola scalda e quindi scalda l'aria che muove) dentro. Ha lo svantaggio della presenza della ventola che va soggetta a guasti e consuma.
L'altro è lo schermo classico a dischi, qui c'è gente che autocostruisce lo schermo.

[blueice80]

cut.. Potresti fornirmi anche un link per i sensori della Ecowitt/Fine Offset?

ECOWITT Welcome to Ecowitt!
Vedi anche la sezione dedicata qui sul forum...
Nel caso scegliessi questa via, dovresti prendere il gateway GW1000 da collegare al pc, i sensori di temperatura umidità WH31/WH32 e cosi via...

cut.. Ps. @blueice80, ha creato un 3D sull'argomento della tua stazione meteo autocostruita ch'io possa leggere?

No, anche perchè è tutto un "in progress" senza fine.