Domácí meteostanice

Domácí meteostanice postavená na WH1080 a ESP32, software ESPHome a Home Assistant. 

Seznam součástek

Vnější dily pro meteostanici wh1080a wh1090 - https://hadex.cz/t110-vnejsi-mechanicke-dily-k-meteo-wh1080-a-wh1090/

Solarní panel 6V/2W - https://hadex.cz/g971c-fotovoltaicky-solarni-panel-mini-6v2w-rozmery-125x135mm/

Akumulátor LiPo 3,7V/6000mAh - https://hadex.cz/r633a-akumulator-lipo-37v6000mah-126090-nabijeci-baterie-li-pol/

ESP32C3 meteo mini verze 3 - https://www.laskakit.cz/laskakit-meteo-mini/

SHT40 Senzor teploty a vlhkosti vzduchu

teplotní čidlo DS18B20

( Měl jsem problém s napájením meteomini, vždy po pár dnech baterka vybitá. Už jsem ji chtěl vyměnit za jiné ESP a nadával jsem na laskakit.cz - tím se jim omlouvám. Problém byl že mám doma 2 AP které vysílaly na stejné frekvenci, meteomini se pořád přihlašoval na jednu a pak na druhou a tím měl velkou spotřebu energie. Po rozhození frekvenci u AP je klid a spotřeba se hooodně zmenšila :-). ) 

.......

ESPHome

Základní část kde definujeme ten základ. Zde typ desky ESP32C3 meteo mini.

Celý kod zde: https://github.com/kulichs/meteostanice/

Na git bude vždy aktuální verze. 

Logger a časový server.

substitutions:
  <<: !include common/substitutions_iot_base.yaml
  devicename: 'meteo'
  upper_devicename: Meteostanice
  wifi_ip: 'x.x.x.x'

esphome:
  name: $devicename

esp32:
  board: esp32-c3-devkitm-1
  variant: esp32c3
  framework:
    type: arduino
    
packages:
  wifi: !include common/config_wifi_iot_static_ip.yaml
  ota: !include common/config_ota.yaml
  #web_server: !include common/config_web_server.yaml
  #api: !include common/api_config_base.yaml
  mqtt: !include common/mqtt_config_base.yaml

# Enable logging
logger:

time:
  - platform: sntp
    id: sntp_time
    servers: ${time_servers}
    timezone: ${time_zone}

Nastavení pinu pro DS18B20 s akualizací co 30s ( já mám připájené čidlo přímo na desce).

dallas:
  - pin: 10
    update_interval: 30s

Nastavení I2C sběrnice.

i2c:
  - sda: 19
    scl: 18
    scan: false # uspora baterie, vychozi true

Interval který resetuje srážky za minutu, viz sekce senzory

interval:
  - interval: 60s
    then:
      - sensor.integration.reset: srazky_za_min # Vyresteuj srazky za minutu

Sekce senzorů. ADC senzor pro měření napětí. Adresa DS18B20. Senzor teploty a vlhkosti na I2C SHT40.

Rychlost větru a průměrná rychlost větru v m/s a km/h , Beaufortova stupnice větru.

Srážkoměr počitá aktuální, minutové, hodinové denní srážky.

sensor:
  - platform: adc
    pin: 0
    name: '${upper_devicename} VCC Volt'
    attenuation: 11dB
    filters:
      - multiply: 1.7693877551

  # teplota desky
  - platform: dallas
    address: 0x500416573b69ff28
    name: "${upper_devicename} ESP32 teplota"

  - platform: sht4x
    temperature:
      name: "${upper_devicename} Teplota"
    humidity:
      name: "${upper_devicename} Vlhkost"

  # --sekce rychlost vetru--#
  - platform: pulse_counter
    pin:
      number: GPIO5
      mode:
        input: true
        pulldown: true
    name: "${upper_devicename} Rychlost větru"
    unit_of_measurement: "m/s"
    icon: "mdi:weather-windy"
    id: rychlost_vetru
    #count_mode:
    #  rising_edge: DISABLE
    #  falling_edge: INCREMENT
    internal_filter: 13us
    update_interval: 5s
    filters:
      - multiply: 0.005560619 # pro m/s
      - sliding_window_moving_average:
          window_size: 20
          send_every: 20

  - platform: copy
    name: '${upper_devicename} Průměrná rychlost větru'
    icon: 'mdi:weather-windy'
    id: wind_speed_avg
    source_id: rychlost_vetru
    unit_of_measurement: 'm/s'
    filters:
      - throttle_average: 60s # prumer za 60s

  - platform: copy
    name: '${upper_devicename} Rychlost větru (km/h)'
    id: wind_speed_kmh
    source_id: rychlost_vetru
    unit_of_measurement: 'km/h'
    icon: 'mdi:weather-windy'
    filters:
      - multiply: 3.6

  - platform: copy
    name: '${upper_devicename} Průměrná rychlost větru (km/h)'
    icon: 'mdi:weather-windy'
    id: wind_speed_kmh_avg
    source_id: wind_speed_avg
    unit_of_measurement: 'km/h'
    filters:
      - multiply: 3.6
      - throttle_average: 60s # prumer za 60s
    # Beaufortova stupnice vetru
    on_value:
      lambda: |-
        if (x < 1) {
          id(wind_scale_code).publish_state("0");
          id(wind_scale).publish_state("Bezvětří");
        } else if (x >= 1 && x < 6) {
          id(wind_scale_code).publish_state("1");
          id(wind_scale).publish_state("Vánek");
        } else if (x >= 6 && x < 12) {
          id(wind_scale_code).publish_state("2");
          id(wind_scale).publish_state("Slabý vítr");
        } else if (x >= 12 && x < 20) {
          id(wind_scale_code).publish_state("3");
          id(wind_scale).publish_state("Mírný vítr");
        } else if (x >= 20 && x < 29) {
          id(wind_scale_code).publish_state("4");
          id(wind_scale).publish_state("Dosti čerstvý vítr");
        } else if (x >= 29 && x < 39) {
          id(wind_scale_code).publish_state("5");
          id(wind_scale).publish_state("Čerstvý vítr");
        } else if (x >= 39 && x < 50) {
          id(wind_scale_code).publish_state("6");
          id(wind_scale).publish_state("Silný vítr");
        } else if (x >= 50 && x < 62) {
          id(wind_scale_code).publish_state("7");
          id(wind_scale).publish_state("Prudký vítr");
        } else if (x >= 62 && x < 75) {
          id(wind_scale_code).publish_state("8");
          id(wind_scale).publish_state("Bouřlivý vítr");
        } else if (x >= 75 && x < 89) {
          id(wind_scale_code).publish_state("9");
          id(wind_scale).publish_state("Vichřice");
        } else if (x >= 89 && x < 103) {
          id(wind_scale_code).publish_state("10");
          id(wind_scale).publish_state("Silná vichřice");
        } else if (x >= 103 && x < 118) {
          id(wind_scale_code).publish_state("11");
          id(wind_scale).publish_state("Mohutná vichřice");
        } else if (x >= 118) {
          id(wind_scale_code).publish_state("12");
          id(wind_scale).publish_state("Orkán");
        }

  # --sekce srazkomer-- #
  # interval: 60s vynuluje minutovy citac
  - platform: pulse_counter
    pin: 
      number: GPIO1
      mode:
        input: true
        pulldown: true
    unit_of_measurement: 'mm'
    name: '${upper_devicename} Srážkoměr'
    icon: 'mdi:weather-rainy'
    id: srazko_mer
    #internal: true
    count_mode:
      rising_edge: DISABLE
      falling_edge: INCREMENT
    internal_filter: 13us
    update_interval: 60s
    filters:
      - multiply: 0.25 # v mm
    accuracy_decimals: 4

  - platform: integration
    name: "${upper_devicename} Srážky za min"
    id: srazky_za_min
    time_unit: min
    unit_of_measurement: 'mm'
    sensor: srazko_mer

  #- platform: integration
   # name: "${upper_devicename} Srážky za hod"
   # id: srazky_za_hod
   # time_unit: h
   # unit_of_measurement: 'mm'
   # sensor: srazko_mer
    
  - platform: total_daily_energy
    name: "${upper_devicename} Srážky za den"
    power_id: srazko_mer
    unit_of_measurement: 'mm'
    icon: 'mdi:weather-rainy'
    # x60 To convert to aggregated rain amount
    filters:
      - multiply: 60

  # --sekce smer vetru -- u solarniho napajeni s baterkou nedoporucuji #
  - platform: adc
    pin: 3
    id: adc_smer_vetru
    internal: True # jen pro vnitrni pouziti
    update_interval: 90s # interval pro vykreslovani vychozi 90s
    filters:
    accuracy_decimals: 3

  - platform: resistance
    sensor: adc_smer_vetru
    id: resistance_sensor
    configuration: DOWNSTREAM
    resistor: 10kOhm # ve skutecnosti nainstalovany 100kOhm
    internal: true
    name: "odporovy senzor"
    accuracy_decimals: 1
    filters:
      - heartbeat: 90s # interval na vykreslovani vychozi 90s
    on_value:
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 3100
              below: 3300
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "S" # sever
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 0.0
                
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 700
              below: 900
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "SV" # severo_vychod         
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 45.0            
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 70
              below: 180
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "V" # vychod                
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 90.0          
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 190
              below: 300
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "JV" # jiho_vychod    
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 135.0             
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 320
              below: 600
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "J" # jih    
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 180.0            
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 1400
              below: 1800
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "JZ" # jiho_zapad    
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 225.0              
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 3310
              below: 3600
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "Z" # zapad    
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 270.0          
      - if:
          condition:
            sensor.in_range:
              id: resistance_sensor
              above: 1950
              below: 2300
          then:
            - text_sensor.template.publish:
                id: wind_dir_card
                state: "SZ" # severo_zapad    
            - sensor.template.publish:
                id: wind_heading
                state: 315.0

  - platform: template
    name: "${upper_devicename} Směr větru v stupních"
    id: wind_heading
    unit_of_measurement: "°"

Zdroje

https://github.com/hugokernel/esphome-weather-station

https://wiki.tecomat.cz/clanek/1162-mereni-mnozstvi-srazek-srazkomer-s-preklapecim-clunkem

https://www.vodnici.net/wiki/meteostanice-mereni-srazek-rychlosti-a-smeru-vetru/

https://github.com/JH-Soft-Technology/ha-rain-sensor

https://gist.github.com/bassicrob/93fb0adc95261217fd4677dd7c34381c

https://www.bujarra.com/midiendo-la-lluvia-con-home-assistant/?lang=en