Stockwaage – Eigenbau mit Particle Electron

Neuentwicklung der Stockwaage Teil 3

Das Platinen Design ist für’s erste abgeschlossen. Der Auftrag die Platinen zu fertigen wurde erteilt und sie sind bereits angekommen.
Es ist ein gutes Gefühl die fertige Platine in den Händen zu halten. 🙂
Obwohl sie nicht sehr komplex ist, waren mehrere Versuche nötig bis sie jetzt in dieser Form vorliegt.
Es wird später sicher noch weitere Versionen mit Verbesserungen geben. Die Welt steht ja nicht still….

Jetzt müssen aber zuerst alle Verbindungen auf der Platine getestet werden.

Die Verbindungen sind korrekt, die Bauteile zum einlöten bereit, es kann losgehen!

Die Platine ist jetzt voll bestückt, die erste Waage kann mit der neuen Platine gebaut werden und ihren Testbetrieb aufnehmen.

In der Zwischenzeit hat der Programmierer das Projekt wieder einen grossen Schritt vorwärts gebracht und wir nähern uns mit der Software stetig der Fertigstellung.
Es wurde vor allem daran gearbeitet dass der Akku sich nicht Tiefenentladen soll und an der Alarmierung bei einem Schwarmabgang.

Sobald der Akku einen SoC (State of Charge) Wert von xx% (im Moment sind das 30% ist aber frei definierbar) erreicht, wird der Publishing Intervall um den Faktor 3 verlängert das heisst von momentan stündlichem Publishing wird auf einmal alle 3 Stunden reduziert. Sollte der Wert dann auf < 20% absinken geht die Waage in einen Tiefschlaf und erwacht nur noch einmal täglich um den Akku-Ladungszustand zu überprüfen. Der Betrieb wird erst wieder bei über 30% Akku Ladung aufgenommen.

Da ein 2000mAh Akku im Moment ca. 8-10 Tage ohne zusätzliche Energie aus der Solarzelle auskommt bis der Grenzwert von 30% erreicht wird, sollte diese Strategie eigentlich zum Ziel führen.
Ab diesem Zeitpunkt sind noch einmal min 5-10 Tage ohne zusätzliche Sonnenenergie machbar. 15 Tage ohne geringste Sonneneinwirkung habe ich selbst im Winter noch nicht erlebt.

Eine Test Waage läuft bereits jetzt im Winter bei wenigen Sonnenstunden mit einem 2000mAh Akku an einer Solarzelle autonom.
Schlussendlich sollen 3200mAh Akkus zum Einsatz kommen. So bekommt die Waage noch ein paar Tage zusätzliche Marge.

In der Handhabung sehr einfach ist das Kalibrieren realisiert worden….
Am Controller kann ein Button gedrückt werden um den Controller in den Kalibrier Modus zu versetzen. Dieser Vorgang wird zukünftig auch via SMS ausgelöst werden können.
Jetzt kann die Waage über eine Internet-Cloud Funktion mit dem Smartphone zuerst tariert (genullt) werden und anschliessend durch Auflegen eines bekannten Gewichtes kalibriert werden.
Fertig!

Dieser Vorgang kann jederzeit vor Ort und ohne Programmieraufwand am Controller vorgenommen werden.
Wenn man eine digitale Kofferwaage zur Hand hat kann also mit einem grösseren Stein oder was auch immer gerade greifbar ist kalibriert werden indem man den Stein vorher mit der Kofferwaage wägt, anschliessend auf die Waage legt und diese mit dem Gewicht des Steins kalibriert. Man kann natürlich auch gleich eine Zarge wägen und mit der kalibrieren 🙂 Ist halt unter Umständen viel schwerer….

Normalerweise kalibriert man die Waage natürlich vor der Montage zu Hause , oben wird nur die Möglichkeit die Waage vor Ort zu kalibrieren beschrieben falls man das mal braucht.

Die Waage kann jetzt bei einem Schwarm Alarm telefonieren oder/und eine SMS verschicken sobald die sie den Verlust des vordefinierten Gewichtes misst. So weiss ich innerhalb kürzester Zeit wenn ein Schwarm abgegangen ist und natürlich auch wo.

Das Setup der Variablen Werte wie:

  • Tel.Nr für Telefonaruf und SMS bei Schwarmalarm
  • Aufwach- und Schlafzeit,
  • Hostname und Port (zum publishen in die DB)

ist jetzt OTA (Over the Air) möglich!
So kann ich die Waagen z.B. im Herbst mit einem reduzierten Winterprogramm flashen ohne mein Büro verlassen zu müssen….
Weiter kann ich viele andere Parameter und Modes am Controller OTA aktivieren oder deaktivieren.

Die Applikations Firmware ist jetzt Funktions komplett. Sie hat während der Entwicklungszeit einen Funktionsumfang angenommen die meine kühnsten Erwartungen übertrifft.
Jetzt werden nur noch Detailänderungen die die Firmware oder die Stabilität verbessern vorgenommen.

Die Waagen können jetzt, gerade rechtzeitig zum Beginn der Bienesaison, bereits eingesetzt und unter realen Bedingungen getestet werden.
Das Hauptaugenmerk richtet sich jetzt auf die Entwicklung der Webseite und den Funktionstests unter realen Bedingungen.

To Do Liste:

  • eMail Alarmierung (niedriger Akkustand, Schwarmalarm, uvm)
  • Web Frontend
  • Viel testen!
2018-09-02T09:51:08+00:00By |Eigenbau, Tagebuch durchs Imkerjahr|7 Comments

7 Comments

  1. Andreas 11. März 2017 at 0:28 - Reply

    Hallo,

    ich spiele aktuell auch mit einem Photon und der Bosche Wägezelle H30A. Leider komme ich hier auf keinen grünen Zweig, was die Messwerte angeht. Welche Bibliothek nutzt du in deinem Projekt um den HX711 anzusprechen?

    Merci schon mal für die Antwort…

    • Imker 11. März 2017 at 13:54 - Reply

      Hallo Andreas

      Die HX711 werden mit HX711ADC (0.0.2) Libraries angesprochen. Die kannst du in der Particle Build finden.

      Gruss, Mario

  2. Andreas 11. März 2017 at 17:26 - Reply

    Hallo Mario,

    hast du für deine Wägezelle eine externe Stromquelle im Einsatz?
    Meine Wägezelle hängt ganz normal am VIN. Leider bekomme ich sie nicht kalibriert 🙁

    Hast du hier evtl. einen Rat für mich?

    Merci

    Gruß

    Andreas

    • Imker 11. März 2017 at 19:12 - Reply

      Hallo Andreas

      Vin ist zum speisen des Photons…Dort wird zwischen 5 und 12 V Input erwartet.
      Nein, ich habe keine externe Speisung für den HX711, Vcc ist an Pin A1, Data an D4 und Clock an D5 angeschlossen. A1 schaltet die Spannung bei Bedarf ein und wieder aus.

      Gruss, Mario

  3. Rene 20. Oktober 2017 at 14:30 - Reply

    Hallo Mario, das hört sich gut an. Habe bisher mit dem GBoard Pro gearbeitet. Hier besteht das Problem leider darin, dass es hier keinen Sleapmodus gibt und daher die die Laufzeit auf wenige Tage begrenzt wird.
    Deine Lösung gefällt mir persönlich sehr gut. Meine Frage hier, kann man an Deinem Leiterplattendesign partizipieren?

    • Imker 23. Oktober 2017 at 9:44 - Reply

      Hallo Rene
      Danke für dein Feedback!
      Das hört sich nicht nur gut an, die Waagen laufen jetzt bereits 1 Saison und ich bin mit dem Resultat sehr zufrieden. 🙂
      Die Platine ist rel. simpel und hat nur wenige Bauteile. Man kann in den vorherigen Posts den Versuchsaufbau studieren und sich dann selber eine Platine “zimmern”.
      Das ganze Projekt ist nicht Open Source, da ich nicht alles selber machen konnte und wo nötig für die Entwicklung bezahlt habe.
      Ich wollte aber trotzdem Informationen für den Selbstbau liefern, so dass, wenn man das entsprechende Know How hat, es möglich ist die Waage nachzubauen.
      Ohne dir zu nahe treten zu wollen, wenn du beim Platinendesign bereits ans Limit kommst wird es sehr schwierig diese Waage selber zu bauen!

      Die Hardware ist aber eh nur der kleinere Teil des Projektes und mit einer Platine alleine hast du noch so gut wie nichts….
      Es muss dann nämlich noch der Microprozessor programmiert (auch wieder abhängig vom Platinendesign) und eine Webseite erstellt werden, wo die Daten vom Controller geliefert und von dir abgefragt werden können.
      Wenn ich dir einen Rat geben darf, versuch die Waage mal mit einem Breadboard (Versuchsaufbau) aufzubauen. Die Bauteile sind ja bekannt….siehe https://bienen.newtechcloud.ch/stockwaage-eigenbau-mit-particle-electron-teil-2/
      Dann kannst du bereits Schritt um Schritt mit programmieren beginnen. Wie sieht es denn mit deinem Know How in Elektronik und Informatik aus?
      Kommst du aus DE?

      Gruss, Mario
      PS: Hast du den Dampfwachsschmelzer nachgebaut?

  4. Rene 23. Oktober 2017 at 22:44 - Reply

    Hallo Mario,

    danke für Deine schnelle Antwort. Ich kann verstehen, dass Du aus gewissen Gründen das Schaltungsdesign nicht weitergeben willst bzw. kannst. Ich möchte ehrlich sein, ich wollte mir den Arbeitsaufwand etwas abkürzen, zumal die Bestellung von einer Kleinserie erfahrungsgemäß leider immer ins Geld geht. Von daher war meine stille Hoffnung, dass Du ggf. eine Platine über hast, die man bei Dir erwerben kann.

    Ich komme aus DE und habe Nachrichtentechnik studiert.

    Viele Grüße
    Rene

    Dampfwachsschmelzer läuft 🙂

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