The Things Network Paderborn

Projekt Wetterballon

#1

Hallo zusammen,
nachdem wir erfolgreich unseren ersten Workshop abgehalten und ein wenig die Grundlagen für den Wetterballon zusammengetragen haben, sind mittlerweile konkrete Aufgaben aufgelaufen, die wir gemeinsam umsetzen. Wir haben dazu auf Github ein Repository (Github: Projekt Wetterballon) für das Projekt eingerichtet, in dem hoffentlich in den nächsten Wochen sich dann einiges tun wird.
Dieser Thread soll zur Kommunikation während der Umsetzung dienen.

0 Likes

#2

Idee: wir wollen die Datenlogger redundant aufbauen. Dazu kommt ein TTGO T3_V2.1 und ein ST B-L072Z-LRWAN1 Development Board zum Einsatz. Die Daten werden von beiden Systemen permanent auf einer SD-Karte mitgeloggt.
Als Sensoren sind folgende Typen angedacht (jeweils für beide Boards):

  • Temperatur: 2x BME280 (-40°C - +80°C, Außen und Innen), 1x DS18B20 (Außen)
  • UV-Sensor (SI1145)
  • Lichtsensor / Luxmeter (BH1750)
  • Gyro + Accelerometer + Compass (MPU-9250)
  • GPS (Modul aus der folgenden Liste: https://ukhas.org.uk/guides:gps_modules)

Durch die Verwendung von I2C können die BME280, der SI1145, der BH1750 an ein Bussystem angeschlossen werden.
Die Prototypensoftware soll, wenn möglich, bereits beim nächsten Workshop geschrieben sein und funktionieren.

@Bernd: Kannst du mal prüfen, ob das so ok ist. Macht es Sinn sowohl Lichtsensor als auch UV-Sensor zu verbauen? Ist es evtl. einfacher zwei DS18B20 zu verwenden (auch die kann man zusammenschalten), um im Inneren der Box nur die Temperatur zu messen)?

0 Likes

#3

Wir sollten auch überlegen einen Magnetfeldsensor mit einzubauen. Das hatte ich bei einem anderen Ballonstart Bericht gesehen. Damit kann man dann besser sagen in welcher Richtung die Fotos aufgenommen wurden. Das kann wohl ein echten Ratespiel werden.

Zwei DS18B20 sind sicherlich einfacher für die Programmierung. Allerdings halte ich es für keine schlechte Idee auch ruhig mit verschiedenen Sonsoren zu arbeiten, denn bei den meisten kommen wir in den Grenzbereich, wenn wir unter -40° oder gar weiter gehen.Wir können ja erstmal einfach starten und dann ggf. noch etwas dazu nehmen.

Der Lichtsensor arbeitet wahrscheinlich unabhängig von der Wellenlänge. Da könnte UV auch ganz interessant sein.

0 Likes

#4

Wollen wir bei github und im Code englisch schreiben, oder sehen wir das eher als lokales Projekt? Ich würde englisch vorschlagen, denn bei dem globalen Dorf macht es das einfacher.

0 Likes

#5

Mein Fehler: Der MPU-9250 hat einen Kompass mit drin. Ich habe das in meinem Originalposting gerade mal schnell angepasst, sodass man das genauer sieht.

Den Temperatursensor würde ich auch bei einem BME280 + DS18B20 (Außen) belassen, aber im Inneren halt nur einen DS18B20 nehmen. Auf der anderen Seite… im Inneren kann man ja ruhig auch den Luftdruck messen.
Macht denn die Aufnahme der Luftfeuchtigkeit bei einem Wetterballon überhaupt Sinn? Soweit ich weiss, benötigt der Sensor immer eine gewisse Zeit, um das überhaupt vernünftig zu bestimmen. Man könnte dann nämlich auf den günstigeren BMP280 ausweichen…

0 Likes

#6

Feuchte ist vielleicht wirklich nicht so interessant. Ich weiss auch nicht wie gut die bei dem geringen Luftdruck überhaupt noch gemessen werden kann. Da könnten wir es auch bei dem BMP280 belassen.

Das mit dem DS18B20 hatte ich erst anders verstanden. Ja, ich denke für innen reicht der auf jeden Fall. Wir sollten sowieso darauf achten die Box nicht komplett luftdicht zu machen, denn das könnte ungewollte Effekte bringen. Wenn die Box nicht richtig abdichtet, sollte der Luftdruck innen genauso sein wie draussen.

0 Likes

#7

Hallo,
ich habe schon mehrfach Wetterballone geflogen. Zuletzt auf dem Chaos Camp mit einer 360 Grad Kamera.
Ich kann euch gerne an meinem Know How teilhaben lassen. Das Wichtigste bei so einem Ballon ist ein sicheres, redundantes Tracking.
Was Kälteschutz angeht, hat sich “Foamcore” bewährt. Das Zeug nennt sich Architektenpappe in Deutschland und man kann es gut mit Epoxy verkleben. Daraus kann man Boxen, Platinenhalter, etc. bauen.
Um Dinge zusammen zu halten, haben sich Kabelbinder bewährt. Alles, was mit Kabelbindern machbar ist, sollte man machen!
Bei weiteren Fragen: nur zu :slight_smile:

0 Likes

#8

Hi,
super, dass du hier im Forum vorbeischaust. Endlich kenne ich auch mal den deutschen Begriff für “Foamcore” :slight_smile:! Was hast du denn für eine Kamera verwendet? Eine einzelne 360° Kamera oder hast du das mit mehreren gemacht? Idee war bei uns 3 Actioncams zu verwenden (zur Seite, nach unten und nach oben), allerdings sieht das ja mit dem Gewicht nicht ganz so gut aus.

0 Likes

#9

An die 1.6 kg Ballone, die ich habe, kann man so 1 1/2-2kg payload hängen. Wir haben 8 Sony HDR-AS15 Actioncams geflogen. In einem selbst gebauten Foamcore Gehäuse. 6 im Kreis, eine hoch, eine runter. Zum tracken haben wir eine Ballonsonde vom deutschen Wetterdienst benutzt, die auf 70cm Band Amateurfunk gemoddet ist. Dazu noch einen GSM GPS Tracker von Pearl, als backup. Über der Kamera hing ein kreuzförmiger Stabilisator aus Kohlefaser und Drachenmaterial, um die Drehung zu bremsen. rund 30m Leine insgesamt, einen Fallschirm und eine Durchbrenn-Einheit für die Leine, falls der Ballon leckt. Die Ballonsonde und Tracker war schon dreimal oben, darauf konnte man sich verlassen.
Wir können auch gern einen Termin machen, dann kann ich euch das Zeug hier zeigen und wir können drüber quatschen.

0 Likes

#10

Servus,

nach dem heutigen Meeting haben wie diese Aufgaben festgehalten:

  • Styroporkugel für das Gehäuse besorgen \Henning

  • Gewicht Powerbank ermitteln \Sascha

  • Kletterhaken und Schnur plus Sandsack für Bergung einpacken \Sascha

  • Badehose und Handtuch für Bergung einpacken \Tim

    1. Versicherung anfragen \Henning

Vom letzten Mal übrig geblieben, wenn ich mich recht erinnere:

  • TTGO \Tim

  • STM32 \Bernd
    Bitte um Protest, wenn etwas nicht stimmt.

VG
Henning

0 Likes

#11

Ha… Scherzkekse :stuck_out_tongue_winking_eye:!

Jupp… bin aber noch nicht zum coden gekommen. Der Urlaub ist immer schneller vorbei als gedacht. Immerhin habe ich alle Sensoren und den TTGO v2.1 (mit SD Karte) da. Ich muss noch den Pin-Header anlöten, damit ich die Patchkabel an die Sensoren anschließen kann. Hoffentlich verbrutzel ich das Flachbandkabel des Displays nicht - das liegt nämlich ein wenig über den Pins.
Hat jemand schonmal Pins an einen TTGO Lora32 angelötet?

0 Likes

#12

@Bernd Da ich nach dem Workshop und den Präsentationen jetzt auch mal wieder zum Wetterballon Projekt komme. Welche Sensoren hast du jetzt vorgesehen und wie sieht das Datenformat aus, mit dem du die Daten auf der SD-Karte abspeicherst? Könntest du da eine kurze Beschreibung zu schreiben und als MarkDown Datei im GitHub ablegen? Ich würde mich dann danach richten und das bei mir ähnlich implementieren.

0 Likes

#13

@Tim Ich habe etwas mit der Umgebung für den STM32 gekämpft, habe da inzwischen einen Sieg errungen. Bei den Sensoren habe ich mich an den Vorschlägen orientiert. Hauptsächlich sind das der BMP280, der one-wire Temperatur Sensor und das vorgeschlagene Gyroskop und ggf. noch die Licht Sensoren.
Mit dem Datenformat werde ich etwas zusammenschreiben und ablegen. Ein einheitliches Format ist da schon gut. Du arbeitest auch mit FAT Dateisystem auf der Karte?

0 Likes

#14

@Bernd Japp, ich werde FAT dafür verwenden. Mir geht es letztendlich darum, dass man die Auswertung der Daten für beide Tracker gleich halten kann und nicht für jedes Sensorenpaket einen eigenen Konverter benötigt.

Laut Ralph können wir übrigens die Sensoren ohne Probleme auch außen anbringen. Ich mache mir immer zu viel Gedanken über die Aerodynamik - braucht man aber gar nicht mal so :slight_smile:.

Mit @Haink habe ich heute überlegt, dass wir wohl das Sensorenpaket gar nicht ausschalten müssen und dauerhaft laufen lassen. Das benötigt zwar mehr Strom, aber wir wollen den Flug ja komplett auf der SD-Karte loggen und nur ab und an Telemetriedaten über LoRaWAN bekommen, sodass der Flug auf der Karte relativ genau geloggt wird.

0 Likes

#15

@Octoate: Macht ja auch Sin mit FAT. Wollte nur sichergehen. Das gleiche Format ist auch eine gute Idee.

Das mit dem Loggen im Sekundentakt (oder in der Art) sollten wir auf jeden Fall machen. So eine SD Karte sollte ja ausreichend Platz bieten :smiley: Der Strom muss ja nur für den Flug reichen. Da müssen wir nicht zu sehr sparen.

0 Likes