Let's get started with something big

Just some pictures. Explanations and details wil follow when the appliance is working.

Just another weatherstation with an ESP8266

What i want to show is my idea of a weatherstation. It includes the following sensors:

- BMP280 (Humidity, Temperature, Pressure)

- RTC

- LDR

- Moisture/ Rain

- Winddirection

- Windspeed

The ESP reads out all the sensors. He is possible to send the data to a tingspeak account, and additional to my personal webserver via a GET - command. So in the future i will be able to evaluate the data (Is it raining? How bright is it? Cloudy or Night?) and to take some further (and maybe very inaccurate) steps into weather forcasts.

The Battery has a capacity of 1500mAh at 3,7V. The Solar-Panels have a Pmax of 5,5Wa at Vpmax of 18V and Ipmax of 0,3A.

Der ESP wird via deepSleep in den Tiefschlaf versetzt und wacht alle 20 min auf, um Messwerte einzuholen. Ein NPN Transistor dient dazu, dann auch die anderen Busteilnehmer (BMP280, 2x PCF für Regen und Wind 2x ADC und die RTC) zu aktivieren. Die RTC wird genutzt, um die Windgeschwindigkeit zu errechnen. Die Zeit wird zu Startbeginn des ESP abgefragt, und über die Laufzeit des ESP und die gezählten Umdrehungen des Anemometers wird die Windgeschwindigkeit berechnet. Der AtMega ist nicht mehr Bestandteil der Wetterstation, da dieser zum "Schlafen-legen" des ESP gedacht war, sich mit dem deepSleep-Modus allerdings genug Energie einsparen lässt. 

PHP Code

Arduino Code

Winter is coming - Back to Indoor Gardening

The days become shorter, the temperatures colder. The fruits in the garden are mostly harvested, plants stop growing. It's time to bring them into the house. I red a lot about indoor Gardening in the last year, and this winter I want to try it very seriously. This is how I started:

- 26.08.2017: I took a tomato plant into my room.
The room has an averange temperature of about 20°C, the window near which the plant grows is on the western side of the house, so the sun shines on the plant from about 14 o'clock till sunset.

- Until today (03.10.2017), the plant grew about 1m, expanded some blossoms. Three became tomatos around 5th September, which grew  a bit till today. The leaves on the top of the plants became very weak, I think it is because they grow above the window, so they can't reach sunlight anytime of the day.

- 03.10.2017: I set up an Arduino Nano with a RTC, a relay and two LEDs (CREE XLamp MX-6, 4000K, 3V, 300mA). The LEDs will shine on the plant when a defined light level is reached for about 2 hours, so that the plant - especially the leaves on top of the plant have a bit more light per day.
This system is powered by 4x 5V; 2,5W Solar Cell, which feed the electrical energy into three 18650 rechargeable batterys.
I will test this setup this week and sum it up afterwards. If I  reach a positive conclusion, I really want to improve the setup by more plants and LEDs.

- 04.10.2017: I added two lettuce plants and two tomato plants that should grow up. I light them with two CREE MX-6 and two cold white (9300K, 3,3V, 20mA, 36000mcd) LEDs. The lights are controlled by a easy circuit using a comparator (LM358) and a light dependent resistor.

Just some things about the Adafruit TPL5110

That's it how the TPL5110 is now in use

In order to build a wheatherstation, to have a better overview over the temperatures in winter, I bought the TPL5110 from Adafruit. This should allow me to shut down the whole system, which includes a RTC, a ADS1115 with analog sensors (winddirection, moisture and illumination), and a DHT11, if there are no measurements token.

The first thing I had a problem with were the peaks every I/O Pin of the ESP puts out when it is turned on. This peak was able to activate the TPL, which shuted down the ESP. So the ESP wasn't able to work. First I tried to use a capacitor. It worked very well, to prevent the TPL from the peaks, but its long discharge time caused that the time of the TPL wasn't set correctly, and every wakeup time was different from the others.

So I tried to put a diode from the "Done" pin to ground which helped a bit to stabilize the times of the TPL. But I still had problems to start the IC. Sometimes, it won't start, and sometimes, it won't wokr after the first measurement. I figured out that there were not such problems if I hold the VDD and GND pin to GND of my power supply. So I thought there must be some problems caused by capacitance. Now, I desoldered the capacitor of the TPL5110 breakout-board - and it still works quiet well!

To bypass Boot-Mode-Errors of the ESP8266 (which are often caused by an unstable power supply) I added a 10 mikrofarad capacitor between the "DRV" pin of the TPL and ground.

So for short, what I did:
- desolder 1µF capacitor from TPL5110 beakout
- add a 1N4001 diode from Drive to ground
- add a 10µF capacitor from DRV to ground


Excuse me please for my english spelling and thanks to exp-tech who provide electronics from Adafruit in Germany!

Printer to CNC: Update 4

I quit. The Construction, made of plastic pieces from the printer and also the construction of the Z-Axis are to weak. In addition, i wasn`t able to calibrate the X-Axis. I will stop this Project, get some new stuff - or a 3D-Printer first - and will/ want to build a new machine. As a role model, i want to use homofaciens "CNC v2.0".

Printer to CNC: Update 3

Hooked up a Dremel with a flexible shaft to the machine. I switched from zapmaker's grblControl to Candle. It took a lot of time toconfigure GRBL for the different motors, but it works now very well. The main problem is the stability of the mechanics and the force of the dremel in context with the hardness of the material - something I have to fix in the future.

ESP8266: LED-Matrix Control by Webinterface: Update 2

I just found out, that somebody came up with this idea a bit earlier. I stop the project for now, because this solution is a lot better than I could do it anytime.

ESP8266: LED-Matrix Control by Webinterface: Update 1

After scripting around some evenings with CSS, HTML ans JavaScript, the following website turned out:

Now I am able to change the size of the matrixand the color of each pixel. For testing the results of the software, I rapidly build a little matrix, which consists of four WS2812 LEDs:

And i think... this will be a nice project... especially if i can control my "large" LED matrix with 6x9 pixels..

ESP8266: LED-Matrix Control by Webinterface

According to my interest in LEDs, I build a LED-Matrix as my first real Electronics Project. Now, some days ago, I found the Channel of Tyler Jones, who has written a Tool to easy create animations for WS2812-based LED-Matrices. My thought was, that it is very inconvenient that you have to use a PC and have to upload the new code to the Arduino. Of course, you can also take Gleadiator from Solderlabs, but this also requires a Java-able device.
With this thought I went to the PC and searched for a Webinterface, which is able to control a LED-Matrix, but all the webinterfaces are used to controll the whole LED-Strip in only one color (if you don't know what I mean, click here). In this moment I decided to write my own Webinterface, to control LED-Matrices, or for another use, to control a lot of WS2812-LEDs independent from each other.
Today I came out with the first results. The webpage consists of an HTML5 Color Picker (only supported in Chrome, Firefox and Opera), a piece of text which shows the color-hexvalue and (at least) one button to control the first LED:

Now it finally works! I can change the buttons color in the webinterface and I am also able to change the LEDs behavior:

To do for the next days:

- improve the websites design

- Create options to change the size of the matrix

- maybe add some presets

- maybe make it possible to store layouts

Thats it for now, new updates will be released in the next days and weeks.

Printer to CNC: Update 2

Printer to CNC: Update 1

Complete Setup: Software, Elektronics, Mechanics

Steppermotor and mechanics from old DVD-Drive

Perhaps a nice idea...?

Why do NOT get a cheap printer-scanner-combination and transform it into a CNC-Machine? I guess it would be nice if i could handle that.

The idea already exists. As a tutorial i use the videos from Tinkernut which show the transformation from some DVD-Drives into a CNC-Machine. Here my thoughts:

Hardware

- Arduino (Uno od Nano, but i think Nano)

- 3x Stepper Motor Driver, like in the video with the A3967-Chip

- Printer-Scanner-combination

- Probably a Stepper Motor.

Software

- GRBL to interpret the protocol with the Arduino

- to upload it on the Arduino XLoader

- GRBL-Controller to control the Machine

- makercam.com or easel.inventables.com to create project files

The plan:

Update 1: Drucker zu CNC

Komplettes Setup: Software, Elektronik, Mechanik

Schrittmotor mit Schlitten ausgebaut aus DVD-Laufwerk

Indoor Gardening?!?!

Worum geht's?

Kürzlich bin ich auf diesen Adafruit-Blogeintrag gestoßen. Dieser Blogeintrag enthält einen Verweis auf den Blogeintrag der Firma Philips, welche mittlerweile erfolgreich zwei Gebäude in Japan betreibt, welche zum "Vertikal Farming" dienen. Auf verschiedenen Etagen in den voll automatisierten Gebäuden wird dort unter Idealbedingungen Salat pestizidfrei angebaut, beleuchtet mit Wachstumslampen (LED). Somit werden bis zu 12.000 Salatköpfe pro Tag produziert, welche mit einer Transportzeit von nur zwei Stunden in die Supermärkte gelangen.

Ich persönlich finde diese Methode der Produktion von Nahrungsmitteln einen wichtigen Schritt, wenn es darum geht gesunde und dazu noch ausreichend Nahrungsmittel zu produzieren, und damit dem Problem des Hungers eventuell auch Abhilfe schaffen zu können. Jedoch wäre interessant zu wissen, wie viel Energie die Gebäude benötigen, bzw. ein wieviel höherer Energieverbrauch pro Pflanze gegenüber herkömmlich angebauten Produkten anfällt.

Meine Idee:

Das sollte doch auch für mich machbar sein. Dazu passt auch dieses Instructable. Es beinhaltet ein Arduino Sketch und Vorschläge für Materialien, welche man nutzen kann um selbst z.B. im Winter etwas auf der Fensterbank oder in anderen Zimmern anbauen zu können.

Bildquelle:
http://www.newsroom.lighting.philips.com/news/2016/20160809-japanese-food-producers-harvest-the-benefits-of-vertical-farming-with-special-led-lighting.html

Getting Started: ESP8266-12E [ENGLISH]

First solder your ESP to a Prototype-board, because the Solder-Points of the ESP only have a distance of 2 millimeter. So if you like to work with prototype-boards with the distance of 2.45 mm between the holes you should do that. Therefor use a prototype-board which has dimensions of 10x12 usable holes.

Then Connect the ESP which is soldered on the board on a breadboard. You can do this with long wires or you can use two Breadboards and plug the ESP on top of the „Supply-Channels“.

To Run the ESP-Module, like run AT-Commands Connect the Module like this. TX and RX go to a USB to TTL Converter which is plugged into your computer. GND and 3.3V go to an external power-supply. Now you can check with the AT-Commands which you can send with the Serial Monitor of the Arduino IDE or with Putty to the ESP if all works correctly.                                     

Drucker zu CNC

Voll die tolle Idee

Warum nicht um die Ecke, über ebay-kleinanzeigen oder woher eine Drucker-Scanner-Kombination suchen und in eine CNC-Maschine umwandeln? Ich fänds toll, wenn ich das mal hinbekommen würde. 

Die Idee besteht schon. Als Anleitung dafür würde ich die Videos von Tinkernut nehmen, in denen er aus drei DVD-Laufwerken ein CNC-Gerät baut. Hier meine Kurze Gedankenstütze:

Hardware

- Arduino (Uno oder Nano, aber eher Nano), hab ich

- 3x Schrittmotortreiber, am besten wie im Video, also mit dem A3967-Chip

- Drucker mit Scanner-Einheit

- Ich habe in einem Teardown-Video gesehen, das der Motor, der den Schlitten mit den Tintenpatronen bewegt kein Schrittmotor ist. Somit brauche ich dann wahrscheinlich noch einen Schrittmotor.

Software

- GRBL damit der Arduino das Protokoll interpretieren kann

- und zum Upload auf den Arduino XLoader

- GRBL-Controller um das Gerät zu steuern

- makercam.com um Projektdateien zu erstellen

Visueller Plan

Smarthome Entwicklung

Die Anfangs-Idee war es, ein Smarthome zu entwickeln, welches via Webinterface erreichbar ist. Dieses Webinterface sollte auf einem Arduino Mega + Ethernet Shield liegen sollte. Folgende Features sollte es besitzen:
- Messung von Temperatur, Luftfeuchte, Helligkeit, Bodenfeuchte von Zimmerpflanzen
- Steuerung eines anderen Arduinos mit angeschlossenem TLC59711 zur Steuerung von LED-Strips
- Steuerung von eines Warmweißen LED-Strips zur Schreibtischbeleuchtung
- Steuerung von 3 Funksteckdosen (433 MHz Funktechnologie)
- Steuerung einer RGB LED Lampe via 433 MHz Funktechnologie

In meinem Übermut fing ich an, die Weboberfläche inklusive Arduino-Sketch zu entwickeln/ anzupassen, auf Basis des folgenden Projektes: Self catering Guesthouse

Oben: Der Aufbau, Arduino, Ethernet, Sensorik, 433 MHz Sender/ Empfänger
Unten: Die Website, abgewandelt von dem oben genannten Projekt, gehostet auf dem Arduino Ethernet Shield

Das Problem was ich nach einiger Zeit feststellte: Websites auf der Arduino SD-Karte lassen sich echt unangenahm entwickeln. Schritte dazu sind: Arduino aus machen, SD-Karte raus, in PC rein, bearbeiten, speichern, wieder in den Arduino reinfummeln, Arduino starten, Browser refreshen.

Somit ist bei der Behebung kleiner Fehler schon ein hoher mechanischer Aufwand nötig, um die Website zu bearbeiten. Des weiteren ist der Arduino eher weniger geeignet, um darauf Websites zu hosten, da er diese ziemlich langsam an den Client übermittelt und Befehle sehr langsam ausführt.

Das Projekt habe ich somit aus Faulheit erst einmal ruhen gelassen. (Stand Anfang Januar 2016)





Jetzt aber (Ende März 2016) habe ich mir diese ganze Sache erneut Vorgenommen. Ich hatte eh noch einen Raspberry Pi hier liegen, somit wollte ich diesen nutzen. Somit schnell Raspbian installiert das läuft nun. Folgende Schritte habe ich dann durchgeführt:

1. Sensorik habe ich mit Thingspeak.com verbunden, mit Hilfe der Anleitung hier.
2. Webserver installiert und erste HTML-Datei getestet. (apatche2 und php5)

Arduino Sunset-Dimmer

I made myself an Arduino Sunset-Dimmer, which increases the light when the sun goes down.
 The layout of the PCB is designed here:

The Code is designed this way:

int light= 7;

int led = 9;
int relay = 2;
void setup(){
  analogReference(DEFAULT);
  pinMode(led, OUTPUT);
  pinMode(relay, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
int sensorvalue = analogRead(light);
Serial.println(sensorvalue);
if(sensorvalue < 140){digitalWrite(relay, LOW);}
if(sensorvalue > 140){digitalWrite(relay, HIGH);}

int ledlevel = map(sensorvalue, 0, 140, 255, 0);
analogWrite(led, ledlevel);
delay(10000);
}

NOTICE: The code is specialised for my room. If you want to improve the code to use it by yourself, look at the "int ledlevel = map(sensorvalue, 0, 140, 255, 0)" function. The 140 gives the maximal value, the light turns off, when the sun is too bright. If there is no light, the light is set to the maximum value of 255.
If you also use a relay, you also have to change the values in the if-functions.

WOW-Slider in Blogspot

Hallo Welt!

In meinem letzen Video habe ich das Tool WOWSlider vorgestellt, und wie man Slider daraus in seinen Blogpost (auf Blogspot) einbinden kann. Hier sind die dazu gehörigen Informationen:

Software WOWSlider: wowslider.com

HTML-Command:

<iframe align="center" allowtransparency="true" frameborder="0" height="380" width="640" src="http://pfad-zu-deinem-server.html "></iframe>

Garten - Impressionen

Es ist Sommer, es ist warm. Die Sonne scheint, die Vögel singen, die Insekten summen. In dieser Zeit verbringe ich viel Zeit im Garten. 
Hier arbeite ich, sehe mir die Pflanzen an, pflege und pflanze. 
Einen kleinen Zusatz bringt der Herbst. Die Kartoffeln können aus der Erde geholt werden, Äpfel und Pflaumen sind reif. Alles wird mit der Familie geerntet und im Keller eingelagert, um über den Winter, bis ins späte Frühjahr hinein verzehrt zu werden.

Für mich bedeutet der Garten viel, stellt für mich einen Ort der Ruhe dar, den ich nahezu jederzeit besuchen kann, und in dem ich mich entspannen kann. 

Wie gesagt - ich arbeite auch gerne im Garten. Im Gemüsebeet fällt über das ganze Jahr allerhand Unkraut an, der Rasen und die Hecken müssen geschnitten werden. Somit dient der Garten auch als Fitnessstudio, in dem gearbeitet und sich bewegt wird. Der Vorteil hier ist, dass man am Ende des Tages einen Erfolg hat, über den man sich freuen kann. Nehmen wir mal das Projekt "Terasse" aus einem der letzen Jahre: Mit der Familie haben wir über eine Woche einen wunderschönen Platz geschaffen, um zu sitzen, zu feiern und zu grillen. Etwas tolles, worauf man stolz sein kann. Diverse Projekte der nächsten Jahre werden sein, das Gartenhaus zu renovieren, sowie einige Mauern zu setzen.