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High Tech Toy
Wetterstation TFA Nexus
Besser als der Frosch im Glas
Dank Mikroelektronik sind die Preise für leistungsfähige Wetterstationen auf Taschengeldniveau gefallen und
durch Anwendung drahtloser Technik entfallen alle Kabelverbindungen. Wie die Technik einer solchen Station
ausgelegt ist, zeigt dieser Beitrag am Beispiel der Nexus von TFA Dostmann . Autor: Siegfried W. Best
Bild: Dostmann
Bild 1: Die Hauptstation
der Wetterstation
Nexus zeigt sehr viele
Aktuell-Werte für
Temperatur, relative
Feuchte, Windgeschwindigkeit
und
-richtung und anderes
mehr. Außerdem gibt
es eine in der Station
errechnete Wettervorhersage.
Bei der Nexus werden die Sensoraußenwerte über maximal
100 m mittels Funkübertragung im ISM-Band übertragen.
An der Hauptstation (Bild 1) erfolgt die Anzeige von
Außentemperatur und Außenluftfeuchtigkeit, Regenmenge,
Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Innentemperatur
und Innenluftfeuchtigkeit mit Komfortzone, absoluter und relativer
Luftdruck und Vergangenheitswerte der letzten 24 Stunden.
Über den in der Hauptstation eingebauten Luftdrucksensor und
die registrierten Luftdruckschwankungen werden von zwei RISC-
Mikrocontrollern eine Wettervorhersage und die Luftdrucktendenz
errechnet. Auch bietet das Gerät eine grafische Darstellung
des Verlaufs von Luftdruck, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit für
24 Stunden, die Berechnung von Windchill-Temperatur und Taupunkt,
Max-Min-Funktionen und programmierbare Alarmzustände,
wie Temperaturalarm, Sturmwarnung und so weiter.
Weitere Merkmale sind die DCF-Funkuhr mit Weckalarmen
und Snooze-Funktion, Datumsanzeige mit Wochentag, Zeitpunkt
für Sonnenauf- und -untergang, Anzeige der Mondphase, Datenspeicher
für 3000 Wetteraufzeichnungen in der Hauptstation und
die LED-Hintergrundbeleuchtung mit Lichtsensor.
Die Hauptstation verfügt über eine USB-Schnittstelle zu einem
PC. Mit der mitgelieferten Auswertungssoftware können beliebige
Messwerte abgelegt und die Daten weiterverarbeitet werden.
Die DCF-77 77,5 kHz-Empfangseinheit versorgt die Funkuhr.
Im Inneren verfügt die Hauptstation über Sensoren für Innentemperatur
und Raumluftfeuchtigkeit, die Werte werden in einer
MCU vom Typ ATtiny 85 verarbeitet. Auf 433,92 MHz arbeitet der
integrierte UHF-Empfänger für die Messwerte der Außensensoren.
Er empfängt mit einer schwenkbaren 75 mm langen Antenne.
Der Hauptcontroller vom Typ ATtiny 85 errechnet zusammen
mit dem zweiten Hauptcontroller, der Barometer- und Weatherstation-MCU
Luftdruck- und Luftfeuchtigkeits-Trends, sowie mit der
RCC/Sunrise/Sunset-MCU die Mondphasenanzeige und die Zeiten
des Sonnenauf- und untergangs. In den zwei Hauptcontrollern,
die auch die Grafik-LCD ansteuern, speichert die Hauptstation bis
zu 3000 Wetterdaten. Verbindet man sie mittels USB und der Soft-
Bild: S. Best
Bild 2: Außenstation mit dem Anemometer, dem Windrichtungszeiger, der Solarzelle
und der Antenne für die Übertragung der drei Messwerte auf 433,92 MHz. Im
Gehäuse des Anemometers befinden sich der 433,92 MHz Sender und zwei
AA-Zellen.
Bild 2a: Regenmesser mit 433,92 MHz Sender im Inneren, versorgt mit zwei
AA-Zellen. Durch zyklischen Betrieb des Senders mit großem Duty-Cycle von 183 s
ist lange Batteriedauer garantiert.
Bild: Dostmann
Bild: Dostmann
80 elektronik industrie 05 / 2013
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