In diesem Projekt wird eine LoRa Wetterstation mit einem Stemedu LoRa Board gebaut. Als Sensor kommt hier der bekannte Allrounder BME280 zum Einsatz, der in der Lage ist, Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit zu messen und für den privaten Bereich ausreichend genau ist. Als Empfänger kommt ein ESP32 mit LoRa zum Einsatz, der die empfangenen Daten am OLED-Display anzeigt.

Warum ein Stemedu-Board?

Die Entscheidung ein eher unbekanntes Stemedu Board zu verwenden lag daran, dass der integrierte Batteriesockel in der Station sehr praktisch ist und verwendet werden kann. Des Weiteren hat das Stemedu-Board einen ATMega328 Mikrocontroller, wie er auch beim Arduino Uno verbaut ist und hat zusätzlich noch das bekannte RH96-LoRa Modul auf der Platine. Einige Vorteile bietet auch der vorhandene I2C-Anschlusssockel, wo der 280-Sensor direkt angeschlossen werden kann. Zudem ist die gesamte Platine recht energiesparend, was für einen Batteriebetrieb extrem wichtig ist.

Wie funktioniert die Wetterstation?

Über I2C liefert der angeschlossene BME280 Messwerte wie Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit an den Controller. Der Controller verarbeitet die Daten und gibt diese an das LoRa Modul weiter, was dann die Daten aussendet. Nach der Aussendung geht der Controller für eine bestimmte Zeit in den Sleep-Mode. Nach einer definierten Zeit wacht der Mikrocontroller wieder auf, erfasst die neuen Messwerte und sendet diese wieder aus.

Welche Bibliotheken werden benötigt?

Für den Sensor: Adafruit Sensor, Adafruit Sensor
Für das LoRa Modul: Sandeep Mistry LoRa | Version 0.6
Bibliothek zum Energiesparen: Low Power Library | Version 1.8

Wie funktioniert der Empfänger?

Am ESP32-Board befindet sich der SX1276-LoRa Chip, der die empfangenen Daten decodiert und an den Controller weiter gibt. In der Software werden die Daten anschließend der Einfachheit halber in einen String zusammen gefasst, der wiederum anschließend durch das Semikolon in die einzelnen Messwerte zerlegt wird. Anschließend erfolgt die Ausgabe der empfangenen Daten am OLED-Display und im Serial Monitor. Nach jedem neuen empfangenen Datenpaket werden die Anzeigen entsprechenden aktualisiert.

Welche Bibliotheken werden benötigt?

    Für das LoRa Modul: Sandeep Mistry LoRa | Version 0.6

Wetterfestes Gehäuse

Damit vom Sensor brauchbare und genaue Daten kommen muss dieser entsprechend vor Sonnenlicht und Regen geschützt werden. Dazu eignen sich bestehende Gehäuse oder Ersatzteile für Außensensoren recht gut. Zusätzlich sollte das Stemedu-Board nochmals extra in einem Gehäuse vor Wasser geschützt werden, da bei seitlichen starken Regenfall kleine Tropfen in das Wetterschutzgehäuse eindringen können. Das Gehäuse bietet zudem einige Montagemöglichkeiten für z. B. auf Stangen, Bäumen oder einer Hauswand.

Software Downloads (Arduino Sketches)

Materialiste

Achtung: Das Stemedu Board hat keinen USB-Port und benötigt zum Programmieren einen Serial-Adapter.