Parte 3.
Firmware:
Aqui, optei pelo EspHome, que já uso em vários dispositivos. É de fácil aprendizagem, há muita literatura online e grupos de ajuda. Já tem suporte para os dois medidores do vento adquiridos:
A primeira coisa a fazer alterar o endereço dos dois equipamentos. Vêm os dois de origem com o endereço 1, o que impede de usar ao mesmo tempo. Podia só alterar um deles, mas optei por alterar os dois para se um dia quiser adicionar outro que tenha o endereço 1.
As instruções estão nos links em cima, mas aqui vai o que usei, que serve para os dois equipamentos.
Carregar no ESP, abrir a webpage http://weatherstation.local e introduzir o novo endereço. Eu coloquei 2 para a velocidade e 3 para a direção do vento.
substitutions:
name: "weatherstation"
friendly_name: "Estação Meteorológica"
esphome:
name: ${name}
friendly_name: ${friendly_name}
esp8266:
board: d1_mini
# Enable logging
logger:
level: DEBUG
baud_rate: 0 // disable UART debug
# Enable Home Assistant API
api:
encryption:
key: !secret secretkey
ota:
- platform: esphome
password: !secret ota_password
wifi:
ssid: !secret wifi_ssid
password: !secret wifi_password
# Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
ap:
ssid: "${name} Fallback Hotspot"
password: !secret fallback_password
captive_portal:
web_server:
port: 80
uart:
tx_pin: GPIO01 # TX PIN
rx_pin: GPIO03 # RX PIN
baud_rate: 4800
stop_bits: 1
modbus:
id: modbus1
modbus_controller:
- id: wind_speed_meter
address: 1
modbus_id: modbus1
setup_priority: -10
command_throttle: 200ms
update_interval: 1s
sensor:
- platform: modbus_controller
modbus_controller_id: wind_speed_meter
name: "Device current address"
register_type: read
address: 2000
value_type: U_WORD
number:
- platform: modbus_controller
modbus_controller_id: wind_speed_meter
name: "Device new address"
address: 2000
register_type: holding
value_type: U_WORD
mode: box
Código completo que tenho até ao momento. Ainda não está finalizado, pois ainda me faltam testes aos dois dados da pluviosidade, pois queria ter acesso ao valor no momento e o acumulado ao dia, sendo que a momentânea não está muito correta.
Também o parametro da rajáda de vento máxima não está perfeito. Na leitura da velocidade do vento ao ter a filtragem de valores, o resultado é mais consistente, mas pode não ser a velocidade máxima.
## PINS
# GPIO13 D7 - Reed switch Pluviometro
# GPIO04 D2 - I2C sda Ath15
# GPIO05 D1 - I2C scl Ath15
# GPIO01 TX - UART RS485 Vento
# GPIO03 RX - UART RS485 Vento
substitutions:
name: "weatherstation"
friendly_name: "Estação Meteorológica"
esphome:
name: ${name}
friendly_name: ${friendly_name}
esp8266:
board: d1_mini
# Enable logging
logger:
level: DEBUG
baud_rate: 0 # Disable UART debug
# Enable Home Assistant API
api:
encryption:
key: !secret secretkey
ota:
- platform: esphome
password: !secret ota_password
wifi:
ssid: !secret wifi_ssid
password: !secret wifi_password
# Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
ap:
ssid: "${name} Fallback Hotspot"
password: !secret fallback_password
captive_portal:
web_server:
port: 80
globals:
- id: wind_gust_daily
type: float
restore_value: yes
time:
- platform: homeassistant
id: homeassistant_time
on_time:
- seconds: 59
minutes: 59
hours: 23
then:
- globals.set:
id: wind_gust_daily
value: '0'
#########################################################################
# https://devices.esphome.io/devices/Renke-RS-FXJT-N01-Wind-Direction
# https://devices.esphome.io/devices/Renke-RS-FSJT-N01-Wind-Speed
i2c:
sda: GPIO04
scl: GPIO05
id: bus_a
uart:
tx_pin: GPIO01 # TX PIN
rx_pin: GPIO03 # RX PIN
baud_rate: 4800
stop_bits: 1
modbus:
id: modbus1
modbus_controller:
- id: wind_speed_meter
address: 2
modbus_id: modbus1
setup_priority: -10
command_throttle: 200ms
update_interval: 1s
- id: wind_direction_meter
address: 3
modbus_id: modbus1
setup_priority: -10
command_throttle: 200ms
update_interval: 60s
sensor:
- platform: modbus_controller
modbus_controller_id: wind_speed_meter
name: "Velocidade do Vento"
device_class: wind_speed
register_type: read
address: 0
unit_of_measurement: "m/s"
value_type: U_WORD
accuracy_decimals: 1
filters:
- multiply: 0.1
- max:
window_size: 5
send_every: 5
- exponential_moving_average:
alpha: 0.1
send_every: 12
on_value:
lambda: |-
float speed = float(x);
if (speed <= 0.2) { // Beaufort 0: Calmo (0.0 - 0.2 m/s)
id(wind_scale).publish_state("0: Calmo - Fumo sobe na vertical");
} else if (speed <= 1.5) { // Beaufort 1: Bafagem (0.3 - 1.5 m/s)
id(wind_scale).publish_state("1: Bafagem - Sentido pelo fumo");
} else if (speed <= 3.3) { // Beaufort 2: Brisa Leve (1.6 - 3.3 m/s)
id(wind_scale).publish_state("2: Brisa Leve - Sentida na face, folhas agitam-se");
} else if (speed <= 5.4) { // Beaufort 3: Brisa Fraca (3.4 - 5.4 m/s)
id(wind_scale).publish_state("3: Brisa Fraca - Bandeiras leves esticam, folhas em movimento contínuo");
} else if (speed <= 7.9) { // Beaufort 4: Brisa Moderada (5.5 - 7.9 m/s)
id(wind_scale).publish_state("4: Brisa Moderada - Levanta poeira e papel solto, pequenos ramos em movimento");
} else if (speed <= 10.7) { // Beaufort 5: Brisa Forte (8.0 - 10.7 m/s)
id(wind_scale).publish_state("5: Brisa Forte - Pequenas árvores começam a balançar, ondulação em águas interiores");
} else if (speed <= 13.8) { // Beaufort 6: Vento Forte (10.8 - 13.8 m/s
id(wind_scale).publish_state("6: Vento Forte - Dificuldade em usar guarda-chuva, fios de eletricidade assobiam");
} else if (speed <= 17.1) { // Beaufort 7: Vento Duro (13.9 - 17.1 m/s)
id(wind_scale).publish_state("7: Vento Duro - Árvores grandes balançam, dificuldade em andar contra o vento");
} else if (speed <= 20.7) { // Beaufort 8: Temporal (17.2 - 20.7 m/s)
id(wind_scale).publish_state("8: Temporal - Ramos partidos, andar na rua torna-se muito difícil");
} else if (speed <= 24.4) { // Beaufort 9: Temporal Forte (20.8 - 24.4 m/s)
id(wind_scale).publish_state("9: Temporal Forte - Pequenos danos estruturais (chaminés e telhas removidas)");
} else if (speed <= 28.4) { // Beaufort 10: Vendaval (24.5 - 28.4 m/s)
id(wind_scale).publish_state("10: Vendaval - Danos estruturais significativos (arrancamento de árvores)");
} else if (speed <= 32.6) { // Beaufort 11: Vendaval Forte (28.5 - 32.6 m/s)
id(wind_scale).publish_state("11: Vendaval Forte - Danos generalizados e graves");
} else if (speed <= 60) { // Beaufort 12: Furacão (> 32.7 m/s)
id(wind_scale).publish_state("12: Furacão - Destruição em larga escala e devastadora");
} else {
id(wind_scale).publish_state("");
}
if (speed >= id(wind_gust_daily)) {
id(wind_gust_daily) = speed;
}
- platform: modbus_controller
modbus_controller_id: wind_direction_meter
name: "Wind direction gear"
internal: true
register_type: read
address: 0
value_type: U_WORD
accuracy_decimals: 0
on_value:
- lambda: |-
switch (int(x)) {
case 0:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("N"); //North
break;
case 1:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("NE"); //North-East
break;
case 2:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("E"); //East
break;
case 3:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("SE"); //South-East
break;
case 4:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("S"); //South
break;
case 5:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("SO"); //South-West
break;
case 6:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("O"); //West
break;
case 7:
id(wind_direction_cardinal).publish_state("NO"); //North-West
break;
default:
id(wind_direction_cardinal).publish_state(""); //invalid
}
- platform: modbus_controller
modbus_controller_id: wind_direction_meter
name: "Direção do Vento"
icon: mdi:compass-outline
register_type: read
address: 1
value_type: U_WORD
accuracy_decimals: 0
state_class: measurement
unit_of_measurement: "°"
# Wind Gust
- platform: template
name: "Rajada máxima"
id: template_wind_gust_daily
device_class: wind_speed
unit_of_measurement: "m/s"
accuracy_decimals: 2
icon: mdi:wind-turbine-alert
update_interval: 60s
lambda: |-
return (id(template_wind_gust_daily).state = id(wind_gust_daily));
############ pluviometro ###############
- platform: pulse_counter
pin:
# Don't forget to add a pulling up resistor 10K Ohm (D7 e 3.3v), see README
number: GPIO13 # D7 PIN
mode: INPUT
unit_of_measurement: 'mm'
name: "Precipitação"
icon: 'mdi:weather-rainy'
id: rain_gauge
internal: true
count_mode:
rising_edge: DISABLE
falling_edge: INCREMENT
internal_filter: 13us
update_interval: 60s
filters:
# Area do Funil: 8992 mm2 | 0.008992 m2 ~= 0.009 m2
# Volume Bascula: 300ml/81 interações: 3.70373 ml | 0.0037037 l / interação
# Chuva em mm por iteração: 0.0037037 l / 0.009 m2 = 0.4115226 mm
- multiply: 0.4115226
accuracy_decimals: 4
- platform: integration
name: "Precipitação"
id: rain_per_min
time_unit: min
unit_of_measurement: 'mm'
icon: 'mdi:weather-rainy'
sensor: rain_gauge
- platform: total_daily_energy
name: "Precipitação diária"
power_id: rain_gauge
unit_of_measurement: 'mm'
icon: 'mdi:weather-rainy'
# x60 To convert to aggregated rain amount
filters:
- multiply: 60
- platform: aht10
i2c_id: bus_a
temperature:
name: "Temperatura"
unit_of_measurement: "°C"
icon: "mdi:thermometer"
device_class: "temperature"
state_class: "measurement"
accuracy_decimals: 1
humidity:
name: "Humidade"
unit_of_measurement: "%"
icon: "mdi:water-percent"
device_class: "humidity"
state_class: "measurement"
accuracy_decimals: 1
update_interval: 60s
text_sensor:
- platform: template
name: 'Escala de Vento Beaufort'
icon: 'mdi:tailwind'
id: wind_scale
update_interval: never
- platform: template
name: "Direção do Vento Cardeal"
id: wind_direction_cardinal
icon: mdi:compass-rose
Dados obtidos, neste momento tudo indisponível pois estou a montar a placa…
Com uns calculos, ainda podemos adicionar o Ponto de Orvalho e a Humidade Absoluta. Com o BME280, obtemos a pressão atmosférica:
- platform: template
name: "Humidade Absoluta Exterior"
lambda: |-
const float mw = 18.01534; // molar mass of water g/mol
const float r = 8.31447215; // Universal gas constant J/mol/K
return (6.112 * powf(2.718281828, (17.67 * id(temperatura).state) /
(id(temperatura).state + 243.5)) * id(humidade).state * mw) /
((273.15 + id(temperatura).state) * r); // in grams/m^3
accuracy_decimals: 1
update_interval: 15s
icon: 'mdi:water'
unit_of_measurement: 'g/m³'
- platform: template
name: "Ponto de Orvalho Exterior"
lambda: |-
return (243.5*(log(id(humidade).state/100)+((17.67*id(temperatura).state)/
(243.5+id(temperatura).state)))/(17.67-log(id(humidade).state/100)-
((17.67*id(temperatura).state)/(243.5+id(temperatura).state))));
unit_of_measurement: °C
icon: 'mdi:thermometer-alert'
sem dúvida que é engraçado fazer uma coisa destas e ainda para mais aproveitar coisas que já temos