Zusatzinformationen: BME680; Steckbarer Anschluss der Wägezelle

By | 12. März 2019

Anschluss günstiger BME680 von Ebay aus China

Wem der BME680 mit Grove stecker von Mouser mit ca 21€ (inkl. MWst.) zu teuer ist, kann auch bei Ebay aus China diesen hier (für ca .13€) bestellen (Lieferzeit ca. 3 Wochen).

Mithilfe eines Grove auf 2,54m Einzelbuchsen-Stecker Adapterkabel kann dies ganz einfach geschehen.

Anschlussschema BME680 an Grove Kabel:

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Steckbarer Anschluss der Wägezelle

Um für Wartungsarbeiten oder bei Umbauten die Elektronik leichter abbauen zu können (ohne dass der Bienenstock von der Waage gehoben werden muss), habe ich mich entschlossen die Waage steckbar an der Elektronik anzuschließen. Kosten hierfür ca. 10€ (für Buchse und Stecker).

Es gibt sicherlich günstigere Steckverbinder, aber ob die dann dauerhaft dicht und leichtgängig sind?

Hierfür verwende ich wasserfeste 5 polige Rundsteckverbinder von Reichelt (Hersteller Lumberg). Da der Stecker keine geeignete Schirmkontaktierung hat, verwende ich die 5 polige Variante um über den fünften Pol den Schirm zu kontaktieren (gelbes Kabel).

Auf der Waagenseite verwende ich den Lumberg IP68 Stecker: Kostet ca. 6,20€.

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Auf der Elektronikseite kommt die von innen montierbare Buchse . Kostet ca. 3,10€ und ist bei Reichelt nur als IP44-Variante verfügbar. Die IP44 Variante unterscheidet sich von der IP68-Variante aber nur durch eine zusätzliche Dichtung die zwischen Stecker-Flansch und unser Kunststoffgehäuse eingelegt werden kann (wenn man den Flansch aber gut fest zieht, sodass er sich in das Kunststoffgehäuse eindrückt, sollte es auch ausreichend dicht sein..).

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Hier ist auch die zusätzliche GND-Verbindung zwischem Raspberry Wägezellen seitigen Pin „E-„ zu erkennen, der bei einigen HX711-Platinen fehlt. An diese Verbindung habe ich auch den Schirm von der Wägezelle (gelbe Leitung) angeschlossen.

An die Buchse habe ich abgeschnittene Jumperkabel mit (Dupont-Steckern) angelötet. Wer es ganz schön haben will kann diese auch in eine 5 polige Buchsenleiste reinstecken.

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Noch geschickter wäre es diese Kabel oder diese Kabel in der Mitte zu teilen:

 DuPont 5-polig, 2,54 mm Buchse auf Buchse Verlängerungskabel Kabel für arduino- (20cm)

Montage DHT22 oder BME680 außen an das Kunststoffgehäuse

Mit selbstschneidender Kunststoffschraube oder Heißkleber:

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Bilder von der Banggood Wägezelle

12V5V DC-DC Wandler in Gummidose an das USB-Kabel angeschlossen

Fertiges IP68 DC-DC Wandler Modul mit USB-Buchse (3,30€):

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Als Alternative zum:

Micro-USB-Kabel (1€) + Adapter (2€) + 12V-Leitung an 3A DC/DC-Wandler Modul (1,7€) angelötet und eingeschrumpft:

To be continued…

12 thoughts on “Zusatzinformationen: BME680; Steckbarer Anschluss der Wägezelle

  1. Thomas

    Hey Marcus,
    Ich hätte es nicht besser schreiben können… vor allem der Abschnitt „Kalibrierung gramm/kg/./, hä?“ lies mich ganz laut grinsen 🙂
    Wenn man nicht aus der Dünnstrom-Branche kommt gibt es hier wirklich einiges zu lernen.
    ABER! Ich habe viel gelernt und kann jetzt beim zweiten Anlauf neue Fehler machen :-))))

    Bin ich froh das das HoneyPi Team so eine coole Arbeit geleistet hat!!!

    Meine ersten Überlegungen gingen in eine direkte Homematic Integration der Waage (beide Völker stehen auf unserem Grundstück) , aber wie sollte ich die Messdaten in die HM bringen? Einen HM-TempSensor an die Waage anschliessen und dann Grad Celsius in Kg umrechnen? Dafür habe ich keine Formel gefunden, dafür aber die Honey-Pi Seite hier.

    So, der Lötkolben ist heiss, ich lege mal los…

    Euch ein schönes (leider für Bienenflug zu kaltes) Wochenende!!

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  2. Marcus Werner

    Als Mann der ersten Stunde (Gründungsmitglied :)) möchte ich ein paar Worte zum Projekt sagen.
    Erstmal vielen Dank an Javan, Mellissa und Christian super Job !!
    Nun ein kl. Erfahrungsbericht von meiner Inbetriebnahme. Im Großen und Ganzen hat alles funktioniert. Nahe zu alle Fehler lagen im Bereich vor dem Raspi und der Wägezellen. Mit kleinen Startschwierigkeiten begonnen. 16 GB SD-Karte bei eBay gekauft und nicht bedacht das mein alter Rechner Karten nur bis 4GB lesen kann. Laptop meiner Frau organisiert und alles war bestens. Dann die kleine Prüfung mit dem Aufspielen des Images und dem Anmelden am AP sowie dem ehemals prellenden Wartungsmode-Taster. Hilfe durch einen befreundeten Elektroniker mit einem Kondensator. Javan hatte auch hier immer ein waches Blog-Auge. Nachdem der AP dann erreichbar war und das Konfigurationsmenü sichtbar, die große Schwierigkeit die korrekten Thingspeak-Daten richtig einzugeben sch… Legasthenie :)) . Zum Testen noch schnell einen Temperatursensor angelötet im Menü konfiguriert und dann alles unter Strom gesetzt. Oje elektronischer Geruch lag in der Luft. Der Temperatursensor wirkte als Heizung. Auch hier war der Fehler schnell lokalisiert. Die Versorgungsspannung war falsch angelegt. (kleine Unzulänglichkeit im Schaltplan, hihi). nach der korrekten Verdrahtung zeigte dann auch der Raspi die Temperatur. Kurzer Blick auf die Seite von Thingspeak und siehe da, mein Temperaturverlauf war sichtbar. Schnell die Honeypi-App von Melissa geladen, welch Schreck nichts, nada, niente. Doch auch hier kurze Frage im Blog und Mellissa antwortete mit: Füße stillhalten, alles wird gut. Und alles ward gut. Die App braucht erst ein paar Daten. Kleiner Hasenfuß, wenn man den Betrachtungszeitraum verlängert, werden die Datenreihen geglättet., d.h. wenn im Winter mal ein Frosttag war mit -12°C und ich betrachte den ganzen Monat, kann es sein das dieser total verschwindet. Nach diesen Erfolgserlebnissen wagte ich mich an die Wägezellen. Internet macht’s möglich, diese geordert und schwups, wie von Geisterhand, eine Woche später waren die Elemente im Briefkasten. Den Lötkolben gezückt die Anleitung von der Honeypi Seite geladen und alles zusammengebrutzelt (mit Betonung auf brutzeln), Den Sensor noch konfiguriert, fast noch an den DT und SCK Verbindungen gescheitert (auch hier gilt wer lesen kann ist klar im Vorteil, doch muss ich zu meiner Verteidigung vorbringen das man als elektronische Niete den Unterschied zwischen Pin Nummer und GPIO Nummer nicht als relevant erachtet). Und dann der Rückschlag kein Messergebnis. Natürlich die Schuld an den Komponenten gesucht, Chinakram etc… Alles erstmal in die Schublade und weiter überlegt. Dann auf die glorreiche Idee gekommen meine Badezimmerwaage zu schlachten. Gesagt, getan, die Messzellen lagen auf meinem Schreibtisch und mein linker Daumen mit Pflaster verbunden. Elektroniker-Problem – mit der linken Hand gehalten in der Rechten die Spitzzange und … abgerutsch, Blut, Schmerzen. Nachdem ich mich erholt und beruhigt hatte ging ich wieder an die Arbeit. In der Zwischenzeit habe ich mich erkundigt, dass das Löten der feinen Käbelchen der Wägezellen durchaus gewissenhaft ausgeführt werden sollte (Stichworte Übergangswiderstand, kalte Lötstellen, Messverstärker …) Diesmal mehr Sorgfalt an den Tag gelegt und siehe da auch dieser Sensor zeigt zumindest mal einen Wert an. Dann fast an der letzten Aufgabe verzweifelt, die Kalibrierung der Wägezellen. Die Mischung aus Ablesen der Einheiten in Kilogramm, umsetzen der Werte in Gramm im Geiste, Vorzeichen nicht vergessen, schauen ob nicht ein Wert bei der Skalierung drinsteht und nach gefühlten 50 mal booten des Raspi, zeigte der Wert dann -0,023 an. Strike. Nun noch die Skalierung und siehe da, das Gewicht meines Prüfgewichtes von 0,5 kg wurde auf 3 Nachkommastellen haargenau angezeigt. Je öfter ich den Wert abfragte desto vielfältiger gestaltete er sich. Auch hier half die Schwarmintelligenz. Kabelbrücke zwischen GND und E- auf dem HX711 und senken der Versorgungsspannung von 5 auf 3V. Was ich auch noch festgestellt hab ist, dass das Schwanken geringer wird, wenn die Wägezellen mit etwas Gewicht beaufschlagt werden. Die negativen Werte für die Gewichtsangabe konnte ich erst mit dem Update auf 0.1.0 in den Griff bekommen. Auch die Messwertausreißer sind nahezu vollständig Schnee von gestern.
    Resumee: Wer lesen kann ist klar im Vorteil und Sorgfalt bei der Ausführung der Lötarbeiten.
    Meine Wünsche für die Zukunft:
    -Wenn man Werte ändert, nicht den ganze Raspi booten, sondern vllt. nur einen Dienst neu starten
    -Webcam Integration
    -gibt es noch eine andere, kostengünstigere Variante den Raspi zum Energiesparen schlafen zu legen
    -HoneyPi-App Problem mit dem Glätten bei längerem Betrachtungszeitraum

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    1. Friedrich

      Hallo Marcus,
      prima erzählt. So oder so ähnlich ist es wohl jedem ergangen hier, aber das Wichtigste an der Sache: es hat unheimlich viel Spass gemacht das Basteln, Ausprobieren und dann tatsächlich am Ende der Erfolg. Deswegen hier auch von meiner Seite ein großes Dankeschön an Melissa, Christian und Javan. Super Projekt!
      Macht weiter so!

      Reply
      1. Marcus Werner

        Wenn ichs jetzt noch in der richtigen Kategorie veröffentlicht hätte :))

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    2. Marcus Werner

      Gründungsmitglied in der Facebook-Gruppe
      D. H. Glaube ich, ich war unter den 10 ersten Gruppenmitgliedern

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    3. Melissa

      Hallo Marcus,

      vielen lieben Dank für deine netten Worte.
      Für die nächste Version oder Android App werde ich mir vornehmen den timescale-Wert für die Menge der Messdaten konfigurierbar zu machen.
      Möglicherweise werde ich eine Dropdown-Liste mit den möglichen timescale-Werten von der ThingSpeak-API auf jeder Detailseite integrieren.

      Liebe Grüße
      Melissa

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    4. Javan

      Danke für das ausführliche Feedback. Einige deiner Punkte haben wir bereits umgesetzt, sodass u.a. die Gewichtsmessung in der kommenden Firmwareversion noch besser wird.
      Den Anschluss der RaspiCam wünsche ich mir auch. Ich sehe darin auch kein Problem. Allerdings besitze ich das Kamera Modul noch nicht und die Firmware Erweiterungen sollten erst abgeschlossen werden.

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  3. Thomas

    Hallo Alexander,
    wirklich super, Dein Aufbau. Habe ich ähnlich umgesetzt, inkl. Platine. Leider erhalte ich von der Wägezelle immer nur den Wert von -0,001. Wo liegt der Fehler?
    Alles andere funktioniert wunderbar.
    Grüße!
    Thomas

    Reply
    1. Alexander Post author

      Hallo Thomas,
      klingt danach das irgendwas mit dem HX711 gar nicht geht. Hast du im Wartungsmodus mal in die Diagnose-Ausgaben geschaut? Was steht dort? Hast du schon die neue FW 0.1.0. ? Hier kann mann einen Debug-Modus aktivieren der zusätzliche Informationen am HDMI-Port ausgiebt.

      Reply
      1. Friedrich

        Ich hatte mal den gleiche Fehler. Lag daran, dass ich die SDIO Pin-Nummern mit den Pin-Nummern der Klemmen verwechselt hatte.

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        1. Javan

          Bei den anderen war auch das selbe Problem, dass die falsche GPIO Nummerierung angegeben wurde. Die kommende Firmwareversion beugt diesen Fehler vor. GPIO 5 und 6 sind für den HX711 einzutragen.

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