Die erste Wetterstation basierte auf einer Oregon WMR928NX. Im Lieferumfang waren ein Kombi-Sensor für Temperatur, Feuchte und Luftdruck, sowie ein Sensor für den Niederschlag und ein Windsensor.

Diese Seite enthält Informationen zur: Wetterhütte Schneehöhenmessungen Stromversorgung Dekodieren von Oregon Sensoren

Die erste Wetterstation basierte auf einer Oregon WMR928NX. Im Lieferumfang waren ein Kombi-Sensor für Temperatur, Feuchte und Luftdruck, sowie ein Sensor für den Niederschlag und ein Windsensor.




Im Herbst 2011 wurde begonnen die Höhe des gefallenen Schnees zu ermitteln. Nach ersten Probemessungen mit einem handelsüblichen Ultraschall-Entfernungsmessgerätes im Winter 2010 erschien mir die Messung mittels Ultraschall als praktikabel und überraschend genau. Somit wurde der bekannte Ultraschall-Entfernungsmesser SRF-02, u.a. vertrieben von Mikrocontroller.net angeschafft. Der erste Schnee hat jedoch schnell gezeigt, dass das Gerät entweder zu wenig Schallenergie aussendet oder zu unempfindlich ist beim Empfang: Der Schnee dämpfte den Ultraschall bei einer Messstrecke von ca. 1 Meter offenbar zu stark, um konsequent brauchbare Messergebnisse zu erhalten.

Darüber hinaus ergab sich noch ein völlig anderer und unerwarteter Effekt. Auch ohne Schnee lieferte der Sensor hin und wieder Daten, die auf ein nahes Echo hin deuteten, als würde plötzlich 50 oder 80 cm Schnee liegen. Der Spuk war unregelmäßig alle paar Tage über ein paar Stunden, und verschwand wie er gekommen war. Es war keine Relation mit der aktuellem Wetterbedingung (Regen, Wind, warm, kalt, ...) zu erkennen. Die ständige Notwendigkeit diese Phantomdaten zu korrigieren war sehr lästig.


Alternativ wurde ein Jahr später experimentell der low-cost IR Abstandssensors GP2Y0A02YK von Sharp eingesetzt. Ein großer Erfolg war das jedoch auch nicht. Zu der Temperaturabhängigkeit, die ich mittels einer Korrekturtabelle über die aktuelle Temperatur in den Griff bekommen habe, kam aber auch noch eine Abhängigkeit vom reflektierenden Material.

Obwohl für die Nullmessung (kein Schnee) eine 'schneeähnliche' weiße Platte verwendet wurde, waren bei Schneefall je nach Sonnenstand und Lichtintensität große Abweichungen erkennbar. Die damals publizierten Daten basierten somit auch überwiegend auf korrigierten Daten, die manuell ermittelt wurden.


Wieder einen Winter später wurden die Versuche mit Ultraschall wieder aufgenommen, diesmal wurde auch ein zur Verfügung stehender Ultraschall-Entfernungsmesser SRF10 ausprobiert, ebenfalls verfügbar bei Mikrocontroller.net. Von dem getrennten Sender und Empfänger war ein verbessertes Verhalten gegenüber dem SRF02 erwartet worden, jedoch reagierte das Modul sehr empfindlich beim Einbau in ein Gehäuse.

Für einen Außeneinsatz ist ein Gehäuse aber zwingend. Mit einer Konstruktion ähnlich zur Anleitung empfing das Modul überhaupt kein Echo, so dass erst einmal wieder der SRF02 eingesetzt, und die bekannten sporadischen, aber nicht vorhandenen Schneevorkommnisse wieder manuell korrigiert wurden.


Aufmerksam gemacht durch einen Nutzer dieser Site wurde schlussendlich ein Produkt aus der Reihe der Sensortypen HRXL-MaxSonar®-WRS™ zusammen mit dem externen Temperatursensor MB7958 von der Firma Maxbotix ausgewählt.

Dieser Temperatursensor war in der Wetterhütte untergebracht und sorgte dafür, dass der Ultraschallsensor auch bei Erwärmung des Sensorgehäuses durch Sonnenenstrahlung die korrekte Lufttemperatur für seine Berechnungen zugrunde legt.

Die in der Vergangenheit durch verschiedene Versuche ja schon mehrfach geänderte Hard- und Software wurde für diesen Sensor erneut modifiziert. Ein PIC veranlasste im Mittel 4 Messungen pro Minute.


Diese Messwerte wurden anschließend drahtlos mit einer 433.92 MHz Funkstrecke (Aurel ASK Modul) im Manchester Code zu einem Empfänger übermittelt. Die Messwerte werden in der Datenbank gespeichert. Um etwaige Fehlmessungen zu eleminieren erfolgen auf dem Server Prüfungen zur Plausibilität der Daten anhand des Mittelwertes, der Standard­abwei­chung und der aktuellen Temperatur (implizit also anhand der Schneefallgrenze).

Der MB7374 hat sich jedoch bisher als äußerst akurat und zuverlässig erwiesen.

Zusammen mit den aktuellen Messwerten der Oregon Sensoren wurde die aktuell ermittelte Schneelage auf der Website präsentiert.


Die Transmitter der Oregon Wetterstation sind kommerzielle Produkte, versehen mit Solarzelle, Akku und Pufferbatterie.

Ähnlich konzipiert war die Stromversorgung für den Schneesensor und die Datenüber­tragung. Eine Solarzelle sorgte für einen stets vollen 12V/7Ah Akku, der den Sensor nebst Elektronik und Sender, auch bei Abdeckung des Solarpanels durch Schnee, für einige Wochen mit Strom versorgen konnte.


Anmerkungen zum Dekodieren von Telegrammen der Oregon Sensoren

Alle Oregon Sensoren übertragen ihre Daten im Manchester Code. Im Netz sind einige Ansätze zu finden, wie die Oregon Sensoren ihre Daten übertragen, z.B.:

Oregon Scientific RF Protocol Description in SourceForce

Weather-Sensor-RF-Protocols.pdf

Der Windsensor WGR918N war leider in den o.g. Dokumenten nicht aufgeführt; das Datentelegramm konnte jedoch - bis auf die Checksum - entschlüsselt werden. Die Checksum scheint bisher nur für die Sensoren der Generation V1 bekannt zu sein.

Die bisher entschlüsselte Struktur des Datentelegramms des Sensors WGR918N ist hier zu finden.