Software-Update für den Gewitter Monitor v2

Gestern ist wieder einmal ein heftiges Gewitter durch unsere Region gezogen und hinterließ seine Spuren auf dem Display des Gewitter-Monitors. Das war eine gute Gelegenheit, die letzten Software-Updates zu testen. Zur Zeit des Fotos lag das Maximum des Gewitters etwa 1 Stunde zurück. Die Trendanalyse über die letzten 45 Minuten (jetzt durch Pfeilsymbole  unterstützt) zeigte, dass die Summe der Blitze pro Minute stark rückläufig war. Der Mittelwert der letzten 15 Minuten lag aber immer noch so hoch, dass alle drei Alarm-LEDs aktiviert waren.

Seitdem ich die Version 2 im Februar in Betrieb genommen hatte, gab es viele Gelegenheiten, die Funktion der Software im Detail zu testen. Allerlei Feinheiten mussten korrigiert werden. Besonders ärgerlich war ein Fehler in der Trendanalyse, der den Prozessor in eine Endlosschleife schickte, wenn die Zahl der Blitze pro Minute sehr hoch wurde. Außerdem gab es Ungereimtheiten mit der Anzeige des Maximums. Jetzt funktioniert aber alles so, wie es soll.

Die neue Software steht wie immer auf der Ressourcen-Seite zum Download bereit. Die neue Software benötigt die Smart I2C GLCD-Software ab Juni 2018. Sonst können die Pfeilsymbole nicht dargestellt werden.

Von Herrn Wolfgang Richter erreichte mich ein Foto. Er hat seinen Gewitter-Monitor in ein Gehäuse aus schwarzem ABS-Kunststoff (200 x 100 x 65 mm) gesetzt. Sehr schön ist die Antenne,  die über dem Gerät schwebt. Vielen Dank für das Foto!

Gewitter-Monitor von Wolfgang Richter

Herr Richter hat mich auch auf die Forschungen von Hans Baumer zu den sogenannten Sferics aufmerksam gemacht. Dabei handelt es sich um elektrische Entladungen in den Wolken, die ohne Lichterscheinungen von Blitzen einhergehen. Tatsächlich ist mir schon seit langem aufgefallen, dass der Gewitter-Monitor bei labilen Wetterlagen (feuchte und warme Luft) deutliche Aktivitäten anzeigt, und zwar schon lange bevor Gewitter zu beobachten sind. Hierbei handelt es sich wahrscheinlich um die genannten Sferics. Übrigens habe ich die Empfindlichkeit des Geräts so eingestellt, dass die Alarmlevel (rote Leuchtdioden) erst dann aktiviert werden, wenn tatsächliche Gewitter im Umkreis von einigen hundert km registriert sind. Zur Kontrolle eignet sich die sehr informative Website Blitzortung.org.

Neue Software für das Smart I2C Graphik-LCD

Es ist an der Zeit für ein paar kleine Updates zum beschriebenen I2C-Interface für Graphik LC Displays.

Erstens … wollte ich für den Gewitter-Monitor Pfeilsymbole haben, die die Trendanalyse unterstützen. Ein oder zwei Pfeil nach oben oder unten – so schwer kann das doch nicht sein. Herausgekommen ist ein weiterer Zeichensatz, Font #7, mit einigen Symbolen. Der neue Zeichensatz mit einer Höhe von 12 Pixeln wird auch im User-Dokument beschrieben.
Bei Gelegenheit werden noch ein paar Symbole dazu kommen.

Außerdem wurde der Startup-Screen, der sich nach dem Anlegen der Betriebsspannung zeigt, erweitert. Neben der Software-Versionsnummer und Datum werden der Display-Typ mit der Anzahl der Pixel in horizontaler Richtung, die I2C-Puffergröße und Adresse und die aktuelle Helligkeitseinstellung (0 …. 10) präsentiert. Übrigens lässt sich der Startup-Screen unterdrücken durch Abschalten des Verbose-Mode.

Smart I2C GLCD Startup Screen im “Verbose”-Mode

Abgesehen von diesen Erweiterungen und zwei kleinen Bugfixes wurde die Software nicht mehr verändert. Das Display hat sich als recht zuverlässig erwiesen.

Zweitens … ist der erste Satz Platinen (für Display Typ 3 mit 4 Zoll Diagonale) bereits verbaut und tut in verschiedenen Anwendungen seinen Dienst. Deshalb musste ich neue Platinen bestellen. Bei der Gelegenheit habe ich das Layout noch einmal überarbeitet. Die Platine ist etwas kleiner geworden. Es gibt ein Befestigungsloch, das mit dem entsprechenden Loch der Display-Platine fluchtet. Bei der Gelegenheit habe ich den PNP-Transistor für die Steuerung der Beleuchtung ausgetauscht. Der eher seltene BC636 wurde durch den Standard-Transistor BC327 ersetzt.

Neues Layout für das Smart I2C GLCD Interface
Neues Layout für das Smart I2C GLCD Interface
Transistor Q2 (ursprünglich BC636) wurde durch den weit verbreiteten BC327 ersetzt.

Und drittens … gibt es eine erweiterte Arduino-Library zur Ansteuerung des Displays. Die Bibliothek glcd_functions_avr ist speziell für die kleinen 8Bit-AVR-Prozessoren (z. B. ATmega168 oder ATmega328) gedacht, wie sie im Arduino Nano oder Uno zum Einsatz kommen. Dort hat man oft das ärgerliche Problem, dass der beschränkte RAM-Speicher (1 oder 2k Byte) nicht ausreicht. Das hat zwar mit dem Display erst einmal nichts zu tun. Aber wenn man viele Texte im Programm verwalten und auf dem Display anzeigen möchte, dann wird RAM-Speicherplatz sehr schnell eng.  Deshalb ist es sinnvoll, konstante Texte im viel größeren ROM-Speicher zu halten. Dazu gibt es die zusätzlichen Funktionen
draw_pgm_str()draw_center_pgm_str() und draw_radj_pgm_str(). Diese Funktionen übernehmen Texte direkt aus dem Programmspeicher, so dass dafür kein RAM “verbraucht” wird.

Diese zusätzlichen Funktionen machen aber nur Sinn für die kleinen AVR-Prozessoren. Deshalb sollten alle anderen Arduinos (z.B. mit STM32, ESP32, etc.), die wesentlich mehr RAM-Speicher zur Verfügung haben, die normale Library glcd_functions verwenden.

Die neuen Gerber-Files, Software und Dokumente sind auf der Ressourcen-Seite verfügbar.

Übrigens: Da ich jetzt einen kleinen Vorrat an Platinen habe, gebe ich gerne Einzelstücke zum Selbstkostenpreis ab. Einfach per E-Mail melden.

Mehr Arduino-Training

Der Arduino-Kurs hat drei weitere Module bekommen. In “LC-Display” geht es um den Anschluss eines einfachen LC-Display, so dass Texte und Daten ausgegeben werden können. Das Modul “Bits und Bytes” behandelt die Eingabe über externe Taster. Zusammen mit dem Display wird daraus ein Reaktionszeit-Tester. Das dritte Modul, das neu dazu gekommen ist, bearbeitet Timer und Interrupts. So lassen sich quasi-parallele Aufgaben unabhängig voneinander ausführen.

Arduino Kurs – Bits und Bytes
Arduino Kurs – LC-Display
Arduino Kurs – Timer und Interrupts

Die Kursskripte und die zugehörigen Sketches sind auf der Ressourcen-Seite abrufbar.

Wie immer sind Kommentare und Anregungen willkommen.