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 Online seit Februar 2009 

 

 
Bastelanleitung
Barometer oder Luftdruckmessung
mit dem Controller "PIC16F1827" und Digitalem Sensor "HP206c"

Neben dem Luftdruck wird auch die Temperatur und Höhe mittels Sensor gemessen !
 
Bastel-Anleitungs-Download hier: "Barometer.zip" (ca.6,5Mbyte)

Einleitung :
Es ist ein Luftdruckmess-Gerät entstanden, womit man auch die Temperatur und
die resultierende Höhe aus dem Luftdruck messen kann.

Vor dieser Bastelei habe ich sehr selten auf mein altes mechanisches Barometer
geschaut um den Luftdruck abzulesen.

Auch die Internetseite, wo ich täglich wegen des Wetters mit Regenradar
für meinen Heimatort nachsehe, ist die Luftdruck-Mess-Angabe
ganz versteckt nur schwer zu finden. (Klick hier)

Ich musste im Internet erst nach einem Luftdruck-Radar suchen.
Hier bin ich fündig geworden : (Klick hier)    

Diese Luftdruck-Angaben beziehen sich aber
auf eine normierte Höhe von NULL Metern (also NN -- Meeres-Spiegel).

Man nennt es auch QNH Luftdruck auf Meeres-Spiegel-Höhe.

Bei Kachelmann-Wetter  ist es auch auf Stations-Höhe (Klick hier) und
auf Meeres-Spiegel-Höhe QNH (Klick hier)
angegeben.

Meine Messergebnisse vom Gerät lassen sich sowohl mit "Luftdruck bei NN" oder
mit "Luftdruck am Ort" anzeigen.

Mit dem Sensor  wird "am Ort" der Luftdruck direkt gemessen.
Der "Luftdruck bei NN" (Meereshöhe) wird erst im Controller-Programm berechnet.
 
Meine +120m Wohnort-Höhe zur Meeresspiegelhöhe entsprechen ca. plus 15mbar.
 (+8m sind ca. 1mbar)       (je niedriger um so mehr Luftdruck...)
Diese 15mbar werden zum direkt gemessenen "Luftdruck am Ort" hinzu addiert und
als "Luftdruck bei NN" angezeigt...

Dies muss jeweils im Controller-Programm für die eigene Wohnort-Höhe über NN
geändert werden !


! ! ! ! ! ! ! ! !
(Klick hier) und es erscheint eine kurze Copie vom Controller-Programm, wie man einstellen / ändern kann.
! ! ! ! ! ! ! ! !                         ( ALSO DIE EIGENE WOHNORT-HÖHE für "Luftdruck bei NN" )

Mein gut aussehendes Barometer, wo ich
nur sehr selten vor dieser Bastelei drauf
schaute.

Jedes mechanische Barometer ist
mit einer Schraube auf
Meers-Spiegel-Höhe justierbar.





Der Barometer-Geräte-Aufbau mit Stecker-Netzteil
oder
9Volt Batterie (ca. 5-10Stunden bis Batterie leer)

Geräte-Aufbau
Rechts oben befindet sich der Kurzhub-Taster.

Klick jeweils auf die 4 Fotos und sie erscheinen größer !
Auf der Rückseite des Gerätes
befindet sich der Sensor HP206c


Gekaufter Sensor HP206c mit Zusatzschaltung für
sowohl 3,3Volt oder 5,0Volt TTL-Technik einsetzbar

Siehe auch bei der REICHELT Bestell-Seite :  (Klick hier)

Es gibt 3 Ausgabe-Mess-Möglichkeiten vom Sensor:
Temperatur
Luftdruck
Höhe

Interessantes zum Luftdruck findet man auf der "wikipedia-Seite" im Internet. (Klick hier)

Zum Beispiel:
Der "Standard-Luftdruck" auf Meereshöhe (NN) oder (NULL Meter) bezogen ist 1013,25mbar bei "normalem Wetter-Luftdruck".
Wenn man ca. 8Meter höher misst, ist der Luftdruck ca. 1,0mbar kleiner.
Um so höher, um so weniger Luftdruck...

Man kann so die Höhe aus dem Luftdruck ermitteln.
Dies wird auch hier bei dem digitalen Luftdruckmesser als Höhen-Messung gemacht und
direkt vom Sensor ausgegeben.

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Der Luftdruck kann in folgenden Maßeinheiten angegeben werde :
Pascal (hpas),  Bar (mbar) und  Torr
Beim Barometer hier in der Bastelei werden mbar verwendet. (hpas ist der gleiche Wert)

Mein altes Umrechnungs-DOS-Programm von den unterschiedlichen Maßeinheiten liegt dem Bastel-Download oben bei.
Hier findet man auch das Hilfs-Programm "DosBox" um DOS-Programme unter Windows 10 noch lauffähig zu machen.
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Bedienung:
Beim Spannung anlegen (Ein-Schalten) erscheint zu erst der "Luftdruck bei NN" (Meeresspiegel) in mbar.
Erfolgt dann ein kurzer Tastendruck sieht man die "Höhe am Ort" in Meter.
Ein weiterer Tastendruck lässt die "Temperatur" erscheinen in °C.

Beim nächsten kurzem Taster-Betätigen geht es wieder mit "Luftdruck bei NN" von vorn los usw...

Die Temperatur-Messwerte mit 2 Stellen nach dem Komma sind exakt.
Sie verändern sich kaum von der einen zur anderen 1sec-Messung.
Es zappeln die Anzeigenwerte nicht hin und her.

Bei dem Luftdruck und der Höhe zappelt die Anzeige bei den 2 Stellen nach dem Komma in ihren Messwerten.
Dennoch entspricht dies der angegeben Genauigkeit, wie im Datenblatt vom Sensor beschrieben.

Damit die Anzeige bei der Höhe und dem Luftdruck nicht ständig sich verändert bei jeder Messung kann man ändern.
Man kann mit 2sec Dauerdruck bei der "Temperatur" zu "ohne Kommastelle" ändern.
Bei erneutem 2sec Dauerdruck bei der "Temperatur" geht es zu "mit Kommastelle".
Man kann immer mit Dauerdruck hin und her wechseln.

Man kann auch mit 2sec Dauerdruck bei "Luftdruck bei NN" zu "Luftdruck am Ort" immer wechseln .

Auch bei 2sec Dauerdruck bei "Höhe am Ort" schaltet es zu "Höhe genullt" immer wechselweise.
Bei "Höhe genullt" kann man zum Beispiel die Treppenstufen nach unten gehen und
es zeigt die Höhe als Minus-Wert in Metern an.
Oder nach oben gehen als Plus-Werte...

Alle Einstellung merkt sich das PIC-Programm im EEPROM.
Schaltet man erneut das Gerät ein, erscheinen die letzten Einstellungen.

Nur bei "Höhe genullt" muss man vorher erst die "Höhe am Ort" bestimmen.
Es springt also beim erneuten Einschalten des Gerätes von "Höhe genullt" gleich zu "Höhe am Ort".
Erst dann kann man mit 2sec Dauerdruck zu "Höhe genullt" wechseln.


Sogar 2 Stellen nach dem Komma
wird die Temperatur angezeigt.

Der Temperaturwert steht stabil
in der Anzeige.
Es wird exakt gemessen.

Messfehler vom Sensor ca. +/- 0.01°C
Hier wird der Luftdruck in Meereshöhe
angezeigt.
Man muss die eigene Wohnort-Höhe
über dem Meeres-Spiegel wissen.

Dies wird zum gemessenen Luftdruck
bei "Luftdruck am Ort" rechts im Foto
dazu addiert.
(in Meereshöhe mehr Luftdruck als
   am Wohnort)

Der "Versatz in mbar" muss im Controller-Programm eingetragen /
geändert werden.

Der PIC-Controller muss neu
auf eigene Wohnort-Höhe gebrannt
werden !


Hier wird der eigentliche Luftdruck
bei Wohnort-Höhe direkt vom Sensor
gemessen und angezeigt.

So gut wie kein Messfehler
bei einem mbar Genauigkeit.



Die "Höhe am Ort" wurde genullt.
Und kann durch Bewegen
des Gerätes gemessen werden.

Man kann die Treppenstufen auf und ab
gehen und es zeigt die Höhe mit
Minus oder Plus
in EIN-Meter-Genauigkeit an.

Das "Nullen" wird vom Controller-
Programm berechnet...


Für Foto oben, siehe rechts und
unterhalb den Text .

Wenn bei "Luftdruck am Ort"
1013mbar angezeigt bzw. direkt
vom Sensor gemessen wurden,
sind es NULL Meter bei
"Höhe am Ort" , welche der Sensor
direkt ausgibt.
Der Sensor hat es "selbst" berechnet...
Die "Höhe am Ort" wird aus "Luftdruck am Ort" berechnet.
Also vom Sensor direkt [selbst] berechnet und ausgegeben.

Der Standard-Luftdruck von 1013,25mbar sind für
NULL Meter Höhe (Meeresspiegel)
bei "MITTLEREM" Luftdruck vom Wetter her.
Dieser Luftdruck wurde als Grundlage genommen für
die Berechnung "Höhe am Ort" !

"Luftdruck am Ort" vom Gerät : 1007mbar
  (siehe oben im Foto)

Berechnung:

1013mbar (bei Null-Meter-Höhe und NORMALES Wetter) Standard-Luftdruck
minus
1007mbar (von "Luftdruck am Ort"  [siehe Foto oben] )
 == 6mbar

6mbar * 8Meter pro mbar = 48Meter

Ca. 48 (50)Meter werden auch als "Höhe am Ort"
im Foto links oben angezeigt.



In den 4 Fotos unterhalb erscheint der Luftdruck und die Höhe mit 2 Stellen nach dem Komma :
   
 
 Bei den beiden Fotos oben mit "Luftdruck bei NN" und "Höhe genullt" sieht man den Punkt, 
 welcher in jeder sec immer bei einer Messung aufblitzt. 
 Es erfolgt ca. jede Sekunde eine Messung!

Aufbau:
Der Aufbau ist problemlos, meine ich...    

Im Bastel-Download findet man den Stromlaufplan, Bestückungsplan, Leiterplatten-Zeichnung,
Stückliste, Fotos, Beschreibung, Datenblatt und die PIC-Software...

Meine PIC-Software muss in den gekauften Rohling PIC16F1827 gebrannt werden.
Man braucht einen Brenner...

Bauelemente-Kosten grob (ca.) :
Sensor HP206C von Reichelt   25.-€
2x16 Zeichen Display                15.-€
Restliche Bauelemente                5.-€
Makrolon-Gehäuse-Platte         10.-€
Ohne Geätzte Leiterplatte  (selbst gemacht)
                               Gesamt: ca. 55.-€

Noch was:
Bei bemannten Segelflugzeugen und bei Modell-Seglern verwendet man diese Höhe-Messung ebenfalls.
Nicht nur die eigentliche Höhe wird gemessen, sondern auch das Steigen oder Sinken des Flugzeuges.

Hohe oder tiefe Piep-Töne verdeutlichen ein Steigen oder Sinken.
Die eigentliche Höhe wird mit Sprach-Sound-Modul ausgegeben.
Beim Modell-Flugzeug wird es per Funk zum Boden übertragen.

Ein Ton-Beispiel von meinem Bruder seinem Modell-Segelflugzeug (Klick hier)  [nur 11sec lang]



KLICK AUF DEN STROMLAUFPLAN ODER BESTÜCKUNGSPLAN UND DIESE ERSCHEINEN GRÖSSER.