Solar boiler monitoring how-to: de Raspberry Pi

Tijd om mijn kennis te delen, zodat je zelf aan de slag kan met het meten van je zonneboiler 🙂

In dit eerste deel het hart van het systeem: de Raspberry Pi & de voorbereidingen hiervoor.

De Raspberry Pi (kort: Rpi) bevat alles wat je nodig hebt om als stand-alone minicomputer in te zetten: wifi, 100Mbit Ethernet, geheugen. Als je nog een Rpi moet/wilt gaan aanschaffen, neem dan de laatste versie (3b), deze is op dit moment de krachtigste (met quad-core uitgeruste) micro-computer. Voor een overzicht hiervan, zie deze link naar de Wikipedia

De software om de Rpi aan de praat te krijgen kan je gratis downloaden en via Noobs kun je kiezen voor een grafische schil (Raspbian). Als je Noobs hebt gedownload, kopieer het uitgepakte archief/ZIP-bestand naar de SD-card (8Gb of groter volstaat). Plaats daarna de SD-kaart in je Rpi, sluit hem aan op je monitor/TV, keyboard en muis, en plaats de voeding in het stopcontact. Nu start de Rpi op, leest de kaart uit, en begint met een configuratie actie. Je kan uit diverse opties kiezen, maar ik koos voor Raspbian. Na het kiezen van enkele antwoorden rondom tijdzone, etcetera duurt het een klein kwartier voor de SD-card is ingericht en de Rpi opstart in Raspbian. Een ‘windows’-achtige omgeving zal zich tonen.

Tip: standaard is user ‘pi’  aangemaakt met een standaard wachtwoord (‘raspberry’). Het is aan te bevelen het wachtwoord te wijzigen.

VNC

Schakel om te beginnen VNC in (hiermee kun je de Rpi zonder monitor/keyboard/muis grafisch beheren en bedienen, als deze straks is geinstalleerd bij je zonneboiler). Dit is te vinden via Voorkeuren -> Raspberry pi Configuratie programma -> Interfaces -> VNC. Ook 1-Wire heb ik actief gemaakt op deze manier.

De DS1820 sensoren

RJ11 hub
Raspberry Pi met sensoren in RJ11-hub

De sensoren zijn digitaal en voorzien van een RJ11 aansluiting. Middels een  ‘stekkerdoos voor RJ11’ kan ik deze sensoren aan elkaar koppelen. Het enige wat je nog moet doen is een kabel solderen  die de koppeling met de Rpi maakt. Gebruik hiervoor een 4k7 Ohm weerstand, die tussen de Vdd en Data [Pin 7 GPIO4] verbinding komt te staan. De GND aansluiting leg je aan Ground [Pin 6 GND] vast.

Voor voeding heb ik de 5 Volt aansluiting benut van de Rpi, maar de 3,3Volt werkt ook. Maar uit oogpunt van ‘nu we toch 5V hebben’  gebruik ik de 5V 😉 [Pin 2 VDD/5V] aangezien dat nog steeds binnen de specificaties van zowel de Rpi als de Dallas DS1820 sensoren valt. Je kan zien of de sensoren herkent worden door in de Rpi te kijken op de locatie

/sys/bus/w1/devices/

daar komen de sensoren onder hun serienummer tevoorschijn indien goed aangesloten (en niet-defect) op de Rpi. Dit geeft al 99% slagingskans op temperatuurmetingen voor je zonneboiler 🙂

De overige software: Domoticz

Ik heb behoorlijk wat zitten programmeren, en het lukt mij om vanuit de Rpi data naar mijn eigen (externe) MySQL database te brengen. Echter het bouwen van een grafiek (met een van de vele oplossingen) lukte mij maar niet, laat staan een interface zoals ZonPHP zodat je kan bladeren door het jaar heen.

Daarom een standaard (free/open source) pakket gekozen die mijn behoefte in data en visualisering hierin voorziet: Domoticz.

Om Domoticz op je Rpi te installeren, ben ik als root (user pi) aangemeld (via VNC danwel rechtstreeks).

Open hiervoor een terminal (tekst) venster in de Rpi, en toets in:

sudo curl -L install.domoticz.com | sudo bash

Na een aantal minuten is de software op je Rpi gedownload, en kun je met een browser Domoticz benaderen via ‘<ip_adres-van-jeRpi>:8080’ (bijvoorbeeld: 192.168.0.39:8080).

Een goed teken dat Domoticz loopt, je Rpi contact heeft met je netwerk, en je in het volgende deel de configuratie van sensoren kan doen in Domoticz 🙂

Updaten van je Raspberry Pi

Geregeld komen er nieuwe pakketten uit met verbeteringen of nieuwe functionaliteiten in de software voor Raspbian/Linux. Je kan deze makkelijk bij laten werken door de volgende commando in te voeren

sudo apt-get install rpi-update
sudo apt-get dist-upgrade

Hiermee gaat Raspbian contact zoeken met de centrale repository (database met software), en gaat kijken waar nieuwere versies of andere afhankelijkheden in zitten. Ikzelf adviseer om 1-2 keer per jaar de Raspberry bij te laten werken, om eventuele problemen in o.a. beveiligingen of functionaliteit op te lossen.

Als je de Rpi niet verder ergens voor gaat gebruiken, dan kun je Libre Office (256Mb) en Wolfram (680Mb) ook verwijderen van de Raspbian installatie:

sudo apt-get remove --purge wolfram-engine

sudo apt-get remove --purge libreoffice-*

Tijdens pasen heb ik mijn Rpi van versie 4.4.50 naar 4.9.22 laten bijwerken (te controleren door het volgende in te toetsen:

uname -a

2 thoughts on “Solar boiler monitoring how-to: de Raspberry Pi”

  1. Tip: heb je een oude 2,5″ harde schijf (uit bv een laptop) dan kun je met NOOBS een initiele installatie daarop laten plaats vinden. De harddisk moet met USB eraan gekoppeld worden, en je voeding van de Raspberry moet zeker 1,5 Ampere leveren. Hier draait de Rpi met opstarten vanaf de Sd-kaart en schskelt over naar de harddisk (160Gb). Niet snel, maar wel betrouwbaar qua lees/schrijfacties bij het monitoren/loggen

  2. Tip: maak je gebruik van de wlan (draadloze netwerk) verbinding, dan gooit de power-management vaak roet in het eten.
    Je kan deze zelf handmatig aanpassen, middels:
    sudo nano /etc/network/interfaces
    voeg in de file een regel toe met : wireless-power off
    Dan NANO afsluiten en opslaan (CTRL-X , antwoord met Y/J).
    herstart de netwerk-interfaces met : sudo/etc/init.d/networking restart
    en controleer of power-management nu uit is met commando: iwconfig
    Er verschijnt dan een regel tussen (als het goed is de draadloze netwerkverbinding/kaart): power management: off

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *