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Regensensor mit Raspberry Pi

Zu den populärsten Sensoren, die in der elektronischen Hobbyecke ausprobiert werden, gehört mit Sicherheit der Regensensor. Ob man nur feststellen möchte, ob es regnet oder nicht, oder gleich eine komplette Wetterstation zusammenstellen möchte, der Regensensor gehört einfach dazu. Die Funktionalität ist äußerst einfach. Durch das Anfallen von Regentropfen (Spritzwasser, Schnee) werden die einzelnen Leiterbahnen des Sensors an mehreren Stellen miteinander verbunden. Dadurch ändert sich der Gesamtwiderstand, was gemessen und ausgewertet werden kann. Die kleinen Regensensoren, die man bei Amazon, Ebay, Conrad & Co. für Arduino oder Raspberry Pi für wenig Geld erwerben kann, eignen sich für solche Versuche hervorragend. Nur von einem „echten“ Einsatz ist abzuraten. Für praktische Anwendung im Außenbereich soll man vorzugsweise auf professionelle Sensoren zurückgreifen, die den großen Temperaturunterschieden, saurem Regen und Sonneneinstrahlung über längere Zeit standhalten können.

Regensensor

(VMP 501/SP1 von Velleman)

Regensensor mit Leiterbahnen

Für die Auswertung des Sensors wird bei diesem Versuch ein fertiges Modul mit dem Operationsverstärker LM358 eingesetzt. Auch solche Module sind leicht zu erwerben und weisen meist die gleichen Eigenschaften auf. Sie arbeiten im Bereich von 3,3 V bis 5 V und stellen zwei Ausgänge, einen analogen und einen digitalen, zur Verfügung. Die kleine Platine, die eine Größe von ca. 2x3 cm hat, enthält darüber hinaus einen Trimmer, mit dem die Schaltschwelle eingestellt werden kann. Eine Leuchtdiode signalisiert den aktuellen Zustand des Schaltausgangs.

Regensensormodul

Der Schaltplan

Die Schaltung gestalten wir ganz einfach. Der digitale Ausgang des Moduls wird an Pin 16 des Raspberry Pi angeschlossen. Mit zwei Leuchtdioden, die an Pin 18 und Pin 22 angeschlossen werden, wird signalisiert, ob es regnet oder nicht. Um es einfach zu gestalten: Die gelbe Leuchtdiode (Pin 22) steht für die Sonne, die blaue Leuchtdiode (Pin 18) für den Regen.
Der Schaltplan:

Schaltplan

Die dazugehörige aufgebaute Testschaltung.

Raspberry Pi & Regensensor: Testschaltung

Das Programm, ähnlich wie die gesamte Schaltung, ist äußerst simpel. Über den digitalen Eingang (Pin 16) erfährt das Programm, ob es regnet oder nicht. Daraufhin wird entsprechend der Ausgang für den Regen (Pin 18, LED blau) oder für den Sonnenschein (Pin 22, LED Gelb) eingeschaltet. Zusätzlich, um eine gewisse Trägheit in das System einzuführen, wird nach dem Wegfallen des "Regen"-Signals eine Zeitverzögerung gestartet. Die gewünschte Schaltschwelle kann mit dem Poti auf dem Regensensor-Modul eingestellt werden.

import time
import RPi.GPIO as GPIO

LED_Regen = 18
LED_kein_Regen = 22
Eingang_Regensensor = 16

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setup(LED_Regen, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LED_kein_Regen, GPIO.OUT)
GPIO.setup(Eingang_Regensensor, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

while True:
    if GPIO.input(Eingang_Regensensor) == GPIO.HIGH:  # Regen
        GPIO.output (LED_Regen, GPIO.HIGH)
        GPIO.output (LED_kein_Regen, GPIO.LOW)
        time.sleep(5)
    if GPIO.input(Eingang_Regensensor) == GPIO.LOW:   # Kein Regen
        GPIO.output (LED_Regen, GPIO.LOW)
        GPIO.output (LED_kein_Regen, GPIO.HIGH)
# ------------------------------------------------------------------
        

Kurzvideo

Kurzvideo

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