Meteobridge – AartSite

Van een collega kreeg ik deze week een gloednieuw IBM display cadeau, van een type dat bedoeld is om op een kassa te schroeven. Omdat de ervaring leert dat zo een doosje ongemerkt een tijd in de kast kan blijven liggen, en je er dan weinig lol van hebt, besloot ik er deze regenachtige zaterdag direct iets van te maken.

Het werd een extra display voor mijn weerstation voor op mijn werkkamer.

Het display is een HD44780 compatibel met 2×20 karakters in groot formaat, 9 mm karakter hoogte. Het heeft een ietwat onhandige 2 mm pitch header.

De aanwezige IBM elektronica was voor mij niet eenvoudig opnieuw te gebruiken, en had ook geen handige functionaliteit. Deze werd daarom vervangen door een PCF8574 I2C expander printje dat ik jaren geleden maakte voor een Makerspace project, en een Wemos D1, dat is een gebruiksvriendelijke ESP8266 microcontroller module met Wifi.

Omdat het led backlight een V of 8 nodig had kwamen daar een kleine 5V step down en een 68 Ω / 1W weerstand bij. Dit opdat het geheel op een enkele netadapter van 12V kan werken. Tot slot voegde ik een drukknop toe om de legenda te tonen en het backlight in- en uit te schakelen.

Het energieverbruik uit het stopcontact is 2,7 W met de backlight aan, 2,0 W met de backlight uit.

De actuele metingen van het weerstation worden op het locale netwerk beschikbaar gemaakt door de Meteobridge als een tekstfile. Deze text wordt opgehaald door de ESP. Vervolgens wordt een selectie van acht van de beschikbare meetwaarden op het display getoond.

De Arduino code is zo simpel mogelijk. Een captive portal voor de instellingen zou fraai zijn, maar ik zit daar niet goed in en de toegevoegde waarde is beperkt. De USB aansluiting van de ESP is te bereiken zonder alles te demonteren. Het opzoeken van de te tonen waarde in de tekst gebeurd simpelweg door het aantal spaties te tellen.

Al die getallen lijken misschien wat onoverzichtelijk, maar met enige gewenning is het display in één oogopslag af te lezen. Nu kan ik ook op mijn werkkamer zien wat voor weer het buiten is zònder de gordijnen open te doen 🙂

Onderstaande de Arduino code van dit project.

Update augustus 2024: Omdat de volgorde van de regels in het bericht blijkt te kunnen veranderen na een herstart van de Meteobridge is een nieuwe DisplayMeteo() functie geschreven die hier niet gevoelig voor is.

 /*
  *   Simple Meteobridge network display using a 2x 20 LCD, a PCF8574 I2C I/O expander and a ESP8266. 
  *   Aart 06-2023
  *
  *   Update  08-2024: New DisplayMeteo() function, not sensitive to the sequence of message lines. 
  */

// #define DEBUGMODE // Run on ESP8266 only, no button. Display not neccesary. 

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x38,20,2); // The "standard" address for a PCF8574 LCD module seems to be 0x27.  
                                  // On the ESP8266: D1 = SCL, D2 = SDA. 4k7 pullups are placed. 

const int ON_Board_LED = 2; 

const char* ssid = "WifiNetwork"; 
const char* password = "WifiPassword"; 

const char* host = "http://meteobridge:MeteobridgePassword@192.168.178.30/";

static uint32_t UPDATE_INTERVAL = 10000; 

static int BUTTON_PIN = 0;  // Pin D3 on a Wemos D1 clone.

String GetAddress, LinkGet, getData;
int id = 0;

HTTPClient http; 
WiFiClient client;

// Separates a string into substrings using a separator character. 
String getValue(String data, char separator, int index) 
{
  int found = 0;
  int strIndex[] = {
    0, -1  };
  int maxIndex = data.length()-1;
  for(int i=0; i<=maxIndex && found<=index; i++){
    if(data.charAt(i)==separator || i==maxIndex){
      found++;
      strIndex[0] = strIndex[1]+1;
      strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i+1 : i;
    }
  }
  return found>index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]) : "";
}

void connectWiFi() {
  Serial.print("Connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    digitalWrite(ON_Board_LED, LOW);
    delay(250);
    digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);
    delay(250);
  }
  digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);
  Serial.println("");
  Serial.print("Successfully connected to : ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  Serial.println();  
}

String getMeteoData(void) {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    connectWiFi();  
  }

  Serial.println("----------------Connect to Server-----------------");
  Serial.println("Get LED Status from Server or Database");
  Serial.print("Request Link : ");
  Serial.println(LinkGet);

  HTTPClient http; 
  http.begin(client, LinkGet);
  http.addHeader("Content-Type", "text/plain");
  int httpCodeGet = http.GET();
  String payloadGet = http.getString();
  
  Serial.print("Response Code : ");
  Serial.println(httpCodeGet);
  Serial.println("Returned data from Server : ");
  Serial.println(payloadGet);
  Serial.println("----------------Closing Connection----------------");

  http.end();
  return (payloadGet); 
}

void setup() {
  lcd.init(); 
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(1,0);
  lcd.print("MeteobridgeDisplay");
  lcd.setCursor(6,1);
  lcd.print("Aart 2023");

  Serial.begin(115200);
  delay(500);

  GetAddress = "cgi-bin/livedata.cgi";
  LinkGet = host + GetAddress;

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.println("");

  pinMode(ON_Board_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT); 
}

void displayLegend() {
  lcd.clear(); 
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("TEMP");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("HUMI");
  lcd.setCursor(5,0);
  lcd.print("WIND");
  lcd.setCursor(5,1);
  lcd.print("DIR.");
  lcd.setCursor(10,0);
  lcd.print("RAIN");
  lcd.setCursor(10,1);
  lcd.print("RATE");
  lcd.setCursor(15,0);
  lcd.print("SUN");
  lcd.setCursor(15,1);
  lcd.print("BARO");
} 

void DisplayMeteo(String data) { 
  lcd.clear(); 

  int i = 0, found = 0; 
  while (found < 5) {

    if (getValue(data,' ', i) == "th0") {
      Serial.print("- Index i th0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++; 
      lcd.setCursor(0,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // TEMP
      Serial.print("Temp: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
      i++; 
      lcd.setCursor(0,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // HUMI
      Serial.print("Humi: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "wind0") {
      Serial.print("- Index i wind0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++; 
      lcd.setCursor(4,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // DIR
      Serial.print("Dir: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
      i++;
      lcd.setCursor(5,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // WIND
      Serial.print("Wind: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "rain0") {
      Serial.print("- Index i rain0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++;
      lcd.setCursor(9,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // RATE
      Serial.print("Rate: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
      i++; 
      lcd.setCursor(10,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // RAIN
      Serial.print("Rain: "); Serial.println(getValue(data,' ', i )); 
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "sol0") {
      Serial.print("- Index i sol0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i++;
      lcd.setCursor(16,0); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // SOLAR
      Serial.print("Solar: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }

    if (getValue(data,' ', i) == "thb0") {
      Serial.print("- Index i thb0: "); Serial.println(i);  
      found++; 
      i += 5;
      lcd.setCursor(14,1); lcd.print(getValue(data,' ', i ));   // BARO
      Serial.print("Baro: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));  
    }
    i++;   
  } 

  /* Message format, 08-2024. 
      20240829070537 th0 21.3 88 19.2 0
      20240829070621 rain0 0.0 578.8 0.0 0
      20240829070537 thb0 21.9 72 16.6 1012.9 1013.4 2 0
      20240829070617 sol0 151 0
      20240829070623 wind0 222 0.9 0.4 21.3 0
  */ 
}

void loop() { 
  static String meteoData; 
  static int state = 0, lastState = 0, lamp = 1;
  static uint32_t lastbutton, lastUpdate; 
  enum state {START, WAIT, DB_DOWN, DOWN, DB_UP, UP}; // Button state machine. DB = DeBounce. 

#ifdef DEBUGMODE
  uint8_t button = 1; 
#else
  uint8_t button = digitalRead(BUTTON_PIN); 
#endif

  // debug
  if (lastState != state) { 
    lastState = state; 
    Serial.print("New button state: "); Serial.println(state); 
  }

  switch (state) {
    case START:
        meteoData = getMeteoData(); 
        DisplayMeteo(meteoData); 
        state = WAIT; 
    break;

    case WAIT:
      if  (button == LOW) {
        lastbutton = millis(); 
        state = DB_DOWN; 
      }
      if (millis() - lastUpdate > UPDATE_INTERVAL ) {
        meteoData = getMeteoData(); 
        lastUpdate = millis(); 
        DisplayMeteo(meteoData); 
      }
    break; 

    case DB_DOWN:
      if (millis() - lastbutton > 100) {        
        state = DOWN;   
        displayLegend(); 
        lamp = !lamp; 
        if (lamp) lcd.backlight(); else lcd.noBacklight();
      }
      else if (button == HIGH) state = WAIT;  
    break; 

    case DOWN:  
      if (button == HIGH) {
        lastbutton = millis(); 
        state = DB_UP; 
      }
    break; 

    case DB_UP:
      if (millis() - lastbutton > 100) state = UP;   
      else if (button == LOW) state = DOWN; 
    break;  
    
    case UP:  
      DisplayMeteo(meteoData); 
      state = WAIT; 
    break; 
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

* Simple Meteobridge network display using a 2x 20 LCD, a PCF8574 I2C I/O expander and a ESP8266.

* Aart 06-2023

* Update 08-2024: New DisplayMeteo() function, not sensitive to the sequence of message lines.

// #define DEBUGMODE // Run on ESP8266 only, no button. Display not neccesary.

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x38,20,2); // The "standard" address for a PCF8574 LCD module seems to be 0x27.

// On the ESP8266: D1 = SCL, D2 = SDA. 4k7 pullups are placed.

const int ON_Board_LED = 2;

const char* ssid = "WifiNetwork";

const char* password = "WifiPassword";

const char* host = "http://meteobridge:MeteobridgePassword@192.168.178.30/";

static uint32_t UPDATE_INTERVAL = 10000;

static int BUTTON_PIN = 0; // Pin D3 on a Wemos D1 clone.

String GetAddress, LinkGet, getData;

int id = 0;

HTTPClient http;

WiFiClient client;

// Separates a string into substrings using a separator character.

String getValue(String data, char separator, int index)

{

int found = 0;

int strIndex[] = {

0, -1 };

int maxIndex = data.length()-1;

for(int i=0; i<=maxIndex && found<=index; i++){

if(data.charAt(i)==separator || i==maxIndex){

found++;

strIndex[0] = strIndex[1]+1;

strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i+1 : i;

}

return found>index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]) : "";

}

void connectWiFi() {

Serial.print("Connecting");

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print(".");

digitalWrite(ON_Board_LED, LOW);

delay(250);

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

delay(250);

}

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

Serial.println("");

Serial.print("Successfully connected to : ");

Serial.println(ssid);

Serial.print("IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

Serial.println();

}

String getMeteoData(void) {

if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

connectWiFi();

}

Serial.println("----------------Connect to Server-----------------");

Serial.println("Get LED Status from Server or Database");

Serial.print("Request Link : ");

Serial.println(LinkGet);

HTTPClient http;

http.begin(client, LinkGet);

http.addHeader("Content-Type", "text/plain");

int httpCodeGet = http.GET();

String payloadGet = http.getString();

Serial.print("Response Code : ");

Serial.println(httpCodeGet);

Serial.println("Returned data from Server : ");

Serial.println(payloadGet);

Serial.println("----------------Closing Connection----------------");

http.end();

return (payloadGet);

}

void setup() {

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("MeteobridgeDisplay");

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print("Aart 2023");

Serial.begin(115200);

delay(500);

GetAddress = "cgi-bin/livedata.cgi";

LinkGet = host + GetAddress;

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

Serial.println("");

pinMode(ON_Board_LED, OUTPUT);

digitalWrite(ON_Board_LED, HIGH);

pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);

}

void displayLegend() {

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("TEMP");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("HUMI");

lcd.setCursor(5,0);

lcd.print("WIND");

lcd.setCursor(5,1);

lcd.print("DIR.");

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print("RAIN");

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print("RATE");

lcd.setCursor(15,0);

lcd.print("SUN");

lcd.setCursor(15,1);

lcd.print("BARO");

}

void DisplayMeteo(String data) {

lcd.clear();

int i = 0, found = 0;

while (found < 5) {

if (getValue(data,' ', i) == "th0") {

Serial.print("- Index i th0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(0,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // TEMP

Serial.print("Temp: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(0,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // HUMI

Serial.print("Humi: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "wind0") {

Serial.print("- Index i wind0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(4,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // DIR

Serial.print("Dir: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(5,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // WIND

Serial.print("Wind: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "rain0") {

Serial.print("- Index i rain0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(9,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // RATE

Serial.print("Rate: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

i++;

lcd.setCursor(10,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // RAIN

Serial.print("Rain: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "sol0") {

Serial.print("- Index i sol0: "); Serial.println(i);

found++;

i++;

lcd.setCursor(16,0); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // SOLAR

Serial.print("Solar: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

if (getValue(data,' ', i) == "thb0") {

Serial.print("- Index i thb0: "); Serial.println(i);

found++;

i += 5;

lcd.setCursor(14,1); lcd.print(getValue(data,' ', i )); // BARO

Serial.print("Baro: "); Serial.println(getValue(data,' ', i ));

}

i++;

}

/* Message format, 08-2024.

20240829070537 th0 21.3 88 19.2 0

20240829070621 rain0 0.0 578.8 0.0 0

20240829070537 thb0 21.9 72 16.6 1012.9 1013.4 2 0

20240829070617 sol0 151 0

20240829070623 wind0 222 0.9 0.4 21.3 0

}

void loop() {

static String meteoData;

static int state = 0, lastState = 0, lamp = 1;

static uint32_t lastbutton, lastUpdate;

enum state {START, WAIT, DB_DOWN, DOWN, DB_UP, UP}; // Button state machine. DB = DeBounce.

#ifdef DEBUGMODE

uint8_t button = 1;

#else

uint8_t button = digitalRead(BUTTON_PIN);

#endif

// debug

if (lastState != state) {

lastState = state;

Serial.print("New button state: "); Serial.println(state);

}

switch (state) {

case START:

meteoData = getMeteoData();

DisplayMeteo(meteoData);

state = WAIT;

break;

case WAIT:

if (button == LOW) {

lastbutton = millis();

state = DB_DOWN;

}

if (millis() - lastUpdate > UPDATE_INTERVAL ) {

meteoData = getMeteoData();

lastUpdate = millis();

DisplayMeteo(meteoData);

}

break;

case DB_DOWN:

if (millis() - lastbutton > 100) {

state = DOWN;

displayLegend();

lamp = !lamp;

if (lamp) lcd.backlight(); else lcd.noBacklight();

}

else if (button == HIGH) state = WAIT;

break;

case DOWN:

if (button == HIGH) {

lastbutton = millis();

state = DB_UP;

}

break;

case DB_UP:

if (millis() - lastbutton > 100) state = UP;

else if (button == LOW) state = DOWN;

break;

case UP:

DisplayMeteo(meteoData);

state = WAIT;

break;

}

Tag: Meteobridge

IBM Meteobridge display

Meteobridge en WOW-NL