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  • »norbert-walter« ist der Autor dieses Themas

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Mittwoch, 11. September 2019, 19:48

Multifunktionsdisplay DIY

Hallo zusammen,

ich möchte hier mal ein alternatives Multifunktionsdisplay vorstellen mit dem beliebige Daten als Zahlen oder Grafiken dargestellt werden können. In meinem Windsensor-Projekt habe ich es schon vorgestellt und möchte es hier noch einmal etwas genauer beschreiben.

Oft geht es darum verschiedene Daten an bestimmten Orten anzuzeigen. Je nach Wichtigkeit müssen manch Daten permanent angezeigt werden und andere wiederum nur bei Bedarf. Im Fachhandel gibt es dafür die Multifunktionsdisplays die man an einem Bussystem wie NMEA2000 anschließen kann. Leider können auf solchen Displays nur die Daten angezeigt werden, für die der Hersteller eine Anzeigeseite vorgesehen hat. Gelegentlich möchte man aber auch andere, weitere Daten anzeigen können. Man bräuchte also eine Anzeige die man frei programmieren bzw. parametrieren kann.

In dem Zusammenhang bin ich im Internet auf den M5Stack gestoßen, das eine kleine netzwerkfähige Anzeige mit 3 Tasten ist. Der M5Stack hat folgende Merkmale:

* Größe 55 x55 x 20 mm
* Gewicht ca. 50g
* Beleuchtetes TFT Display mit 320x240 Pixeln
* 3 Tasten
* 1W Lautsprecher
* USB-C Schnittstelle
* LiPo-Akku 150mAh
* WLAN 11bgn
* Gyrosensor und Magnetometer
* ESP32, dual Core CPU
* SD-Card-Schacht
* diverse Schnittstellen wie (I2C, SPI, Seriell, digital IO)
* Zusatzmodule an der Rückseite ansteckbar

Der M5Stack wird in China als OpenHardware produziert und hier in Deutschland bei z.B. bei Conrad für ca. 50 Euro vertrieben. Es kann über die Arduino IDE programmiert werden, so dass man eigene Anwendungen dafür erstellen kann.

Für den Windsensor habe ich den M5Stack so programmiert, dass die Winddaten live auf dem Display angezeigt werden können. Dafür wird eine WLAN-Verbindung zum Windsensor aufgebaut und die Messdaten via JSON ausgelesen. Ebenso können beliebige Daten aus OpenPlotter auf dem Display angezeigt werden. Grundsätzlich könnte man mit einem Gateway auch alle Daten aus einem NMEA2000- Bus anzeigen. Der Einfachheit halber habe ich aber erstmal nur Daten von OpenPlotter angezeigt, da ich ohne zusätzlichen Aufwand leicht an die Daten komme.

Der M5Stack ist so genial, weil alle Schaltpläne und Hardwaredetails offen sind und von Jedermann beliebig erweitert oder umgebaut werden kann. Zudem gibt es eine umfangreiche Software-Bibliothek mit der man sehr schnell eigene Anwendungen umsetzen kann. Viele Softwarebeispiele in der Arduino IDE helfen einem dabei.

Was haltet ihr von so einem Display? Ich bin gespannt auf Eure Meinungen. Weitere Infos zum M5Stack sind hier zu finden: https://m5stack.com/

Norbert
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ugies

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2

Mittwoch, 11. September 2019, 20:40

... sieht ja nett aus. Mir wäre es allerdings deutlich zu klein.

Uwe
SF-Stander 5,00 € inkl. Versand
PN oder E-Mail an ugies.
Adresse angeben.
Stander kommt per Post mit offener Rechnung.
Überweisung und gut ;).

3

Mittwoch, 11. September 2019, 22:27

Ich werfe mal diesen Link in den Ring:

https://hackaday.com/2018/07/24/custom-l…cheap-and-easy/

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Mittwoch, 11. September 2019, 22:53

... sieht ja nett aus. Mir wäre es allerdings deutlich zu klein.

Ja, dass Display ist leider etwas zu klein. Größer wäre sicherlich schöner. Im Innenbereich als Anzeige reicht die Größe aber, um sie überall ablesen zu können. Draußen wird es etwas zu klein sein. Die Ziffern könnte man vermutlich noch so groß darstellen wie auf dem Tiefenmesser im Bild darunter.

Ich werfe mal diesen Link in den Ring:

Custom-Displays haben den Nachteil nur feste Darstellungen zu ermöglichen. Ein pixelbasiertes Display ist da wesentlich flexibler und kann beliebige Sachen anzeigen.

Norbert

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »norbert-walter« (11. September 2019, 23:15)


buhe

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Mittwoch, 11. September 2019, 23:44

Sehr spannend! Ich bin schon länger auf der Suche nach HW-Komponenten, mit denen ich mir für die 2.4mR ein Tacktick-System (Abstand Startlinie, Peilungen/Dist. Luv-/Leetonne, Abstand zu Laylines, Winddrehungen etc.) bauen kann.

An Software dazu habe ich schon einiges geschrieben, aber es scheitert am Rest. Unter anderem am Display, und dessen Tageslichttauglichkeit. Wie sind Eure Erfahrungen, kann man das Displaybei einem sonnigen Tag ablesen?
Ansonsten gefällt mir die kompakte Ausführung (man hat kaum Platz in der 2.4mR :D ) , die modulare Erweiterbarkeit un die Programmierungsmöglichkeiten. Ich müsste das Teil dann noch einigermaßen wasserdicht bekommen,
2.4mR zu Segeln ist ein sehr nasses Vergnügen. Das wird ein schönes Winterprojekt.

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Donnerstag, 12. September 2019, 11:52

@buhe:

Der M5Stack kann auch mit einem GPS-Modul erweitert werden. Damit könnte man ein solches System aufbauen, wie Du gerne hättest. Tageslichttauglich und wasserdicht ist der M5Stack aber von Hause aus nicht. Man könnte das Display gegen ein transflektives Display tauschen. Dann kann man auch was bei direkten Sonnenlicht sehen. Um es Wasserdicht zu bekommen, müsste man ein neues Gehäuse konstruieren und die Tasten durch Folientasten oder IR-Tasten ersetzen. Alternativ könnte man auch ein "Kondom" drüberziehen. Für den M5Stack gibt es auch ein Armband, so dass man das Teil am Handgelenk benutzen kann.

Norbert

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Freitag, 13. September 2019, 16:06

Andreas hat das jetzt auch für NMEA2000 hinbekommen, so dass auch beliebige Busdaten angezeigt werden können.

https://www.segeln-forum.de/board1-rund-…iy/#post2072962

Dann müsste man jetzt die NMEA2000 Busdaten so aufbereiten, dass sie in OpenPlotter eingespeist werden können und zusätzlich im JSON-Format von externen Displays ausgelesen werden können. Dann könnte man mehrere solche M5Stacks als Anzeige parallel betreiben, um die jeweiligen Daten anzeigen zu lassen. Jeder M5Stack müsste die Liste aller Sensoren abfragen und anzeigen können. Dann sollte man die gewünschten Sensoren selektieren können, die dann je Seite anzuzeugen sind. Mehr als 2...4 Werte werden aber wohl kaum darstellbar sein. Denkbar wären auch fertig konfigurierte Seiten die bestimmte Daten themenbezogen anzeigen können. Das wäre dann so ähnlich wie bei den kommerziellen Produkten.

Norbert

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Freitag, 13. September 2019, 18:18

Das sieht sehr interessant aus, ich möchte in naher Zukunft gern ein kleines Mufu-Display am Kartentisch installieren, welches alle meine NMEA0183 Daten anzeigen kann (Logge, Log, Wind, Fluxgate, GPS).
Wäre das mit dem Ding auch möglich?
Viele Grüße,

Toby

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Freitag, 13. September 2019, 18:30

NMEA2000 Busdaten so aufbereiten, dass sie in OpenPlotter


Hallo Norbert,

Openplotter kann doch NMEA. Das funktioniert doch schon, zum Beispiel mit meinem NMEA WiFi Gateway.
Was fehlt dir den noch?

Viele Grüße
Andreas
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Freitag, 13. September 2019, 18:35

Das sieht sehr interessant aus, ich möchte in naher Zukunft gern ein kleines Mufu-Display am Kartentisch installieren, welches alle meine NMEA0183 Daten anzeigen kann (Logge, Log, Wind, Fluxgate, GPS).
Wäre das mit dem Ding auch möglich?


Hallo Toby,

das ist sehr einfach möglich. Die Basis dafür gibt es bereits: https://www.hackster.io/ptschulik/simple-gps-tracker-d3500e

Das wollte ich auch als Grundlage für mein NMEA 2000 Display nutzen.

Viele Grüße
Andreas
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Freitag, 13. September 2019, 22:24

Das sieht sehr interessant aus, ich möchte in naher Zukunft gern ein kleines Mufu-Display am Kartentisch installieren, welches alle meine NMEA0183 Daten anzeigen kann (Logge, Log, Wind, Fluxgate, GPS).
Wäre das mit dem Ding auch möglich?


Ja, das ist jetzt schon möglich. Ich kann alle Daten, die in OpenPlotter über NMEA0183 ankommen auf die Anzeige bringen.

Openplotter kann doch NMEA. Das funktioniert doch schon, zum Beispiel mit meinem NMEA WiFi Gateway.
Was fehlt dir den noch?


Wer jetzt z.B. nur ein NMEA2000 Netzwerk hat und die Daten nicht in OpenPlotter bringen kann, der kann die Daten nicht via WLAN anzeigen. Dafür müssen sie erst konvertiert und als JSON aufbereitet werden. Das fehlt noch. Ich könnte mir vorstellen, dass man ein kleines Busmodul für NMEA2000 bauen könnte das die Konvertierung vornimmt und via WLAN einen HTTP-, TCP- oder UDP-Socket zur Verfügung stellt. Dann benötigt man OpenPlotteer nicht. Das wollen ja viele auch nicht, wenn sie einen kommerziellen Plotter haben. Dein Modul geht momentan nur leitungsgebunden am Bus. Eine WLAN-Schnittstelle fehlt noch.

Ich habe heute Abend verschiedene fertige Seiten für OpenPlotter auf dem M5Stack erstellt, damit man schon einige Dinge anzeigen kann. Die Zahlen habe ich bei der Gelegenheit auch größer gemacht. Das geht schon ganz gut. Jetzt sieht man auch von weitem noch etwas auf dem kleinen Display.

Norbert

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »norbert-walter« (13. September 2019, 22:55)


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Samstag, 14. September 2019, 07:50

Wer jetzt z.B. nur ein NMEA2000 Netzwerk hat und die Daten nicht in OpenPlotter bringen kann, der kann die Daten nicht via WLAN anzeigen


Hallo Norbert,

du verwirrst mich jetzt. Was willst du denn machen?

Die Daten in Open Plotter nutzen/anzeigen. Das geht direkt mit meinem Gateway über WLAN/TCP. Entweder als NMEA0183 oder als NMEA2000 (über das Actisense Format).
Ohne OpenPlotter kann der M5Stack die Daten natürlich auch direkt anzeigen. Ohne OpenPlotter mit Tablet geht natürlich auch. Z.B über iNavX oder NMEAremote.

Es geht auch ohne WLAN. Das Gateway kann die Daten (NMEA0183/Actisense) auch über USB/Seriell an Open Plotter senden). Die gleiche Funktion, die auch der kommerziuelle OpenPlotter CAN-Adapter hat: https://docs.sailoog.com/openplotter-v1-…n/can-usb-stick

Viele Grüße
Andreas
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Samstag, 14. September 2019, 13:23

du verwirrst mich jetzt. Was willst du denn machen?

So weit ich das verstanden habe, kann Dein Gateway Daten von NMEA2000 nach NMEA0183 via WLAN oder serillen Port konvertieren. Es kommen also NMEA0183 Datensätze raus. Die sind leider etwas sperrig in der Weiterverarbeitung. Es wäre einfacher, diese Busdaten als JSON-Informationen per Webschnittstelle auf dem ESP32 bereit zu stellen so wie das von OpenPlotter gemacht wird. Dann muss man die Daten nicht extra in OpenPlotter einspeisen, um sie dann auswerten zu können. Zudem ist NMEA0183 auf bestimmte Telegramme begrenzt. Man kann zwar eigene Telegramme dazufügen, muss sie dann aber auch wieder interpretieren können. JSON ist da flexibler, da man in den Datenbaum beliebige Daten sehr strukturiert einbinden kann, die man dann ohne großen Aufwand nutzen kann. NMEA0183 Telegramme sind da nicht flexibel genug.

Das hätte dann den Vorteil, dass man kein OpenPlotter zur Visualisierung benötigt, da man dann einfach Webseiten erstellen könnte, die die Daten direkt anzeigen können. So mache ich das z.B. für mein Diganosetool beim Windsensor.

OpenPlotter und Raspi ist für viele Segler aufwändiger Bastelkram. Einige wollen fertige Plug and Play Systeme einsetzen ohne groß rumzufummeln. Mit so einem ESP32 hätte man das dann. So könnte man den am NMEA2000-Bus angebundenen M5Stack z.B. als Diagnosetool verwenden und Daten auf dem Display anzeigen lassen. Gleichzeitig wäre es ein Gateway nach NMEA0183, wenn man es benötigt. Zusätzlich hätte man die Möglichkeit weitere M5Stacks als Multifunktionsdisplays über WLAN anzubinden, so wie man es gerne möchte. Das hätte den Charm, dass man die NMEA2000-Welt direkt ohne Umwege für sich nutzen könnte.

Ich hoffe das ist halbwegs verständlich rüber gekommen.

Norbert

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »norbert-walter« (14. September 2019, 20:49)


Homberger

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Samstag, 14. September 2019, 22:34

Hallo Norbert,

was willst du denn als Anzigegeräte per Web nutzen? Der M5Stackk am CAN Bus kann die Daten direkt anzeigen. Für Tablet gibt es schon Lösungen, die Nmea0183/20000 anzeigen. Einen PC mit Web Browser? Dann kann ich auch OpenCPN mit dem Dashboard nutzen.
Was eventuell Sinn macht, ist ein ESP32 als Gateway und M5Stack als wlan Anzeigen ohne Kabel. Dafür kann ich aber direkt NMEA weiterleiten.

Das probiere ich am Montag mal aus. Sofern es wirklich regnet. Ansonsten gehe ich lieber Segeln. Bin zur Zeit in NL.

Viele Grüße
Andreas
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Sonntag, 15. September 2019, 11:04

Was eventuell Sinn macht, ist ein ESP32 als Gateway und M5Stack als wlan Anzeigen ohne Kabel. Dafür kann ich aber direkt NMEA weiterleiten.


Genau so hatte ich mir das gedacht. Der ESP32 als Gateway kann ja auch ein M5Stack mit CAN-Bus-Erweiterung sein. Dann könnte man weitere M5Stacks als drahtlose Anzeigegeräte nutzen. Warum ich JSON haben möchte liegt daran, dass man da alles mögliche mit integrieren kann. Wenn Du z.B. Deinen Kühlschrank überwachen möchtest, dann musst Du jetzt einen Temperaturwert vom Motor missbrauchen, um ihn anzeiogen zu können, da Du die Telegramme bei NMEA2000 nicht erweitern kannst. Mit JSON hängst Du einfach weitere Informationen in den Datenbaum und gut ist. Es ist um Längen einfacher als propritäte Telegramme zu benutzen, die dann aufwändig hin und her konvertiert werden müssen.

Die Anzeigemöglichkeit beschränkt sich meistens auf das was vorhanden ist. In OpenPlotter oder OpenCPN ist das teilweise nicht zu frieden stellend. Mit JSON könnte man recht einfach Visualisierungen selbst gestalten, indem man HTML-Seiten als Anzeige erstellt. Die könnten dann auf beliebigen Geräten wie Handy, Tablett, PC oder im Internet laufen. Da wäre man völlig unabhängig.

Moderne Webanwendungen benutzen eine Art REST API und können sehr flexibel an alle möglichen Situationen angepasst werden. Genau das Konzept würde ich verfolgen. Da kann man dann noch wilde andere Dinge tun wie MQTT.

Norbert

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Montag, 16. September 2019, 12:19

@norbert-walter
Danke für die Tipps! Nun kenne ich auch transflektive Displays. Ich bin leider keine Hardware-Spezialist, ich komme eher von der Softwareseite.

Deshalb bin nicht sicher, ob ich so ein Display am M5Stack "ans Laufen bringen kann", ich verstehe nicht unbedingt die wesentlichen

Details (und teilw. auch die Abkürzungen) der technischen Beschreibungen. :(

Ich werde mir mal einen M5Stack bestellen, meien Sache darauf zum laufen bringen, und dann teste ich mal da Display damit.

Homberger

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Montag, 16. September 2019, 15:46

Hallo zusammen,

hier kommt ein fertiges Beispiel zur NMEA-Anzeige mit dem M5Stack.
Es funktioniert per WLAN mit meinem Gateway, sollte aber auch mit anderen WLAN fähigen NMEA Datenquellen funktionieren (Position per GGA Sequenz).
Ich habe hierzu diese Code-Basis (https://www.hackster.io/ptschulik/simple-gps-tracker-d3500e) so erweitert, dass die NMEA Daten per WLAN/TCP akzeptiert werden.

SSID, hostname und port sind im Programm anzupassen.

Und die Höhe habe ich COG ersetzt. Die Höhe ist beim Segeln ja relativ uninteressant.


Viele Grüße
Andreas
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Montag, 16. September 2019, 16:22

Danke für die Tipps! Nun kenne ich auch transflektive Displays. Ich bin leider keine Hardware-Spezialist, ich komme eher von der Softwareseite.

Dann ist der M5Stack genau das richtige für Dich. Mit der Hardware musst Du nichts machen. Nur programmieren ist angesagt. Es gibt in der Arduino IDE viele gute Software-Beispiele. Wenn Du die als Grundlage nimmst, dann konnst Du damit klar. Wenn nicht, dann frag hier einfach im Forum.

Norbert

19

Montag, 16. September 2019, 16:23

Hallo zusammen,

hier kommt ein fertiges Beispiel zur NMEA-Anzeige mit dem M5Stack.
Es funktioniert per WLAN mit meinem Gateway, sollte aber auch mit anderen WLAN fähigen NMEA Datenquellen funktionieren (Position perr GGA Sequenz).
Ich habe hierzu diese Code-Basis (https://www.hackster.io/ptschulik/simple-gps-tracker-d3500e) so erweitert, dass die NMEA Daten per WLAN/TCP akzeptiert werden.

SSID, hostname und port sind im Programm anzupassen.

Und die Höhe habe ich COG ersetzt. Die Höhe ist beim Segeln ja relativ uninteressant.


Viele Grüße
Andreas


Prima Geschichte. Sollten wir uns jetzt nicht mal darum kümmern, wer uns in China eine kleine Auflage von custom LCD-Displays herstellt? Transflektiv, c. 15 x 15 cm mit einer bestimmten Anordnung von 7-Segment-Zahlen...
Selbstgeschneiderte Mastdisplay... 8o

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Montag, 16. September 2019, 16:44

@Homberger:

So in etwa hatte ich mir das vorgestellt mit dem M5Stack. Nur die Zahlen sind etwas zu klein. Dann muss man das Display in direkter Nähe haben, um was ablesen zu können.

Ich bin gerade dabei die wichtigsten Daten aus OpenPlotter als fertige Seiten auf den M5Stack zu bekommen. Dann könnte man das Teil als Anzeigedisplay für verschiedenste Daten verwenden. Die Parametrierung für WLAN-Settings und Port müsste man aber noch über eine Webseite vornehmen können, da nicht jeder programmieren kann. Dann hätte man eine Plug and Play Lösung, die vielseitig benutzbar wäre. Momentan muss ich das bei mir auch noch reinkompilieren. Ich werde aber noch eine Webseite dafür erstellen.

Ich habe mir den M5Stack Fire noch zugelegt. Der ist noch wesentlich besser als Display zu verwenden. Der hat eine Ladeschale mit Magnet-Dock und kann darüber geladen werden. Programmieren ist darüber leider nicht möglich. Mit dem Dock ist das Display sehr praktisch. Es kann vor Ort im Dock bleiben und wenn man es benötigt, dann nimmt man es ab und benutzt es dort wo man es haben möchte. Zudem ist die Batterie mit 600mAh 4x größer. Damit ist man dann ca. 1h autark. Zusätzlich gibt es noch ein Mikrofon und zwei seitliche LED-Leisten. Die könnte man als Warnblinker verwenden, wenn z.B. Grenzwerte überschritten sind. Eine akustische Tonausgabe ist auch möglich.

Norbert
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