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Robotrontechnik-Forum » Technische Diskussionen » ESP32 mit SD-Karten-shield als Wetterstation » Themenansicht

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Thread - Seiten: -1-

000
21.06.2024, 21:07 Uhr
wpwsaw
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moin, moin,

da hier ja doch einige Leute sich mit anderer Elektronik speziell auch mit ESP32 und C-Prog beschäftigen möchte ich hier mein Projekt mal anbringen um einige Fragen stellen zu können.

ich hatte vor zwei Jahren damit angefangen meine alten Wetterstationsteile meiner defekten WS3600 (TX11-Regenmesser; TX13-Temp und Feuchtigkeit; TX12 Wind/Windrichtung) aufzuarbeiten und einneues Kernstück (ESP32-Himalaya) hinzu zu fügen. Erst einmal alles auf einem Steckbrett.

In diesem Jahr lag mir der Kram im Wege, beste Lösung - fertig stellen. Also habe ich die Programmierung in der Arduini-IDE noch einmal neu gestaltet (aus vielen im Internet gefundenen Teilprogrammen zusammen gestellt) mit diesem Ergebnis

http://93.217.59.133/WetterWPW.html (nur temporär)

in den letzten Tagen habe ich dann dem neuen Kern das alte Wettergehäuse (TX13) spendiert. Sie hängt nun probeweise an meinem Fenster, da ich noch auf meine aktive USB-Verlängerung und einem Wetterschutzkasten für das Steckernetzteil warte.

wie ihr oben im Link sehen konntet läuft die Software, aaaaber es fehlt etwas.

Zur Erklärung:
der ESP32 läuft als WLAN Webserver. In den Teilprogrammen werden alle Sensoren ausgelesen und in Variablen gespeichert. Diese werden im Hauptprogramm zusammen gefasst und an die Website übergeben.

Als 1.
ich möchte, dass die Daten auf der SD-Karte in einer Datei (Tagesdatum als Dateiname) gespeichert werden und alle 10 minuten ein neuer Datensatz in die Datei eingefügt wird.(als Text

und 2.
das ich die Daten von der SD-Karte wieder auslesen kann entweder über die Webseite als Downloadfunktion oder mit einem kleinen Programm über die USB-Verbindung

also ohne die SD Karte aus dem Slot ziehen zu müssen.

Ich möchte dann die Dateien in Excel weiter bearbeiten

ich habe schon eine Experimente (Schreiben/Lesen) mit der SD Karte gemacht, das würde ich auch noch hinbekommen. Aber ein Herunterladen der Dateien von der SD Karte und danach das Löschen der Dateien, da fehlt mir die Paraxis im Umgang mit dieser Programmiersprache.

Es werden garantiert Profis unter euch sein die mich etwas unterstützen könnten

Danke schon im Voraus

wpw
--
RECORD, CRN1; CRN2; PicoDat; LC80; Poly880; KC85/2,3,4,5 ; KC87; Z1013; BIC; PC1715; K8915; K8924; A7100; A7150; EC1834; und P8000 ab jetzt ohne Tatra813-8x8 aber mit W50LA/Z/A; P3; ES175/2 und Multicar M25 3SK; Barkas B1000 HP

Dieser Beitrag wurde am 22.06.2024 um 15:57 Uhr von wpwsaw editiert.

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001
22.06.2024, 13:57 Uhr
Ordoban

Zu 1. brauchst du:
- einen Timer, der alle 10min auslöst: Beispiel in https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/system/esp_timer/
- Zugriff auf die SD-Karte als Dateisystem: Beispiel in https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/storage/sd_card/sdmmc/
In dem Beispiel wird eine Datei neu erzeugt: fopen(path, "w");. Um an eine bestehende Datei Daten anzuhängen wird stattdessen fopen(path, "a"); benutzt.

Zu 2. Ein Webserver beim ESP besteht aus Handlern (=Modul-artige Unterprogramme), für jede URL oder Transfertyp einer. Du müsstest in deinen bestehenden Webserver einen neuen Handler für den Download einfügen.
In https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/protocols/http_server/file_serving/main/file_server.c ist ein gutes Beispiel wie das aussehen könnte (Zeile 212+ static esp_err_t download_get_handler(httpd_req_t *req))
Edit:
Das Beispiel enthält auch einen Handler zum löschen von Dateien. (Zeile 407+ static esp_err_t delete_post_handler(httpd_req_t *req))
Es benutzt einen Teil der URL als Dateinamen. Da du vermutlich immer den selben Dateinamen verwendest, kann dein Handler deutlich kürzer werden.
--
Gruß
Stefan

Dieser Beitrag wurde am 22.06.2024 um 14:29 Uhr von Ordoban editiert.

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002
22.06.2024, 14:35 Uhr
wpwsaw
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Hallo Stefan,

vielen Dank,

werde ich mal einzeln testen und dann versuchen bei mir einzubauen

gruß
wpw
--
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003
22.06.2024, 16:13 Uhr
wpwsaw
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...so, Bauseitig habe ich jetzt bis auf ein paar fehlenden V4A Schrauben alles fertig. Dazu musste ich mal wieder in den Katakomben meines Hauses herumkriechen

diese Kabelansammlungen ziehen sich links und rechts in den Dachschrägen über die Länge des ganzen Hauses entlang ;-)

aber es hat sich aus meiner Sicht gelohnt.

jetzt kann ich das SD-Kartenproblem angehen

wpw
--
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Dieser Beitrag wurde am 22.06.2024 um 16:13 Uhr von wpwsaw editiert.

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004
25.06.2024, 09:57 Uhr
JoergR

Das ESP32-IDF bietet auch die Möglichkeit, Daten dauerhaft im Flash zu speichern, Thema: NVS (Non-volatile storage). Ich könnte mir vorstellen, dass es entsprechende Funktionen auch in der Arduino-Welt gibt.
Wenn man vom Flash eine 1MB-Partition abzweigt, sollten sich Wetterdaten von einigen Monaten speichern lassen, die einen Stromausfall und sogar das Flashen einer neuen Firmware überstehen. Alles Nötige hat Dein NodeMCU onboard und Du umgehst Kontaktprobleme am SD-IF, die bei nicht idealen Umgebungsbedingungen in der Wetterstation auftreten werden.

Gruß
Jörg

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005
25.06.2024, 10:29 Uhr
wpwsaw
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guten Morgen und danke für deine Antwort

darüber hatte ich auch schon einmal nachgedacht. Ich bin nur nicht so gut in C++ und im Umgang mit dem ESP32.

Es ist ein ESP32 Himalaya Matrix-Core. Das C++ Programm ist jetzt schon 1 MB.

Mein ESP hat 4MB Flash und ich habe schon 1,26MF für den Filemanager abgezweigt.

Leider habe ich noch 2 andere Problemchen

1. der Regensensor arbeitet mit einem RED Kontakt und löst bei jedem Schalten einen Interrupt im ESP aus. Leider kommt es mehr oder weniger vor, dass er ohne Regen auch impulse zählt.
2. Mein P3 steht auf der Hebebühne und das vordere Differenzial liegt auf der Werkbank ;-(

aber ich bin ab und zu am Testen von neuen Ideen für meine Wetterstation

gruß
wpw
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006
18.07.2024, 13:30 Uhr
rm2
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Hallo wpw,

in:
https://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb/showtopic.php?threadid=19070 #008

ist die angezeigte Temperaturauflösung 0.1 °
und die Luftdruckauflösung 0.1 bzw 0.01 hPa

Wie sieht deine Fehlertoleranzanalyse über diese Meßsysteme aus?

Zur Messung Windgeschwindigkeit:
- Windmessung mit "Schlaffunktion", wie willst Du die Winsspitzen erfassen?

Beispiel mit ca. 16000 erfassten Messpunkten pro Tag, kommerzielle Windmessung
in einem Leitsystem, 5 Sekunden-Aufzeichnung:

Der DWD veröffentlicht nur 10 min Mittelwerte, die intern aufgezeichneten
3 Sekunden-Werte sind nicht zugänglich. Die Natur funktioniert aber nicht
mit Mittelwerten.

Hier mal Beispiele der Auflösung von ca. 16000 Messwerten /Tag:

http://www.ycdt.de/wind\trend-analyse.htm

mfg ralph
--
.
http://www.ycdt.net/mc80.3x . http://www.ycdtot.com/p8000
http://www.k1520.com/robotron http://www.audatec.net/audatec
http://www.ycdt.de/kkw-stendal

Dieser Beitrag wurde am 18.07.2024 um 13:32 Uhr von rm2 editiert.

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007
18.07.2024, 20:05 Uhr
wpwsaw
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Hallo Ralph,

ich bin ja schon weiter, vor allem mit der Darstellung.

zu deinen Fragen,

ich weiß, da ich auch Messtechniker bin, ein oder zwei Stellen hinter dem Komma ist bei Temperatur- oder Druckmessung in Normalanwendungen nicht real, sieht aber schön aus.

ich nutze den BMME280 und habe mich mit der Genauigkeit und Auflösung nicht beschäftigt, nutze aber 2 Stellen hinter dem Komma.

Für die Windgeschwindigkeit nutze ich von meiner alten WS3600 den WS2300-15 (TX12)

das mit der Schlaffunktion ist nicht mehr notwendig, da ich ja den esp32 mit einem NT nutze, also keine Batterie.

ich habe jetzt den Dreh heraus, wie ich die Daten auf SD Karte schreiben kann, zur Info, der ESP32 läuft als Webserver und die Website mit den Wetterdaten ist per WLAN erreichbar. Hatte ich ja oben zeitweise freigeschalten.

die Aufzeichnungsrate auf SD Karte habe ich noch nicht festgelegt, wird aber von der Abfragezeit meines Regensensors beeinflusst. (TX11) der hat ein RED Kontakt welcher mit einem Magneten an einer Wippe über einen Filter geschalten wird.

der löst einen Interrupt aus und erhöht den Regenzähler. Leider stört irgend etwas und erhöht auch ohne Regen den Zähler. Der Einfluss kommt zu 99,9% vom USB Kabel, welches nur zum Programmupdate genutzt wird (aktiv 10m). Wenn ich es im PC stecken lasse , passiert es nicht so häufig. Liegt der Stecker neben dem PC regnet es laut Sensor ständig ;-))

da bin ich noch auf der Suche einer Erklärung

gruß und danke

wpw
--
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Dieser Beitrag wurde am 18.07.2024 um 20:06 Uhr von wpwsaw editiert.

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008
18.07.2024, 20:54 Uhr
Bert

Ist an D3 der interne Pullup aktiviert?
Ggf. noch einen externen Pullup mit dranmachen.
CMOS-Eingänge mit undefiniertem Potential sind sehr feinfühlige Antennen.

Oder mal C1 auf 1 µF (oder so) vergrößern, statt 10 nF.

Hilfreich sind auch niederimpedante GND-Leitungen, die nur an einem Punkt zusammengeführt werden.

Vielleicht unterdrückt was davon den vom USB ausgelösten Regen...

Grüße,
Bert

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009
18.07.2024, 20:58 Uhr
Ordoban

Hast du für den PIN schon den Glitchfilter aktiviert? Bei unserem VGA-Projekt hat das geholfen:

Quellcode:


#include "driver/gpio_filter.h"

Quellcode:


    gpio_glitch_filter_handle_t filter = NULL;
    gpio_pin_glitch_filter_config_t config =
    {
        .clk_src = GLITCH_FILTER_CLK_SRC_DEFAULT,
        .gpio_num = PIN_NUMMER,
    };
    ESP_ERROR_CHECK(gpio_new_pin_glitch_filter(&config, &filter));
    ESP_ERROR_CHECK(gpio_glitch_filter_enable(filter));

--
Gruß
Stefan

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010
18.07.2024, 21:49 Uhr
wpwsaw
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@Bert

externer 10kOhm Pullup vorhanden, mit und ohne internen Pullup

auf der Lochrasterplatine (000) habe ich mehrere Leiterzüge GND und 3,3V

aber der Einfluss wird wohl nicht vom "D1" kommen (D3 auf der Zeichnung war nur ein Beispiel) sondern, wie ich geschrieben, vom USB Kable, warum auch immer.

@Ordiban

was bewirkt der Glitchfilter?

wpw
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011
18.07.2024, 22:26 Uhr
wpwsaw
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...vielleicht noch eine Ergänzung, Windsensor und Regensensor sind jeweils durch ein 5m langes 4poliges Flachkabel über RJ12 mit dem ESP32 verbunden. Die Filterschaltung befindet sich am RED-Kontakt des Regensensors.

Mit dem Windsensor gibt es keine Probleme

wpw
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012
19.07.2024, 06:23 Uhr
Ordoban

Zitat:

wpwsaw schrieb
was bewirkt der Glitchfilter?

Eine Art von Tiefpass-Filter, der filtert sehr kurze Impulse raus.

Zitat:

wpwsaw schrieb
...vielleicht noch eine Ergänzung, Windsensor und Regensensor sind jeweils durch ein 5m langes 4poliges Flachkabel über RJ12 mit dem ESP32 verbunden. Die Filterschaltung befindet sich am RED-Kontakt des Regensensors.

Aaaaha. Dann verschieb mal die Filterschaltung direkt zum Eingang des ESP. Ich vermute, dass du dir auf der langen USB-Leitung Störungen auf GND oder +5V einfängst. Die greifen dann in dem Sensorkabel auf die Signalleitung über. Warum nicht beim Windsensor? Lass mich raten: das Signal liegt im Flachbandkabel weiter weg. Die Eingänge der ESP's sind sehr empfindlich. Die reagieren schon auf sehr kurze Impulse.
--
Gruß
Stefan

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013
19.07.2024, 08:48 Uhr
wpwsaw
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....danke werde ich mal testen, aber ich werde erst einmal meinen Versuchsaufbau dazu bringen den gleichen Fehler zu machen,

wenn ich den W50 gemacht habe, mein neues ODB1-Testgerät getestet habe, dann sind da noch die defekten NT vom 8915 und der nicht funktionierende 6316 :-(. In den letzten Tagen habe ich noch einen 190E zum Oldtimer gemacht, Gestern war die Abnahme

wpw

P.S. komisch ist, das seid gestern keine unzulässige Regenmenge gezählt wurde...
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014
21.07.2024, 15:55 Uhr
karsten33

Zitat:

wpwsaw schrieb

wenn ich den W50 gemacht habe, mein neues ODB1-Testgerät getestet habe, dann sind da noch die defekten NT vom 8915 und der nicht funktionierende 6316 :-(. In den letzten Tagen habe ich noch einen 190E zum Oldtimer gemacht, Gestern war die Abnahme

wpw

Das ist Doch mal ein Gespann! Respekt!

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015
21.07.2024, 17:17 Uhr
wpwsaw
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....na ja, Gespannchen

hier ein bisschen mehr

das ist besser (18,75m)

und das ist am besten, bei Tag (22m)

und bei Nacht

wpw ;-))
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016
06.08.2024, 19:15 Uhr
wpwsaw
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Guten Abend

da ich nun nach 2 Jahren es endlich geschafft habe meinen 2,5l Horchmotor davon zu überzeugen so zu laufen wie ein 64 Jahre alter 2,5l Benzinmotor zu laufen hat ;-)))

und meine 6316 auch wieder laufen, konnte ich mich wieder um das Problem "Regenmesser meiner Wetterstation" kümmern, der ja immer noch Regen anzeigt obwohl die Sonne scheint.

Da mir bisher keine hilfreichen Ideen über den Weg gelaufen sind habe ich heute morgen einfach die Metallumrandung des USB Steckers mit dem Schutzleiter verbunden und siehe da, seit heute morgen keine Zählererhöhung des Regenzählers mehr.

Eigentlich logisch, mehrere Sensoren am ESP mit 5m Flachbandkabel direkt angeschlossen, der ESP in einem Kunststoffgehäuse und ein 10m langes USB-Kabel.

Auch mein Problem mit dem schreiben der Messdaten in eine Datei auf der SD Karte funktioniert. Ich bin jetzt dabei das gleiche mit einer Tagesdatei zu realisieren.

Auch das Lesen der Datei und das Löschen dieser von der SD Karte habe ich erst einmal mit einer zweiten Firmware als FTP-Server realisiert. Ziel wäre natürlich in einer weiteren Webseite auf dem schon vorhandenen Wetter-Webserver der Firmware diese Funktion unter zu bringen.

Gruß
wpw
--
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017
11.08.2024, 17:24 Uhr
wpwsaw
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...leider scheint mein Problem nicht ganz verschwunden zu sein. Wenn ich elektrische Schalthandlungen in der Elo Werkstatt vornehme (z.B. PC ein/aus) taucht immer noch mal wieder eine ungewollte Regenzählererhöhung auf.

Kann man an dem z.Z. unbenutzen USB-Anschluss des ESP32 den Schirm, GND und die Datenleitungen zusammen auf den Schztzleiter legen?

bei meinem Parallelobjekt auf dem Steckbrett habe ich diese Störungen noch nicht reproduzieren können.

Gruß
wpw
--
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018
11.08.2024, 19:05 Uhr
Bert

Zitat:

wpwsaw schrieb
Wenn ich elektrische Schalthandlungen in der Elo Werkstatt vornehme (z.B. PC ein/aus) taucht immer noch mal wieder eine ungewollte Regenzählererhöhung auf.

Also wandern da irgendwo Transienten durch die Umgebung, die es bis zum Regensensor schaffen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Transiente#Stromnetz

Also nächstes wäre der Kopplungspfad interessant:
Induktiv, galvanisch oder kapazitiv:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Vertr%C3%A4glichkeit#/media/Datei:Kopplungsarten.svg

Erst dann kann man gezielt was dagegen unternehmen. Entweder an der Quelle (=Werkstatt) oder an der Senke (=Regensensor).

An einem ungenutzten USB-Anschluss würde ich die Datenleitungen nie hart auf GND legen. Man weiß nie, was der Controller mit diesen Pins wirklich macht.

Für lange Leitungen braucht man ESD-Schutz (Serienwiderstand + TVS Diode) und EMV-Schutz (z.B. eine Ferritperle).

Hast Du schon mal testweise einen Klappferrit um Deine USB-Leitung gelegt?

Viele Grüße,
Bert

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019
12.08.2024, 09:21 Uhr
wpwsaw
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Guten Morgen Bert,

ich hatte zwar gestern schon geantwortet, aber der Beitrag ist weg, vielleicht habe ich ihn nicht abgeschickt. .....

den Aufbau hatte ich ja in 005 schon beschrieben. Die einzige Verbindung zu anderen elektrischen Systemen ist das 5V NT und jetzt der SL am Schirm des USB Kabels, welches unbenutzt auf dem Tisch liegt weil es nur zur Firmwareübertragung zum ESP genutzt wird. Die Datenverbindung geht über WLAN. An dem USB Kabel ist schon ein Gnubbel dran, habe aber noch einen 2. Ferrit dran gemacht. Heute Morgen war 1 Impuls drauf.

Den gleichen Aufbau habe ich auf einem Steckbrett (nicht eingefercht in das alte Wetterschutzgehäuse) konnte aber bisher diesen Effekt nicht reproduzieren.

Gruß
wpw
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020
12.08.2024, 17:45 Uhr
ambrosius

Könnte das evtl. auch an natürlichen Entladungen (Gewitter z.B.) liegen, welche dann direkt einstreuen?
--
viele Grüße
Holger

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021
12.08.2024, 18:17 Uhr
wpwsaw
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Hallo Holger,

nein, im Moment ist ja nichts......

ich war vorhin in der Werkstatt und habe nur Fenster zu gemacht und das Rollo halb herunter gelassen... und schon hat er einmal weiter gezählt....

wpw

kann natürlich Zufall sein, aber so oft?
--
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Dieser Beitrag wurde am 12.08.2024 um 18:32 Uhr von wpwsaw editiert.

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022
12.08.2024, 19:30 Uhr
ambrosius

Na ja, vielleicht streut irgendetwas anderes ein? Manchmal hat man es ja auch, daß bei einem Kofferadio sich der Empfang ändert, wenn man sich im Raum bewegt. Fenster zu und Rollo waren aber bestimmt nicht die Ursache. Und elektrische Entladungen in der Luft müssen ja nicht immer in Blitzen enden.
--
viele Grüße
Holger

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023
12.08.2024, 22:07 Uhr
Andre.as

Rollo ist ganz gemein, da geht mein DELL Monitor kurz aus...

viele Grüße
Andreas

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024
12.08.2024, 22:40 Uhr
wpwsaw
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...mechanisches Rollo....
--
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025
13.08.2024, 17:47 Uhr
Ordoban

Auch wenn ich mich wiederhole:

Zitat:

Ordoban schrieb

Zitat:

Einfach mal einen kleinen Kondensator zwischen Eingang und Masse direkt am ESP32-Modul löten. Das dürfte alle Störungen rausfiltern.
--
Gruß
Stefan

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