Günstigen Windmesser (Anemometer) selbst bauen – Arduino-Projekt

Komponenten und Zubehör

Projektbeschreibung

Übersicht

Ein Anemometer misst die Windgeschwindigkeit und ist ein klassisches Instrument jeder Wetterstation. Kommerzielle Sensoren kosten oft ca. 80 $ – zu viel für Studentenprojekte. Deshalb hier eine kostengünstige Eigenbau-Lösung.

Funktionsprinzip

Ein DC-Motor wandelt elektrische Energie in mechanische um. Umgekehrt erzeugt ein mechanisch gedrehter Motor elektrische Spannung (Generatorprinzip). Wenn Wind den Motor antreibt, entsteht eine messbare Spannung, die der Arduino an einem Analogeingang einliest.

Aufbau

1. Proof of Concept: Motorwelle per Hand drehen → LED an den Motoranschlüssen leuchtet auf.
2. Arduino-Anschluss: Plus-Pol des Motors an Analogpin A0, Minus an GND.
3. Flügelrad: Vier identische Plastiklöffel paarweise zusammenkleben und kreuzförmig auf die Motorwelle montieren.
4. Montage: Motor an einem langen Stift (z. B. Bleistift) befestigen, der in einem Ständer steckt. Arduino und eine Status-LED (PWM-Pin 9) ebenfalls am Ständer anbringen.

Arduino-Code

int ledPin = 9;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  int sensorValue = analogRead(A0);
  // 0-1023 auf 0-250 für LED-PWM abbilden
  analogWrite(ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50);
  if (sensorValue > 0) {
    Serial.println(sensorValue);
    Serial.print(" ");
  }
}

Der serielle Plotter der Arduino IDE zeigt die Windgeschwindigkeitsverläufe grafisch an.

Verbesserungspotenzial

• Motorwahl: Ein 5-V-Motor mit starken Magneten braucht viel Wind. Besser: kleiner, leichter Drohnenmotor mit Permanentmagneten.
• Niedrige Drehzahl / hohe Spannung: Ein Motor mit niedriger KV-Zahl liefert bei geringer Drehzahl mehr Spannung. Alternativ Getriebeübersetzung nutzen.
• Spannungsschutz: Ein 3-V-Motor erzeugt maximal ~3 V, sicher für Arduino-Eingänge (max. 5 V).

Schaltplan & Dateien

Ein Fritzing-Schaltplan (windspeed_vjCOz66xkI.fzz) liegt bei.