{"id":145,"date":"2019-11-20T11:35:44","date_gmt":"2019-11-20T11:35:44","guid":{"rendered":"https:\/\/open-boat-projects.org\/?page_id=145"},"modified":"2022-01-07T10:04:46","modified_gmt":"2022-01-07T10:04:46","slug":"nmea2000-and-esp32","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/nmea2000-and-esp32\/","title":{"rendered":"NMEA2000 und ESP32"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wichtige-hinweise\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten.<\/strong><\/em><\/a><\/p>\n<p>NMEA2000 verdr\u00e4ngt zunehmend NMEA0183 als Standard. Leider ist NMEA2000 ein recht komplexes Protokoll und lange war es kaum m\u00f6glich eigene Projekte zu realisieren. Das hat sich mit der NMEA2000 Library von Timo Lappalainen ge\u00e4ndert (<a href=\"https:\/\/github.com\/ttlappalainen\/NMEA2000\">https:\/\/github.com\/ttlappalainen\/NMEA2000<\/a>).<\/p>\n<p>Die Library unterst\u00fctzt unterschiedliche Microcontroller, darunter den ESP32. Der ESP32 von Espressiv ist sehr leistungsf\u00e4hig und dank WLAN und CAN-Bus-Schnittstelle bestens f\u00fcr eigene Projekte geeignet.<\/p>\n<p>Die hier beschriebenen Projekte nutzen die NMEA2000 Library und den ESP32 (<a href=\"https:\/\/www.amazon.de\/AZDelivery-NodeMCU-Development-Nachfolgermodell-ESP8266\/dp\/B071P98VTG\">ESP32 NODE MCU)<\/a>. Die Programmierung erfolgt sehr einfach in der Arduino Entwicklungsumgebung.<\/p>\n<p>Die Projekte sind im Detail auf GitHub (inklusive Hard- und Software) dokumentiert: <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">https:\/\/github.com\/AK-Homberger<\/a>.<\/p>\n<p>Folgende Projekte sind bisher umgesetzt und k\u00f6nnen leicht nachgebaut oder modifiziert\/erweitert werden:<\/p>\n<ul>\n<li>NMEA2000 zu NMEA0183 WLAN-Gateway<\/li>\n<li>NMEA2000 M5Stack Daten-Display<\/li>\n<li>NMEA2000 Daten-Sender<\/li>\n<li>NMEA2000 Daten-Recorder<\/li>\n<\/ul>\n<p>F\u00fcr die Messe wurden die wesentlichen Komponenten auf einem Demo-Board zusammengestellt. Damit l\u00e4sst sich das Zusammenspiel der Komponenten anschaulich darstellen:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-545\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L.jpg\" alt=\"\" width=\"2353\" height=\"1699\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L.jpg 2353w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L-300x217.jpg 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L-1024x739.jpg 1024w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L-768x555.jpg 768w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L-1536x1109.jpg 1536w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/NMEA2000ES32-L-2048x1479.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 2353px) 100vw, 2353px\" \/><\/p>\n<p>Die Seatalk-Autopilot-Fernbedienung ist ebenfalls auf dem Demo-Board enthalten, wird aber auf einer eigenen Seite erkl\u00e4rt (<a href=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/diy-fernbedienung-fur-autopilot-raymarine\/\">https:\/\/open-boat-projects.org\/diy-fernbedienung-fur-autopilot-raymarine\/<\/a>).<\/p>\n<p>Das Simulator-Board ist nur f\u00fcr die Messe und dient Demonstrationszwecken. Es empf\u00e4ngt simulierte Daten \u00fcber USB-Seriell von einem PC, wandelt sie in NMEA2000 PGNs und sendet sie an den CAN-Bus. Der Simulator wurde mit dem <a href=\"https:\/\/github.com\/ttlappalainen\/NMEA2000\/tree\/master\/Examples\/ActisenseListenerSender\">ActisenseListenerSender <\/a>von Timo Lappalainen realisiert. Das Wifi-Gateway empf\u00e4ngt die NMEA2000-Daten vom CAN-Bus und versorgt damit andere Exponate auf dem Messestand mit simulierten Daten.<\/p>\n<p><strong>NMEA2000 zu NMEA0183 WLAN-Gateway<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Das <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\/NMEA2000WifiGateway-with-ESP32\">WiFi-Gateway<\/a> empf\u00e4ngt die Daten vom NMEA2000 CAN-Bus und wandelt sie zu NMEA0183.<\/li>\n<li>Die NMEA0183-Daten werden per WLAN bereitgestellt (NMEA0183 \u00fcber TCP, Port 2222).<\/li>\n<li>Die Daten k\u00f6nnen von vielen Komponenten dargestellt\/genutzt werden. Zum Beispiel: OpenCPN, AVnav, Tablet mit NMEA-Software, &#8230;).<\/li>\n<li>Das Gateway liefert die Daten auch im JSON-Format. Die Daten k\u00f6nnen dann drahtlos mit dem M5Stack Daten-Display angezeigt werden.<\/li>\n<li>Das Projekt auf GitHub enth\u00e4lt zus\u00e4tzlich noch einen NMEA0183 Multiplexer (serieller Eingang f\u00fcr AIS Daten) und Spannungs-\/Temperatur\u00fcberwachung. Diese Funktionen sind jedoch optional.<\/li>\n<\/ul>\n<p>WiFi-Gateway Prototype:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-621\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/WiFi-Gateway-Prototype-1-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"713\" height=\"534\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/WiFi-Gateway-Prototype-1-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/WiFi-Gateway-Prototype-1-300x225.jpg 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/WiFi-Gateway-Prototype-1-768x576.jpg 768w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/WiFi-Gateway-Prototype-1.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 713px) 100vw, 713px\" \/><\/p>\n<p>M5Stack und AVnav auf 7&#8220; Autoradio mit Daten vom WiFi-Gateway:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-627 \" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/IMG_1169.jpg\" alt=\"\" width=\"715\" height=\"536\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/IMG_1169.jpg 1024w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/IMG_1169-300x225.jpg 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/IMG_1169-768x576.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 715px) 100vw, 715px\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>NMEA2000 M5Stack Daten-Display<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Der <a href=\"https:\/\/m5stack.com\/\">M5Stack<\/a> ist ein fertiges Produkt mit einem ESP32 und Geh\u00e4use. Durch das integrierte Display, den eingebauten Akku und die Tasten eignet es sich besonders gut zur Anzeige von NMEA-Daten.<\/li>\n<li>Die auf dem Demo-Board enthaltene Version des <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\/M5Stack-Wifi-NMEA-Display-JSON\">Daten-Displays<\/a> (oben links) empf\u00e4ngt die Daten im JSON-Format drahtlos vom WiFi-Gateway.<\/li>\n<li>Die Datentypen k\u00f6nnen leicht erweitert werden. Bisher werden folgende Daten angezeigt: LAT\/LON, COG, SOG, Heading, STW, Ruderwinkel, Wassertiefe, Triplog, Sumlog sowie die Daten vom NMEA2000 Daten-Sender: Temperatur, Dieseltank und Motordrehzahl.<\/li>\n<li>Auf <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\/M5Stack-NMEA-2000-Display-CAN-BUS\">GitHub<\/a> ist auch eine Version des Displays verf\u00fcgbar, das die Daten direkt vom NMEA2000 Bus liest und anzeigt. Optional fungiert das M5Stack-Modul auch als WiFi-Gateway. Damit ist ein NMEA2000 zu NMEA0183 WLAN-Gateway ohne L\u00f6tarbeiten zu realisieren.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-622\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/M5Stack-Display-CAN-Bus-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"719\" height=\"539\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/M5Stack-Display-CAN-Bus-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/M5Stack-Display-CAN-Bus-300x225.jpg 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/M5Stack-Display-CAN-Bus-768x576.jpg 768w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/M5Stack-Display-CAN-Bus.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 719px) 100vw, 719px\" \/><\/p>\n<p><strong><br \/>\nNMEA2000 Daten-Sender<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Der <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\/NMEA2000-Data-Sender\">NMEA2000 Daten-Sender<\/a> misst unterschiedliche Werte im Boot (hier Temperatur, Tanklevel, Motordrehzahl) und sendet sie als NMEA2000-Daten.<\/li>\n<li>Diese NMEA2000-Daten k\u00f6nnen von nahezu allen modernen Multifunktionsdisplays empfangen und angezeigt werden.<\/li>\n<li>Die Temperatur wird \u00fcber einen DS18B20-Sensor gemessen (leicht durch weitere Sensoren erweiterbar).<\/li>\n<li>Die Schaltung auf GitHub ist f\u00fcr einen Tankgeber TGT 200 von Philippi ausgelegt (Widerstand 5-180 Ohm).<\/li>\n<li>Die Motordrehzahl wird an der Lichtmaschine gemessen (Klemme W).<\/li>\n<li>Die Schaltung und das Programm k\u00f6nnen leicht f\u00fcr weitere Messdaten erweitert werden.<\/li>\n<li>F\u00fcr das Demo-Board wird der Tanklevel und die Motordrehzahl \u00fcber Potentiometer simuliert.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><br \/>\nNMEA2000 Daten-Recorder<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Der <a href=\"https:\/\/github.com\/AK-Homberger\/NMEA2000-VoyageDataRecorder\">NMEA2000 Daten-Recorder<\/a> liest s\u00e4mtliche Daten vom NMEA2000 Bus und speichert sie auf einer SD-Karte.<\/li>\n<li>Die Daten k\u00f6nnen in unterschiedlichen Formaten gespeichert werden: NMEA0183, Seasmart, Actisense).<\/li>\n<li>Neben dem ESP32 (hier Node MCU) wird nur eine SD-Karte und ein CAN-Bus-Transceiver ben\u00f6tigt.<\/li>\n<li>Optional kann auch ein M5Stack-Modul eingesetzt werden. Dieses enth\u00e4lt bereits einen SD-Kartenleser.<\/li>\n<li>Der Daten-Recorder ist nicht auf dem Demo-Board enthalten.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-546\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/ESP32-SD.png\" alt=\"\" width=\"584\" height=\"524\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/ESP32-SD.png 891w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/ESP32-SD-300x269.png 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/ESP32-SD-768x689.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 584px) 100vw, 584px\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten. NMEA2000 verdr\u00e4ngt zunehmend NMEA0183 als Standard. Leider ist NMEA2000 ein recht komplexes Protokoll und lange war es kaum m\u00f6glich eigene Projekte zu realisieren. 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