Ua tiav DIY Raspberry Pi Weather Station Nrog Software: 7 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Rov qab rau lub Ob Hlis lig Kuv pom cov ntawv tshaj tawm no ntawm Raspberry Pi site.

www.raspberrypi.org/school-weather-station-…

Lawv tau tsim Raspberry Pi Weather Stations rau Cov Tsev Kawm Ntawv. Kuv lig xav tau ib qho! Tab sis lub sijhawm ntawd (thiab kuv tseem ntseeg tias tseem sau qhov no) lawv tsis muaj rau pej xeem pom (koj yuav tsum yog nyob hauv pawg xaiv ntawm cov neeg sim). Zoo, Kuv xav tau thiab kuv tsis xav tias zoo li plam ntau pua daus las rau cov neeg thib peb uas twb muaj lawm.

Yog li, zoo li tus neeg siv qhia tau zoo, Kuv txiav txim siab los ua kuv tus kheej !!!

Kuv tau tshawb fawb me ntsis thiab pom qee qhov kev lag luam zoo kuv tuaj yeem pib kuv li. Kuv pom qee Cov Lus Qhia Zoo los pab nrog qee qhov Sensor lossis Raspberry PI cov ntsiab lus. Kuv txawm pom lub xaib no, uas tau them nyiaj av, lawv tau tsoo lub Maplin system uas twb muaj lawm:

www.philpot.me/weatherinsider.html

Ceev ceev txog ib hlis thiab kuv muaj cov haujlwm ua haujlwm yooj yim. Qhov no yog ua tiav Raspberry Pi Huab cua nrog tsuas yog lub hauv paus Raspberry Pi kho vajtse, lub koob yees duab, thiab qee qhov sib piv thiab cov ntsuas hluav taws xob los ua peb ntsuas. Tsis tau yuav cov ntsuas ntsuas ua ntej lossis ntsuas ntsuas nag, peb ua peb tus kheej! Nov yog nws cov yam ntxwv:

• Cov ntaub ntawv khaws tseg rau RRD thiab CSV, yog li tuaj yeem siv los yog xa tawm/ntshuam rau lwm hom ntawv.
• Siv Huab Cua Hauv Qab API kom tau txais cov ntaub ntawv txias zoo li keeb kwm qhov siab thiab qis, hli hli, thiab hnub tuaj/hnub poob.
• Siv Raspberry Pi Lub Koob Yees Duab los thaij duab ib pliag ib feeb (koj tuaj yeem siv lawv los ua sijhawm raws sijhawm).
• Muaj cov nplooj ntawv web uas tso saib cov ntaub ntawv rau cov xwm txheej tam sim no thiab qee qhov keeb kwm (lub xeem teev, hnub, 7 hnub, hli, xyoo). Lub vev xaib ntsiab lus hloov pauv nrog lub sijhawm nruab hnub (4 qhov kev xaiv: hnub tuaj, hnub poob, nruab hnub thiab hmo ntuj).

Tag nrho cov software rau sau thiab nthuav tawm cov ntaub ntawv yog nyob hauv Github, Kuv twb tau ua qee qhov kev taug qab kab laum, muaj kev thov nyob rau ntawd ib yam nkaus:

github.com/kmkingsbury/raspberrypi-weather…

Txoj haujlwm no yog qhov kev kawm paub zoo rau kuv, Kuv tau dhia dej tob rau hauv lub peev xwm ntawm Raspberry Pi tshwj xeeb nrog GPIO, thiab kuv ntaus qee qhov kev kawm paub mob ib yam nkaus. Kuv vam tias koj, tus nyeem ntawv, tuaj yeem kawm los ntawm qee qhov kuv raug sim thiab raug kev txom nyem.

Kauj ruam 1: Cov ntaub ntawv

Electronics:

• 9 Reed Switches (8 rau Kev Taw Qhia Cua, 1 rau Kev Ntsuas Dej Los nag, xaiv tau 1 rau qhov cua nrawm tsis siv Hall Sensor), Kuv siv cov no:
• 1 Hall Sensor (rau Cua Cua, hu ua anemometer) -
• Kub (https://amzn.to/2RIHf6H)
• Cov av noo (ntau qhov ntsuas cov av noo tuaj nrog ntsuas kub), Kuv siv DHT11:
• Siab (BMP tuaj nrog lub ntsuas kub hauv nws ib yam nkaus), Kuv siv BMP180, https://www.adafruit.com/product/1603, cov khoom no tam sim no tsis siv lawm tab sis muaj qhov sib npaug nrog BMP280 (https://amzn.to/2E8nmhi)
• Photoresistor (https://amzn.to/2seQFwd)
• GPS Chip lossis USB GPS (https://amzn.to/36tZZv3).
• 4 cov hlau nplaum muaj zog (2 rau lub ntsuas cua sov, 1 rau Kev Taw Qhia, 1 rau Kev ntsuas cua nag), Kuv siv cov hlau nplaum hauv ntiaj teb tsis tshua muaj, pom zoo heev) (https://amzn.to/2LHBoKZ).
• Ib txhais tes ntawm ntau yam resistors, Kuv muaj pob no uas tau ua pov thawj ua tau zoo tshaj lub sijhawm:

• MCP3008 - kom hloov pauv analog rau digital cov tswv yim rau Raspberry Pi -

Kho vajtse

• Raspberry Pi - Kuv xub siv 2 nrog Wireless adapter, tam sim no tau txais 3 B+ cov khoom siv nrog lub zog hloov kho ib yam. (https://amzn.to/2P76Mop)
• Pi Lub Koob Yees Duab
• Lub zog 5V lub zog hloov pauv (qhov no ua rau muaj kev thab plaub, thaum kawg kuv tau txais Adafruit ib, txwv tsis pub lub koob yees duab rub cov kua txiv ntau dhau thiab tuaj yeem/yuav dai tus Pi, nws nyob ntawm no: https://www.adafruit.com/products /501) Kuv

Cov ntaub ntawv:

• 2 Thrust Bearings (lossis skateboard lossis roller-skate bearings yuav ua haujlwm ib yam nkaus), Kuv tau txais cov no ntawm Amazon:
• 2 Cov ntaub thaiv dej tsis zoo (Kuv siv lub thaiv hluav taws xob los ntawm lub khw muag khoom lub thawv loj hauv cheeb tsam), tsis muaj teeb meem ntau, tsuas yog xav nrhiav lub thawv loj uas zoo uas yuav muaj chaw txaus thiab tiv thaiv txhua yam).
• Qee qhov PVC Yeeb Nkab thiab Kawg Kawg (ntau qhov ntau thiab tsawg).
• PVC mount brackets
• Ob peb nplooj ntawv ntawm Plexiglass nyias (tsis muaj dab tsi zoo nkauj heev).
• yas standoffs
• mini ntsia hlau (Kuv siv #4 tus ntsia liaj qhov rooj thiab txiv ntseej).
• 2 Yas Christmas Ntoo Ntoo - siv rau lub ntsuas cua sov, Kuv tau txais kuv li ntawm qhov chaw tos txais Hobby.
• Me quav
• Me me ntawm plywood.

Cov Cuab Yeej:

• Dremel
• Phom phom
• Soldering Hlau
• Multimeter
• Laum

Kauj Ruam 2: Cov Ntaub Ntawv Tseem Ceeb - Pi, GPS, Lub Koob Yees Duab, Lub Teeb

Lub hauv paus loj yog PI, Lub Koob Yees Duab, GPS thiab lub teeb pom kev zoo. Nws tau tsim los kom tsis txhob muaj dej vim nws nyob hauv tsev txhua qhov tseem ceeb, kev ntsuas ntsuas los ntawm cov chaw nyob deb thiab ib qho yog tsim los nthuav tawm/qhib rau cov ntsiab lus.

Cov kauj ruam:

Xaiv lub thawv ntawv, Kuv tau siv lub thawv txuas hluav taws xob, ntau lub thawv ntim cov phiaj xwm thiab cov dej tsis zoo yuav ua haujlwm ib yam nkaus. Lub ntsiab lus tseem ceeb yog nws muaj chaw txaus los tuav txhua yam.

Kuv daim ntawv thov muaj:

• Raspberry pi (ntawm qhov tsis pom kev) - Xav tau WIFI nti, tsis xav kom khiav Cat5e mus rau tom qab!
• Lub Koob Yees Duab (tseem nyob ntawm qhov tsis pom kev)
• GPS nti, txuas ntawm USB (siv lub sparkfun FTDI cable: https://www.sparkfun.com/products/9718) - GPS qhia latitude thiab longitude ntev, uas yog qhov zoo, tab sis qhov tseem ceeb dua, Kuv tuaj yeem tau txais lub sijhawm raug los ntawm gps ua!
• ob lub ethernet/miv 5 jacks los txuas Lub Hauv Paus Loj mus rau lwm qhov thaiv uas nyob nrog lwm lub ntsuas cua. Qhov no tsuas yog txoj hauv kev yooj yim ntawm kev muaj cov xov txuas ntawm ob lub npov, Kuv muaj kwv yees li 12 xaim, thiab ob lub cat5 muab 16 qhov sib txuas tau, yog li kuv muaj chav nthuav dav/hloov pauv ib puag ncig.

Muaj lub qhov rai nyob ntawm kuv lub hauv ntej rau lub Koob Yees Duab kom pom tawm ntawm. Cov ntaub ntawv nrog lub qhov rais tiv thaiv lub koob yees duab, tab sis kuv tau muaj teeb meem qhov liab liab coj ntawm lub koob yees duab (thaum nws tau yees duab) qhia tawm lub plexiglass thiab pom hauv daim duab. Kuv siv qee daim kab xev dub los txo qhov no thiab sim thiab thaiv nws (thiab lwm yam LEDs los ntawm Pi thiab GPS), tab sis nws tseem tsis tau 100%.

Kauj Ruam 3: 'Qhov Chaw Nyob' rau Qhov Kub, Vaum, Siab

Nov yog qhov kuv khaws Cov Kub, Vaum, thiab Kev ntsuas siab ntxiv nrog rau "nuv nce" rau qhov ntsuas cua nag, cua qhia thiab cua ntsuas cua.

Nws yog txhua yam yooj yim heev, pins ntawm no txuas ntawm tus ethernet cables rau tus pin xav tau ntawm Raspberry Pi.

Kuv sim siv Digital sensors qhov twg kuv tuaj yeem ua tau thiab tom qab ntawd ib qho Analog tau ntxiv rau MCP 3008 nws siv sijhawm txog 8 analog uas ntau dua li txaus rau kuv xav tau, tab sis muab chav rau txhim kho / nthuav dav.

Cov ntaub ntawv no qhib rau huab cua (nws yuav tsum yog qhov kub thiab txias, qhov siab thiab qhov siab). Cov qhov hauv qab tau nthuav tawm, yog li kuv tau muab qee qhov ntawm cov tshuaj tsuag tsuag ntawm Silicone Conformal Coating spray (koj tuaj yeem tau txais nws online lossis qhov chaw zoo li Fry's Electronics). Vam tias nws yuav tsum tiv thaiv cov hlau los ntawm kev ya raws, txawm tias koj yuav tsum tau ceev faj thiab tsis txhob siv nws ntawm qee qhov ntsuas.

Sab saum toj ntawm lub thawv ntawv kuj tseem yog qhov ntsuas cua cua haum. Nws yog qhov pov tseg, Kuv tuaj yeem tso cua nrawm lossis cua qhia rau saum, Kuv tsis pom muaj qhov zoo ntawm ib qho dhau ib qho. Zuag qhia tag nrho koj xav tau ob lub ntsuas cua (cua dir thiab nrawm) siab txaus qhov twg cov tsev, laj kab, teeb meem tsis cuam tshuam nrog kev ntsuas.

Kauj Ruam 4: Dej Ntsuas Dej

Kuv feem ntau ua raws cov lus qhia no kom ua qhov ntsuas qhov tseeb:

www.instructables.com/id/Arduino-Weather-St…

Kuv tau ua qhov no los ntawm plexiglass yog li kuv tuaj yeem pom dab tsi tshwm sim thiab kuv xav tias nws yuav txias. Zuag qhia tag nrho plexiglass ua haujlwm tau zoo, tab sis ua ke nrog Gluegun, roj hmab foob thiab tag nrho kev txiav thiab drilling nws tsis nyob twj ywm saib qhov qub, txawm tias muaj cov yeeb yaj kiab tiv thaiv.

Cov ntsiab lus tseem ceeb:

• Lub ntsuas cua yog qhov hloov pauv tau yooj yim thiab cov hlau nplaum kho zoo li lub pob nyem hauv RaspberryPi code, Kuv yooj yim suav cov thoob dhau sijhawm thiab tom qab ntawd hloov pauv tom qab rau "ntiv tes los nag".
• Ua kom nws loj txaus los tuav dej txaus kom ntxeev, tab sis tsis ntau npaum li nws xav tau ntau heev txhawm rau txhawm rau taw qhia. Kuv thawj zaug kuv tau ua txhua lub tais tsis loj txaus yog li nws yuav sau thiab pib ntws hla ntawm ntug ua ntej nws ntsaws.
• Kuv kuj pom tias cov dej seem tuaj yeem ntxiv qee qhov yuam kev rau qhov ntsuas. Lub ntsiab lus, ua kom qhuav nws siv X tee kom puv ib sab thiab taw qhia nws, ib zaug ntub nws coj Y tee (uas tsawg dua X) los sau thiab qhia. Tsis yog qhov ntau tab sis tau cuam tshuam thaum sim ntsuas thiab tau txais qhov zoo "1 load sib npaug npaum li cas" ntsuas.
• Sib npaug nws, koj tuaj yeem dag los ntawm ntxiv cov kua nplaum nplaum rau hauv qab qhov kawg yog tias ib sab hnyav dua li lwm qhov, tab sis koj xav tau nws ze rau qhov sib npaug raws li koj tuaj yeem ua tau.
• Koj tuaj yeem pom hauv daim duab Kuv teeb tsa me ntsis ntsuas rig siv qee tus sponges thiab tus tuav ntoo los ntsuas thiab ua kom nws sib npaug kom raug ua ntej txhim kho.

Kauj Ruam 5: Kev Taw Qhia Cua

Nov yog huab cua yooj yim. Kuv ua raws hluav taws xob tawm ntawm Maplin system:

www.philpot.me/weatherinsider.html

Cov Ntsiab Lus:

Qhov no yog ib qho analog sensor. Yim txoj kev sib tw reed ua ke nrog ntau yam resistors faib cov khoom tso rau hauv cov chunks yog li kuv tuaj yeem txheeb xyuas qhov sib koom tes ntawm lub sensor yog nyob ntawm tus nqi. (Lub tswv yim tau piav qhia hauv cov lus qhia no:

• Tom qab ntsia ntawm huab cua vane ib feem koj yuav tsum tau ntsuas nws kom "qhov kev qhia no yog dab tsi taw tes rau sab qaum teb".
• Kuv tau ua qhov ntsuas rig nrog ntoo kom kuv tuaj yeem hloov pauv thiab tawm cov khoom tiv thaiv tau yooj yim uas npog tag nrho cov txiaj ntsig rau kuv, uas yog qhov muaj txiaj ntsig zoo!
• Kuv tau siv cov kabmob sib tsoo, nws ua tau zoo, Kuv paub tseeb tias lub caij skateboard lossis cov menyuam ib leeg yuav zoo ib yam.

Kauj Ruam 6: Cua Ceev

Qhov no kuv ib zaug ntxiv tig mus rau hauv zej zog Qhia thiab pom thiab ua raws cov lus qhia no:

www.instructables.com/id/Data-Logging-Anemo…

Cov ntsiab lus tseem ceeb:

• Koj tuaj yeem siv lub ntsuas ntsuas hauv chav lossis hloov mus rau lub ntsuas pa ib yam nkaus. Cov cuab yeej hauv tsev yog ntau dua ntawm qhov sib piv sensor yog li yog tias koj siv nws hauv txoj hauv kev, zoo li lub pob nyem, koj yuav tsum ua kom ntseeg tau tias kev nyeem/qhov hluav taws xob siab txaus uas nws ua zoo li lub pob nyem tseeb, ntau dua li tsis txaus.
• Qhov loj ntawm lub khob yog qhov tseem ceeb, yog li qhov ntev ntawm tus pas! Keeb kwm kuv siv ping pong pob thiab lawv tau me me heev. Kuv tseem muab lawv tso rau ntawm cov pas ntev uas tsis ua haujlwm ib yam. Kuv tau txais kev chim siab heev thiab tom qab ntawv hla cov lus qhia ntawd, Ptorelli tau ua haujlwm zoo piav qhia thiab nws tau pab kuv thaum kuv tus qauv tsim qub tsis ua haujlwm ib yam nkaus.

Kauj ruam 7: Software

Software tau sau hauv Python txhawm rau sau cov ntaub ntawv los ntawm cov ntsuas. Kuv siv qee qhov thib peb tog Git cov tsev qiv ntawv los ntawm Adafruit thiab lwm tus kom tau txais cov ntaub ntawv los ntawm lub ntsuas cua thiab GPS. Tseem muaj qee qhov haujlwm cron uas rub qee cov ntaub ntawv API ib yam. Feem ntau tau piav qhia/piav qhia hauv Git cov ntaub ntawv ntawm docs/install_notes.txt

Lub vev xaib software yog hauv PHP los tso tawm nws ntawm lub vev xaib thaum tseem siv YAML rau cov ntaub ntawv teeb tsa thiab tau kawg RRD cov cuab yeej los khaws thiab teeb duab cov ntaub ntawv.

Nws siv Cov Huab Cua Hauv Qab API kom tau txais qee cov ntaub ntawv txaus siab uas cov cim tsis tuaj yeem rub: Sau Hi's thiab Lows, Phase of Moon, Sunset and Sunrise times, tseem muaj Tides muaj nyob rau ntawm lawv API, uas kuv xav tias zoo tiag tiag, tab sis kuv nyob hauv Austin TX uas nyob deb heev ntawm dej.

Txhua yam nws muaj nyob ntawm Github thiab tau ua haujlwm ruaj khov thiab tam sim no tau siv raws li kuv tau kho dua thiab ntsuas kuv tus kheej li qub, yog li koj tuaj yeem xa cov lus thov tshwj xeeb thiab kab lus qhia zoo ib yam.

Lub software dhau los ntawm kev hloov lub ntsiab lus nyob ntawm lub sijhawm ntawm hnub, muaj 4 theem. Yog tias lub sijhawm tam sim no yog + lossis - 2 teev los ntawm hnub tuaj lossis hnub poob tom qab ntawd koj yuav tau txais lub hnub tuaj thiab hnub poob cov ntsiab lus, feem (tam sim no tsuas yog keeb kwm sib txawv, kuv yuav zaum ua cov ntawv sib txawv/ciam xim yav tom ntej). Ib yam nkaus li sab nraum cov kab no muab cov ntsiab lus nruab hnub lossis hmo ntuj.

Ua tsaug rau kev nyeem, Yog tias koj xav pom ntau cov duab thiab yeeb yaj kiab ntawm kuv cov phiaj xwm dua li txheeb xyuas kuv li Instagram thiab YouTube Channel.

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