基于树莓派的气象站
这是一个简单的气象站项目。
最初它读取温度、压力和湿度。下一步是测量风向，然后测量风速。
该项目的基础是Raspberry PI A+，因为它的想法是由太阳能供电的气象站，所以选择了它的小消耗。
操作系统是 raspbian 发行版，有一些现成的 Python 库。
主程序是用Python编写的。
气象站每 2 分钟将所有数据上传到 www.wunderground.com。
第一步：硬件描述
为了完成项目，我们需要以下内容：
Raspberry Pi A+（可以使用任何型号）
温度/压力传感器 Bosch BMP180
温湿度传感器 HTU21D
无线适配器
SD卡
10W太阳能板
7.2Ah 12V 电池
通用12V太阳能控制器/充电器
5V稳压7805
需要钻头和沼泽
第 2 步：设置基础
我不会浪费时间解释如何在 Rpi 上安装 raspbian。我假设任何想构建这个项目的人都对这些事情足够熟练。
无论如何，发行版的链接是 http://www.raspberrypi.org/downloads/
由于我拥有一些 Rpi，我已经准备好可以通过无线连接滚动的 SD 映像，所以这只是将其重新写入新卡的问题。
如果您没有这样的“备份”，最好使用 B+ 或其他型号的以太网，并使用许多可用教程之一设置所有内容。
设置 Rpi 的一个很好的教程是 http://www.raspberrypi.org/help/quick-start-guide/
一个很好的无线是 http://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/
如果一切顺利，您现在应该拥有一个可以无线上网的 Rpi。
您仍然需要准备好 Rpi 才能使用 I2C 协议。
一个好的是 https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-4-gpio-setup/configuring-i2c
第三步：设置其他软件
设置 Rpi 后，我们需要一些软件才能读取使用过的传感器。
我使用 Rpi “Headless” 和命令行完成所有操作
我在 BMP180 上使用了 Adafruit 库，只需按照链接安装即可
https://learn.adafruit.com/using-the-bmp085-with-raspberry-pi/using-the-adafruit-bmp085-python-library
我们还需要 Pigpio 库来读取湿度传感器。您可以从
下载http://abyz.co.uk/rpi/pigpio/download.html 并按照安装说明
之后，您必须确保每次重新启动 Rpi 时，都会加载 Pigpio。我通过将以下行添加到 /etc/rc.local
sudo pigpiod
就我而言，这已经足够了，但这取决于您安装 pigpio 的位置。如果你遇到问题，只要把文件的完整路径，你应该没问题。
所提供的教程非常简单，但如果您需要任何帮助，我在这里 😀
第 4 步：设置传感器
我从 Ebay 获得了两个传感器，因为准备小板更容易（也更便宜），并且已经焊接好传感器以自己完成。如果您在 Ebay 上搜索 BMP180 和 HTU21D，您肯定会找到它们。
这些是非常易于通信的 I2C 传感器。 I2C 协议允许您并行连接多个传感器并与每个传感器通信，因为每个传感器都有一个唯一的地址。
我用一些技巧将两者焊接在一起，匹配图片上看到的所有信号。
传感器需要来自 Rpi 的 +3.3V、GND、SDA 和 SCL 信号。
您可以使用任何您喜欢的接线，但 4 线电缆（电话）可能是个好主意。
第五步：主程序
主程序是temp-monitor.py
你应该已经安装了 python，如果没有，只需按照 http://raspberry.io/wiki/how-to-get-python-on-your-raspberrypi/
程序的第一部分显示了所需的库。
import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085
import smbus
import os
import sys
import getopt
import sqlite3
import math
import pigpio
导入时间
按照程序，我们有 2 个函数可以读取湿度。 Read_temperature 是一个函数，它会在计算相对湿度时读取 HUT21D 的温度以进行补偿。下面的函数read_humity是必须的。
这些函数内部有一些计算，但这都是根据传感器数据表进行的。不重要的东西，但如果你愿意，你可以随时检查它们
BMP180 http://www.vssec.vic.edu.au/media/41229/BMP180-datasheet.pdf
HTU21D http://www.meas-spec.com/downloads/HTU21D.pdf
cmd 变量负责使用 curl 将数据发送到 www.wundergroud.com。这个网站提供了一些非常好的统计数据和图表。您需要注册（免费）帐户才能上传数据。
之后，您将拥有一个 ID 和一个密码，您可以在 cmd 变量中更改这些 ID 和密码，如图所示
cmd =“curl “+”'http://weatherstation.wunderground.com/weatherstation/updateweatherstation.php?ID=&PASSWORD=&dateutc=now&tempf=”+str((temp*1.8)+32)+”&hydrity=”+ str(round(湿度,2))+”&baromin=”+str((压力/100)*0.0295299)+”&action=updateraw”+”'”
然后您必须再次更改 /etc/rc.local 并插入一行以便在 Rpi 重新启动时启动程序：
须藤 python /usr/lib/cgi-bin/temp-monitor.py &
&符号很重要，因为它会将您的程序放入内存并释放要使用的命令行。
更新
对于好奇的人，temp-monitor-online.py 是我正在使用的当前程序，其中包含温度、压力、湿度、露点、风速和风向以及紫外线和日照的读数。
第 6 步：搭建太阳能电池板
因此，如果您一切都解决了并且工作良好，那么是时候将您的气象站放在外面了。
我选择使用太阳能供电系统为我的 Rpi 供电，使用在 Ebay 上购买的 3 个 3.5W 模块。
模块输出6V，所以3个模块串联就是18V，这是12V太阳能系统的标准。
你可以像我一样安排它们，你最终会得到一个能够运行系统的漂亮的小面板。
可能您认为 10W 和 7,2Ah 的电池对于 Rpi 来说有点贵，但由于我在爱尔兰，我预计可以在没有阳光的情况下运行几天，所以......
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