树莓派太阳能气象站DIY指南
本指南介绍如何使用树莓派和廉价传感器构建轻量级太阳能供电气象站。系统记录温度、气压、湿度，可扩展风速、风向、紫外线和日照强度。
步骤1：硬件清单
- 树莓派A+（任意型号均可）
- 博世BMP180温度/气压传感器
- HTU21D温度/湿度传感器
- 无线网卡
- Micro-SD卡
- 10W太阳能板（3×3.5W模块）
- 7.2Ah 12V电池
- 12V太阳能充电控制器
- 5V稳压器（7805）
- 杂项接线连接器（如4线电话线）
步骤2：基础环境搭建
在全新SD卡安装Raspbian，镜像下载自树莓派官网。若有预配置卡，直接克隆镜像。
启用I²C参考Adafruit教程：配置I²C。
步骤3：安装必需软件
所有软件通过命令行安装。BMP180安装Adafruit库，参考Adafruit BMP085教程。
读取HTU21D需下载安装Pigpio库，来源Pigpio下载页。安装后在/etc/rc.local添加sudo pigpiod确保开机自启。
步骤4：传感器接线
BMP180和HTU21D均为I²C设备。连接树莓派3.3V、GND、SDA、SCL引脚。4线电话线便于双传感器布线。
每个传感器有唯一I²C地址，可共用总线。
步骤5：主程序
核心脚本为temp-monitor.py（或更新版temp-monitor-online.py）。开机运行，每两分钟上传数据至Weather Underground。
代码片段：
import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085
import smbus, os, sys, getopt, sqlite3, math, pigpio, time
# 读取温湿度函数（按数据手册实现）
# 上传命令
cmd = ("curl 'https://weatherstation.wunderground.com/weatherstation/updateweatherstation.php?"
"ID=YOUR_ID&PASSWORD=YOUR_PASSWORD&dateutc=now&tempf=" + str((temp * 1.8) + 32)
+ "&humidity=" + str(round(humidity, 2))
+ "&baromin=" + str((pressure / 100) * 0.0295299)
+ "&action=updateraw'")
# 开机自启：在/etc/rc.local添加
# sudo python /usr/lib/cgi-bin/temp-monitor.py &将YOUR_ID和YOUR_PASSWORD替换为Weather Underground账号凭证。末尾&确保后台运行。
步骤6：太阳能供电系统
户外自主部署采用三个3.5W模块串联产生18V，适配12V太阳能系统。输出经充电控制器接12V电池，再经5V稳压器供电树莓派。
10W面板和7.2Ah电池虽对树莓派显冗余，但可保障爱尔兰多云天气下数天运行。
详细接线图和元件规格请参考原始项目笔记。
额外资源
- BMP180数据手册：BMP180 Datasheet
- HTU21D数据手册：HTU21D Datasheet
制造工艺
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