树莓派 2 搭建户外气象站：接入 ADS‑WS1 串口气象站

Bloominglabs 近期引入 ADS‑WS1 气象站（支持串口输出），启动项目将数据上线。该站测量风向、风速、降雨、温度、湿度。树莓派 2 通过 PoE 供电，安装在桅杆顶部防水箱内，读取串流并发布至网络。

步骤 1：物料清单

• 1) ADS‑WS1 气象站（任意串口输出站均可）
• 2) 树莓派（任意型号；我们用 Pi 2）
• 3) 串口转 USB 适配器（如 FTDI）
• 4) 至少一端为母头 DB9 的串口线
• 5) 足长的以太网线
• 6) 5V 电源，1–2 A
• 7) 防水外壳
• 8) (可选) 以太网浪涌保护器
• 9) (可选) 以太网供电（PoE）注入器/分离器

ADS‑WS1 仅耗 50 mA，可直接从树莓派或同一电源取电。更多文档见 Argent Data Wiki。

步骤 2：树莓派 2 安装系统

任意兼容树莓派的 OS 均可；我们在 8 GB SD 卡上使用 Raspbian 7.1。按官方 安装指南 烧录镜像、插卡上电。本地 HDMI 显示器和 USB 键盘便于初始设置。Raspbian 通常通过 DHCP 获取 IP，但杆载设备建议配置静态地址。

启动后连接 USB 转串口适配器。Raspbian 会自动识别为 /dev/ttyUSB0。用 ls /dev/ttyUSB* 或 lsusb 验证：

[email protected] ~ $ ls /dev/ttyUSB*
/dev/ttyUSB0
[email protected] ~ $ lsusb
Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 005: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

编辑 /etc/network/interfaces 配置静态 IP：

iface eth0 inet static
address 192.168.x.x
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.x.x

安装所需包：

sudo apt-get install apache2 wget minicom weewx

下载测试用辅助脚本 weather.sh：

wget -O weather.sh "https://server1.nuge.com/~weather/software/weather-…"

若链接失效，可从 此处 获取最新版。将 pi 用户加入 dialout 组以访问串口：sudo usermod -a -G dialout pi。

步骤 3：安装与配置 weewx

Weewx 轮询串口、解析多种气象站数据并提供 Web 图表界面。编辑 /etc/weewx/weewx.conf 填入你的站点信息。文件自带注释；按需修改 location、WEEWX_ROOT 等设置。

设置开机自启：

sudo update-rc.d apache2 defaults 99 2
sudo update-rc.d weewx defaults 99 2

此后树莓派上电即自动启动 Apache 与 weewx。

步骤 4：串口线与供电接线

仅需三根数据线和两根电源线。用 DB9 引脚 2 (TX)、3 (RX)、5 (GND) 接气象站串口排针。剥去外皮和内芯（¼″）。用万用表核对引脚定义。

气象站用 5V 供电——可用树莓派 5V 输出或独立 5V/12V 电源。正极接“DC in”端子，负极接下方 GND 输入。

户外部署时我们采用 PoE 适配器：树莓派与气象站共享单根 5V 线。连接处套热缩管并置入防水 NEMA 4 箱体。若由树莓派供 5V，可拆下 microUSB 插头，通过 PoE 分离器走线。

步骤 5：验证串口数据接收

给树莓派和气象站上电。启动 minicom 确认串口通信。若 ADS‑WS1 固件需刷新，参考 官方命令指南。站点开始定时输出数据后，运行 ./weather.sh 验证解析正确。

步骤 6：户外部署准备

将电子设备封装进防水外壳。为获得准确温湿度读数，建议加装 Stevenson 百叶箱——通风遮阳箱可屏蔽太阳直射。暂用简易 PVC NEMA 4 箱体，但可能引入 10–15 °F 偏差且无法测湿度。后续升级将引入标准百叶箱。

更多细节见 Raspberry Pi 2 Weather Station 参考。