树莓派构建网络化实验室气象站:温湿度气压实时监测
应用场景示例
在 GFD 实验室的旋转转台实验中,维持低罗斯比数往往需要最小机械强迫。环境温度波动若超几摄氏度,会诱发浮力驱动流,干扰数据解读。通过实时记录温度、气压和湿度,研究人员可将浮力效应与机械强迫分离,保证数据完整性。
系统概览
系统核心是树莓派微型 PC,因其高性价比和广泛社区支持被广泛采用。连接到树莓派 I²C 引脚的数字传感器——博世 BMP085 气压计和 Honeywell HIH6130 湿度/温度模块——提供高分辨率测量。传感器以预接线扩展板形式到货,快速部署。数据经 USB Wi‑Fi 网卡通过 Python 脚本传输到远程服务器记录。
物料清单
计算平台
- 1 × 树莓派微型 PC
传感器
- 1 × SparkFun 气压计扩展板(博世 BMP085)
- 1 × SparkFun 湿度温度扩展板(Honeywell HIH6130)
机械结构
原型气象站在面包板上组装,便于快速原型和重新配置。
硬件配置
使用 Adafruit Occidentalis 发行版在树莓派上启用 I²C,预配置 I²C 支持。详细设置说明见树莓派基金会网站及大量社区教程。
软件实现
数据采集逻辑封装在自研库 WeatherStation.py 中,基于 Adafruit 的 Adafruit_BMP085.py 和 Adafruit_I2C.py 库。这些模块的更新版本可从 gfdiPiTools 仓库获取。
克隆仓库和示例脚本:
git clone https://github.com/gfdi/gfdiPiTools.git
更多详情请参考原始 实验室“气象站”文档。
制造工艺
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