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怎样用树莓派制作一个简易的气象站
2019-08-02 11:18:00
功能：
将信息记录到RRD和CSV，因此可以对其进行操作或导出/导入其他格式
使用Weather Underground API获取历史高点和低点，月相和日出/日落等信息
使用Raspberry Pi相机每分钟拍摄一张照片（可用于制作延时视频）
是否有显示数据的网页当前条件和一些历史条件（最后一小时，一天，七天，一个月，一年）
网站主题随时间变化（四个选项：日出，日落，白天和黑夜）。
所有的用于记录和显示信息的软件在Github上是开源的。
机箱
主机箱内装有PI，摄像头，GPS和光线传感器。它设计为防水，因为它包含所有关键部件，测量结果来自远程外壳，设计用于暴露于元件。
外壳包含：
Raspberry Pi（在对峙时） - 需要一个Wi-Fi芯片。不想让Cat5e进入后院！
相机（也在支架上）
GPS芯片，通过USB连接（我用过这个FTDI电缆） - GPS提供纬度和经度，这很好，但更重要的是，我可以从GPS获得准确的时间！
2个以太网/cat 5插孔连接主机箱到容纳其他传感器的另一个外壳。这只是让电缆在两个盒子之间移动的便捷方式。我有大约12根电线，两个cat5提供16种可能的连接，所以我有空间扩展/改变周围的东西。
温度，湿度和压力的外壳
这是我存储温度，湿度和压力传感器的地方，以及雨量计，风向和风速传感器的连接点。
这一切都非常简单。此处的引脚通过以太网电缆连接到Raspberry Pi上所需的引脚。
我尽可能使用数字传感器，并将任何模拟信号添加到MCP 3008上它需要多达8个模拟，这足以满足我的需求，但是有足够的空间来改善/扩展。
这个机箱向空中开放 - 它必须准确的温度，湿度和压力。底部孔是弹出的，所以我给一些电路喷了一层硅胶保形涂料喷雾（你可以在网上或像弗莱电子这样的地方）。它应该保护金属免受任何潮湿，尽管你必须小心不要在某些传感器上使用它。
机箱顶部也是风速的地方传感器适合。这是一个折腾 - 我可以把风速或风向放在上面，但我没有看到一个优于另一个的任何主要优势。总的来说，您希望两个传感器（风向和速度）足够高，因此建筑物，围栏和其他障碍物不会干扰测量。
制作雨量计
我大部分时间都遵循Instructables的教程来制作实际尺寸。
我是用有机玻璃制作的。总的来说，有机玻璃工作正常，但结合胶枪，橡胶密封胶，以及整体切割和钻孔，即使使用保护膜也不会保持原始状态。
要点：
传感器是一个简单的簧片开关，磁铁就像在Raspberry Pi代码中按下按钮一样。我只是随着时间的推移计算水桶，然后将转换为“几英寸的雨”。
使它足够大以容纳足够的水来提示，但不是那么多它需要很多，以提示。我的第一次通过，我没有足够大，所以它会填充并开始在倾斜前开始排水。
风向
要点：
这是一个模拟传感器。八个簧片开关与各种电阻器相结合，将输出分成块，这样我就可以通过该值识别传感器所在的坐标。 （这个概念在本教程中对Instructables进行了解释。）
拧紧风向标部件后，需要对其进行校准，以便“此方向指向北方。”/span》
我用木头做了一个试验台，所以我可以轻松地进出电阻器，为我提供全方位的数值。这非常有用！
我使用了推力轴承，工作正常。
软件
该软件也是开源软件，可在同一个GitHub存储库中使用。
软件用Python编写，用于记录传感器的数据。我使用了Adafruit和其他公司的其他第三方Git库来获取传感器和GPS的信息。还有一些cron作业可以提取一些API信息。其中大部分内容在docs/install_notes.txt的Git文档中进行了解释。
Web软件在PHP中显示在网页上，同时也使用YAML作为配置文件，当然还有用于存储和绘制数据的RRD工具。
利用Weather Underground API获取传感器可以获得的一些有趣数据。拉。记录高点和低点，月相，日落和日出时间以及潮汐信息也可在其API上找到。
所有这些都是可在GitHub上使用，并且在我进一步完善和校准我自己的系统时得到了积极维护和使用，因此您也可以提交功能请求和错误报告。
软件根据一天中的时间更改主题。有四个阶段。如果当前时间是日出或日落的正负两小时，则会显示日出或日落主题。
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