Bouw een geavanceerde RPI-weerstation: een stapsgewijze handleiding

Weerstation

Heeft u ooit nagedacht over het monitoren van het weer, of omvat uw project het omgaan met het weer? Een RPI-weerstation is het apparaat dat u nodig hebt voor dergelijke taken.

Inderdaad, het hoofdbestanddeel van de RPI-weer-schakeling is de Raspberry Pi-microcontroller. Bovendien is het krachtig genoeg om u toe te staan om omgevings- en lokale klimaatgegevens te verzamelen.

Dit project is echter geavanceerd en kan extra vaardigheden in programmeren en elektronica vereisen. Maar geen zorgen, we praten uitgebreid over het onderwerp en maken dingen makkelijker voor u te begrijpen.

Dus u leert wat een RPI-weerstation is en hoe u er een bouwt.

Laten we beginnen.

Wat is een RPI-weerstation?

Een RPI-weerstation is een technologie die u in staat stelt de omgeving en weersomstandigheden te monitoren. Daarmee kunt u de luchtvochtigheid, luchtkwaliteit en zelfs de temperatuur in uw buurt bekijken.

Verschillende weersomstandigheden

Bovendien is het RPI-weerstation alleen mogelijk met een Raspberry Pi-kit. En het komt met de sensoren die u nodig heeft voor nauwkeurige metingen van weersgebeurtenissen.

Daarnaast zijn weerstaties essentieel in gebieden met veranderlijke omstandigheden en voor het monitoren van de omgeving voordat u naar buiten stapt.

Nu, er zijn verschillende manieren om een RPI-weerstation te bouwen. Sommige draaien op zonne-energie, anderen hebben een Sense HAT nodig. Maar we richten ons op het eenvoudigere project.

Hoe een RPI-weerstation te bouwen

Hoewel u altijd uw telefoon kunt checken voor het weer, is dit project het perfecte systeem om bekend te raken met webhostsystemen, Sense HATs en zelfs Python-scripts. Ook gebruiken we geen Raspberry Pi-kit met ingebouwde sensoren. In plaats daarvan gebruiken we een Sense HAT om de sensoren toe te voegen die we nodig hebben. Gelukkig is het niet te ingewikkeld.

De Sense HAT stelt u in staat om zowel vochtigheid als temperatuur te meten. En u kunt de informatie weergeven met een Python-script op uw monitor of het LED-raster van de Sense HAT.

Voordat we beginnen, hier zijn de benodigde componenten:

• Raspberry Pi-voeding

Raspberry Pi-voeding

Flickr

• Sense HAT

Sense HAT

• HDMI-kabel

HDMI-kabel

Bron: Pixabay

• Monitor of TV

Monitor

• Raspberry Pi en 40 GPIO-pinnen (draait Raspbian)

Raspberry Pi

• MicroSD-kaart en Raspbian-schijfafbeelding

MicroSD-kaart

Zodra u alle componenten heeft, is het tijd om te beginnen met bouwen!

Stappen

Voordat we beginnen, zijn er verschillende manieren om weerinformatie weer te geven, maar ze beginnen allemaal met het verkrijgen van metingen met een Sense HAT.

We zullen de Sense HAT gebruiken om data te verzamelen. Vervolgens controleren we het door de informatie weer te geven op onze Raspbian-terminal.

Nu dat uit de weg is, hier zijn de stappen die u moet volgen voor dit project:

Stap 1: Sense HAT verbinden met Raspberry Pi

Eerst moet u de Sense HAT met een Pi-chip verbinden. Om te beginnen, moet u uw Raspberry Pi uittrekken en uitschakelen, zodat u geen electrische schok krijgt.

Opnieuw, de Sense HAT gebruikt de GPIO-pin van de RPI om informatie te ontvangen en te verzenden. Dus schuif de GPIO-sleuven van uw Sense HAT boven de GPIO-pinnen.

U kunt ook de GPIO-breakout-kit gebruiken om wat afstand te creëren tussen de Sense HAT en de CPU van uw RPI. Waarom? De Sense HAT wordt warm, wat uw metingen kan beïnvloeden. Als u een koelbody heeft, kunt u die gebruiken.

Na het maken van de juiste bevestigingen, kunt u de Raspberry Pi inpluggen en aanzetten. Als u geen regenboogkleurig patroon ziet op de LED-array van uw Sense HAT, is er iets mis. Controleer of u de juiste verbindingen hebt gemaakt. Overweeg anders uw componenten te vervangen.

Stap 2: Controleren op updates

Als u al een paar Raspberry Pi-projecten hebt gedaan, weet u dat het het beste is om updates te controleren voordat u begint. Om updates te controleren, open de terminaltoepassing in uw Raspbian-schijfafbeelding en voer de volgende commando's in:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Na het uitvoeren van updates, controleer of het Sense HAT-pakket aanwezig is. Hoewel Raspbian het pakket bevat, dubbelcheck het nogmaals.

Gebruik daarvoor de onderstaande code:

sudo apt-get install sense-hat

Stap 3: Scripten schrijven

Nu is het tijd om een script te produceren dat de Sense HAT in staat stelt vochtigheid en temperatuur te meten. Open uw Raspbian-terminal en gebruik een teksteditor om te beginnen met het schrijven van uw script om een nieuw bestand te maken.

U kunt ook de nano-teksteditor gebruiken die standaard bij het Raspbian-pakket zit.

Voer dus het volgende commando in om dit te doen:

nano weatherstation.py

Het commando instructeert nano om het bestand te vormen of te openen als het bestaat. Zodra het open is, is dit het script dat u moet schrijven:

Python-script

Na het uitvoeren van het script, sluit nano. Sla uw werk op met Ctrl+X, Y en Enter. Gebruik dan het onderstaande commando om het script uit te voeren:

sudo python weatherstation.py

Hier is hoe uw resultaten eruit moeten zien:

Python-scriptresultaten

Let op: als uw metingen te warm zijn, kan dit door de warmte zijn die de Raspberry Pi genereert. U kunt ook een koelbody op uw PI-CPU installeren om dit probleem snel op te lossen.

Informatie weergeven op uw Sense HAT-array

De Sense HAT is niet alleen nuttig voor zijn sensoren, maar u kunt ook genieten van het weergeven van uw weerinformatie op een raster van LED's.

Hier is hoe u uw weerinformatie op een LED-scherm kunt weergeven in plaats van een monitor:

Nieuw script

Nu heeft u twee opties voor dit deel van het project; u kunt uw oude code bewerken of een nieuwe maken. Als u een nieuwe maakt, voer het volgende commando in om een nieuw scriptbestand te maken:

nano LEDweather.py

Zodra het open is, is dit het script dat u gaat schrijven:

Nieuw script

Wanneer u het script uitvoert met het volgende commando, zou u de weerinformatie op het LED-scherm van uw Sense HAT moeten zien.

Daarnaast werkt dit nieuwe script als het voor het weergeven van uw weerinformatie op een monitor. De grote verschillen zijn het opschonen van de variabele temp-commando en de toevoeging van de volgende regels:

sense.show_message("It is {} degrees Celsius".format(cTemp))

sense.show_message("It is {} degrees Fahrenheit".format(fTemp))

sense.show_message("The relative humidity is {}%".format(humidity))

Alternatief, als u het script voor de monitor bewerkt, voert u het script uit met het nano-commando en werkt u het script bij om uw weergave te schakelen naar de Sense HAT LED-weergave.

Als u zich er klaar voor voelt, kunt u zelfs leren hoe u uw weergave kunt schakelen naar uw website. Het proces vereist het maken van nog een Python-script en het bouwen van een webpagina met basis-HTML.

Eindgedachten

Het voelt geweldig om uw eigen RPI-weerstation te bouwen, toch? We kennen dat gevoel. Wat nog beter is: door dit project te voltooien, raakt u gewend aan het schrijven van scripts in Python en het leren hoe u een Sense HAT met een Raspberry Pi gebruikt.

Als u het niet al duwt op de eerste keer, maak u geen zorgen. Het is misschien niet makkelijk aan het begin, maar met continue oefening kunt u zelfs uw eigen weerscripts maken.

Als u klaar bent voor meer uitdagingen, bekijk dan andere manieren om een weerstation met een Raspberry Pi te bouwen.

Heeft u vragen? Laat het ons weten door contact met ons op te nemen. We helpen u graag verder.