Cómo construir una estación meteorológica Raspberry Pi

El maravilloso milagro de la computadora Raspberry Pi ha sido un éxito desde que se lanzó el original en 2012, vendiendo más de 19 millones hasta ahora. Las PC pequeñas, pero fáciles de usar, pueden manejar todo tipo de tareas, incluida una amplia gama de proyectos, en este caso, una estación meteorológica.

La construcción de una estación meteorológica es solo uno de los maravillosos proyectos disponibles para el propietario de la Raspberry Pi y, como con cada proyecto de Pi, hay una variedad de enfoques diferentes, dependiendo de qué tan profesional desee que sea el producto terminado. , cuánto piensa gastar y, por supuesto, qué aspectos específicos del clima desea medir.

Aquí hay dos «rutas» diferentes: interiores y exteriores. Puede parecer un poco contrario a la intuición, pero las estaciones meteorológicas al aire libre pueden medir factores ambientales, como la velocidad del viento y la precipitación, mientras que una estación interior estará más orientada a medir los cambios de presión, temperatura y humedad, tal vez la calidad del aire.

Hay muchos kits para exteriores listos para ensamblar, como esto de Cabana Pi lo que elimina el dolor de construir su propio anemómetro de cerveza. Sin embargo, la desventaja es que deberá obtener una carcasa impermeable y piratear los scripts de soporte juntos. Si quieres ir con MacGyver completamente aburrido, entonces vale la pena aprender esta impresionante estación, que involucra globos navideños y glándulas eléctricas.

Otro kit de estación meteorológica al aire libre con el que puede encontrarse es la colaboración de la Fundación Raspberry Pi con Oracle, que dio lugar a un kit de estación meteorológica que se entregó a escuelas de todo el mundo. Se basa en una placa Raspberry Pi HAT (hardware adjunto en la parte superior), que se conecta a la placa de cabecera GPIO de la Pi y se monta directamente en la parte superior.

Aunque el kit de la estación meteorológica de Oracle no está disponible públicamente, hay otras opciones que ofrecen una experiencia HAT similar, especialmente el Raspberry Pi Sense HAT que, una vez conectado por encima de su Pi, le da un «Astro Pi», completo con sensores que pueden monitorear la orientación (guiñada, cabeceo y balanceo) a través de un acelerómetro, giroscopio y magnetómetro 3D, presión, humedad y temperatura, así como la orientación a un panel LED que puede mostrar casi cualquier cosa que desee.

Sense HAT se diseñó originalmente para enviarse al espacio en la ISS para realizar una serie de experimentos, por lo que debería ser lo suficientemente robusto para el patio trasero. Este es un excelente punto de partida para una estación meteorológica interior / exterior, que se puede preparar con poca dificultad de hardware, sin un árbol de Navidad a la vista.

El equipo básico que necesita es una Raspberry Pi 2 o 3, una fuente de alimentación Pi, una tarjeta Micro SD (o SD para Pi anterior), un Sense HAT y algunos tipos de estuches Pi para mantener todo junto. Si tiene la intención de medir la temperatura y la humedad exteriores, tal vez desde un alféizar o una terraza cubierta, entonces una carcasa resistente a la intemperie sería una buena idea como mínimo. También vale la pena considerar obtener un Pi 3 si está comprando específicamente para este proyecto, ya que el Pi 3 tiene Wifi incorporado, lo que le evitará tener que usar cables Ethernet Cat5 en su porche.

Este proyecto especial no solo mide la temperatura, la humedad y la presión utilizando el Astro Pi Sense HAT, sino que también carga datos en Weather Underground, una plataforma que permite a los usuarios conectar termostatos y sensores meteorológicos conectados entre sí para crear un almacenamiento detallado, impulsado por datos reales. tiempo comunidad de datos meteorológicos.

Paso 1

Instale la última versión del sistema operativo Raspbian en Pi usando el instalador NOOBS. Puede encontrar una guía sobre cómo hacer esto Aquí. Una vez que Pi esté configurado, conecte Pi y Raspberry Pi Sense HAT juntos y monte el dispositivo en la carcasa elegida.

Después de eso, debe asegurarse de que su Pi esté actualizado con todos los parches y controladores relevantes. Puede buscar actualizaciones con los siguientes comandos de terminal:

sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade

Paso 2

Entonces querrá tomar las bibliotecas para alimentar el Sense HAT. Nuevamente, puede instalarlos con unos simples comandos de terminal:

sudo apt-get install sin reiniciar hatsudo

Paso 3

Una vez que las bibliotecas de Sense HAT estén instaladas y se complete el reinicio, cree una carpeta en la que vivir este proyecto:

mkdir nombre_carpetaEg: mkdir pi_weather_station

Finalmente, está listo para copiar los archivos del proyecto de él. Github repositorio en esa carpeta. También necesitará configurar una estación Clima subterráneo, que generará un ID de estación y una clave de acceso que necesitará para el siguiente paso.

Paso 4

Abra el archivo config.py del proyecto en su editor y complete los campos STATION_ID y STATION_KEY con sus valores de la estación meteorológica, de la siguiente manera:

Clase de configuración: # Weather UndergroundSTATION_ID = «» STATION_KEY = «»

El archivo principal de la aplicación, weather_station.py tiene dos configuraciones que controlan cómo funciona el programa. Abra el archivo en su editor y busque la siguiente línea:

# especifica la frecuencia con la que se miden los valores de Sense HAT (en minutos) MEASUREMENT_INTERVAL = 10 # minutos

La variable MEASUREMENT_INTERVAL controla la frecuencia con la que la aplicación lee las mediciones de temperatura en Sense HAT. Para cambiar la frecuencia con la que la aplicación verifica los valores de temperatura, cambie el valor a la derecha del signo igual en la segunda línea.

Si está probando la aplicación y no desea que los datos meteorológicos se carguen en Weather Underground hasta que esté listo, cambie el valor de WEATHER_UPLOAD a False cuando pruebe el código y / o el hardware y configúrelo en True para habilitar la carga de datos meteorológicos en Tiempo subterráneo.

Paso 5

Puede probar la aplicación de recopilación de datos navegando por la carpeta del proyecto a través del terminal y escribiendo:

python ./weather_station.py

La ventana de la terminal debe mostrar esto: ################################## #### Estación meteorológica Pi ## Por John M. Wargo (www.johnwargo.com) ######################## ########## ######

Inicialización de la configuración de Weather Underground Leer correctamente los valores de configuración de Weather Underground ID de la estación: Su inicialización del cliente ID Sense HAT ¡La inicialización está completa!

De forma predeterminada, la aplicación comenzará a recopilar datos y a cargarlos en Weather Underground cada 10 minutos, a menos que ya haya cambiado esta configuración. ¡Ahora, disfruta del clima!

(Gracias a John M. Wargo)

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