第1步：Weathercloud

首先，什么是Weatherclud？ Weathercloud是一個(gè)大型氣象站網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)報(bào)告來自世界各地的數(shù)據(jù)。它是免費(fèi)的，有超過10 000個(gè)氣象站連接到它。首先，我有自己的HTML網(wǎng)站，其中所有數(shù)據(jù)都已發(fā)送，但制作自己的網(wǎng)站和圖形很難，而且將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到具有漂亮圖形和穩(wěn)定服務(wù)器的大型云平臺(tái)要容易得多。我搜索了如何將數(shù)據(jù)發(fā)送到weathercloud，我發(fā)現(xiàn)你可以通過簡(jiǎn)單的GET調(diào)用輕松完成。 Weathercloud的唯一問題是，使用免費(fèi)帳戶，它允許您每十分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)，但對(duì)于大多數(shù)用途而言這應(yīng)該不是問題。您需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Weathercloud帳戶才能使其正常運(yùn)行。然后，您需要在他們的網(wǎng)站上創(chuàng)建一個(gè)電臺(tái)配置文件。在Weathercloud上創(chuàng)建氣象站配置文件時(shí)，您將獲得Weathercloud ID和Weathercloud KEY。保留這些因?yàn)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/62/" target="_blank">Arduino需要他們知道發(fā)送數(shù)據(jù)的位置。

第2步：部件列表

Google表格BOM

估算價(jià)格： 140€/150 $

第3步：工具

這些工具可以派上用場(chǎng)：

剝線器

電烙鐵

烙鐵

鉗子

螺絲刀

膠槍

萬用表

鋸

樹鉆頭

文件

第4步：DS18B20太陽輻射防護(hù)

h2》

太陽輻射防護(hù)罩是氣象站中用來阻擋直接太陽輻射并因此減少測(cè)量溫度誤差的常見現(xiàn)象。它還可作為溫度傳感器的支架。輻射防護(hù)罩非常有用，但通常由鋼制成，而且價(jià)格昂貴所以我決定建造一個(gè)自己的防護(hù)罩。我做了一個(gè)教練，展示了如何制作這樣的輻射防護(hù)罩。這是指導(dǎo)性的。

我還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顯示完全相同的procces的視頻，所以你可以使用它：

第5步：終端盒

接線盒是電臺(tái)的中心。主14芯電纜將其連接到服務(wù)器盒。 DS18B20的電纜進(jìn)入它。紫外線盒中的電纜進(jìn)入其中。它還承載濕度和壓力傳感器。當(dāng)您選擇接線盒時(shí)，您可以使用任何超過10x5x5cm（4“x2”x2“）的IP65塑料接線盒。

步驟6：UV傳感器盒

UV傳感器盒承載UVM-30A紫外線傳感器，它也是主接線盒和雨水之間的中間點(diǎn)紫外線傳感器盒可以是任何塑料IP65盒子，帶有完全透明的蓋子。

步驟7：Weathercam

天氣網(wǎng)絡(luò)攝像頭（或我喜歡稱之為風(fēng)標(biāo)）用于記錄或流式傳輸圖像從圖像你可以確定光強(qiáng)度和云量。我去了最便宜的wifi攝像頭，你可以使用你選擇的任何wifi攝像頭。這個(gè)便宜的相機(jī)工作得很好，但有一個(gè)問題。你需要有一臺(tái)計(jì)算機(jī)不斷運(yùn)行流媒體軟件。這對(duì)我來說不是問題，因?yàn)橐呀?jīng)有了我是一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行網(wǎng)站的服務(wù)器，因此它也可以處理流媒體。但如果您的家庭網(wǎng)絡(luò)中沒有這樣的計(jì)算機(jī)，那么我建議您購(gòu)買Raspberry pi和Raspberry pi相機(jī)。它更貴（25美元對(duì)70美元），但如果你想要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，你真的沒有其他選擇。在這兩種情況下，您都需要將相機(jī)放在防風(fēng)雨的盒子里。您可以使用與UV傳感器相同的盒子。我用普通的塑料盒和有機(jī)玻璃制作了自己的盒子，但這是不必要的。相機(jī)的電池需要不斷充電。您可以通過拆下USB電纜并將+和 - 線連接到傳感器的5V電源輸出來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)您的相機(jī)防風(fēng)雨時(shí)，您可以將它安裝在任何有拉鏈的好地方。

現(xiàn)在讓我們來看看該軟件。這部分需要一些高級(jí)編碼技巧。您必須在家庭網(wǎng)絡(luò)中擁有一臺(tái)24/7運(yùn)行的計(jì)算機(jī)（可以是Raspberry pi）才能完成所有這些工作。因此，您需要做的第一件事就是將您的IP攝像機(jī)連接到家庭Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)然后您需要根據(jù)相機(jī)界面上的用戶名和密碼更改腳本中的用戶名和密碼。您還需要在腳本中更改攝像機(jī)IP地址。然后，您需要設(shè)置任務(wù)計(jì)劃程序，以便每隔5分鐘左右在服務(wù)器/計(jì)算機(jī)上運(yùn)行包含的腳本。腳本現(xiàn)在應(yīng)該每隔5分鐘拍攝一次相機(jī)圖像的屏幕截圖并將其保存到預(yù)設(shè)文件夾中。該文件夾必須是公共的，因此您可以在搜索引擎上查找，例如：example.com/username/webcam.jpg。然后，Weathercloud可以從公共文件夾中獲取此圖像并將其放在其網(wǎng)頁上。您可以在此處看到“直播”（每5分鐘更新一次）。

第8步：熱門傳感器持有人

頂部傳感器支架是一個(gè)鋼制組件，可將頂部傳感器（紫外線，降雨和風(fēng)速）固定在屋頂上。您在這些圖片上看到的部分僅適用于我們的建筑。您可以以任何方式安裝這些傳感器。這只是一個(gè)例子。我們已經(jīng)在屋頂上安裝了一根鋼管，因此安裝支架很容易。

步驟9：屏蔽兼容性問題

以太網(wǎng)屏蔽和protoshield之間存在簡(jiǎn)單的兼容性問題。你不能把protoshield放在以太網(wǎng)屏蔽的頂部，因?yàn)橐蕴W(wǎng)連接器不會(huì)讓你。并且您不能將以太網(wǎng)屏蔽放在protoshield的頂部，因?yàn)橐蕴W(wǎng)屏蔽需要通過ICSP連接器直接連接到arduino，但是protshield沒有。好吧，一個(gè)簡(jiǎn)單的問題，一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案我只是在protoshield中切出一個(gè)矩形孔，以便以太網(wǎng)連接器可以適應(yīng)。

步驟10：降雨量測(cè)量

我訂購(gòu)的雨量計(jì)工作正常，但有一個(gè)大問題。它沒有任何通信接口，如I2C或RX/TX。只有一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)，每次下雨超過0.28 mm/m2時(shí)，它會(huì)開啟60微秒。當(dāng)arduino除了測(cè)量降雨量之外沒有做任何其他事情時(shí)，它可以很容易地捕捉到它。但是當(dāng)它還有其他任務(wù)要做（比如測(cè)量溫度并將其發(fā)送到云端）時(shí)，arduino的處理器很可能在接通雨量計(jì)時(shí)會(huì)很忙。這將導(dǎo)致降雨讀數(shù)不準(zhǔn)確。這就是為什么我添加了第二個(gè)arduino - 一個(gè)arduino nano。 nano的唯一任務(wù)是測(cè)量降雨量并通過I2C將其發(fā)送給主arduino。這樣，降雨量讀數(shù)將是完全準(zhǔn)確的。我制作了一個(gè)PCB，它同時(shí)裝有arduino nano和RTC模塊，但你也可以將它焊接到protoshield上。我知道這不是最簡(jiǎn)單和最便宜的解決方案，但我喜歡它并且非常整潔有序。

步驟11：風(fēng)速測(cè)量

此步驟與上一步非常相似。我制作了一塊測(cè)量風(fēng)速的電路板，然后通過I2C發(fā)送。只需在沒有RTC的情況下重復(fù)上一步。我試圖將兩塊板都放在一塊，但它沒有用完。

第12步：服務(wù)器盒

將所有電子設(shè)備隱藏在一個(gè)小巧，有組織的盒子中總是一個(gè)好主意。而這正是我對(duì)服務(wù)器盒所做的。服務(wù)器盒托管Arduino UNO，以太網(wǎng)屏蔽，protoshield，5V穩(wěn)壓器，主數(shù)據(jù)電纜終端和降雨測(cè)量板。關(guān)于Arduino的一個(gè)注意事項(xiàng)：該站的代碼使用了大約90％的Arduino UNO內(nèi)存，這可能會(huì)導(dǎo)致一些問題。您可能需要也可能不需要使用Arduino Mega。

步驟13：連接

只需根據(jù)所包含的原理圖連接所有內(nèi)容。

步驟14： CODE

這是最后一部分，我們一直在等待的部分 - 測(cè)試，如果有效的話。您需要根據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)和Weathercloud帳戶更改IP地址，Weathercloud ID和Weathercloud KEY。然后，您就可以將其上傳到您的arduino了。您還需要將降雨板上的Arduino nano和I2C風(fēng)發(fā)送器上傳到風(fēng)速板上的Arduino nano上。還有index.php腳本，有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱步驟7 。

步驟15：安裝

讓您的氣象站在您的工作室工作是一回事，但讓它在現(xiàn)實(shí)世界的惡劣條件下工作是另一回事。安裝過程在很大程度上取決于您正在安裝工作站的建筑物。但是如果你有太陽輻射防護(hù)罩和頂部傳感器支架，它應(yīng)該不那么困難。溫度和濕度傳感器可以放置在建筑物的任何地方，但紫外線傳感器和雨量計(jì)必須位于建筑物的頂部。紫外線傳感器不能處于陰影中，雨量計(jì)不能靠近墻壁，否則當(dāng)強(qiáng)風(fēng)時(shí)，雨滴不會(huì)落入儀表中，讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)確。這張照片展示了如何將電臺(tái)安裝在典型的房屋上。在車頂安裝車站時(shí)應(yīng)該非常小心，你應(yīng)該有一個(gè)強(qiáng)大的鉆頭，可以通過混凝土鉆孔。

步驟16：完成

恭喜。如果您正確執(zhí)行了所有步驟，那么您將擁有一個(gè)完全可操作的云氣象站。您可以在此處查看我的電臺(tái)的數(shù)據(jù)。如果你有一些問題或建議，我很樂意在下面的評(píng)論部分聽到它們。