步驟1：匯編

數(shù)據(jù)記錄器屏蔽可以輕松堆疊在Arduino Uno板上。該屏蔽提供數(shù)據(jù)記錄功能（計時和數(shù)據(jù)存儲）。盾牌必須堆疊。必須將CR1220紐扣電池插入所提供的圓形插槽中，以便即使在Arduino斷電時也能保持時鐘運行。必須將SD存儲卡插入提供的板載卡插槽中。通過使用RJ-9連接器母針和Arduino屏蔽堆疊頭來開發(fā)獨特的定制屏蔽。適當?shù)慕宇^焊接在適當?shù)奈恢?，以便屏蔽完全適合Arduino板。 Arduino一側(cè)有18個引腳，另一側(cè)有14個引腳。具有相同數(shù)量引腳的接頭使用與Arduino相同的間距（相隔18個引腳）。標頭附近的剩余額外空間用于放置RJ-9連接器。

標頭是使用所需引腳的最佳方式，同時使它們?nèi)匀豢捎糜谄渌M件。使用的傳感器遵循I2C通信協(xié)議，該協(xié)議需要Arduino的4個引腳，即：SDA（也可用作A4），SCL（也可用作A5），3.3V和GND。從RJ-9連接器出來的四根電線焊接到這四個插頭引腳中。所需的RJ-9連接器數(shù)量取決于傳感器的數(shù)量。在這個項目中，使用了3個RJ-9連接器（兩個用于BME280，一個用于TSL2561）。從RJ-9連接器出來的四根電線是彩色編碼的，每條彩色電線都被指定為所有RJ-9連接器的特定引腳。必須注意的是，顏色代碼可能因不同的RJ-9件而異。在這種情況下，必須注意連接器上導(dǎo)線的位置。焊接后，RJ-9連接器使用Feviqwik粘貼在矢量板上，使其固定在表面上。可以使用萬用表上的連續(xù)性模式驗證這些連接。在連續(xù)模式下，萬用表應(yīng)顯示零電阻。將萬用表的一個探頭連接到焊接引腳，將另一個探頭連接到RJ-9連接器內(nèi)的引腳。萬用表應(yīng)發(fā)出音調(diào)，這意味著焊點是正確的，并且連接已正確。如果沒有發(fā)出音調(diào)，請檢查焊點。同樣，用相同的導(dǎo)線焊接RJ-9連接器，連接到傳感器分線板上的相同針孔，即A4，A5，3.3V和GND。 BME280傳感器支持兩個I2C地址，這意味著兩個BME280傳感器可以同時連接到同一個控制器。在這樣做時，必須通過橋接傳感器上的焊盤來改變其中一個傳感器的地址。 ESP-01無線連接芯片需要與Arduino進行以下連接。

ESP-01 --------- Arduino Uno

10 -------------------- TX

11 -------------------- RX

Vcc ------------- --- CH_PD

Vcc ------------------- Vcc

GND ---------- ------- GND

注意： - Arduino Uno上的多個LED被移除以改善電池壽命。通過加熱焊點并用鑷子推動LED來移除電源指示燈LED，RX和TX LED。

步驟2：設(shè)置IDE和庫

在進行任何編程之前，必須下載Arduino IDE（集成開發(fā)環(huán)境）。編程是在這個平臺上完成的。需要不同的庫與OPENSDL的不同組件進行交互。以下庫用于給定組件。

組件-------------------------------- -------------------------------圖書館

BME280溫度和相對濕度傳感器--------------------------------- Cactus_io_BME280_I2C.h

光傳感器----------------------------------------------- ----------------- SparkFun TSL2561.h

實時時鐘------------------- ----------------------------------------- RTClib.h

SD卡插座---------------------------------------------- -------------- SD.h

I2C連接------------------------ ------------------------------------- Wire.h

一個單獨的圖書館因為在Arduino上傳的代碼具有AT命令，所以發(fā)送到串行監(jiān)視器，ESP-01從那里獲取指令，因此不需要與ESP01通信。因此，基本上，ESP01運行的AT命令被打印到串行監(jiān)視器中，這些命令被ESP-01視為輸入命令。要安裝這些庫，請在下載后打開Arduino IDE，轉(zhuǎn)到Sketch - 》 Include Library - 》 Add .Zip庫，然后選擇下載的庫。

步驟3：編程系統(tǒng)

在編程OPENSDL之前，將Arduino與筆記本電腦連接。連接后，轉(zhuǎn)到工具 - 》端口，然后選擇連接OPENSDL的COM端口。此外，請確保在工具 - 》板下選擇Arduino Uno。

開發(fā)OPENSDL以在兩種模式下工作。在第一種模式下，它將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)記錄器屏蔽上的SD卡上。在第二種模式下，它通過使用ESP-01 Wi-Fi芯片將數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到網(wǎng)站。這兩種模式的程序是不同的。這些代碼行可以直接復(fù)制并粘貼到Arduino IDE編輯器中，并直接使用。進入代碼后，我們需要根據(jù)需要進行一些自定義：

手動更改代碼末尾的delay（1000）值以更改記錄間隔。值1000表示以毫秒為單位的間隔。

編輯代碼行，其中顯示mySensorData = SD.open（“Logged01.csv”，F(xiàn)ILE_WRITE）;并使用所需文件名的文件名替換Logged01。也可以通過在文件名后面修改.csv擴展名來更改文件的擴展名。

通過查找主/參考傳感器和BME280之間的相關(guān)性來實現(xiàn)的校準公式將隨每個傳感器而變化。將此行代碼替換為校準傳感器的公式：Serial.print（（1.0533 * t2）-2.2374） - 對于具有默認地址（0x77）的傳感器，其中t2是從溫度傳感器讀取的值。

已經(jīng)提供了一個單獨的程序來編程OPENSDL的第二種可用模式，即無線系統(tǒng)。必須根據(jù)步驟＃2中說明的連接將ESP-01連接到OPENSDL。完成連接后，將Arduino連接到筆記本電腦，并在Arduino中上傳空白草圖。將ESP-01置于更新模式，并將固件更新為最新的可用更新。更新后，確保將Arduino的復(fù)位引腳與3.3V引腳相連，該引腳繞過Arduino引導(dǎo)程序

步驟4：制作

為保護創(chuàng)建了OPENSDL的外殼并提高了美感。外殼采用PLA材料通過3D打印開發(fā)，微控制器的外殼通過激光切割MDF板并將這些部件粘合在一起而開發(fā)出來。 3D打印模型采用SketchUp軟件開發(fā)，激光切割2D dxf圖紙采用AutoCAD創(chuàng)建。

對于3D打印，使用SketchUp生成的STL文件在Ultimaker Cura 3.2.1軟件中打開并檢查。確保使用PLA材料，并且所用打印機的噴嘴用于0.4mm打印。 3D打印機的構(gòu)建板可能需要膠水來粘貼3D打印物體。但是當打印完成后，膠水會在打印物體和底板之間產(chǎn)生強烈的粘合力。

步驟5：代碼

代碼（ .ino文件）可以在Arduino IDE軟件中使用。