第1步：收集材料

Arduino Uno

Protoboard

9V電池

Adafruit風(fēng)速計(jì)風(fēng)速傳感器

防水外殼

Adafruit BMP280氣壓和高度傳感器

Adafruit DHT22溫濕度傳感器

Adafruit組裝數(shù)據(jù)記錄屏蔽

熱膠

此步驟非常重要只需確保您的Arduino正常工作，并可以從您的計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程。我們最終還將所有組件焊接到一個(gè)原型板上，但也可以使用面包板將傳感器連接到Arduino。我們的protoboard使我們所有的連接永久化，使組件更容易容納，而不必?fù)?dān)心將它們推到一邊。

第2步：添加數(shù)據(jù)記錄器

這一步很容易。完成此步驟所需要做的就是將數(shù)據(jù)記錄器固定到位。它適合Arduino Uno。

使數(shù)據(jù)記錄器實(shí)際記錄數(shù)據(jù)需要一些編碼。記錄器將數(shù)據(jù)記錄到適合屏蔽的SD卡中，可以將其移除并插入計(jì)算機(jī)。有用的代碼的一個(gè)特征是使用時(shí)間戳。時(shí)鐘記錄除了秒，分鐘和小時(shí)之外的日，月和年（只要它連接到電池）。我們必須在開(kāi)始時(shí)在代碼中設(shè)置該時(shí)間，但只要電路板上的電池連接，數(shù)據(jù)記錄器就會(huì)保留時(shí)間。這意味著不重置時(shí)鐘！

步驟3：設(shè)置溫度和濕度傳感器

將傳感器上的第一個(gè)引腳（紅色）連接到Arduino上的5V引腳

將第二個(gè)引腳（藍(lán)色）連接到Arduino上的數(shù)字引腳（我們將其放入引腳6）

將第四個(gè)引腳（綠色）連接到Arduino的接地

我們使用的Adafruit傳感器只需要Arduino上的一個(gè)數(shù)字引腳來(lái)收集數(shù)據(jù)。該傳感器是電容式濕度傳感器。這意味著它用兩個(gè)金屬電極測(cè)量相對(duì)濕度，兩個(gè)金屬電極之間用多孔介電材料隔開(kāi)。當(dāng)水進(jìn)入孔隙時(shí)，電容會(huì)發(fā)生變化。傳感器的溫度傳感部分是一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻：電阻隨溫度的變化而變化（稱(chēng)為熱敏電阻）。盡管變化是非線性的，但它可以轉(zhuǎn)換為由我們的數(shù)據(jù)記錄器屏蔽記錄的溫度讀數(shù)。

步驟4：設(shè)置壓力和高度傳感器

Vin引腳（紅色）獲取連接到Arduino上的5V引腳

第二個(gè)引腳未連接任何東西

GND引腳（黑色）連接到Arduino上的接地

SCK引腳（黃色）連接到Arduino上的SCL引腳

第五個(gè)引腳未連接

SDI引腳（藍(lán)色）連接到Arduino的SDA引腳

第七個(gè)引腳未連接且圖中未顯示

Vin引腳調(diào)節(jié)傳感器本身的電壓并從5V輸入下降到3V。 SCK引腳或SPI時(shí)鐘引腳是傳感器的輸入引腳。 SDI引腳是引腳中的串行數(shù)據(jù)，將Arduino中的信息傳送到傳感器。在Arduino和面包板設(shè)置圖中，圖示的壓力和高度傳感器不是我們使用的確切模型。沒(méi)有一個(gè)引腳，但它的接線方式與實(shí)際傳感器的接線方式完全相同。引腳連接的方式反映了傳感器上的引腳，并應(yīng)為傳感器的設(shè)置提供足夠的模型。

步驟5：設(shè)置風(fēng)速計(jì)

風(fēng)速計(jì)的紅色電源線需要連接到Arduino上的Vin引腳

黑色接地線應(yīng)連接到Arduino上的接地

藍(lán)線（在我們的電路中）連接到A2引腳

需要考慮的一件重要事情是風(fēng)速計(jì)需要7-24V的電量才能運(yùn)行。 Arduino上的5V引腳不會(huì)削減它。因此，必須將9V電池插入Arduino。它直接連接到Vin引腳，允許風(fēng)速計(jì)從更大的電源吸取。風(fēng)速計(jì)通過(guò)產(chǎn)生電流來(lái)測(cè)量風(fēng)速。旋轉(zhuǎn)越快，風(fēng)速計(jì)源的能量越多，電流越大。 Arduino能夠?qū)⒔邮盏降碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為風(fēng)速。我們編碼的程序也進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換，以將風(fēng)速提高到每小時(shí)英里數(shù)。

步驟6：檢查電路并運(yùn)行一些測(cè)試

上圖是我們完成的電路圖。溫度傳感器是電路板中間的白色四針傳感器。壓力傳感器由右側(cè)的紅色傳感器表示。雖然它與我們精確使用的傳感器不匹配，但如果您從左到右對(duì)齊，則引腳/連接將匹配（我們使用的傳感器上的引腳比圖中的多一個(gè)引腳）。風(fēng)速計(jì)的導(dǎo)線與我們?cè)趫D中指定的顏色相匹配。此外，我們將9V電池添加到Arduino圖左下角的黑色電池端口。

要測(cè)試氣象站，嘗試呼吸溫度和濕度傳感器，旋轉(zhuǎn)風(fēng)速計(jì)，并在高層建筑/山頂?shù)捻敳亢偷撞揩@取數(shù)據(jù)，以查看溫度傳感器，風(fēng)速計(jì)和壓力/高度傳感器正在收集數(shù)據(jù)。嘗試取出SD卡并插入設(shè)備，以確保正確記錄測(cè)量結(jié)果。希望一切順利進(jìn)行。如果沒(méi)有，請(qǐng)仔細(xì)檢查所有連接。作為備份計(jì)劃，請(qǐng)嘗試檢查代碼并查看是否有任何錯(cuò)誤。

第7步：安置所有組件

現(xiàn)在是時(shí)候讓它看起來(lái)像真正的氣象站。我們使用戶(hù)外產(chǎn)品防水盒來(lái)容納我們的電路和大部分組件。我們的盒子側(cè)面有一個(gè)孔，帶有穿透器和橡膠墊圈。這使我們能夠通過(guò)在穿透器中鉆出的孔并用環(huán)氧樹(shù)脂密封，將溫度傳感器和風(fēng)速計(jì)的電線放在盒子外面。為了解決將壓力傳感器安裝在箱體內(nèi)部的問(wèn)題，我們?cè)谙渥拥淖畹撞裤@了小孔，并在底部的每個(gè)角落放置一個(gè)立管，使其保持在地面以上。

為了防止將風(fēng)速計(jì)和溫度傳感器連接到主電路板的電線，我們使用熱縮帶密封任何連接。我們將溫度傳感器放在盒子下方并將其連接（我們只是不希望有色塑料捕獲熱量并給我們錯(cuò)誤的溫度讀數(shù)）。

這不是唯一的住房選擇，但它肯定會(huì)讓一個(gè)有趣的項(xiàng)目完成工作。

步驟8：享受您的個(gè)人小氣象站！

現(xiàn)在是有趣的部分！帶上你的氣象站，把它放在窗外，或做任何你喜歡的事情。