第1步：成分和工具

對于晴雨表/氣氛晴雨表，您需要：

無液氣壓計(jì)。不必工作。吸引你的審美情感的東西更重要。我希望我從童年的家里得到一個(gè)，但我認(rèn)為它是在垃圾場。 15美元我在ebay上買了一個(gè)替代品。

壓力傳感器。

ESP8266模塊 - 我使用的是NodeMCU。

一個(gè)合適的步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動板 - 鏈接到五個(gè)工作批次，但價(jià)格很難被擊敗。該電機(jī)完全旋轉(zhuǎn)4096步，為我們的目的提供充足的分辨率。

ESP8266和電機(jī)的5VDC電源 - 至少1A。我使用了12VDC和5VDC的組合電源，因?yàn)槲乙呀?jīng)有了一個(gè)并且需要為Nixie時(shí)鐘提供12V電源（對于項(xiàng)目的其他元件加上更多的5V電源）。

至少三個(gè)LED（表示壓力趨勢）。

LDR/光敏電阻。

其他消耗品，如跳線，電阻器，熱縮管等。

在大多數(shù)情況下，您可以使用您用來容納電子設(shè)備的氣壓計(jì)的原始外殼。我重新設(shè)計(jì)了一個(gè)模糊的工藝品風(fēng)格時(shí)鐘盒來容納時(shí)鐘和氣壓計(jì)，因此不需要?dú)鈮河?jì)盒。

工具方面，你需要一把烙鐵，熱風(fēng)槍和一些小手工具。如果您需要對案例進(jìn)行重大修改，可以使用一系列電動工具。

步驟2：小心準(zhǔn)備您的機(jī)柜

您需要做的事情在很大程度上取決于您使用的機(jī)箱。如果您正在使用氣壓計(jì)自己的情況，您只需要弄清楚如何將它拆開并移除無液機(jī)制。指針很可能直接安裝在這個(gè)機(jī)制上，需要注意分離指針而不損壞指針。

我還有一些工作要做，因?yàn)槲业臅r(shí)鐘盒仍然有舊的（非 - 工作）其中的發(fā)條機(jī)制。

我對機(jī)械鐘幾乎一無所知，但強(qiáng)壯的盤繞彈簧表明我應(yīng)該謹(jǐn)慎行事。盡管如此，當(dāng)事情發(fā)生爆炸時(shí)，我還是毫無準(zhǔn)備。一秒鐘，我正在解開一個(gè)看似無關(guān)緊要的螺絲，接下來有一聲巨響，空氣中彌漫著灰塵和碎片。時(shí)鐘的各個(gè)地方到處都是，案件本身完全被吹散了。就像我想象一個(gè)真正的***爆炸時(shí)，我想不出發(fā)生了什么。在隨后的震耳欲聾的沉默中，我一半期待聽到警笛聲的遙遠(yuǎn)哀嚎。另外，我的手真疼了。

第一課：即使是適度大小的時(shí)鐘機(jī)制也可以存儲驚人的大量能量。

第二課：如有疑問，請戴上安全眼鏡！我很幸運(yùn)，沒有任何東西飛進(jìn)我的眼睛，但它肯定可以。有時(shí)僅僅使用舊的安全斜視是不夠的（甚至不確定我這樣做）。我的手很好，我只是個(gè)孩子。

經(jīng)過大量的膠合和夾緊后，我把箱子放回原處，準(zhǔn)備繼續(xù)進(jìn)行第3步。

步驟3：安裝組件 - 第1部分

您需要找到一些安裝電機(jī)的方法，以便軸穿過撥號就足夠了，當(dāng)指針連接時(shí)，它會掃過臉部而不會受到干擾。這可能比它最初出現(xiàn)的要困難得多，因?yàn)榇蠖鄶?shù)氣壓計(jì)將在玻璃內(nèi)部有另一個(gè)指針，這在過去曾被用來記錄當(dāng)前的讀數(shù)。如后面所述，我們不需要這個(gè)指針，但保持它有助于保持設(shè)備的原始外觀。

無論如何，當(dāng)前讀取指針的存在意味著如何限制遠(yuǎn)遠(yuǎn)的“主”指針可以坐在表盤的表面。

在另一個(gè)方向上，指針需要遠(yuǎn)離表盤，以便清除一個(gè)將安裝在表盤上的LDR框架的墊圈（參見下一步）。

我做的是將表盤及其框架安裝在木質(zhì)背襯上，然后用適當(dāng)?shù)膲|片將電機(jī)安裝在背襯上。第一張圖片可能有助于解釋這一點(diǎn)，但您可能會想出自己的安排。

使用時(shí)鐘盒或類似尺寸的東西的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)部有足夠的空間安裝電源。對我來說，這很重要，因?yàn)闀r(shí)鐘將放在插入我專門安裝的插座的壁爐架上。在這個(gè)位置隱藏一個(gè)明顯不合時(shí)宜的“墻壁疣”或SPS磚會很困難 - 但這對你來說可能不是一個(gè)問題。

第二張圖片中沒有標(biāo)注的組件與時(shí)鐘和該項(xiàng)目的chimer部分（第三個(gè)NodeMCU和相關(guān)的布線位于Nixie PCB下）。

其他一切的放置 - 主要是BMP180傳感器，電機(jī)驅(qū)動器板和NodeMCU - 并不重要。也就是說，直到我將互連線從驅(qū)動板上移開，電機(jī)有時(shí)無法正常工作。不確定那里發(fā)生了什么，但如果你的電機(jī)聽起來很滑稽和/或移動不順暢，你可能想嘗試移動電線。

避免手動記錄壓力趨勢（上升，下降或穩(wěn)定）我在表盤下面放了三個(gè)小LED。當(dāng)所有三個(gè)都點(diǎn)亮?xí)r，氣壓計(jì)處于心情模式。我使用“暖白”LED來嘗試并保持周期感。未經(jīng)調(diào)制，正面觀看時(shí)它們太亮了，但是有了一些重載PWM，我得到了我追求的外觀。當(dāng)前讀取指針仍然可用于傳統(tǒng)主義者。

步驟4：安裝組件 - 第2部分

讓我們來處理表盤中的LDR。首先，為什么我們需要這個(gè)呢？

嗯，這是我對低價(jià)步進(jìn)電機(jī)的限制的解決方案 - 盡管它可以按照精確的步驟移動，但它沒有固有的能力知道它在哪里除了參考其起始位置。雖然從理論上講，我認(rèn)為你可以對此進(jìn)行硬編碼并跟蹤我猜測的所有后續(xù)運(yùn)動（沒有實(shí)際依據(jù)），錯誤會迅速蔓延，特別是考慮到“情緒模式”所需的大規(guī)模運(yùn)動。此外，你會被斷電（將每個(gè)動作寫入EEPROM并不實(shí)用）。

我的第一個(gè)想法是在上電時(shí)引入校準(zhǔn)周期，并在情緒和氣壓計(jì)模式之間切換。該循環(huán)將使表盤上已知點(diǎn)處的微動開關(guān)跳閘。但是切換理念的機(jī)械實(shí)現(xiàn)對我來說似乎太具挑戰(zhàn)性了。指針本身太脆弱而不能作為執(zhí)行器，因此我需要在軸上安裝其他東西。然后出現(xiàn)了保持360°運(yùn)動的問題 - 這是我使用步進(jìn)電機(jī)而不是標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)的原因之一。隨著應(yīng)用程度的增加，我確信可以使微型開關(guān)工作 - 或者也許還有一種現(xiàn)成的位置傳感器解決方案 - 但我采取了另一種方式。

注意表盤的圖片中有一個(gè)安裝在1點(diǎn)位置的墊圈。該墊圈將LDR連接到NodeMCU上可用的單個(gè)模擬輸入。當(dāng)氣壓計(jì)上電或切換模式時(shí)，NodeMCU進(jìn)入校準(zhǔn)周期，并簡單地查找由指針后部在LDR上行進(jìn)引起的亮度突然變化。從該已知位置索引任何進(jìn)一步的移動。我不得不在代碼中用一些閾值來調(diào)整它以使其可靠地工作但是一旦完成，我就驚訝于它的精確程度 - 一直回到氣壓計(jì)設(shè)置的1％或2％的預(yù)期值。

顯然，它在完全黑暗中不起作用，但你通常不會切換模式。如果由于某種原因校準(zhǔn)周期無法在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成，它會放棄并閃爍趨勢LED。

無論如何，LDR方法的優(yōu)點(diǎn)在于安裝非常簡單 - 鉆一個(gè)孔的大小足以使表盤中的LDR被指針的后端覆蓋。為了在指針和LDR之間獲得一個(gè)漂亮的“密封”，在LDR周圍粘上一個(gè)小墊圈，如果需要，修改指針尾部（我使用了一些形狀合適的黑紙）。

第5步：代碼 - 基本功能

正如其他人所發(fā)現(xiàn)的那樣，我無法使用標(biāo)準(zhǔn)的Arduino步進(jìn)電機(jī)庫來處理這種電機(jī)和驅(qū)動器。幸運(yùn)的是，有一個(gè)很好的Instructable，代碼可以工作。雖然評論中有幾個(gè)優(yōu)化建議，但我使用原始發(fā)布中的代碼進(jìn)行基本步進(jìn)。此代碼不需要庫。

為了處理壓力數(shù)據(jù)，我使用了Sparkfun BMP180庫中的一個(gè)示例。我所要做的只是將其與電機(jī)控制結(jié)合起來。

第6步：代碼 - 校準(zhǔn)，控制，GUI，Google助手和實(shí)用功能

主要校準(zhǔn)是硬編碼的。為了安全起見，并考慮到氣壓計(jì)可能重新定位到不同的高度，通過NodeMCU和Websocket通信旋轉(zhuǎn)的Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了二次校準(zhǔn)和控制。這里有一個(gè)了解這一點(diǎn)的好資源。

然而，正如視頻所示，這個(gè)項(xiàng)目的真正“驚嘆”因素是Google Assistant/Google Home。這里有烤面包機(jī)GA（由Raspberry Pi3供電）的Instructable。不用擔(dān)心，您不需要使用400美元的烤面包機(jī)作為外殼。

GA通過IFTTT和Adafruit IO將命令傳遞給NodeMCU。這里有一個(gè)很好的資源。還有其他更復(fù)雜的方式與Google智能助理進(jìn)行互動，但對于這個(gè)項(xiàng)目，這種非常簡單的方法非常有效。

最后，代碼包含一些非常有用的實(shí)用功能（無線更新，我已經(jīng)開始在所有基于ESP8266的項(xiàng)目中包含多播DNS，Wifi Manager。

這個(gè)項(xiàng)目的所有代碼（包括Nixie時(shí)鐘和chimer控件）都在Github上。我已將我在HTML/CSS文件中使用的圖像保留下來，因此它開箱即用（希望如此） - 您只需要添加自己的Adafruit IO帳戶詳細(xì)信息。

步驟7：Nixie Clock和Chimer

Nixie Clock由一個(gè)單獨(dú)的NodeMCU控制，并使用Nixie管和驅(qū)動模塊設(shè)計(jì)為Arduino屏蔽。鏈接中的版本包括用于獲得時(shí)間的GPS模塊。我的盾牌（早期版本）沒有GPS模塊，但我使用Node MCU從互聯(lián)網(wǎng)上獲取時(shí)間，這在某些方面更好。

時(shí)鐘的控制方案和GUI有更多配置選項(xiàng)，但與氣壓計(jì)非常相似。這里有一點(diǎn)點(diǎn)重疊，因?yàn)镹ixie LED響應(yīng)氣壓計(jì)的情緒輸入（通過相同的Adafruit IO饋送）。

從原始發(fā)條機(jī)制的殘骸中我挽救了足夠的比特來構(gòu)建一個(gè)chimer由第三個(gè)NodeMCU驅(qū)動的機(jī)制（嘿，它們每個(gè)只有6美元）和另一個(gè)步進(jìn)電機(jī)。我添加的只是原始機(jī)制和電機(jī)之間的“接口”。 “接口”在引號中，因?yàn)樗鼉H包括一個(gè)子彈連接器，其中兩個(gè)釘子以直角驅(qū)入其中并推到電機(jī)軸上。該裝置的每個(gè)季度輪換導(dǎo)致一次撞擊。再次，chimer控制方案類似于氣壓計(jì)，所有三個(gè)Web服務(wù)器都鏈接在一起，使整個(gè)看起來比實(shí)際更加無縫。

時(shí)鐘和chimer NodeMCU完全獨(dú)立于每個(gè)其他但由于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)時(shí)的奇跡總是完全同步。