步驟1：解碼無線信號

這是最大的障礙，我必須將這一階段的全部功勞交給JeeLabs的Dominique Pierre，我使用了該代碼（在Dominique的支持下）對我的所有傳感器進(jìn)行了解碼。測試硬件很簡單（并在JeeLabs網(wǎng)站上進(jìn)行了說明）。這里要注意的一點(diǎn)是，最初我使用的是Arduino UNO，但是（如后所述）我轉(zhuǎn)到了MEGA。出于測試和解碼目的，任何一個(gè)都可以使用，我強(qiáng)烈建議您執(zhí)行此步驟，然后再進(jìn)行其他操作，以便您可以識別和驗(yàn)證接收到的信號是否來自傳感器，并可以對其進(jìn)行解釋。我使用了一個(gè)簡單的Excel電子表格來手動(dòng)驗(yàn)證解碼的信號并在開始任何氣象站編碼之前計(jì)算出校驗(yàn)和。

步驟2：硬件

除了RF無線電接收器外，我還使用了RTC –您可以使用以太網(wǎng)屏蔽和NTP，但是我覺得重點(diǎn)在于應(yīng)該是日志記錄而不是Internet/服務(wù)器端，如果使用RTC時(shí)網(wǎng)絡(luò)中斷，則可以“離線”完成。我也為一個(gè)傳感器有限的朋友構(gòu)建了該項(xiàng)目的變體，因此包括一個(gè)“車載”壓力和溫度傳感器。您所使用的取決于您自己，稍后我會(huì)提供所有元素的示例代碼。該示意圖提供了已使用硬件的概述。我在Fritzing中構(gòu)建，還創(chuàng)建了一個(gè)“ mini Shield”，該插槽插入MEGA的“端”，以太網(wǎng)屏蔽即在該端完成（如圖中的白色所示）。該“防護(hù)罩”包括可選件的腳印和一些將來可選件的突圍針。已嘗試/測試的組合包括：

?用于Oregon Scientific傳感器的RF接收器和RTC

?用于Cresta傳感器，RTC和BMP085氣壓/溫度傳感器的RF接收器

?外部LM35溫度傳感器（防水和測量以及我們花園中溪流的溫度）和外部溪流深度監(jiān)控器（此處未詳細(xì)說明，但使用安裝在橋上的I2C超聲波測距儀來評估溪流的高度–有趣的是，大雨時(shí)深度可能在30cm到150cm之間變化！ ）。但是，任何組合都可以使用，并且可以將代碼修改為適當(dāng)?shù)娜罩?Web服務(wù)。

如上所示，示意圖顯示了屏蔽上的組件，不需要全部使用，但是可以使用選項(xiàng)如果想要的話。以太網(wǎng)屏蔽層也未顯示，只需插入MEGA。

您需要的組件：

1。 Arduino MEGA 2560

2。以太網(wǎng)屏蔽（帶有micro SD卡）

3。 RF 433MHz接收器（已使用Aurel RX-4M50RR30SF，從這里開始運(yùn)行良好）

4?？罩薪Y(jié)果5。 DS3234 RTC中斷模塊

6。 LM35溫度傳感器（最多2個(gè)，可選）

7。 BMP085壓力傳感器（可選）

為了將Arduino和“盾牌”安裝到標(biāo)準(zhǔn)Arduino外殼中，我不得不卸下了兩個(gè)定位銷，但是這些定位銷很容易折斷，并且不會(huì)影響到固定的安裝位置。硬件。請注意，在PCB上，接收器模塊位于PCB的下側(cè)（有足夠的空間），因此仍可以彈出存儲卡而不會(huì)受到干擾。

我用433MHz的鞭狀天線使設(shè)備看起來更整潔（未連接照片，但顯示為安裝在第二張照片的包裝盒中）–不確定其響應(yīng)是否比我的測試天線更好-一根電線；但是看起來更整潔并且更專業(yè)！

第3步：記錄數(shù)據(jù)的代碼

這是一個(gè)擴(kuò)展步驟1的步驟，獲取接收到的信號并解釋這些信號以獲得“真實(shí)”值。這些數(shù)據(jù)存儲在全局變量中，因?yàn)閿?shù)據(jù)在多個(gè)地方使用（即日志記錄階段和網(wǎng)頁服務(wù)頁面，第4步）。我通常使用整數(shù)來盡可能地節(jié)省內(nèi)存并加快處理速度，在將值記錄或“提供”到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，除以10可以得到小數(shù)點(diǎn)后一位。我還包括了最大值和最小值的觸發(fā)器（如果在一年中的某個(gè)時(shí)刻斷電，它們會(huì)在午夜存儲在EEPROM中）。對于某些參數(shù)，還有觸發(fā)器發(fā)送電子郵件（第5步）。我為那些需要驗(yàn)證的元素添加了校驗(yàn)和，因?yàn)榕紶枙?huì)處理錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)并歪曲最大/最小數(shù)據(jù)。 Oregon Scientific信號的解碼基于互聯(lián)網(wǎng)上的信息以及此處的Cresta設(shè)備的信息。請注意，每個(gè)Oregon Scientific和Cresta設(shè)備的RF解碼代碼都不相同。這兩個(gè)示例都包含在示例草圖文件中。

第4步：Web服務(wù)代碼

有這有兩個(gè)關(guān)鍵要素。一種是直接從Arduino提供固定格式的頁面，本質(zhì)上是傳感器讀數(shù)，電池狀態(tài)，Arduino狀態(tài)等的列表。這對于“調(diào)試”這兩個(gè)軟件很有用，但也可以驗(yàn)證硬件是否按預(yù)期工作–例如，如果傳感器由于超出范圍或受到干擾而未被解碼，則可以在“最新更新”詳細(xì)信息上對其進(jìn)行監(jiān)視。第二個(gè)要素是提供更復(fù)雜的頁面。編碼的解決方案非常強(qiáng)大（我認(rèn)為），因?yàn)樗鼘腟D卡的根目錄加載模板文件（以文本形式），并在該文件中找到“變量”（以打開和關(guān)閉~~表示），在投放到網(wǎng)頁之前，將其替換為值。這意味著可以創(chuàng)建非常復(fù)雜的網(wǎng)頁，而無需重新編碼Arduino，也無需占用內(nèi)存/資源，包括對外部文件的引用，例如.css文件，圖像等，這些文件可以存儲在您自己的網(wǎng)站上，而不是在網(wǎng)站上提供最初，該代碼旨在在UNO上工作，但我需要為趨勢圖存儲大數(shù)據(jù)數(shù)組（48個(gè)值x 13組） （請參見示例網(wǎng)頁），盡管編譯大小低于32k，但Arduino因內(nèi)存“過載”而失敗。..轉(zhuǎn)到MEGA還允許添加附加功能（例如電子郵件，日出等），而不會(huì)出現(xiàn)問題。 。隨意優(yōu)化代碼并將其壓縮到UNO上。

示例文件（graphs.htm）在下面創(chuàng)建網(wǎng)頁，并利用Google Charts api通過簡單的超鏈接調(diào)用呈現(xiàn)圖表。請注意，該代碼僅適用于8.3命名文件（由于使用了SDFat），因此使用了.htm命名文件。要查看處理后的頁面，只需鍵入Arduino IP代碼：端口，然后輸入/graphs.htm。

該代碼還包括用于計(jì)算某些派生參數(shù)（例如云底高度和風(fēng)寒）的數(shù)學(xué)方法。除正常頁面交付外的URL：

?YourIP：Port/EEPROM –強(qiáng)制將當(dāng)前的最大和最?。ê拖掠甏螖?shù)）記錄到EEPROM中。在出于任何原因斷電以確保維護(hù)年度數(shù)據(jù)之前執(zhí)行此操作很有用。注意：每天午夜只對EEPROM寫入一次。這可以延長Arduino EEPROM的壽命，并且由于我打算每天無限期供電，因此我認(rèn)為每天就足夠了。

?YourIP：Port/TIME＆year＆year＆mo＆day＆hr＆mi –盡管已使用RTC，但它似乎會(huì)浪費(fèi)一段時(shí)間。此功能允許用戶（通過Web）將RTC重置為“正確的時(shí)間”并更新夏令時(shí)的更改。

基本日志記錄和服務(wù)器代碼均基于此處的教程，并進(jìn)行了修改以滿足我的需要和更改為Arduino 1.0編譯器。

庫參考

?TimeLord庫

?EEPROMWriteAnything庫

?RTCLib庫

?SDFat庫（和以太網(wǎng)/SD卡教程）

步驟5：電子郵件代碼

使用一個(gè)簡單的網(wǎng)頁客戶端，我將一個(gè)URL稱為php位于我網(wǎng)頁上的腳本，用于通過電子郵件發(fā)送設(shè)置的電子郵件分發(fā)列表。同樣，由于它是由Arduino托管的，因此我可以隨時(shí)更改電子郵件的分發(fā)和內(nèi)容。

氣象臺警報(bào)電子郵件php腳本：

《？php

//以下幾行閱讀了URL中的參數(shù)

$ TO =‘電子郵件地址1’;

$ TO。=‘，電子郵件地址2’;

$ FROM =‘您的電子郵件地址’;

$ SUBJECT =‘天氣站點(diǎn)更新”；

$ TIME = $ _REQUEST ［“ TIME”］;

$ TEMPNOW = $ _REQUEST ［“ TEMPNOW”］;

$ WSNOW = $ _REQUEST ［“ WSNOW”］;

$ WDNOW = $ _REQUEST ［“ WDNOW”］;

$ RAIN = $ _REQUEST ［“ RAIN”］;

$ TEMPMAX = $ _REQUEST ［“ TEMPMAX”］;

$ TEMPMIN = $ _REQUEST ［“ TEMPMIN” ］;

$ WSMAX = $ _REQUEST ［“ WSMAX”］;

$ TRIGGER = $ _REQUEST ［“ TRIGGER”］;

$ MESSAGE =’來自氣象站的消息

時(shí)間為‘。$ TIME 。 ’

-現(xiàn)在的溫度是‘。$ TEMPNOW。 ’C

-現(xiàn)在的風(fēng)速為‘。$ WSNOW。 “每小時(shí)deg

-今天下雨”。$ RAIN。 ’mm

-今天的最高溫度是‘。$ TEMPMAX。 ’C

-今天的最低溫度是‘。$ TEMPMIN。 ’C

-今天的最大風(fēng)速為‘。$ WSMAX。 ’mph

由于‘。$ TRIGGER發(fā)送了電子郵件。 ’;

//這將發(fā)送消息

mail（$ TO，$ SUBJECT，$ MESSAGE，“發(fā)件人：”。$ FROM）;

？》

如果有，還會(huì)發(fā)出一封電子郵件

步驟6：已知限制和需要改進(jìn)的地方

1。我遇到的最大問題是，在檢查任何網(wǎng)頁請求時(shí)，Arduino缺少對RF信號的解碼。更改為Arduino 1.0會(huì)使情況變得更糟（似乎需要花費(fèi)很多時(shí)間才能檢查任何服務(wù)器請求）。為了克服這個(gè)問題，我只會(huì)在收到并解碼了RF信號時(shí)檢查互聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)（這對我來說很有效，因?yàn)槲矣泻芏鄠鞲衅鳎扛魩酌腌娋蜁?huì)收到一個(gè)信號），或者每5秒通過關(guān)于mills（）的檢查。這在實(shí)踐中可行（用戶接收網(wǎng)頁的最大延遲約為5秒鐘，并且沒有明顯的閱讀損失），但是我敢肯定有更好的方法可以做到這一點(diǎn)，例如軟件中斷？ 》 2。有些編碼很差（我可以更好地利用函數(shù)/過程，甚至可能更好地利用某些庫工作（這超出了我的能力）），而且我敢肯定，有更有效的方法可以達(dá)到相同的目的。該代碼可以正常工作，并且可以可靠地完成我的工作（運(yùn)行幾個(gè)月沒有問題），但是歡迎任何改進(jìn)/建議。

責(zé)任編輯：wv