Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

15 Schritt:Schritt 1: Der WeatherPi Block Diagram Schritt 2: WeatherPi Sensor Suite Schritt 3: Was ist auf dem I2C-Bus? Schritt 4: Bestimmen der Größe der Solarstromanlage Schritt 5: Das Power System Schritt 6: Sicheres Ausschalten des Pi Ein und Aus Schritt 7: Die Ersatzteilliste Schritt 8: Aufbau der Box Schritt 9: 3D-Druck und die WeatherPi Schritt 10: Der Raspberry Pi Python Software Schritt 11: Aufbau einer Systemsteuerung Mit RasPiConnect Schritt 12: Vollständiger Verdrahtungsliste Schritt 13: Ergebnisse! Schritt 14: Was können Sie tun mit diesem? Schritt 15: Fazit

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In diesem Instructable erfahren Sie:

    Wie man eine Solaranlage bauen
    Wie, um die Platten und Batterien Design und Größe
    Wie um Daten zu sammeln, um die Leistung Ihres Systems zu analysieren
    Wie verdrahten einen Raspberry Pi zu einer Solarstromanlage
    Wie sicher wiederum ein Raspberry Pi und Ausschalten Gebäude 3D ​​Printed Teile zum WeatherPi

Und am wichtigsten, haben Spaß dabei!
SwitchDoc Labs freut sich, 10% Rabatt auf alle unsere Produkte für Instructable Leser bieten: Verwenden Sie Code 6NOFQ9UW bei Amazon.de und 672E608 bei Tindie.com . Das Angebot gilt bis zum 31. Juli 2015.
Was ist WeatherPi?
WeatherPi ist eine solarbetriebene Raspberry Pi WiFi verbunden Wetterstation für Makers gestaltet SwitchDoc Labs . Dies ist ein großartiges System, um mit zu bauen und basteln. Alles ist veränderbar und alle Quellcode ist enthalten. Die wichtigsten Funktionen sind:
Erkennt 20 verschiedene Umwelt Werte komplett solarbetriebene Hat eine vollständige Datenbankgeschichte der Umwelt (MySQL) überwacht und meldet jede Menge Daten auf dem Solarsystem, das - groß für Bildung! In sich abgeschlossen und für die Spannungsabfälle und Machtfragen überwacht Kann remote geändert werden Laden Sie Ihre Daten, um sie auf Ihrem PC crunch modifiziert werden, um SMS (Text) Messaging, Twitters, Webseiten und mehr zu tun hat eine iPad-basiertes Control Panel Einfach auf Twitter zu verbinden, Weather, etc
Diese Instructable zeigen Ihnen, wie Sie eine WiFi Solar Raspberry Pi Wetterstation zu bauen. Dieses Projekt entstand aus einer Reihe anderer Projekte, einschließlich der massiven Projekt Curacao , eine solarbetriebene Umweltüberwachungssystem auf der karibischen Tropeninsel Curacao Einsatz. Projekt Curacao wurde in einer umfangreichen Reihe von Artikeln in MagPi Magazin geschrieben (ab Ausgabe 18 und weiter durch Ausgabe 22).
Die WeatherPi Solar-Wetterstation ist ein ausgezeichnetes Bildungsprojekt. Es gibt viele Aspekte dieses Projekts, die in für Bildungszwecke sah und analysiert werden können:
Wie Solaranlagen verhalten? Einschränkungen und Vorteile Temperatur, Wind und Luftfeuchtigkeit Datenanalyse. Herunterfahren und Starten kleine Computer auf Solarenergie abgeben Sensoren für UV, Staub und Pollen und Lichtfarbe
Folgen Sie entlang auf Aktualisierungen der WeatherPi Geschichte auf www.switchdoc.com.

Schritt 1: Der WeatherPi Block Diagram

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    Die WeatherPi Block Diagram sieht viel komplizierter, als es tatsächlich ist.
    Das erste, was zu bemerken, dass die gestrichelten Linien sind Einzelplatten (WeatherPiArduino und SunAirPlus), die eine Menge von dem Blockschaltbild enthalten und die zweite Sache ist, dass alle Sensoren auf der linken Seite des Diagramms Stecker in die WeatherPiArduino Bord, welche die Verkabelung vereinfacht . Nicht einschüchtern lassen!
    Die Teilsysteme
    The Power Subsystem von WeatherPi verwendet eine SunAirPlus Solar Power-Controller, der die Sonnenkollektoren verarbeitet, das Laden der Batterie und liefert die 5V an den Raspberry Pi und den Rest des Systems dann. Es enthält auch Sensoren, die Ihnen sagen, die von den Sonnenkollektoren produziert und von den Batterien und dem Raspberry Pi verbraucht Strom und Spannung. Sammeln, die Daten! Mehr Cowbell! Es enthält auch die Hardware-Watchdog-Timer und das USB-Powercontrol, die tatsächlich schaltet die Stromversorgung des Raspberry Pi während eines brownout Veranstaltung (nach der Pi schaltet ordnungsgemäß herunter unter Software-Steuerung).
    Die Sensor-Subsystem von WeatherPi verwendet eine WeatherPiArduino als Basiseinheit und Stecker in einem Bündel von optionalen Sensoren wie dann die Windgeschwindigkeit / Richtung / regen , Blitzschlag zu erkennen (wie cool ist das!) Innen- und Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit.
    Die Software-Subsystem von WeatherPi läuft in Python auf dem Raspberry Pi. Es sammelt die Daten, speichert in in einer MySQL-Datenbank, erstellt Grafiken und tut Hauswirtschaft und Leistungsüberwachung.

Schritt 2: WeatherPi Sensor Suite

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    Die WeatherPi Sensor Suite erfasst die folgenden Umweltwerte:
    Wind Windrichtung Regen Außentemperaturaußen Luftfeuchtigkeit Blitzortungsluftdruck (und Höhe) Innerhalb Box Temperatur innerhalb des Kastens Luftfeuchtigkeit
    Sie können mehr auf dem I2C-Bus und Analog-Digital-Wandler, wie beispielsweise UV, Staub zählt, Lichtfarbe (Mess einige Arten von Verschmutzung) und mehr hinzuzufügen! Es ist eine großartige Plattform für die Expansion.
    Die Sensorik basiert auf der WeatherPiArduino Platte gebaut, aber es gibt mehrere ähnliche Platten, da draußen auf dem Markt.

Schritt 3: Was ist auf dem I2C-Bus?

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    WeatherPi macht ausgiebig Gebrauch von den I2C-Bus auf dem Raspberry Pi.
    Bei SwitchDoc Labs, wir lieben Daten. Und wir lieben I2C-Geräte. Wir möchten die Daten unter Verwendung von viel I2C-Geräte auf unseren Computern und Projekte zu sammeln. Projekt Curacao verfügt über insgesamt 12 WeatherPi hat 11 Geräte und Sunrover (eine solarbetriebene rover in der Entwicklung bei SwitchDoc - Sie werden es als Instructable finden im Herbst 2015) wird über 20 haben und einen I2C-Bus nur zur Steuerung der Motoren erfordern . Wir sind immer läuft in Konflikte mit Adressierung auf dem I2C-Gerät. Da es keine Standards, manchmal mehrere Geräte die gleiche Adresse haben, wie zum Beispiel 0x70 und Sie in laufen beide auf dem gleichen I2C-Bus, ohne viel jimmy Takelage sind nur kein Glück.
    Um dieses Adressierungsproblem (und unser Konflikt mit einem INA3221 und der Innenfeuchtigkeitssensor) erhalten wir eine I2C Bus Multiplexer hinzugefügt, um das Design, die uns auf viele weitere I2C Geräte am Bus, unabhängig davon, Bewältigung von Konflikten haben können. Hier ist unsere aktuelle Liste der I2C-Geräte in WeatherPi:

    Gerät I2C-Adresse
    BMP180 Luftdruck 0x77
    Echtzeituhr DS3231 0x68
    ATC EEPROM 0x56
    ADS1015 Analog-Digital-Wandler 0x49
    FRAM nichtflüchtigen Speicher 0x50
    ADS1015 auf SunAirPlus 0x48
    INA3221 3 Kanal Spannung / Strom-Monitor auf SunAirPlus 0x40
    HTU21D-F Feuchtesensor 0x40
    Embedded Adventures Blitz Detector 0x03
    AM2315 Außen Temp / Feuchte 0x5C
    I2C 4-Kanal-I2C Bus Mux 0x73

    Hier ist, was die I2C-Bus sieht aus wie auf der Raspberry Pi. Dies ist der Ausgang aus dem Beispielcode mit dem I2C-4 Kanal Mux (daher gibt es 4 für den I2C-Bus gezeigt unabhängige Busse).
    Beachten Sie, dass WeatherPi verwendet nur Bus 0 und Bus 1.
      Test SDL_Pi_TCA9545 Version 1.0 - SwitchDoc Labs
    
     Beispiel verwendet 0x73
     Programm Beginn: 2015.05.10 20.00.56
    
     ----------- BUS 0 -------------------
     Steuerregister tca9545 B3-B0 = 0x1
     Interrupts zu ignorieren, wenn INT3 '- INT0' nicht angeschlossen
     registrieren tca9545 Steuer Interrupts = 0xc
          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef
     00: 03 - - - - - - - - - - - - 
     10 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     20 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     30: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     40: 40 - - - - - - - - 49 - - - - - - 
     50: 50 - - - - - 56 - - - - - - - - - 
     60: - - - - - - - - 68 - - - - - - - 
     70 - - - 73 - - - 77                         
    
     -----------------------------------
    
     ----------- BUS 1 -------------------
     Steuerregister tca9545 B3-B0 = 0x2
     Interrupts zu ignorieren, wenn INT3 '- INT0' nicht angeschlossen
     Steuerregister tca9545 Bricht = 0xe
          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef
     00 - - - - - - - - - - - - - 
     10 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     20 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     30: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     40: 40 - - - - - - - 48 - - - - - - - 
     50: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     60: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     70 - - - 73 - - - -                         
    
     -----------------------------------
    
     ----------- BUS 2 -------------------
     Steuerregister tca9545 B3-B0 = 0x4
     Interrupts zu ignorieren, wenn INT3 '- INT0' nicht angeschlossen
     registrieren tca9545 Steuer Interrupts = 0xc
          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef
     00 - - - - - - - - - - - - - 
     10 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     20 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     30: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     40: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     50: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     60: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     70 - - - 73 - - - -                         
    
     -----------------------------------
    
     ----------- BUS 3 -------------------
     Steuerregister tca9545 B3-B0 = 0x8
     Interrupts zu ignorieren, wenn INT3 '- INT0' nicht angeschlossen
     registrieren tca9545 Steuer Interrupts = 0xc
          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef
     00 - - - - - - - - - - - - - 
     10 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     20 - - - - - - - - - - - - - - - - 
     30: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     40: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     50: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     60: - - - - - - - - - - - - - - - - 
     70 - - - 73 - - - -                         
    
     -----------------------------------
     <\ Pre> 

Schritt 4: Bestimmen der Größe der Solarstromanlage

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    Eines der ersten Dinge, die in einem solarbetriebenen Design kommt, ist, wie man das Energiesystem zu entwerfen. Die drei wichtigsten Fragen, die gestellt und beantwortet werden, sind:
      Wie viel Strom brauche ich? Wie viele Sonnenkollektoren brauche ich? Welche Größe Batterie brauche ich?

    Das erste, was Sie tun müssen, bei der Gestaltung einer Solaranlage müssen, ist, die Leistungsanforderungen für die solarbetriebene Design bestimmen. Unsere Kriterien ist, dass wir die WeatherPi Raspberry Pi Model A, um den ganzen Tag laufen und mindestens drei Stunden vor Sonnenaufgang und drei Stunden nach Sonnenuntergang möchten. Unsere Ziele und Budget beeinflussen unsere Hardware-Auswahl, so dass sie völlig unabhängig sind es nicht.
    Die folgende Tabelle enthält geschätzte Stromverbrauch für die Modelle der Raspberry Pi, darunter ein WLAN-USB-Dongle. Wir sind in jedem dieser Annahme, dass Sie drehen Sie den HDMI-Anschluss aus, der spart ~ 20mA.
    Modell A Modell A + Modell B Modell B + Modell Pi2 B
    Strom (mA) 260 (200) 195 (135) 480 (420) 290 (230) 304 (240)
    Leistung (W) 1.3 0,975 2.4 1.45 1.52
    Quelle Gemessen Gemessen Gemessen Gemessen Gemessen

    Alle der oben genannten Messungen umfassen etwa 60 mA für den USB WiFi Dongle! Zahlen in Klammern sind ohne die 60 mA.
    Basierend auf den oben, zuerst werden wir das Layout meiner Annahmen für unsere Raspberry Pi Model A + basiertes Design. Die LiPo-Akkus gewählt werden 6600mAh speichern. Warum das Modell A +? Es ist der niedrigste Strom verbrauchen Raspberry Pi!
    Was ist mAh (Milliamperestunden)? 6600mAh heißt, Sie können 100 mA 66 Stunden zu nehmen, theoretisch. In Wirklichkeit werden Sie nicht in der Lage, mehr als etwa 80% im Durchschnitt je nach Batterie zu erhalten. Wie schnell Sie sie zu entladen macht auch einen großen Unterschied. Langsamer die Entladungsrate, desto mehr Sie mAh aus der Batterie zu bekommen. Zum Vergleich wird eine AA-Batterie zu 1000mAh [Zitat: halten http://en.wikipedia.org/wiki/AA_battery] : und eine D-Batterie wird über 10000mAh [Zitat halten http://en.wikipedia.org/wiki/ AA_battery]
    In einem System wie diesem, ist es am besten, um Ihre LiPo-Akkus vollständig aufgeladen und dann den Computer anschließen und sehen, wie lange es dauert, bis die Batterie entladen und zu sterben. Wir haben diesen Test auf der WeatherPi System. Die Ergebnisse sind hier zu switchdoc.com.
    Annahmen:
    Zwei Voltaic 3,4 W 6V / 530ma Solarzellen (insgesamt 6.8W) 8 Stunden von Sun bei mindestens 70% der max Lieferung von Strom an Raspberry Pi mit 85% Wirkungsgrad laufen die Zellen (einen Stromausfall in der Lade- und Steigerung der Schaltung) Raspberry Pi Model A + nimmt 195mA im Durchschnitt (mit dem Wireless USB Dongle) Raspberry Pi Model A + läuft 24 Stunden am Tag 6600mAh LiPo Akkus
    Angesichts dieser können wir bei einem typischen Tag berechnen Raspberry Pi Model A Laufzeit:
    PiRunTime = (8 Stunden * 70% * 1060mA) * 85% / (195mA) = 25 Stunden
    Unser Ziel war es für 24 Stunden, so sieht es aus wie unser System funktioniert. 16 Stunden von der Ausführung des Raspberry Pi Model A + auf Batterien allein zu nehmen (195mA / 85%) * 16 Stunden = 3670mAh, die bequem unter unseren 6600mAh Akkus speichern können. Das WIFI Dongle hinzugefügt zu 60mA im Durchschnitt. Es war die ganze Zeit, die Raspberry Pi war aktiviert. Keine Anstrengungen unternommen, um die Macht von der WiFi-Dongle verbraucht zu minimieren. Ihre Ergebnisse werden auf welche anderen Lasten Sie unterwegs sind, wie beispielsweise andere USB-Geräte, GPIO Lasten, I2C-Geräte usw. abhängen
    Man beachte, dass während des Tages, im Durchschnitt, die wir in die Batterie zu 6000mAh setzen.
    Dies bedeutet auch eine größere Batterie als 6600mAh wird viel Unterschied zu diesem System nicht zu machen.
    So, an einem hellen, sonnigen Tag, wir sollten in der Lage, 24 Stunden am Tag laufen. Betrachtet man die Ergebnisse aus WeatherPi draußen in der Sonne für eine Woche, scheint dies richtig. Allerdings wird es bewölkt und regnerisch sein und Ihr System wird der Strom ausgeht. Die nächste wichtigste Teil des Entwurfs ist, wie Spannungsabfälle! Sehen Sie einen Schritt weiter unten in diesem Instructable, wie Sie dieses Problem fiesen kleinen Hand.
    Die vier wichtigsten Teile der Überprüfung Ihrer Solar-Power Design:
    Sammeln Sie echte Daten zu sammeln realer Daten zu sammeln noch realer Daten Blick auf Ihre Daten schützen und was es sagt Ihnen der realen Anlage. Spülen und wiederholen.

Schritt 5: Das Power System

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    Das Stromversorgungssystem in Wetter Pi besteht aus vier Teilen:
    Zwei Sonnenkollektoren Eine 6600Ah LiPo Akku SunAirPlus Solar Power Controller Pi Stromversorgung und Datenerfassungssystem USB Powercontrol Board für Pi Power Control
    Wir sind mit 2 3.4W Solar Panels von Photovoltaikanlagen. Es handelt sich um qualitativ hochwertige Platten, die wir in früheren Projekten verwendet haben und zuletzt eine lange Zeit sogar in der tropischen Sonne. Das Bild oben ist aus den gleichen Kollektoren auf Projekt Curacao nach sechs Monaten in der Sonne. Das sind Wolken auf den Platten, nicht Schmutz wider. Die Platten sind Präfekt.
    Wir haben uns für einen 6600mAh Akku aus Adafruit für dieses Design. Siehe "Bestimmen der Größe der Solar System" Schritt unten.
    Wir sind mit einem SunAirPlus Solar Power-Controller in diesem Entwurf.
    SunAirPlus enthält einen I2C INA3221 3 Kanal Strom- / Spannungsüberwachung und eine I2C 4-Kanal-12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADS1015). Die INA3221 ermöglicht es Ihnen, alle großen Ströme und Spannungen im System zu überwachen (Batterie / Solar Panels / Load - Computer). Sie können sagen, was Ihre Solarstrom-Projekt wird in Echtzeit tun.
    Hier sind einige Ergebnisse aus der SunAirPlus Bord mit dem onboard INA3221. Sie können sehen, dass der Akku fast vollständig geladen ist und die Solarzellenspannung (eigentlich eine variable Stromversorgung auf dem Prüfstand) ist 5.19V und es liefert 735mA.
      Test SDL_Pi_INA3221 Version 1.0 - SwitchDoc Labs
    
     Beispiel verwendet 0x40 und SunAirPlus Bord INA3221
     Werden mit dem INA3221 SwitchDoc Labs Breakout Board arbeiten
    
    
     ------------------------------
     LIPO_Battery Bus Spannung: 4,15 V 
     LIPO_Battery Shunt Voltage: -9,12 mV 
     LIPO_Battery Laufspannung: 4,14 V
     Aktuelle LIPO_Battery 1: 91.20 mA
    
     Solarzellen-Bus-Spannung 2: 5.19 V 
     Solarzellen-Shunt Voltage 2: -73,52 mV 
     Solarzellen-Lastspannung 2: 5.12 V
     Solarzellen Strom 2: 735,20 mA
    
     Output Bus Voltage 3: 4,88 V 
     Output Shunt Voltage 3: 48,68 mV 
     Ausgangslastspannung 3: 4,93 V
     Ausgangsstrom 3: 486,80 mA 

    Sie können dieses Board zu verwenden, um die Macht Ihrer Projekte, und fügen Sie ein Servo- oder Schrittmotor, damit sie der Sonne nachgeführt werden mit Photowiderstände, um noch mehr Energie zu erzeugen.
    Der USB Powercontroller Board ist im Grunde eine gesteuerte Halbleiterrelais, um das Gerät ein und aus, um den Raspberry Pi drehen. Dieses Board befindet sich zwischen der Solar Power Controller (SunAirPlus) und einem Raspberry Pi Model A +. Der Eingang in den Vorstand wurde entwickelt, um direkt von einem LiPo-Akku kommen, damit der Computer nicht eingeschaltet werden, bis die LiPo-Akku wurde über ~ 3,8 V geladen. Eine Hystereseschaltung vorgesehen, so das Board lässt sich nicht einschalten und dann schalten Sie sofort, da die Stromversorgung nach unten zog, wenn der Computer eingeschaltet wird (zu belasten nicht die Batterie). Das passiert wirklich !!!! Sie töten Raspberry Pi SD-Karten auf diese Weise.

Schritt 6: Sicheres Ausschalten des Pi Ein und Aus

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    Die Brownout Problem
    In diesem wichtigen Schritt, werden wir das Problem der Stromversorgung nach oben und unten Ihre Raspberry Pi zu diskutieren. In solarbetriebene Systeme, dies wird als "Brownout Problem". Wir zeigen, wie man ein einfaches Gerät, das verwendet USB Power Control von SwitchDoc Labs, um dieses Problem zu lösen.
    Einer der wichtigen Frage bei der Gestaltung eines Raspberry Pi Solarstromnetz ist das Ein- und Ausschalten. Die "Brownout Problem" ist ein echtes Problem. Warum sich Sorgen machen? Wenn Sie eine lange Reihe von bewölkten Tagen haben, können Sie Ihren Akku fast leer ist. Sie können für diese in Ihrem Design, indem mehr Platten und mehrere Batterien zu kompensieren, aber das ist wirklich teuer werden können und das System könnte noch der Strom ausgeht, nur viel weniger häufig.
    Absperren der Pi
    Herunter einen Raspberry Pi ausgeschaltet ist recht einfach. Wenn die Batteriespannung unter einen bestimmten Wert fällt, müssen Sie nur ein "sudo shutdown -h now" zu tun und Ihre Raspberry Pi wird herunter sauber. Nachdem ich den Test hier die Rede , wählten wir 3,5 V, wenn die Spannung zum Herunterfahren des Raspberry Pi.
    Beachten Sie, dass in den meisten Solarstromanlagen, müssen Sie die Batteriespannung und nicht die 5V Versorgungsspannung zu überwachen, weil mit den meisten modernen Spannungserhöhungsanlagen, wird die Schaltung sehr hart arbeiten, um die 5V weitermachen und dann einfach aufgeben Absturz auf einem viel niedrigeren Spannung, wenn es läuft von der Macht.
    Das bedeutet, dass Ihr Computer würde wenig oder gar keine Warnung, wenn die Spannung über zu fallen. Durch die Überwachung der Batteriespannung, kann Ihnen sagen, wenn die Batterie zur Neige geht genug und dann fahren Sie Ihren Computer sicher. Für LiPo-Akkus, wird dies, wenn Sie Ihre Spannung wird auf etwa 3,5 V oder so. Dies alles kann mit dem SunAirPlus Solarladeregler, die wir verwenden in WeatherPi überwacht werden.
    Starten des Pi
    Genug über den Computer herunterzufahren. Was ist Start it up?
    Das Thema
    Man kann nicht einfach lassen Sie den Controller Schalten Sie den Computer ein. Das Problem ist, dass die Versorgungsspannung wird nach oben und unten, bis es genug Ladung in der Batterie vollständig versorgen den Computer neu. Wenn der Computer eingeschaltet wird (Anschluss eines Volllast), werden Sie den Akku nach unten hart genug, um braun aus der Computer verursacht die Raspberry Pi zum Absturz zu ziehen. Diese ständige Neustart Zyklus korrupten und ruinieren Ihre SD-Karte und führen Sie Ihren Computer zu booten überhaupt nie, auch wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist. Wir hatten dieser Sache mit uns geschehen 3.500 Meilen weg mit Projekt Curacao . Arduinos sind toleranter dieser, aber Raspberry Pi ist nicht wie eine sich schlecht verhaltende Stromversorgung. Sie können nur nicht sicher, von welchem ​​Zustand der Computer beim Einschalten ohne eine gute Stromversorgung sein.
    Dieses Problem kann in einer Anzahl von Arten gehandhabt werden. Die erste ist, einen anderen Computer zu benutzen (wie ein Arduino gemacht als sehr zuverlässig durch die Verwendung eines WatchDog - siehe die zuverlässige Computer-Serie auf switchdoc.com - http://www.switchdoc.com/2014/11/reliable-projects-watchdog -timers-Himbeer-pi-Arduinos / ), um die Raspberry Pi Macht durch ein Stromstoßrelais oder MOSFET zu trennen, wenn es nicht genügend Strom. Projekt Curacao ( http://www.switchdoc.com/project-curacao-introduction-part-1/ ) verwendet diesen Ansatz.
    Wir wollten nicht, einen zusätzlichen Computer WeatherPi hinzufügen, also haben wir uns für eine zweite Lösung.
    Macht Ihr Pi Up und Down mit dem USB Power Control
    Eine zweite (und billiger!) Art des Umgangs mit den Spannungsabfall und Einschalten Problem ist es, eine eigene Stromcontroller, der die Stromversorgung aus, um den Raspberry Pi gefahren und Wiederherstellung der Energie, wenn die Batteriespannung hoch genug ist, um zu vermeiden, Ratschen die Versorgungsspannung verwenden oben und unten, weil die Last der Himbeere Pi. Dies wird Hysterese genannt. Wir haben ein Board zu tun konzipiert gerade diese ( so genannte USB Power Controller ), die zwischen der USB die aus dem Sunair Solar Power Controller und dem Raspberry Pi wie in der Abbildung auf der rechten Seite stecken wird.
    Der USB Power Controller Board
    Der USB Powercontrol Bord ist ein USB zu USB Solid State Relais.




    Alles, was Sie in einen USB-Port anschließen können mit USB Powercontrol gesteuert werden. Es ist einfach zu hook up. Sie schließen eine Steuerleitung (eine GPIO Leitung oder die Ausgabe eines LiPo-Akku) an das LIPOBATIN Linie auf dem USB Power Control-Gerät und wenn die Linie ist gering (<~ 3,3 V) der USB-Anschluss aus. Wenn es hoch (über 3,8 V) der USB-Port eingeschaltet und Sie haben 5 V der Stromversorgung des USB-Stecker.


    Es gibt eine Hystereseschaltung so das Board lässt sich nicht einschalten und dann schalten Sie sofort, da die Stromversorgung nach unten zog, wenn der Computer eingeschaltet wird (zu belasten nicht die Batterie).
    Gibt es wenig Software für dieses Gerät. Sie schließen Sie sie direkt auf Ihre LiPo-Akku für die automatische Steuerung! Die einzige Software verwendet, erfasst die Batteriespannung und entscheidet, wann, um den Computer herunterzufahren. Der USB Power Control kümmert schloss die Stromversorgung des Raspberry Pi wenn die Batteriespannung niedrig genug bekommt. Beachten Sie, dass eine Abschaltung Raspberry Pi noch zieht Strom (nach einem schnellen Messung, etwa 100 mA).
    One More Scenario
    Ein letzter Punkt. Nach dem Nachdenken über die Power-Down-Sequenz, kamen wir auf ein weiteres Szenario. Was ist, wenn:
    1) Die Batteriespannung 3,5 V erreicht und die Raspberry Pi heruntergefahren wird.
    2) Das USB Powercontroller wird das Gerät auszuschalten, wenn der Akku erreicht etwa ~ 3.4V.
    Was aber, wenn die Sonne aufgeht in dieser Zeit, und die Batterie wieder beginnt Lade? Dann wird der USB Powercontroller nie erreichen ~ 3,4 V und wird nie erlöschen. Und die Pi wird nie neu gestartet. Nicht ein gutes Szenario!
    Wir festgelegt, indem du einen Hardware Watchdog-Timer. Ein Tutorial zum Hardware-Watchdog-Timer, lesen Sie die SwitchDoc Serie ab hier.
    Wir haben ein Dual-WatchDog Timer Foren , um dieses Problem zu beheben. Wir setzen den RaspberryPi python zu "Pat the dog" (Verhinderung der Watchdog-Timer auslösen) alle 10 Sekunden. Der Timer wird eingestellt, um nach etwa 200 Sekunden auslösen, wenn es nicht tätschelte wird. Der Timer ist verbunden, um das "COut" Punkt nach unten ziehen, um auf dem USB-Powercontroller, die von der Raspberry Pi schaltet gemahlen. Wegen der Hystereseschaltung auf dem USB-Powercontroller die Raspberry Pi bleibt ausgeschaltet, bis die Batteriespannung 3,9 V ~ erreicht und dann die Pi wird neu gestartet. Nun ist die oben beschriebene Szenario wird nie passieren. By the way, gibt es keinen wirklichen Weg, mit dem internen Pi Watchdog, dies zu tun. Sie wollen nicht, um die Pi neu zu starten, zum Abschalten der Leistung in diesem Szenario möchten.

Schritt 7: Die Ersatzteilliste

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Kein Projekt ist komplett ohne eine Stückliste. Dies sind Vorschläge! Es gibt viele Möglichkeiten für eine Reihe dieser Platten. Wenn Sie zu ersetzen, stellen Sie sicher, dass Sie für die Kompatibilität zu überprüfen!
    SwitchDoc Labs freut sich, 10% für Instructable Leser bieten Sie alle unsere Produkte: Verwenden Sie Code 95QRZN26 bei Amazon.de und 672E608 bei Tindie.com Das Angebot gilt bis zum Juli 30st, 2015..
    Teileliste (5. Mai 2015)
    WeatherRack Wettersensoren BUD NEMA Box bei Amazon.de VoltaicSystems Solar Panel (en) - 2 Platten Raspberry Pi A + Raspberry Pi Kompatibel WiFi USB Dongle SunAirPlus Solar Power Controller- USB Control (SwitchDoc Labs - jetzt erhältlich) 4-Kanal I2C Mux Breakout Board SwitchDoc Labs Dual- WatchDog-Timer WeatherPiArduino Wetter Brett Embedded Adventures I2C Blitz Detector MOD-1016 Board DS3231 RTC Mit EEPROM AM2315 Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit Sensor BMP180 Barometer und Temperatursensor Adafruit HTU21D-F Temperatur / Feuchte Breakout-Board Adafruit 32 KB FRAM I2C Breakout-Board Adafruit ADS1015 4-Kanal-A / D I2C Bord Adafruit PKCELL Lithium-Ionen-Akku - 3.7V 6600mAh Wasserdicht 8 Pin Stecker bei Amazon.de 2 Dual Row 4 Position Dachte Screw Terminal Block-Streifen von Amazon.de RasPiConnect Steuerung

Schritt 8: Aufbau der Box

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    Wie bei den meisten Projekten, neigen wir dazu, "Versuchsaufbau" der Schaltkreis, bevor wir sie in das Gehäuse. Mit WeatherPi, verbreiten wir die Teile, verdrahtet sie auf, sorgte dafür, dass jeder der Hauptwege gearbeitet (und natürlich, nahm die obligatorische Nacht Aussenseiter shot) und begann dann packe es einfach in die Box, das Befestigen sie mit Schrauben und Beiträge durch die Kunststoff.
    Setzt man die WeatherPi in den BUD Industries Box war ziemlich geradlinig. Wir entschieden uns, den Solarstrom ein Teil der Schaltung auf der Oberseite und der Raspberry Pi und dem WeatherPiArduino Sensor-Array in das Feld unten setzen. Die Teile wurden alle gelegt und dann all die Schraubenlöcher und außerhalb Schrauben wurden mit Silikon Abdichten abgedichtet.
    Wir verwendeten Gland Connectors, um die Drähte in die und aus der Box laufen. Dann verschlossen wir die Gland Connectors. Die Gland Connectors sind nicht unbedingt wasserdicht, aber sie machen Dinge straffer und bieten eine gute Zugentlastung. Wir haben dann verwendet eine wasserdichte lösbare Verbinder in die WeatherRack Wetterinstrumente zu binden.

Schritt 9: 3D-Druck und die WeatherPi

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

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    Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    In den Bau der WeatherPi Solar-Wetterstation, sahen wir ein paar Teile, die wir beschlossen, es wäre gut, 3D-Druck ist. In den 6 Monaten, seit wir kauften unsere SwitchDoc Labs MakerBot Replicator haben wir völlig die Art und Weise bauen wir spezielle Teile für Prototypen verändert. Und mit den neuesten Extruder und Firmware-Updates, die MakerBot rocks! Ich habe 10 lang druckt ohne Probleme durchgeführt. Früher war es Xacto Messer und Schaum, Holz und Leim, aber jetzt haben wir nur bauen neue Teile, wenn wir sie brauchen. Die drei Teile haben wir 3D-Printing für bisher verwendet werden, sind:
    Halter mit Scharnier zum Solarpanel Paneele zur Station Feld (einstellbar für Breitengrad) Bandgegen, auf dem Solarstrom-Panels hängen Wetter zu verbinden (die Laschen an der Seite des Rechtecks ​​sind nur sicherstellen, dass die Halterung ist flach!) Sun Cover für AM2315 Temperatur und Feuchtigkeitssensor - wir den Feuchtesensor getötet in einem von diesen in der Sonne in Projekt Curacao .
    Hier sind die OpenSCAD Dateien .

Schritt 10: Der Raspberry Pi Python Software

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Ein großer Teil der WeatherPi Projekt ist die Software. Alle von der Python Software für dieses Projekt ist auf GitHub am switchdoclabs Seite. Wir haben auch alle die verschiedenen Bibliotheken für die I2C-Geräte wir verwenden.
    Nicht normalen Anforderungen für Ihren Pi
    Sie müssen die folgende Software und Bibliotheken, um Ihre Raspberry Pi hinzufügen
    MySQL
    Es gibt viele Tutorials im Netz für die Installation von MySQL. Hier ist das , was wir genutzt .
    Darüber hinaus am 22. Juli 2015: Die Struktur des WeatherPi MySQL-Datenbank in mysqldump Format basiert auf Github befindet https://github.com/switchdoclabs/WeatherPiSQL . Sie können diese Datei verwenden, um die MySQL-Datenbank für die WeatherPi Projekt zu erstellen.
    Matplotlib
    Dies ist die Grafik-Subsystem mit einer großen Schnittstelle zu Python. Es ist ein bisschen komplizierter zu installieren, so dass wir schrieb eine Anleitung, wie man es installieren SwitchDoc.com . Beachten Sie, dass die Installation dauert eine lange Zeit, etwa 8 Stunden auf einem Raspberry Pi (meist unbeaufsichtigt).
    Die WeatherPi Python Software
    Die WeatherPi Software ist ziemlich einfach. Der Antrag war viel weniger komplex als das Projekt Curacao-Software , so dass wir nicht entschieden, verwenden Sie den apscheduler Paket und beschlossen, nur um eine einfache Schleife mit einer "alle 15 Sekunden" Art der Steuerung zu verwenden. Hier ist die Hauptschleife:
      secondCount = 1
     while True:
    
             # Prozessalarme von Lightning
    
             if (as3935Interrupt == true):
                     process_as3935_interrupt ()
    
    
             # Prozessbefehle von RasPiConnect
             drucken "----------------------------------------"
    
             processCommand ()
    
             if ((secondCount% 10) == 0):
                     # Alle 10 Sekunden drucken
                     sampleAndDisplay ()
                     patTheDog () # Reset Der Watchdog-Timer
                     blinkSunAirLED2X (2)
    
    
    
    
             # Alle 5 Minuten, drücken Sie Daten in mysql und überprüfen Sie die Abschaltung
    
    
             if ((secondCount% (5 * 60)) == 0):
                     # Alle 300 Sekunden zu drucken
                     sampleWeather ()
                     sampleSunAirPlus ()
                     writeWeatherRecord ()
                     writePowerRecord ()
    
                     if (Batteriespannung <3.5):
                             print "--- >>>> Time to Shutdown <<<< ---"
                             shutdownPi ("Niederspannungsabschaltung")
    
    
             # Alle 15 Minuten, bauen neue Graphen
    
             if ((secondCount% (15 * 60)) == 0):
                     # Alle 900 Sekunden zu drucken
                     sampleAndDisplay ()
    
    
    
             # Alle 48 Stunden, reboot
             if ((secondCount% (60 * 60 * 48)) == 0):
                     # Reboot alle 48 () Stunden Sekunden
                     rebootPi ("48 Stunden reboot")
    
    
             secondCount = secondCount + 1
             # Zurückgesetzt secondCount um einen Überlauf für immer zu verhindern
    
             if (secondCount == 1000001):
                     secondCount = 1
    
             time.sleep (1,0)
    

    Beachten Sie, dass wir einen Neustart des PI-alle zwei Tage. Warum tun wir das? Wir haben festgestellt, dass nach intensiver Nutzung von matplotlib und / oder MySQL, dass es manchmal nach einer langen Zeit, die Ressourcen ausgehen Sie, was allerlei merkwürdiges Verhalten. Da die RaspberryPi A + hat eine kleine Menge an RAM, ist kein Neustart der einfachste Weg der Befestigung.
    Sehen Sie sich die Codes auf github.com.
    Der Code für die RasPiConnect Bedienfeld in einem anderen Schritt behandelt.

Schritt 11: Aufbau einer Systemsteuerung Mit RasPiConnect

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Wir verwenden RasPiConnect unseren Bedienfelder für unsere Projekte zu bauen. Es ermöglicht uns, Grafiken, Kontrollen, Buttons, Schieberegler, etc. auf unserer iPad / iPhone-Bildschirme ohne apps schreiben Aufmachungen. RasPiConnect arbeitet an Raspberry Pi und auf Arduinos. Wir haben diese Software auf 5 verschiedenen Projekten eingesetzt, mit WeatherPi ist die neueste.
    Wie man ein Bedienfeld für WeatherPi bauen würde den Rahmen dieses Instructable, aber hier ist die Anleitung , die wir für das, was wir tun, für WeatherPi schrieb. Wir verwenden den gleichen Befehlsgabemechanismus in WeatherPi die in MouseAir verwendet. RasPiConnect kommt mit einer ausgezeichneten, umfassendes Handbuch hier .
    All das RasPiConnect Code, den wir in WeatherPi verwendet wird, ist auf GitHub unter github.com/switchdoclabs . Beachten Sie, dass nur die lokale Verzeichnis hochgeladen wird, wie das ist die einzigen Orte, Änderungen am Code vorgenommen werden, wie in der RasPiConnect Handbuch erklärt.

Schritt 12: Vollständiger Verdrahtungsliste

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Following is the complete wiring list for WeatherPi. As you wire it, check off each wire for accuracy.
    Key:

    Raspberry Pi A+: PiA+

    I2C Bus Mux: I2CM

    Dual WatchDog Timer Board: WDT

    WeatherPiArduino: WPA

    USB Power Control: USBPC

    SunAirPlus: SAP


    Raspberry Pi A+ (PiA+)
    GPIO Header
    Von Bis Beschreibung
    PiA+ GPIO/Pin 1: 3.3V I2CM JP1/Pin 4:VCC Power for I2C Mux Board - Computer Interface
    PiA+ GPIO/Pin 2: 5.0V WDT JP1/Pin 1:VDD Power for Dual WatchDog Timer Board
    PiA+ GPIO/Pin 3: SDA I2CM JP1/Pin1:SDA SDA for I2C Mux Board - Computer Interface
    PiA+ GPIO/Pin 5: SCL I2CM JP1/Pin2:SCL SCL for I2C Mux Board - Computer Interface
    PiA+ GPIO/Pin 6: GND I2CM JP1/Pin3:GND GND for I2C Mux Board - Computer Interface
    PiA+ GPIO/Pin 11 GPIO 17 WDT JP2/Pin1:DOG1_TRIGGER Trigger Input for WatchDog 1 Timer (Pat the Dog)
    PiA+ GPIO/Pin 12: GPIO 18 WPA JP13/Pin1: LD-IRQ Interrupt Request from the AS3935 on Lightning Detector Board
    PiA+ GPIO/Pin 16: GPIO 23 WPA JP2/Pin3:Anemometer Anemometer Output from WeatherRack - Interrupt
    PiA+ GPIO/Pin 17: 3.3V VCC Screw Connector To provide more 3.3V Connections
    PiA+ GPIO/Pin 18: GPIO 24 WPA JP2/Pin 2:Rain Bucket Rain Bucket Output from WeatherRack - Interrupt
    PiA+ GPIO/Pin 22: GPIO 25 SAP JP13/Pin8: EXTGP0 GP0 on SunAir Board - Yellow LED display

    I2C Mux Board (I2CM)
    JP1 - Computer
    I2CM JP1/Pin 1:SDA PiA+ GPIO/Pin 3:SDA SDA to I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 2: SCL PiA+ GPIO/Pin 5:SDA SCL to I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 3: GND PiA+ GPIO/Pin 6:GND GND for I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 4: VCC PiA+ GPIO/Pin 1: 3.3V Power for I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 5: RESET' VCC Screw Connector 3.3V From Pi/Screw Connector
    JP2 - I2C Bus 0 WeatherPiArduino I2C Bus
    I2CM JP2/Pin 2: VD0 WPA JP1/Pin 2: VDD 3.3V from WPA Board
    I2CM JP2/Pin 3: GND WPA JP1/Pin 1: GND GND for WPA Board
    I2CM JP2/Pin 4: SC0 WPA JP4/Pin 1: SCL SCL for WPA Board
    I2CM JP2/Pin 5: SD0 WPA JP4/Pin 2: SDA SDA for WPA Board
    JP3 - I2C Bus 1 SunAirPlus I2C Bus
    I2CM JP3/Pin 2: VD1 SPA JP23/Pin 3: VDD 5.0V for Bus 1 for I2C Mux
    I2CM JP3/Pin 3: GND SAP JP13/Pin 4: GND GND for SAP Board
    I2CM JP3/Pin 4: SC1 SAP JP13/Pin 1: EXTSCL SCL for SAP Board
    I2CM JP3/Pin 5: SD1 SAP JP13/Pin 2: EXTSDA SDA for SAP Board
    JP4 - I2C Bus 3 Auxiliary GND for WDT Board GND for WDT Board
    I2CM JP4/Pin 3: GND WDT JP1/Pin 1:GND GND for WDT Board

    I2C Mux Board (I2CM)
    JP1 - Computer
    I2CM JP1/Pin 1:SDA PiA+ GPIO/Pin 3:SDA SDA to I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 2: SCL PiA+ GPIO/Pin 5:SDA SCL to I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 3: GND PiA+ GPIO/Pin 6:GND GND for I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 4: VCC PiA+ GPIO/Pin 1: 3.3V Power for I2C Mux Board - Computer Interface
    I2CM JP1/Pin 5: RESET' VCC Screw Connector 3.3V From Pi/Screw Connector
    JP2 - I2C Bus 0 WeatherPiArduino I2C Bus
    I2CM JP2/Pin 2: VD0 WPA JP1/Pin 2: VDD 3.3V from WPA Board
    I2CM JP2/Pin 3: GND WPA JP1/Pin 1: GND GND for WPA Board
    I2CM JP2/Pin 4: SC0 WPA JP4/Pin 1: SCL SCL for WPA Board
    I2CM JP2/Pin 5: SD0 WPA JP4/Pin 2: SDA SDA for WPA Board
    JP3 - I2C Bus 1 SunAirPlus I2C Bus
    I2CM JP3/Pin 2: VD1 SPA JP23/Pin 3: VDD 5.0V for Bus 1 for I2C Mux
    I2CM JP3/Pin 3: GND SAP JP13/Pin 4: GND GND for SAP Board
    I2CM JP3/Pin 4: SC1 SAP JP13/Pin 1: EXTSCL SCL for SAP Board
    I2CM JP3/Pin 5: SD1 SAP JP13/Pin 2: EXTSDA SDA for SAP Board
    JP4 - I2C Bus 3 Auxiliary GND for WDT Board GND for WDT Board
    I2CM JP4/Pin 3: GND WDT JP1/Pin 1:GND GND for WDT Board

    Dual WatchDog Timer Board (WDT)
    JP1
    WDT JP1/Pin 1: VDD PiA+ GPIO/Pin 2:VDD (5.0V)
    WDT JP1/Pin 2: GND I2CM JP4/Pin 3:GND GND for WDT Board
    JP2
    WDT JP2/Pin 1: DOG1_TRIGGER PiA+ GPIO/Pin 11:GPIO 17 WDT Trigger from Raspberry Pi
    JP3
    WDT JP3/Pin 1: DOG1_ARDUINORESET USBPC: TP3 - COUT Solder Wire to TP3 - COUT on USB PowerControl

    WeatherPiArduino (WPA)
    JP1
    WPA JP1/Pin 1: GND I2CMux JP2/Pin 3: GND GND for WPA Board from I2CMux
    WPA JP1/Pin 2: 3V3 I2CMux JP2/Pin 2: VD0 3.3V for I2C Bus 0 from WPA
    JP2
    WPA JP2/Pin 2: Rain Bucket PiA+ GPIO/Pin 18: GPIO 24 Rain Bucket Output from WeatherRack - Interrupt
    WPA JP2/Pin 3: Anemometer PiA+ GPIO/Pin 16: GPIO 23 Anemometer Output from WeatherRack - Interrupt
    JP4
    WPA JP4/Pin 1: SCL WPA JP4/Pin 1: SCL SCL from I2C Mux Board
    WPA JP4/Pin 2: SDA WPA JP4/Pin 2: SDA SDA from I2C Mux Board
    WPA JP4/Pin 3: 3V3 VCC Screw Connector 3.3V From Pi/Screw Connector
    JP13
    WPA JP13/Pin 1: LD-IRQ PiA+ GPIO/Pin 12: GPIO 18 Interrupt Request from the AS3935 on Lightning Detector Board

    USB Power Control (USBPC)
    USBIN: USB Connector from SAP USB A OUT on SAP
    USBOUT: USB Connector to PiA+ USB Power Input on PiA+
    JP1
    USBOUT JP1/Pin 1: LIPOBATIN SAP JP4/Pin1: LiPo Battery Out SAP Plus of LiPo Battery Out to USB PowerControl
    TP3 - COUT: WDT JP3/Pin 1: DOG1_ARDUINORESET Shuts USB Power Control down if Raspberry Pi has been shutdown and LIPOBATIN < ~3.9V

    SunAirPlus (SAP)
    USB A Out: USBIN on USBPC
    J5 Battery: To LiPo Battery Pack
    J6 Solar: To Solar Panels
    JP4
    SAP JP4/Pin 1: USBPC: JP1/Pin1 LIPOBATIN SAP Plus of LiPo Battery Out to USB PowerControl
    JP10
    SAP JP10/Pin 1: SCL SCL (5.0V) Connected to Outdoor Temp/Hum AM2315 Sensor - works better on 5.0V I2C Bus
    SAP JP10/Pin 2: SDA SDA (5.0V) Connected to Outdoor Temp/Hum AM2315 Sensor - works better on 5.0V I2C Bus
    SAP JP10/Pin 3: VDD5 VDD5 Connected to Outdoor Temp/Hum AM2315 Sensor - works better on 5.0V I2C Bus
    SAP JP10/Pin 4: GND GND Connected to Outdoor Temp/Hum AM2315 Sensor - works better on 5.0V I2C Bus
    JP13
    SAP JP13/Pin 1: EXTSCL I2CMux JP3/Pin 4: SC1
    SAP JP13/Pin 2: EXTSDA I2CMux JP3/Pin 5: SD1
    SAP JP13/Pin 3: VDD SPA JP23/Pin2: VDD5 5V I2C Interface from SAP
    SAP JP13/Pin 4: GND I2CMux JP3/Pin 3: GND GND form I2CMux Board
    SAP JP13/Pin 8: EXTGP0 PiA+ GPIO/Pin 22: GPIO 25 Line from Raspberry Pi to flash SAP Yellow LED on GP0
    JP23
    SAP JP23/Pin 2: VDD5 SAP JP13/Pin 3: VDD 5.0V for SAP I2C Bus to I2CMux
    SAP JP23/Pin 3: VDD5 I2CM JP3/Pin 2: VD1 5.0V for I2CMux I2C Bus1

Step 13: Results!

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

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    The WeatherPi has been outside for about 2 weeks now. Working perfectly. You can see the box being charged up and then going to battery power as the sun moves behind the house. We have had hot days and cold nights as we are just starting to move out of Spring into Summer. It is not quite generating enough electricity to run 24 hours at the moment (because it is in the shade until 9am and after about 3pm - not quite 8 hours of sun). This will be fixed when we move it up to the top of the house where it will have sun about 12 hours a day on average (when the sun is not behind clouds!).
    What is Left To Do (as of May 10, 2015)?
    We have the following issues to address:
    We are working three small issues.
    1) The plug for the WeatherRack Weather Sensors need to be better secured to the outside of the box. Right now it is just attached and sealed by silicon caulking. Too easily broken with small amounts of pressure. We have Gland Connector pressure cable pass throughs that we can use for this.
    2) The cheap RT5370 Wireless Adapter WiFi dongle we are using is shutting itself down occasionally. The Raspberry Pi keeps running, collecting data, etc., but we are locked out of the system. When we look at the WiFi adaptor when it has shut itself down, it is no longer blinking blue, but the Raspberry Pi and all the external hardware is still running. Looking at the web shows some people having had similar problems with this dongle. We have now replaced it with a WiPi USB Dongle which works well. Interestingly enough, the WiPi USB dongle reports it is using the RT5370 also, but the WiPi works.
    3) Humidity is too high inside of the box. We are going to add small vent hole at the bottom of the box to correct for this. Don't want that condensing humidity.
    Improvements
    We aren't building graphs for the Wind Speed, Direction and Rain yet. Just reporting the current values on the RasPiConnect control panel. All the data is being saved into MySQL, however.
    The temperature and lightning displays need to be fixed and improved.
    The cool thing is that all of this can be done remotely!

Step 14: What Else Can You Do With This?

  1. Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

    Here are some additional ideas for projects based on WeatherPi:
    Replacing the WiFi with a GSM data connection (or just send text messages) Make it tweet the weather! Make a custom Facebook posting with your weather Adding a GPS receiver and store that data. You now have a mobile weather station! When it gets back to WiFi all the stored data will be available. Adding additional air quality sensors, UV sensors, Dust sensors. You have a lot of I2C addressing space that you can fill Connect to the WeatherUnderground or similar services

Step 15: Conclusion

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    Erstellen Sie Ihr eigenes Solar Powered Raspberry Pi Wetterstation

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    WeatherPi is a flexible WiFi connect solar powered Weather Station architecture. It is designed to be a reliable data gathering system that can be placed outdoors in a remote location for an extended amount of time. It is not designed for extreme environments such as extremely cold locations, but it will work in most places for an extended period of time.
    Tinker with the design! Change it! Modify it! Let us know what you are doing with WeatherPi!