Raspberry Pi 2 Wetterstation

9 Schritt:Schritt 1: Teileliste Schritt 2: Richten Sie ein Betriebssystem auf dem Rasperry Pi 2 Schritt 3: Installieren und konfigurieren Sie weewx Konfigurieren Services vor dem Booten starten Schritt 4: Bereiten Sie das serielle Kabel und Netzkabel Schritt 5: Überprüfen Sie in Daten aus der Wetterstation lesen Schritt 6: Bereiten Sie das Getriebe für den Außenbereich Schritt 7: Lass es alle im Freien montiert Schritt 8: Blitzüberspannungsunterdrückung Schritt 9: Strom alles auf und überprüfen Sie die Installation

Raspberry Pi 2 Wetterstation

Unsere Hackerspace ( Bloominglabs ) vor kurzem eine ADS-Wetterstation WS1 von einem großzügigen Wohltäter. Darüber hinaus wurden wir von Instructables für den Raspberry Pi 2 Hackathon gewählt, wir haben die einige RPi2 zu hacken auf. Für mein Projekt habe ich beschlossen, eine RPi2 nutzen, um unsere Wetterstation online zu stellen.
Unsere Station Windrichtung, Windgeschwindigkeit, regen, Temperatur und Feuchtigkeit messen. Das Gerät kann Daten in einer Anzahl von Weisen, einschließlich der Seriennummer. Ich brauchte eine Möglichkeit, die Daten zu lesen und bekommen es nach unten weg von der Stange und auf unser Netz. Der Raspberry Pi 2 wird diese schön mit einem PoE Lauf um eine wasserdichte Gehäuse auf dem Mast zu tun.

Schritt 1: Teileliste

  1. Raspberry Pi 2 Wetterstation

    1) ADS-Wetterstation WS1 (anderer Wetterstation, die serielle Datenausgabe unterstützt wird zwar arbeiten)
    2) Raspberry Pi (alle Versionen wird funktionieren, wir verwendeten Version 2)
    3) Seriell-zu-USB-Adapter
    4) Serielles Kabel mit mindestens einer weiblichen DB9 shell
    5) Ethernet - genug, um auf Ihre Außenwetterstation erreichen
    6) 5V Netzteil, 1-2A
    7) Außengehäuse
    Optional, aber empfohlen:
    8) Ethernet Überspannungsschutz
    9) Power-over-Ethernet-Adapter Injektion
    Das erste, was zu erwerben ist eine Wetterstation. Ich habe eine ADS-WS1 Station von Argent Daten aber nicht erforderlich ist. Allerdings ist dieses Gerät sehr gut dokumentiert und hat eine integrierte TNC für die Ausstrahlung von Wetterdaten via APRS (wenn Sie es, ihn an ein Amateurfunk) auch. Das ist jedoch nicht für das, was ich tue, erforderlich ist, ist alles was ich brauche eine serielle Schnittstelle ausgegeben, um in Daten zu lesen. Der Stromverbrauch ist nur 50mA, damit es von RPi oder durch Abspaltung von der Versorgungsleistung an den RPi zugeführt werden kann.
    http: //wiki.argentdata.com/index.php title = ADS-WS1 ...

Schritt 2: Richten Sie ein Betriebssystem auf dem Rasperry Pi 2

  1. Raspberry Pi 2 Wetterstation

    Raspberry Pi 2 Wetterstation

    Sie können jeden OS verwenden, aber ich verwendet Raspbian 7.1 auf einer 8 GB SD-Karte. Befolgen Sie die Anweisungen für das Betriebssystem auf dem Sie arbeiten:
    https: //www.raspberrypi.org/documentation/installa ...
    Sobald Sie Ihre SD-Karte vorbereitet, installieren Sie sie in der RPi2 und schalten Sie es ein. Es hilft, eine lokale Konsole (Display, HDMI unterstützt, und eine USB-Tastatur) haben. Raspbian sollte DHCP standardmäßig verwendet und erhalten Sie in Ihrem Netzwerk, wenn Sie einen Router haben. Aber ich habe festgestellt, diese zur Treffer and-miss werden.
    Der Rest dieses Dokument wird vorausgesetzt, Ihnen einige grundlegende Vertrautheit mit Linux haben, sind die Raspberry Pi docs sehr gut, wenn Sie Probleme haben, Ihre RPi2 Setup von hier aus:
    https://www.raspberrypi.org/documentation/
    Eine letzte Sache, für diesen Schritt ist, um in Ihren USB-zu-Seriell-Adapter anschließen. Unter der Annahme, dass es eine Standard FTDI oder andere gemeinsame Serial-to-USB-Gerät wird Raspbian automatisch konfigurieren. Nachdem Sie es einstecken, sollten Sie eine neue / dev / ttyUSBx Gerät auftauchen sehen.
      pi @ raspberrypi ~ $ ls / dev / ttyUSB *
     / Dev / ttyUSB0 

    Unter der Annahme, es ist die einzige USB-to-Serial-Gerät in sie eingesteckt wird / dev / ttyUSB0. Der Befehl "lsusb" werden alle Ihre USB-Geräte, die Ihnen helfen, das Gerät zu identifizieren, wenn es nicht korrekt angezeigt werden, zeigen:
      Dosman @ raspberrypi ~ $ lsusb <br> Bus 001 Geräte 002: ID 0424: 9514 Standard Microsystems Corp. 
     Bus 001 Geräte 001: ID 1d6b: 0002 Linux Foundation 2.0-Root-Hub
     Bus 001 Geräte 003: ID 0424: EC00 Standard Microsystems Corp. 
     Bus 001 Geräte 005: ID 0403: 6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Seriell (UART) IC
    

    Ich bevorzuge, um das Setup eine statische IP, da es eine Sache weniger zu schief gehen, wenn der RPi2 ist an einer Stange in den Himmel zu kümmern. Bearbeiten Sie / etc / network / interfaces und ändern Sie diese Zeile:
      iface eth0 inet dhcp 

    Auf dieser Linie:
      iface eth0 inet static 

    Und fügen Sie diese Zeilen. Ersetzen Sie die IP-Adresse und Gateway mit geeigneten Werten für Ihr Netzwerk:
      Adresse 192.168.xx 
    Netzmaske 255.255.255.0 Gateway 192.168.xx

    Jetzt installieren Sie die Software, die wir benötigen, Apache2 für einen Webserver und einigen anderen Versorgungsunternehmen. Minicom ist ein gutes Werkzeug für die Überprüfung der seriellen Kommunikation ordnungsgemäß funktionieren, und ist wget für das Herunterladen der weather.sh Skript im nächsten Abschnitt.
      apt-get install apache2 
    apt-get install wget apt-get install minicom

    Für zukünftige Testzwecken empfehle ich das Herunterladen dieses Skript:
      wget -O weather.sh " http: //server1.nuge.com/~weather/software/weather -... 

    Wenn aus irgendeinem Grund die obige Verbindung ausfällt Sie die aktuelle Version des weather.sh Skript finden Sie hier:
    http://server1.nuge.com/~weather/
    Last but not least, müssen Sie die Dateien / etc / group bearbeiten und fügen Sie das Konto "pi" oder je nachdem, was Sie mit in die "dialout" Gruppe testen Konto. Dies wird für das Konto geben die entsprechenden Berechtigungen zum Lesen und Schreiben an das serielle Gerät (/ dev / ttyUSBx).

Schritt 3: Installieren und konfigurieren Sie weewx Konfigurieren Services vor dem Booten starten


  1. Weewx ist ein Programm, in serielle Daten von mehreren Marken Wetterstation liest und stellt ein Web-Interface für die grafische Darstellung der Daten.
      apt-get install weewx 

    Jetzt werden Sie wollen, um sie zu konfigurieren. Bearbeiten Sie /etc/weewx/weewx.conf und passen Sie die Variablen, die Sinn machen. Die Konfigurationsdatei ist selbst dokumentiert, so ist es einfach zu gestalten.
      # $ Id: weewx.conf 2901 2015.02.05 21: 15: 03Z tkeffer $ 
    # # WEEWX KONFIGURATIONSDATEI # # Copyright (c) 2009-2014 Tom Keffer # Siehe die Datei license.txt Ehrenrechte. ################################################## ############################ # Dieser Abschnitt ist für allgemeine Informationen zur Konfiguration # 1 für zusätzliche Debug-Informationen einstellen, sonst kommentieren Sie sie aus oder auf Null gesetzt. debug = 0 # Stammverzeichnis des weewx Datendateihierarchie für diese Station. WEEWX_ROOT = / # Wie lange, bevor ein Timeout einen Sockel warten (FTP, HTTP) Anschluss: SOCKET_TIMEOUT = 20 # Ändern Sie dies nicht - durch setup.py bei der Installation und Aktualisierung verwendet wird. version = 3.1.0
    ################################################## ############################ [Station] # Dieser Abschnitt ist für Informationen über Ihre Station # Beschreibung der Station Lage. location = "Bloominglabs - Bloomington, Indiana" # Länge und Breite in Dezimalgrad ...

    Schließlich konfigurieren apache2 und weewx auf Booten starten:
      update-rc.d apache2 Einstellungen 99 2 
    update-rc.d weewx Einstellungen 99 2

    Nun sind diese Dienstleistungen werden die RPi2 Befugnisse kommen jedes Mal automatisch. Das sollte alles, was Sie für Ihre RPi2 brauchen.

Schritt 4: Bereiten Sie das serielle Kabel und Netzkabel

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    Sie brauchen nur 3 Adern plus 2 Stromleitungen zu verdrahten Sie den Controller. In Mein Foto gibt es Drähte in den Top-5-verschraubte Anschlüsse, das sind für die TNC / APRS Senden von Daten an einem Amateurfunk und sind nicht für diese Anleitung benötigt.
    Also, müssen Sie zuerst auf das Wetter Controller verdrahten ein serielles Kabel. Schließen Sie Ihr Kabel mit Ihrem Serial-to-USB-Adapter. Schneiden Sie nun das andere Ende des seriellen Kabels ausgeschaltet ist, lesen Sie sich genügend Raum, um die Strecke zu Kabel nach Bedarf zu geben und die Außenhülle über die Drähte mindestens 2 Zoll Streifen. Die einzelnen Drähte müssen nur abgezogen werden, 1/4 "oder so. Sie müssen ein Multimeter verwenden, um kartieren die Stifte des Kabels und finden Sie die Drähte, die bis zu Pins 2, 3 entsprechen, und 5 der Stifte innerhalb der DB9-Shell. Normalerweise, wenn man genau hinschaut die Pin-Nummern sind neben den Stiften aufgeführt.

    Der Draht für Pin 2 geht auf dem Controller TXD1.
    Der Draht für Pin 3 geht auf dem Controller RXD1.
    Der Draht für Bolzen 5 geht in der Steuerung zu erden.
    Sobald dies alles verdrahtet Sie brauchen etwas Strom für die Steuerung. Eine 9V-Batterie wird für die Prüfung, oder ein 5V oder 12V-Versorgung funktionieren. Draht der positive bis zum "DC IN" und dem Schutzleiter an den unteren Eingang GND an der Steuerung.
    Ich habe ein Paar von Power-over-Ethernet (PoE) Adapter für diese zu installieren. Ich versorgt sowohl meine RPi2 und das Wetter Regler aus 5V, entschloß ich einen Adapter für die Gegenseite an die Macht zwischen ihnen aufgeteilt. Da dies in der Elemente sein, ich Schrumpfschlauch die Verbindung ordentlich und witterungsbeständiger zu machen. Auch wenn dies alles in einer wetterdichten Kasten sein, es tut nicht weh, um zusätzliche Schutzebenen für den Fall hinzufügen, es gibt ein Leck.
    Last but not least, ist die 5V-Versorgung für die RPi2 feinen, beide Geräte zu betreiben. In der Tat, können Sie das Micro-USB-Stecker abgeschnitten und verwenden, die auf dem entfernten Ende des PoE-Adapter.

Schritt 5: Überprüfen Sie in Daten aus der Wetterstation lesen


  1. Nun sollten Sie zum Einschalten des RPi2 und den Controller sein. Nachdem sie beide eingeschaltet, um zu überprüfen, verwenden Sie minicom Kommunikation funktioniert. Wir hatten, um die Firmware in unserem ADS-Controller WS1 reflash bevor es richtig. Es ist eine interaktive serielle Schnittstelle an der Steuerung, die konfiguriert werden können. Argent hält ein Wiki für den Controller, der die Befehle, die Sie an das Gerät senden beinhaltet:
    http: //wiki.argentdata.com/index.php title = ADS-WS1 ...
    Sobald der Controller sendet regelmäßige Daten versuchen, mit dem weather.sh Skript. Das sollte bestätigen, dass Sie auch intelligente Daten out.

Schritt 6: Bereiten Sie das Getriebe für den Außenbereich

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    Nun müssen Sie alles in einer Art Container für den Außenbehälter geben. Technisch sollten Sie einen Stephenson Bildschirm zu bauen, um die richtige Außentemperaturmesswerte zu gewährleisten. Die Temperatur und Feuchte-Sensoren sind in der Wetter-Controller-Box (mit einer Öffnung für Messwerte).
    http://en.wikipedia.org/wiki/Stevenson_screen
    Ich habe eine PVC NEMA 4 "wasserdicht Gehäuse zwar für den Moment. Der Nachteil ist, dass wir Luftfeuchtigkeitswerte nicht und Tageszeit-Temperaturanzeige kann von 10-15 Grad F. zu einem späteren Zeitpunkt erhöht werden wir planen, eine zu bauen Stephenson Bildschirm, um genaue Messwerte zu bekommen.

Schritt 7: Lass es alle im Freien montiert

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    Ich angebracht unsrigen an einem Mast mit einem horizontalen Balken, so dass ich mehrere Antennen montieren könnte man auf der einen Pol. Das Feld unterhalb der horizontalen Pol ist der NEMA-Gehäuse mit dem Wetter-Controller und dem RPi2.

Schritt 8: Blitzüberspannungsunterdrückung

  1. Raspberry Pi 2 Wetterstation

    Da dieses Gerät im Freien und erhöhte in der Höhe Ich empfehle eine Art von elektrischer Überspannungsschutz auf Ihrem Ethernet laufen im Freien. Wenn es irgendeine Art von Überspannung Sie nicht wollen, um eine Chance, jedes Gerät in Ihrem Netzwerk Innen braten zu nehmen. Dies wird nicht vor einem direkten Blitzeinschlag, aber es wird nichts weniger als das von Ihnen verursacht Kopfschmerzen zu halten. Auch ist es wichtig, dass, wenn Ihr Überspannungsschutz verfügt über ein separates Erdungskabel, dass es zu einer echten Masse verbunden werden. Einige Unterdrücker verwenden Sie den Boden von einer Steckdose und das ist gut. Wenn der Boden ist nicht eingehakt es tut nicht gut, da es keinen Platz, um jede Schwankung zu rangieren.

Schritt 9: Strom alles auf und überprüfen Sie die Installation

  1. Raspberry Pi 2 Wetterstation

    Raspberry Pi 2 Wetterstation

    Schließen Sie Ihre Kraft und Ihr Ethernet. Starten Sie Ihren Web-Browser und richten Sie sie auf Ihren RPi2. Die Standard-Installation für weewx Setups des Web-Verzeichnis / var / www / weewx auf Ihrem Dateisystem, wenn Sie durchsuchen http: //192.168.1.x/weewx sollten Sie Ihre Wetterdaten sehen.

    Das ist es!