第1步：Weathercloud

首先，什么是Weatherclud？ Weathercloud是一個大型氣象站網(wǎng)絡，實時報告來自世界各地的數(shù)據(jù)。它是免費的，有超過10 000個氣象站連接到它。首先，我有自己的HTML網(wǎng)站，其中所有數(shù)據(jù)都已發(fā)送，但制作自己的網(wǎng)站和圖形很難，而且將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到具有漂亮圖形和穩(wěn)定服務器的大型云平臺要容易得多。我搜索了如何將數(shù)據(jù)發(fā)送到weathercloud，我發(fā)現(xiàn)你可以通過簡單的GET調(diào)用輕松完成。 Weathercloud的唯一問題是，使用免費帳戶，它允許您每十分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)，但對于大多數(shù)用途而言這應該不是問題。您需要創(chuàng)建一個Weathercloud帳戶才能使其正常運行。然后，您需要在他們的網(wǎng)站上創(chuàng)建一個電臺配置文件。在Weathercloud上創(chuàng)建氣象站配置文件時，您將獲得Weathercloud ID和Weathercloud KEY。保留這些因為Arduino需要他們知道發(fā)送數(shù)據(jù)的位置。

第2步：部件列表

Google表格BOM

估算價格： 140€/150 $

第3步：工具

這些工具可以派上用場：

剝線器

電烙鐵

烙鐵

鉗子

螺絲刀

膠槍

萬用表

鋸

樹鉆頭

文件

第4步：DS18B20太陽輻射防護

h2》

太陽輻射防護罩是氣象站中用來阻擋直接太陽輻射并因此減少測量溫度誤差的常見現(xiàn)象。它還可作為溫度傳感器的支架。輻射防護罩非常有用，但通常由鋼制成，而且價格昂貴所以我決定建造一個自己的防護罩。我做了一個教練，展示了如何制作這樣的輻射防護罩。這是指導性的。

我還發(fā)現(xiàn)了一個顯示完全相同的procces的視頻，所以你可以使用它：

第5步：終端盒

接線盒是電臺的中心。主14芯電纜將其連接到服務器盒。 DS18B20的電纜進入它。紫外線盒中的電纜進入其中。它還承載濕度和壓力傳感器。當您選擇接線盒時，您可以使用任何超過10x5x5cm（4“x2”x2“）的IP65塑料接線盒。

步驟6：UV傳感器盒

UV傳感器盒承載UVM-30A紫外線傳感器，它也是主接線盒和雨水之間的中間點紫外線傳感器盒可以是任何塑料IP65盒子，帶有完全透明的蓋子。

步驟7：Weathercam

天氣網(wǎng)絡攝像頭（或我喜歡稱之為風標）用于記錄或流式傳輸圖像從圖像你可以確定光強度和云量。我去了最便宜的wifi攝像頭，你可以使用你選擇的任何wifi攝像頭。這個便宜的相機工作得很好，但有一個問題。你需要有一臺計算機不斷運行流媒體軟件。這對我來說不是問題，因為已經(jīng)有了我是一個在網(wǎng)絡中運行網(wǎng)站的服務器，因此它也可以處理流媒體。但如果您的家庭網(wǎng)絡中沒有這樣的計算機，那么我建議您購買Raspberry pi和Raspberry pi相機。它更貴（25美元對70美元），但如果你想要一個網(wǎng)絡攝像頭，你真的沒有其他選擇。在這兩種情況下，您都需要將相機放在防風雨的盒子里。您可以使用與UV傳感器相同的盒子。我用普通的塑料盒和有機玻璃制作了自己的盒子，但這是不必要的。相機的電池需要不斷充電。您可以通過拆下USB電纜并將+和 - 線連接到傳感器的5V電源輸出來實現(xiàn)。當您的相機防風雨時，您可以將它安裝在任何有拉鏈的好地方。

現(xiàn)在讓我們來看看該軟件。這部分需要一些高級編碼技巧。您必須在家庭網(wǎng)絡中擁有一臺24/7運行的計算機（可以是Raspberry pi）才能完成所有這些工作。因此，您需要做的第一件事就是將您的IP攝像機連接到家庭Wi-Fi網(wǎng)絡然后您需要根據(jù)相機界面上的用戶名和密碼更改腳本中的用戶名和密碼。您還需要在腳本中更改攝像機IP地址。然后，您需要設置任務計劃程序，以便每隔5分鐘左右在服務器/計算機上運行包含的腳本。腳本現(xiàn)在應該每隔5分鐘拍攝一次相機圖像的屏幕截圖并將其保存到預設文件夾中。該文件夾必須是公共的，因此您可以在搜索引擎上查找，例如：example.com/username/webcam.jpg。然后，Weathercloud可以從公共文件夾中獲取此圖像并將其放在其網(wǎng)頁上。您可以在此處看到“直播”（每5分鐘更新一次）。

第8步：熱門傳感器持有人

頂部傳感器支架是一個鋼制組件，可將頂部傳感器（紫外線，降雨和風速）固定在屋頂上。您在這些圖片上看到的部分僅適用于我們的建筑。您可以以任何方式安裝這些傳感器。這只是一個例子。我們已經(jīng)在屋頂上安裝了一根鋼管，因此安裝支架很容易。

步驟9：屏蔽兼容性問題

以太網(wǎng)屏蔽和protoshield之間存在簡單的兼容性問題。你不能把protoshield放在以太網(wǎng)屏蔽的頂部，因為以太網(wǎng)連接器不會讓你。并且您不能將以太網(wǎng)屏蔽放在protoshield的頂部，因為以太網(wǎng)屏蔽需要通過ICSP連接器直接連接到arduino，但是protshield沒有。好吧，一個簡單的問題，一個簡單的解決方案我只是在protoshield中切出一個矩形孔，以便以太網(wǎng)連接器可以適應。

步驟10：降雨量測量

我訂購的雨量計工作正常，但有一個大問題。它沒有任何通信接口，如I2C或RX/TX。只有一個簡單的開關(guān)，每次下雨超過0.28 mm/m2時，它會開啟60微秒。當arduino除了測量降雨量之外沒有做任何其他事情時，它可以很容易地捕捉到它。但是當它還有其他任務要做（比如測量溫度并將其發(fā)送到云端）時，arduino的處理器很可能在接通雨量計時會很忙。這將導致降雨讀數(shù)不準確。這就是為什么我添加了第二個arduino - 一個arduino nano。 nano的唯一任務是測量降雨量并通過I2C將其發(fā)送給主arduino。這樣，降雨量讀數(shù)將是完全準確的。我制作了一個PCB，它同時裝有arduino nano和RTC模塊，但你也可以將它焊接到protoshield上。我知道這不是最簡單和最便宜的解決方案，但我喜歡它并且非常整潔有序。

步驟11：風速測量

此步驟與上一步非常相似。我制作了一塊測量風速的電路板，然后通過I2C發(fā)送。只需在沒有RTC的情況下重復上一步。我試圖將兩塊板都放在一塊，但它沒有用完。

第12步：服務器盒

將所有電子設備隱藏在一個小巧，有組織的盒子中總是一個好主意。而這正是我對服務器盒所做的。服務器盒托管Arduino UNO，以太網(wǎng)屏蔽，protoshield，5V穩(wěn)壓器，主數(shù)據(jù)電纜終端和降雨測量板。關(guān)于Arduino的一個注意事項：該站的代碼使用了大約90％的Arduino UNO內(nèi)存，這可能會導致一些問題。您可能需要也可能不需要使用Arduino Mega。

步驟13：連接

只需根據(jù)所包含的原理圖連接所有內(nèi)容。

步驟14： CODE

這是最后一部分，我們一直在等待的部分 - 測試，如果有效的話。您需要根據(jù)家庭網(wǎng)絡和Weathercloud帳戶更改IP地址，Weathercloud ID和Weathercloud KEY。然后，您就可以將其上傳到您的arduino了。您還需要將降雨板上的Arduino nano和I2C風發(fā)送器上傳到風速板上的Arduino nano上。還有index.php腳本，有關(guān)詳細信息，請參閱步驟7 。

步驟15：安裝

讓您的氣象站在您的工作室工作是一回事，但讓它在現(xiàn)實世界的惡劣條件下工作是另一回事。安裝過程在很大程度上取決于您正在安裝工作站的建筑物。但是如果你有太陽輻射防護罩和頂部傳感器支架，它應該不那么困難。溫度和濕度傳感器可以放置在建筑物的任何地方，但紫外線傳感器和雨量計必須位于建筑物的頂部。紫外線傳感器不能處于陰影中，雨量計不能靠近墻壁，否則當強風時，雨滴不會落入儀表中，讀數(shù)也會不準確。這張照片展示了如何將電臺安裝在典型的房屋上。在車頂安裝車站時應該非常小心，你應該有一個強大的鉆頭，可以通過混凝土鉆孔。

步驟16：完成

恭喜。如果您正確執(zhí)行了所有步驟，那么您將擁有一個完全可操作的云氣象站。您可以在此處查看我的電臺的數(shù)據(jù)。如果你有一些問題或建議，我很樂意在下面的評論部分聽到它們。