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。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，但我認為它是在垃圾場。 15美元我在ebay上買了一個替代品。

壓力傳感器。

ESP8266模塊 - 我使用的是NodeMCU。

一個合適的步進電機和驅動板 - 鏈接到五個工作批次，但價格很難被擊敗。該電機完全旋轉4096步，為我們的目的提供充足的分辨率。

ESP8266和電機的5VDC電源 - 至少1A。我使用了12VDC和5VDC的組合電源，因為我已經有了一個并且需要為Nixie時鐘提供12V電源（對于項目的其他元件加上更多的5V電源）。

至少三個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。

在大多數情況下，您可以使用您用來容納電子設備的氣壓計的原始外殼。我重新設計了一個模糊的工藝品風格時鐘盒來容納時鐘和氣壓計，因此不需要氣壓計盒。

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

步驟2：小心準備您的機柜

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

我還有一些工作要做，因為我的時鐘盒仍然有舊的（非 - 工作）其中的發條機制。

我對機械鐘幾乎一無所知，但強壯的盤繞彈簧表明我應該謹慎行事。盡管如此，當事情發生爆炸時，我還是毫無準備。一秒鐘，我正在解開一個看似無關緊要的螺絲，接下來有一聲巨響，空氣中彌漫著灰塵和碎片。時鐘的各個地方到處都是，案件本身完全被吹散了。就像我想象一個真正的***爆炸時，我想不出發生了什么。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哀嚎。另外，我的手真疼了。

第一課：即使是適度大小的時鐘機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，沒有任何東西飛進我的眼睛，但它肯定可以。有時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，我只是個孩子。

經過大量的膠合和夾緊后，我把箱子放回原處，準備繼續進行第3步。

步驟3：安裝組件 - 第1部分

您需要找到一些安裝電機的方法，以便軸穿過撥號就足夠了，當指針連接時，它會掃過臉部而不會受到干擾。這可能比它最初出現的要困難得多，因為大多數氣壓計將在玻璃內部有另一個指針，這在過去曾被用來記錄當前的讀數。如后面所述，我們不需要這個指針，但保持它有助于保持設備的原始外觀。

無論如何，當前讀取指針的存在意味著如何限制遠遠的“主”指針可以坐在表盤的表面。

在另一個方向上，指針需要遠離表盤，以便清除一個將安裝在表盤上的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背襯上，然后用適當的墊片將電機安裝在背襯上。第一張圖片可能有助于解釋這一點，但您可能會想出自己的安排。

使用時鐘盒或類似尺寸的東西的一個優點是內部有足夠的空間安裝電源。對我來說，這很重要，因為時鐘將放在插入我專門安裝的插座的壁爐架上。在這個位置隱藏一個明顯不合時宜的“墻壁疣”或SPS磚會很困難 - 但這對你來說可能不是一個問題。

第二張圖片中沒有標注的組件與時鐘和該項目的chimer部分（第三個NodeMCU和相關的布線位于Nixie PCB下）。

其他一切的放置 - 主要是BMP180傳感器，電機驅動器板和NodeMCU - 并不重要。也就是說，直到我將互連線從驅動板上移開，電機有時無法正常工作。不確定那里發生了什么，但如果你的電機聽起來很滑稽和/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，下降或穩定）我在表盤下面放了三個小LED。當所有三個都點亮時，氣壓計處于心情模式。我使用“暖白”LED來嘗試并保持周期感。未經調制，正面觀看時它們太亮了，但是有了一些重載PWM，我得到了我追求的外觀。當前讀取指針仍然可用于傳統主義者。

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呢？

嗯，這是我對低價步進電機的限制的解決方案 - 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，我認為你可以對此進行硬編碼并跟蹤我猜測的所有后續運動（沒有實際依據），錯誤會迅速蔓延，特別是考慮到“情緒模式”所需的大規模運動。此外，你會被斷電（將每個動作寫入EEPROM并不實用）。

我的第一個想法是在上電時引入校準周期，并在情緒和氣壓計模式之間切換。該循環將使表盤上已知點處的微動開關跳閘。但是切換理念的機械實現對我來說似乎太具挑戰性了。指針本身太脆弱而不能作為執行器，因此我需要在軸上安裝其他東西。然后出現了保持360°運動的問題 - 這是我使用步進電機而不是標準伺服電機的原因之一。隨著應用程度的增加，我確信可以使微型開關工作 - 或者也許還有一種現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安裝在1點位置的墊圈。該墊圈將LDR連接到NodeMCU上可用的單個模擬輸入。當氣壓計上電或切換模式時，NodeMCU進入校準周期，并簡單地查找由指針后部在LDR上行進引起的亮度突然變化。從該已知位置索引任何進一步的移動。我不得不在代碼中用一些閾值來調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 - 一直回到氣壓計設置的1％或2％的預期值。

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周期無法在設定的時間內完成，它會放棄并閃爍趨勢LED。

無論如何，LDR方法的優點在于安裝非常簡單 - 鉆一個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之間獲得一個漂亮的“密封”，在LDR周圍粘上一個小墊圈，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

正如其他人所發現的那樣，我無法使用標準的Arduino步進電機庫來處理這種電機和驅動器。幸運的是，有一個很好的Instructable，代碼可以工作。雖然評論中有幾個優化建議，但我使用原始發布中的代碼進行基本步進。此代碼不需要庫。

為了處理壓力數據，我使用了Sparkfun BMP180庫中的一個示例。我所要做的只是將其與電機控制結合起來。

第6步：代碼 - 校準，控制，GUI，Google助手和實用功能

主要校準是硬編碼的。為了安全起見，并考慮到氣壓計可能重新定位到不同的高度，通過NodeMCU和Websocket通信旋轉的Web服務器實現了二次校準和控制。這里有一個了解這一點的好資源。

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

GA通過IFTTT和Adafruit IO將命令傳遞給NodeMCU。這里有一個很好的資源。還有其他更復雜的方式與Google智能助理進行互動，但對于這個項目，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用功能（無線更新，我已經開始在所有基于ESP8266的項目中包含多播DNS，Wifi Manager。

這個項目的所有代碼（包括Nixie時鐘和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帳戶詳細信息。

步驟7：Nixie Clock和Chimer

Nixie Clock由一個單獨的NodeMCU控制，并使用Nixie管和驅動模塊設計為Arduino屏蔽。鏈接中的版本包括用于獲得時間的GPS模塊。我的盾牌（早期版本）沒有GPS模塊，但我使用Node MCU從互聯網上獲取時間，這在某些方面更好。

時鐘的控制方案和GUI有更多配置選項，但與氣壓計非常相似。這里有一點點重疊，因為Nixie LED響應氣壓計的情緒輸入（通過相同的Adafruit IO饋送）。

從原始發條機制的殘骸中我挽救了足夠的比特來構建一個chimer由第三個NodeMCU驅動的機制（嘿，它們每個只有6美元）和另一個步進電機。我添加的只是原始機制和電機之間的“接口”。 “接口”在引號中，因為它僅包括一個子彈連接器，其中兩個釘子以直角驅入其中并推到電機軸上。該裝置的每個季度輪換導致一次撞擊。再次，chimer控制方案類似于氣壓計，所有三個Web服務器都鏈接在一起，使整個看起來比實際更加無縫。

時鐘和chimer NodeMCU完全獨立于每個其他但由于互聯網計時的奇跡總是完全同步。