Удалённый мониторинг погоды на Raspberry Pi 3 с PubNub

В этом туториале вы научитесь строить реальную удалённую метеостанцию на Raspberry Pi 3, датчике температуры DS18B20, LCD-дисплее и PubNub для мгновенного стриминга данных.

Почему PubNub?

PubNub — глобальная сеть стриминга данных, обслуживающая более 300 миллионов подключённых устройств и передающая более 750 миллиардов сообщений в месяц. Используя publish/subscribe API PubNub, можно отправлять данные датчиков в облако за секунды и просматривать их на любом устройстве — без собственного бэкенда.

Шаг 1: Сборка компонентов

Raspberry Pi 3 (любая модель с Wi‑Fi)
16×2 символьный LCD (контроллер HD44780)
Датчик температуры DS18B20 с интерфейсом 1-Wire
Подтягивающий резистор 4,7 кОм
LED (опциональный индикатор статуса)
Макетная плата и перемычки (male-male, male-female)
Android-телефон и бесплатный аккаунт PubNub
Компьютер для SSH-доступа

Весь код на Python 3. Если вы новичок в Python, посетите Embedded Study для начальных туториалов.

Шаг 2: Настройка Pi

Перед началом установите образ Raspberry Pi OS (Raspbian) на SD-карту. После загрузки Pi подключитесь по SSH (учётные данные по умолчанию: пользователь pi, пароль raspberry). Используйте терминал или SSH-клиент вроде PuTTY.

Проверьте распиновку GPIO на pinout.xyz и подключите DS18B20 так:

VCC к 3,3 В
GND к земле
Data к GPIO (например, GPIO4)
Поставьте резистор 4,7 кОм между VCC и Data для подтяжки линии к высокому уровню

Подключите LCD к Pi через стандартный 4-битный интерфейс (RS, E, D4‑D7, VCC, GND, пины подсветки).

Шаг 3: Установка необходимых библиотек

Откройте терминал на Pi и выполните:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python3 python3-pip python-dev
sudo pip3 install rpi.gpio

Клонируйте и установите библиотеку Adafruit LCD:

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_CharLCD
cd Adafruit_Python_CharLCD
sudo python setup.py install

Шаг 4: Скачивание и запуск проекта

Скачайте файлы проекта в отдельную директорию на Pi. Например:

mkdir ~/weather_station
cd ~/weather_station
# Вставьте команду скачивания сюда

Запустите Python-скрипт для начала чтения датчика, обновления LCD и публикации данных в PubNub:

python3 weather_station.py

Шаг 5: Просмотр данных

Откройте дашборд PubNub или используйте мобильное приложение для подписки на канал, заданный в скрипте. Вы увидите живые обновления температуры каждые несколько секунд.