Создание сетевой лабораторной метеостанции на Raspberry Pi

Это руководство объясняет, как построить сетевую метеостанцию, логирующую температуру окружающего воздуха, влажность и барометрическое давление в лабораторной среде. Интегрируя низкокостные высокоточные датчики с Raspberry Pi и скриптами на Python, исследователи могут получать надежные экологические данные для поддержки чистых, воспроизводимых экспериментов.

Пример использования

При проведении экспериментов на вращающемся столе в лаборатории GFD поддержка режима низкого числа Росби часто требует минимального механического воздействия. Флуктуации температуры окружающего воздуха более чем на несколько градусов Цельсия могут вызвать плавучесть-драйв течения, которые путают интерпретацию данных. Логируя температуру, барометрическое давление и влажность в реальном времени, исследователи могут изолировать эффекты плавучести от механического воздействия и обеспечить целостность данных.

Обзор

Ядром этой системы является мини-ПК Raspberry Pi, широко принятая платформа, известная своей доступностью и обширной поддержкой сообщества. Цифровые датчики, подключенные к I²C-пинам Pi — конкретно барометр Bosch BMP085 и модуль влажности/температуры Honeywell HIH6130 на платах SparkFun — обеспечивают высокое разрешение измерений. Датчики поставляются на breakout-платах, предварительно подключенных для быстрого развертывания. Данные передаются по Wi‑Fi через USB-адаптер и логируются на удаленный сервер с помощью скриптов Python.

Материалы

Компьютер

• 1 × Raspberry Pi мини-ПК

Датчики

• 1 × SparkFun Barometer Breakout Board (Bosch BMP085)
• 1 × SparkFun Humidity & Temperature Breakout Board (Honeywell HIH6130)

Механика

Прототип метеостанции был собран на макетной плате для быстрого прототипирования и легкой переконфигурации.

Оборудование

Включите I²C на Raspberry Pi, используя дистрибутив Adafruit Occidentalis, который предварительно настроен для поддержки I²C. Подробные инструкции по настройке доступны на сайте Raspberry Pi Foundation и множестве сообщественных туториалов.

Программное обеспечение

Логика сбора данных инкапсулирована в внутренней библиотеке WeatherStation.py, основанной на библиотеках Adafruit Adafruit_BMP085.py и Adafruit_I2C.py. Обновленные версии этих модулей можно получить из репозитория gfdiPiTools.

Клонируйте репозиторий и примеры скриптов:

git clone https://github.com/gfdi/gfdiPiTools.git

Для дополнительных деталей обратитесь к оригинальной документации Laboratory “Weather Station”.