Arduino在线气象站(NodeMCU)

描述

大家好！我希望你已经喜欢我之前的教程“ Arduino Robot 4WR ”并且你已经准备好接受新的教程了，像往常一样，我制作了这个教程来指导你一步一步地制作你自己的电子项目。

在制作这个项目的过程中，我们试图确保在您选择制作自己的电子项目时，本教程将成为帮助您的最佳指南，因此我们希望本教程包含所需的文件。

在获得我们从JLCPCB订购的定制PCB以改善我们电子设备的外观后，这个项目非常方便，并且本指南中有足够的文档和代码，让您创建漂亮的气象站。

我们只用了 2 天就完成了这个项目，仅用了 1 天就得到了所有需要的零件并完成了硬件制造和组装，然后用了 1 天准备了适合我们项目的代码，然后我们就开始了测试和调整。

您将从本教程中学到什么：

• 根据其功能为您的项目选择正确的硬件。
• 了解气象站工作流程。
• 准备电路图以连接所有选择的组件。
• 制作您自己的 PCB 设计。
• 将电子部件焊接到 PCB 上。
• 组装所有项目部分。
• 开始第一个测试并验证项目。

第 1 步：气象站的工作原理！

 

与往常一样，我以这个简短的描述开始我的项目，我们的项目基于NodeMCU开发板，该开发板已经包含一个 WiFi 模块，用于连接到互联网，以便接收天气预报更新并将其显示在已连接的 OLED 屏幕上通过 I²C 通信端口连接到NodeMCU 。

为了使这一切顺利进行，一些库应该包含在源代码中。这些库是开源的，您可以直接从您的 Arduino IDE 添加它们

气象站还将从 Internet 获取时间和日期数据，并且要执行此功能，我们需要向NodeMCU提供网站，从中上传天气预报和时间日期数据。所有这些都将在本演示文稿的软件部分进行解释。

第 2 步：电路图

 

这个项目非常基础，没有复杂性，我使用easyEDA在线平台准备了这个电路图，其中包含该项目的所有必要组件以及一些附加部件，例如用于一些警报的蜂鸣器和一些LED输出，您可以拥有PDF原理图格式或下方下载部分的 PNG 格式。

第 3 步：PCB 制作

 

 

 

 

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准备好电路后，我将这个电路图转换成一个云形状的定制 PCB 设计，以适应我们的项目主题，我们现在所需要的就是制作这个电路设计，所以我搬到了JLCPCB最好和最便宜的 PCB 生产商，以获得最好的PCB制造服务，JLC是一家规模大、设备精良、管理严格、质量上乘的专业PCB制造商。与往常一样，您只需点击几下即可上传 PCB 设计的 GERBER 文件并设置一些制造参数，而我只需等待三天即可收到我的订单。

正如您从照片中看到的那样，PCB 制作得非常好，这种云状将为我们的项目增添更好的外观

相关下载文件

您还可以下载此电路的 Gerberfile。

第 4 步：外壳设计

 

 

 

 

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我使用 Solidworks 软件设计了这个外壳，我们将在其中放置电子元件，然后我通过 CNC 激光切割机生产设计的零件。

您可以下载外壳部件的 DXF 文件

第5步：成分

 

现在让我们回顾一下这个项目的完整组件列表，所以我们需要：

★☆★ 必要组件（亚马逊链接）★☆★

我们从JLCPCB订购的 PCB

• NodeMCU 开发板：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 一块OLED显示屏：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 一些 SIL 连接器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 迷你 USB 连接器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 两个白色 LED（5 毫米）：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 100 欧姆电阻：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 5V DC 电源适配器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 以及外壳部件

第 6 步：软件部分

 

 

 

 

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Arduino IDE 库设置

确保您的计算机已连接到 Internet，以便访问在线图书馆。运行 Arduino IDE 后，转到草图>>包含库>>管理库，将出现一个新窗口，显示您拥有的已安装库和可以下载的其他库，确保您已下载所有这三个库通过上面的照片，你可以通过他们的名字搜索它们（下载与我相同的版本）

• 第一个库是 OLED 显示器，它将有助于使用 NodeMCU 板控制显示屏。
• 第二个库将帮助您获得 NodeMCU 源代码。
• 第三个库是在线流媒体库，因为互联网数据对于 MCU 来说是一个有点大的数据来解释它们，所以这个库将有助于将互联网大数据分割成一些小帧。

获得适当的库后，您将转到 IDE 示例并运行气象站演示。正如您在上面的照片中看到的，该程序中包含所有下载的库，我们需要执行的下一步是插入WiFi ID 和密码，接下来我们转到Openweathermap网站，NodeMCU 将从该网站获取预测更新。

在此网站上创建帐户后，您将拥有唯一的 API 密钥，因此只需将其复制并粘贴到代码演示中即可。

。以指导您完成。

第 7 步：硬件组装和演示

 

 

 

 

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现在一切准备就绪，让我们开始将电子元件焊接到 PCB 上，为此我们需要烙铁和焊芯线。

正如您所看到的，使用此 PCB 非常容易，因为它的制造质量非常高，并且不会忘记在焊接每个组件时将指导您的标签，因为您会在顶部丝绸层上找到每个组件的标签，指示其放置在板，这样你就可以 100% 确定你不会犯任何焊接错误。

我已将每个组件焊接到其位置，关于此 PCB，它是一个两层 PCB，这意味着您可以使用它的两面来焊接您的电子组件。

现在我们已经完成了硬件组装，一旦我们插入电源适配器，小工具就会开始显示天气预报。

这个项目非常容易制作，而且是一个了不起的项目，我们向任何制造商推荐它如何尝试创建自己的小工具，但仍然需要在我们的项目中进行一些其他改进，以使其更加黄油，这就是为什么我会等待为您的意见改进它。

最后一件事，确保你每天都在做电子产品。