Laboratório ‘Estação meteorológica’

Este artigo descreve como fazer uma estação meteorológica habilitada para rede que pode ser usada para monitorar a temperatura do ar ambiente, umidade e pressão barométrica no laboratório.

Exemplo de uso

Ao conduzir experimentos na mesa giratória no laboratório GFD, muitas vezes é desejável manter o forçamento mecânico muito pequeno para operar em um regime de número de Rossby baixo. Esses experimentos podem ser complicados por fluxos impulsionados por flutuabilidade indesejados que às vezes podem surgir quando a temperatura do ar ambiente no laboratório flutua em mais de alguns graus Celsius. Uma vez que pode ser desejável isolar os dois efeitos - fluxo acionado por flutuabilidade e fluxo acionado mecanicamente - para facilitar a interpretação dos dados "limpos", registramos a série temporal de temperatura, pressão barométrica e umidade na atmosfera do laboratório ao conduzir o experimento.

Visão geral

Um mini PC Raspberry Pi - descrito por seus criadores como um "computador minúsculo e barato para crianças" - é usado aqui para registrar a temperatura do ar ambiente, umidade e pressão barométrica no laboratório. As medições são coletadas de sensores digitais conectados aos pinos I2C IO expostos do RasPi. I2C é um barramento serial de dois fios apropriado para esta aplicação porque permite a fácil conexão de vários dispositivos externos. Os sensores adquiridos para este projeto vêm pré-montados em placas de breakout que são pré-instaladas com os circuitos necessários. Os dados podem ser telemetrados por meio de uma LAN sem fio usando um dongle wi-fi conectado ao barramento USB do RasPi. A aquisição e armazenamento de dados no servidor são realizados por meio de um script escrito na linguagem de programação Python.

Materiais

Computador

• (1) Mini PC Raspberry Pi

Sensores

• (1) Sparkfun Barômetro Breakout Board com sensor Bosch BMP085
• (1) Placa de interrupção de umidade e temperatura Sparkfun com sensor Honeywell HIH6130

Mecânica

O protótipo da estação meteorológica foi montado na placa de pão.

Hardware

O RasPi deve ser configurado para permitir acesso aos dispositivos SMBus / I2C para se comunicar com os sensores. A maneira mais fácil de começar a trabalhar é começar com o Occidentalisdistro da Adafruit. Ele vem pré-configurado para habilitar o hardware necessário para suportar I2C. A maioria das informações que você precisa saber sobre a configuração do RasPi está disponível no site da Raspberry Pi Foundation e em vários outros recursos online. Também compilamos uma lista de adaptações, bem como algumas dicas gerais que podem acelerar o processo de implantação de um Raspberry Pi.

Software

Esses exemplos dependem de nossa biblioteca interna WeatherStation.py, que depende da biblioteca de terceiros Adafruit_BMP085.py, que por sua vez depende de Adafruit_I2C.py. Fornecemos uma cópia atual (em 26-08-2013) gfdi / gfdiPiTools de cada um deles para sua conveniência, mas você pode querer encontrar e obter as versões mais recentes.

Você pode clonar gfdiPitools e os scripts de exemplo facilmente usando git.

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

Para mais detalhes:Laboratório ‘Estação Meteorológica’