步驟1：所需的零件和工具

所需部件：

NodeMCU Board V0。 9或1.0

DHT-11的溫度和濕度

BMP-280的氣壓

雨量傳感器（可選）

LDO S111733PI

18650AA可充電鋰離子電池x1

TP4056充電板

太陽(yáng)能電池板（5.5至6v/100-120ma）

10kohm Resistor x1

其他材料和工具：

穿孔板（PCB）x1

AWG電線

螺釘端子x2

母頭針

MDF板

烙鐵

管道膠帶

熱膠槍

微型USB電纜

用于測(cè)試（可選）：

面包板

跳線電線

第2步：測(cè)量天氣數(shù)據(jù)

NodeMCU Board：

NodeMcu板實(shí)際上是一個(gè)Arduino帶wifi屏蔽。這個(gè)wifi盾被稱為esp8266。屏蔽可以作為單獨(dú)的控制器購(gòu)買和使用，眾所周知的版本是esp8266 V1，它只有2個(gè)數(shù)字引腳。后來(lái)的版本確實(shí)有更多的數(shù)字引腳。

所以我們使用這個(gè)wifi屏蔽使用 Thingspeak API將我們的傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿覀兊木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

DHT-11

DHT-11有一個(gè)名為DHT-22的后繼產(chǎn)品，它更準(zhǔn)確，耗電更少。您可以根據(jù)顏色區(qū)分DHT-11/DHT-22。市場(chǎng)上的大多數(shù)DHT-11傳感器都是藍(lán)色的，其中DHT-22是白色的。

DHT-11有4個(gè)引腳從左邊開始：

Vin （左起第一個(gè)）

數(shù)據(jù)

的 NULL

的 GND

BMP-280

BMP-280傳感器用于測(cè)量氣壓。 BME280是博世的下一代傳感器，是BMP085/BMP180/BMP183的升級(jí)產(chǎn)品 - 具有0.25米的低海拔噪聲和相同的快速轉(zhuǎn)換時(shí)間。

該傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以使用I2C或SPI與微控制器進(jìn)行通信。為了簡(jiǎn)單方便接線，我使用了I2C版本板。

雨量傳感器（可選）

雨水傳感器檢測(cè)水，完成傳感器板印刷導(dǎo)線上的電路。傳感器板充當(dāng)可變電阻器，在潮濕時(shí)從100k歐姆變?yōu)楦稍飼r(shí)的2M歐姆。

我在測(cè)試階段使用了Rain傳感器，但在最終項(xiàng)目中已將其刪除，因?yàn)樗谠擁?xiàng)目中的使用效果不是很好。如果您的項(xiàng)目中需要雨量傳感器，您可以使用它（我也為雨量傳感器編寫了相應(yīng)的代碼。）

步驟3：連接傳感器

我建議你一個(gè)接一個(gè)地連接傳感器，開始使用DHT11/DHT22傳感器。一旦傳感器正常工作，您可以繼續(xù)添加下一個(gè)傳感器。

成功連接后，轉(zhuǎn)到編碼階段。

數(shù)據(jù)連接：

DHT-11

數(shù)據(jù)------- D4

Vin ---------- 3.36v

Gnd --------- Gnd

在Data和Vin之間加一個(gè)10k歐姆的電阻

BMP-280

SCL ------- D1

SDA ------- D2

Vin --- ------ 3.36v

Gnd -------- Gnd

雨量傳感器

數(shù)據(jù) - ----- A0

Vin -------- 5v/3.36v

Gnd ------- Gnd

第4步：編碼

首先，我嘗試了互聯(lián)網(wǎng)上的幾個(gè)草圖。我發(fā)現(xiàn)大多數(shù)草圖都是用LUA語(yǔ)言編寫的，因此對(duì)我來(lái)說沒用（因?yàn)槲艺J(rèn)為使用Arduino IDE）。

然后我開始編寫自己的代碼并獲得成功。

在執(zhí)行代碼之前，請(qǐng)下載微控制器和傳感器所需的必要庫(kù)。

在下面的代碼中：

輸入您的Wifi SSID名稱和密碼。

Thingspeak API

我們要推送數(shù)據(jù)對(duì)于Thingspeak，我們必須開帳戶。 Thingspeak是一項(xiàng)云服務(wù)。接下來(lái)，Thingspeak提供了幾種與您的數(shù)據(jù)交互的選項(xiàng)，例如Thingtweet，Thinghttp等。

只需訪問thingspeak.com并創(chuàng)建一個(gè)帳戶即可。至少填寫設(shè)置中的第一個(gè)和第二個(gè)字段。如果連接溫度和濕度傳感器（如下一步所述），請(qǐng)?zhí)顚懽侄?中的“溫度”，字段2中的“壓力”（請(qǐng)參見上圖）。如果你想連接其他傳感器，如雨量傳感器，只需對(duì)其余的字段做同樣的事情。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到API的部分

復(fù)制API密鑰并將其粘貼到代碼中。

鏈接：

第5步：電源

我的計(jì)劃是無(wú)線部署氣象站。要連續(xù)運(yùn)行，必須有連續(xù)的電源。為電路提供連續(xù)電源的最佳方法是使用電池。但是幾天之后電池就會(huì)耗盡，去那里充電是非常困難的。因此，使用太陽(yáng)能充電電路來(lái)利用來(lái)自太陽(yáng)的自由能量來(lái)為電池充電并為NodeMCU板供電。我使用的是18650鋰離子電池。

為電池充電沒有任何復(fù)雜情況（過度充電/過度放電 ），我有使用TP4056充電板，完美適用于3.7v/1Amp。它具有內(nèi)置保護(hù)電路，如果電池在充電或放電時(shí)達(dá)到最大值，則會(huì)切斷與電池的連接。

除了保護(hù)之外，它還為我們提供了使用微電池為電池充電的選項(xiàng)。 USB電纜以及太陽(yáng)能電池板（通過終端）。因此，我們有多種充電選項(xiàng)。

深度睡眠模式（可選）：

通過上述設(shè)置，我們可以使用太陽(yáng)能電池板運(yùn)行氣象站（100mA）每天約10小時(shí)。之后，我們需要使用充電器為電池充電，以便在第二天使用。如果您可以在不需要時(shí)將其關(guān)閉或者在家中使用氣象站，這不是什么大問題。

但如果您希望它連續(xù)運(yùn)行并將其放置在您居住的偏遠(yuǎn)地區(qū)為了降低ESP8266 WiFi芯片的功耗，我們將采用深度睡眠模式，這是ESP芯片最省電的選擇。無(wú)法頻繁關(guān)閉它，這就成了一個(gè)問題。

為了降低ESP8266 WiFi芯片的功耗，我們將使用深度睡眠模式。它允許ESP8266進(jìn)入休眠狀態(tài)并節(jié)省電池電量。您可以定期喚醒它進(jìn)行測(cè)量并發(fā)布它們。

NodeMCU（最大功耗）--------------------- 170 mA

NodeMCU（深度睡眠）------------------------------------ 0.02 mA

此項(xiàng)目的平均消耗量（基于所使用的傳感器）-------------------------- 120 mA

如果我們需要5分鐘的周期（深度睡眠時(shí)間為4.5分鐘，傳輸時(shí)間為0.5分鐘）

4.5分鐘x 0.02毫安--------------- - 0.09 mA-mins

0.5 min x 120 mA ----------------- 60 mA-mins

_______________________________________

5分鐘----------------------------- 60.09 mA-mins

因此整個(gè)氣象站需要12.018 mA才能運(yùn)行。

要運(yùn)行一天，需要12.018 x 24 = 288.432 mA

如果我們平均需要3小時(shí)的陽(yáng)光每天。我們可以從額定每天5v/100mA的太陽(yáng)能電池板上獲得100mA x 3 = 300mA 。

因此，它足以運(yùn)行氣象站而無(wú)需外部充電。

在使用深度睡眠功能之前，必須將NodeMCU D0引腳連接到RST引腳。

LDO S111733PI

這是一款低壓差穩(wěn)壓器，可提供任何輸入電壓的恒定輸出為3.3v。電池的輸出不會(huì)是恒定值，因?yàn)橥耆潆姷碾姵乜梢暂敵?.2v來(lái)炸送NodeMCU板。 NodeMCU板具有（5v及以上）Vin插槽以及（3至3.36v）輸入電壓插槽。項(xiàng)目中使用的所有傳感器都需要3.36-3.6v，任何上述電壓都會(huì)損壞它們或顯示不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

因此，使用LDO必須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行氣象站。

步驟6：組裝PCB

成功測(cè)試后，將組件焊接到PCB上的時(shí)間。為此，你需要一個(gè)像樣的焊鐵，焊錫，鉗子。

首先，我切斷了NodeMCU板，BMP-280，DHT-11，雨量傳感器和LDO的直母插頭引腳。最好根據(jù)高度焊接組件。首先焊接較小高度的元件。

在組裝插頭引腳和螺釘端子后，是時(shí)候?qū)㈦娐钒宀迦敫髯缘慕宇^中。

我已將TP4056電路板連接到使用雙面膠帶的PCB。

最后，我將18650電池插入電池座。

注意：我很抱歉我的焊接技巧，這是我的第一次焊接，我仍在練習(xí)：）

第7步：一體機(jī)中的一切

是時(shí)候?yàn)槲覀兊腜CB構(gòu)建一個(gè)機(jī)箱了。我用了3mm厚的MDF板來(lái)制作一個(gè)盒子。太陽(yáng)能電池板完美地安裝在它的頂部。

我在盒子的兩邊分別為充電端口和NodeMCU編碼端口做了兩個(gè)孔。我不會(huì)在惡劣的條件下使用氣象站，所以我沒有使用任何防漏外殼。但如果您打算在外面有效地使用氣象站，那么您可以使用一些塑料或金屬外殼。

步驟8：可視化數(shù)據(jù)

Thingspeak服務(wù)為您提供各種圖形和圖表，以顯示傳感器數(shù)據(jù)。此外，您甚至可以使用Thingspeak Read API來(lái)創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿?/p>