方案介紹

使用Arduino，ESP8266和ThingSpeak的IoT無線氣象站。

硬件部件

• 樂鑫Wemos D1 Mini×?? ?1個(gè)?? ?
• DHT11溫濕度傳感器（4針）?? ?×?? ?1個(gè)?? ?
• Seeed Grove-氣壓計(jì)傳感器（BMP280）×?? ?1個(gè)?? ?

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)

• ThingSpeak API?? ?
• Arduino IDE?? ?

全球變暖導(dǎo)致了不可預(yù)測(cè)的氣候；世界各地的研究人員正在使用氣象站來觀察記錄并分析天氣模式，以研究氣候變化并提供天氣預(yù)報(bào)。這些氣象站通常由很少的傳感器來測(cè)量環(huán)境參數(shù)，以及監(jiān)測(cè)或測(cè)井系統(tǒng)來分析這些參數(shù)。在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何構(gòu)建基于無線物聯(lián)網(wǎng)的氣象站，該氣象站可以測(cè)量關(guān)鍵的環(huán)境參數(shù)，例如溫度，濕度和壓力。同樣，由于我們的氣象站已啟用IoT，因此我們可以將這些參數(shù)發(fā)送到ThingSpeak通道（IoT云），在這里我們可以遠(yuǎn)程存儲(chǔ)，分析和訪問數(shù)據(jù)。較早使用Raspberry Pi的氣象站，這與該項(xiàng)目非常相似。

我們將使用Arduino開發(fā)板以及DHT11傳感器，BMP180傳感器和ESP8266 wifi模塊。DHT11傳感器感應(yīng)溫度和濕度，而BMP180傳感器計(jì)算壓力，ESP8266用于互聯(lián)網(wǎng)連接。在我們之前的項(xiàng)目中，我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了使用DHT11傳感器通過Arduino監(jiān)視溫度和濕度，在此項(xiàng)目中，我們將添加另一個(gè)傳感器（BMP180）以使用Arduino制作一個(gè)完整的氣象站。將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到ThingSpeak可以在世界任何地方進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，我們還可以查看記錄的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在他們的網(wǎng)站上，甚至可以隨著時(shí)間的流逝繪制圖表進(jìn)行分析。

電路原理圖

基于Arduino的IoT Weather Station的完整電路如下所示。

DHT11傳感器由Arduino的5V引腳供電，其數(shù)據(jù)引腳連接到引腳5，以進(jìn)行一條線通信。BMP180傳感器由Arduino的3.3V引腳供電，其數(shù)據(jù)引腳SCL（串行時(shí)鐘）和SDA（串行數(shù)據(jù)）連接至Arduino的A4和A5引腳以進(jìn)行I2C通信。

ESP8266模塊還由Arduino的3.3V引腳供電，其Tx和Rx引腳連接到Arduino的數(shù)字引腳2和3進(jìn)行串行通信。您可以使用下表作為建立連接的參考。