Arduino在線氣象站(NodeMCU)

描述

大家好！我希望你已經喜歡我之前的教程“ Arduino Robot 4WR ”并且你已經準備好接受新的教程了，像往常一樣，我制作了這個教程來指導你一步一步地制作你自己的電子項目。

在制作這個項目的過程中，我們試圖確保在您選擇制作自己的電子項目時，本教程將成為幫助您的最佳指南，因此我們希望本教程包含所需的文件。

在獲得我們從JLCPCB訂購的定制PCB以改善我們電子設備的外觀后，這個項目非常方便，并且本指南中有足夠的文檔和代碼，讓您創建漂亮的氣象站。

我們只用了 2 天就完成了這個項目，僅用了 1 天就得到了所有需要的零件并完成了硬件制造和組裝，然后用了 1 天準備了適合我們項目的代碼，然后我們就開始了測試和調整。

您將從本教程中學到什么：

• 根據其功能為您的項目選擇正確的硬件。
• 了解氣象站工作流程。
• 準備電路圖以連接所有選擇的組件。
• 制作您自己的 PCB 設計。
• 將電子部件焊接到 PCB 上。
• 組裝所有項目部分。
• 開始第一個測試并驗證項目。

第 1 步：氣象站的工作原理！

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與往常一樣，我以這個簡短的描述開始我的項目，我們的項目基于NodeMCU開發板，該開發板已經包含一個 WiFi 模塊，用于連接到互聯網，以便接收天氣預報更新并將其顯示在已連接的 OLED 屏幕上通過 I2C 通信端口連接到NodeMCU 。

為了使這一切順利進行，一些庫應該包含在源代碼中。這些庫是開源的，您可以直接從您的 Arduino IDE 添加它們

氣象站還將從 Internet 獲取時間和日期數據，并且要執行此功能，我們需要向NodeMCU提供網站，從中上傳天氣預報和時間日期數據。所有這些都將在本演示文稿的軟件部分進行解釋。

第 2 步：電路圖

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這個項目非?；A，沒有復雜性，我使用easyEDA在線平臺準備了這個電路圖，其中包含該項目的所有必要組件以及一些附加部件，例如用于一些警報的蜂鳴器和一些LED輸出，您可以擁有PDF原理圖格式或下方下載部分的 PNG 格式。

第 3 步：PCB 制作

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準備好電路后，我將這個電路圖轉換成一個云形狀的定制 PCB 設計，以適應我們的項目主題，我們現在所需要的就是制作這個電路設計，所以我搬到了JLCPCB最好和最便宜的 PCB 生產商，以獲得最好的PCB制造服務，JLC是一家規模大、設備精良、管理嚴格、質量上乘的專業PCB制造商。與往常一樣，您只需點擊幾下即可上傳 PCB 設計的 GERBER 文件并設置一些制造參數，而我只需等待三天即可收到我的訂單。

正如您從照片中看到的那樣，PCB 制作得非常好，這種云狀將為我們的項目增添更好的外觀

相關下載文件

您還可以下載此電路的 Gerberfile。

第 4 步：外殼設計

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我使用 Solidworks 軟件設計了這個外殼，我們將在其中放置電子元件，然后我通過 CNC 激光切割機生產設計的零件。

您可以下載外殼部件的 DXF 文件

第5步：成分

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現在讓我們回顧一下這個項目的完整組件列表，所以我們需要：

★☆★ 必要組件（亞馬遜鏈接）★☆★

我們從JLCPCB訂購的 PCB

• NodeMCU 開發板：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 一塊OLED顯示屏：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 一些 SIL 連接器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 迷你 USB 連接器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 兩個白色 LED（5 毫米）：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 100 歐姆電阻：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 5V DC 電源適配器：https://www.amazon.com/gp/product/B010N1SPRK/ref=...
• 以及外殼部件

第 6 步：軟件部分

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Arduino IDE 庫設置

確保您的計算機已連接到 Internet，以便訪問在線圖書館。運行 Arduino IDE 后，轉到草圖>>包含庫>>管理庫，將出現一個新窗口，顯示您擁有的已安裝庫和可以下載的其他庫，確保您已下載所有這三個庫通過上面的照片，你可以通過他們的名字搜索它們（下載與我相同的版本）

• 第一個庫是 OLED 顯示器，它將有助于使用 NodeMCU 板控制顯示屏。
• 第二個庫將幫助您獲得 NodeMCU 源代碼。
• 第三個庫是在線流媒體庫，因為互聯網數據對于 MCU 來說是一個有點大的數據來解釋它們，所以這個庫將有助于將互聯網大數據分割成一些小幀。

獲得適當的庫后，您將轉到 IDE 示例并運行氣象站演示。正如您在上面的照片中看到的，該程序中包含所有下載的庫，我們需要執行的下一步是插入WiFi ID 和密碼，接下來我們轉到Openweathermap網站，NodeMCU 將從該網站獲取預測更新。

在此網站上創建帳戶后，您將擁有唯一的 API 密鑰，因此只需將其復制并粘貼到代碼演示中即可。

。以指導您完成。

第 7 步：硬件組裝和演示

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現在一切準備就緒，讓我們開始將電子元件焊接到 PCB 上，為此我們需要烙鐵和焊芯線。

正如您所看到的，使用此 PCB 非常容易，因為它的制造質量非常高，并且不會忘記在焊接每個組件時將指導您的標簽，因為您會在頂部絲綢層上找到每個組件的標簽，指示其放置在板，這樣你就可以 100% 確定你不會犯任何焊接錯誤。

我已將每個組件焊接到其位置，關于此 PCB，它是一個兩層 PCB，這意味著您可以使用它的兩面來焊接您的電子組件。

現在我們已經完成了硬件組裝，一旦我們插入電源適配器，小工具就會開始顯示天氣預報。

這個項目非常容易制作，而且是一個了不起的項目，我們向任何制造商推薦它如何嘗試創建自己的小工具，但仍然需要在我們的項目中進行一些其他改進，以使其更加黃油，這就是為什么我會等待為您的意見改進它。

最后一件事，確保你每天都在做電子產品。