Stasiun Cuaca Tenaga Surya DIY dengan Raspberry Pi
Panduan ini menguraikan cara membangun stasiun cuaca hemat energi dengan Raspberry Pi dan sensor murah. Sistem mencatat suhu, tekanan, kelembaban, dan dapat diperluas ke kecepatan angin, arah angin, UV, dan insolasi.
Langkah 1: Deskripsi Perangkat Keras
- Raspberry Pi A+ (model Pi apa pun berfungsi)
- Sensor suhu/tekanan Bosch BMP180
- Sensor suhu/kelembaban HTU21D
- Adapter nirkabel
- Kartu Micro-SD
- Panel surya 10 W (3 × modul 3,5 W)
- Baterai 7,2 Ah 12 V
- Pengontrol charger surya 12 V
- Regulator 5 V (7805)
- Kabeling dan konektor bervariasi (misalnya, kabel telepon 4-kabel)
Langkah 2: Menyiapkan Dasar
Instal Raspbian pada kartu SD baru. Anda dapat mengunduh image terbaru dari Raspberry Pi Downloads. Jika Anda memiliki kartu yang sudah dikonfigurasi, cukup kloning image ke yang baru.
Untuk quick start guide, lihat Raspberry Pi Quick-Start Guide. Jika Anda lebih suka konektivitas nirkabel, ikuti petunjuk di Wireless Configuration.
Aktifkan I²C pada Pi menggunakan tutorial Adafruit: Configuring I²C.
Langkah 3: Memasang Perangkat Lunak yang Diperlukan
Semua perangkat lunak diinstal melalui command line. Untuk sensor BMP180, instal perpustakaan Adafruit dari Adafruit BMP085 Tutorial.
Untuk membaca HTU21D, unduh dan instal perpustakaan Pigpio dari Pigpio Downloads. Setelah instalasi, pastikan Pigpio mulai otomatis saat boot dengan menambahkan sudo pigpiod ke /etc/rc.local.
Langkah 4: Penghubungan Sensor
BMP180 dan HTU21D adalah perangkat I²C. Sambungkan mereka ke pin 3.3 V, GND, SDA, dan SCL Pi. Kabel 4-kabel (misalnya, kabel telepon) nyaman untuk kedua sensor.
Setiap sensor memiliki alamat I²C yang unik, yang memungkinkan beberapa perangkat pada bus yang sama.
Langkah 5: Program Utama
Skrip inti adalah temp-monitor.py (atau temp-monitor-online.py yang diperbarui). Ini berjalan saat boot dan mengunggah data ke Weather Underground setiap dua menit.
Cuplikan kode contoh:
import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085 import smbus import os import sys import getopt import sqlite3 import math import pigpio import time # Fungsi untuk membaca suhu dan kelembaban # (implementasi mengikuti datasheet sensor) # Perintah unggahan cmd = ( "curl 'https://weatherstation.wunderground.com/weatherstation/updateweatherstation.php?" "ID=YOUR_ID&PASSWORD=YOUR_PASSWORD&dateutc=now&tempf=" + str((temp * 1.8) + 32) + "&humidity=" + str(round(humidity, 2)) + "&baromin=" + str((pressure / 100) * 0.0295299) + "&action=updateraw'" ) # Jalankan skrip saat boot # Tambahkan baris berikut ke /etc/rc.local: # sudo python /usr/lib/cgi-bin/temp-monitor.py &
Ganti YOUR_ID dan YOUR_PASSWORD dengan kredensial dari akun Weather Underground Anda. Tanda & di akhir memastikan skrip berjalan di latar belakang.
Langkah 6: Pengaturan Tenaga Surya
Untuk penggunaan luar ruangan otonom, gunakan tiga modul 3,5 W secara seri untuk menghasilkan 18 V, yang cocok untuk sistem surya 12 V. Sambungkan output ke baterai 12 V melalui pengontrol charger, lalu dayakan Pi melalui regulator 5 V.
Sementara panel 10 W dan baterai 7,2 Ah mungkin terasa berlebihan untuk Pi, ini memberikan beberapa hari operasi selama periode mendung di Irlandia.
Untuk diagram penghubungan detail dan spesifikasi komponen, lihat catatan proyek asli.
Sumber Daya Tambahan
