Laboratorium 'Stasiun Cuaca'

Artikel ini menjelaskan cara membuat stasiun cuaca berkemampuan jaringan yang dapat digunakan untuk memantau suhu udara sekitar, kelembaban, dan tekanan udara di laboratorium.

Contoh Penggunaan

Saat melakukan eksperimen pada meja putar yang berputar di laboratorium GFD, seringkali diinginkan untuk menjaga gaya mekanis sangat kecil agar dapat beroperasi dalam rezim bilangan Rossby yang rendah. Eksperimen ini dapat diperumit oleh aliran yang didorong oleh daya apung yang tidak diinginkan yang terkadang dapat muncul ketika suhu udara sekitar di lab berfluktuasi lebih dari beberapa derajat Celcius. Karena mungkin diinginkan untuk mengisolasi dua efek – aliran yang digerakkan oleh daya apung dan aliran yang digerakkan secara mekanis – untuk kemudahan interpretasi data "bersih", kami mencatat deret waktu suhu, tekanan barometrik, dan kelembaban di atmosfer lab saat melakukan eksperimen.

Ringkasan

Mini PC Raspberry Pi – digambarkan oleh pembuatnya sebagai “komputer kecil dan murah untuk anak-anak” – digunakan di sini untuk mencatat suhu udara sekitar, kelembapan, dan tekanan udara di laboratorium. Pengukuran dikumpulkan dari sensor digital yang terpasang pada pin I2C IO RasPi yang terbuka. I2C adalah bus serial dua kabel yang sesuai untuk aplikasi ini karena memungkinkan koneksi yang mudah dari beberapa perangkat eksternal. Sensor yang dibeli untuk proyek ini telah dirakit sebelumnya pada papan breakout yang telah dipasangi kabel dengan sirkuit yang diperlukan. Data dapat ditelemeter melalui LAN nirkabel menggunakan dongle wifi yang terpasang pada bus USB RasPi. Akuisisi data dan penyimpanan data di server dilakukan dengan menggunakan skrip yang ditulis dalam bahasa pemrograman Python.

Bahan

Komputer

• (1) PC mini Raspberry Pi

Sensor

• (1) Papan Breakout Barometer Sparkfun dengan sensor Bosch BMP085
• (1) Sparkfun Humidity and Temperature Breakout Board dengan sensor Honeywell HIH6130

Mekanik

Prototipe stasiun cuaca dipasang di papan roti.

Perangkat Keras

RasPi harus dikonfigurasi untuk memungkinkan akses ke perangkat SMBus/I2C untuk berkomunikasi dengan sensor. Cara termudah untuk bangun dan berlari adalah memulai dengan Occidentalisdistro Adafruit. Muncul pra-konfigurasi untuk mengaktifkan perangkat keras yang diperlukan untuk mendukung I2C. Sebagian besar informasi yang perlu Anda ketahui tentang menyiapkan RasPi tersedia di situs web Raspberry Pi Foundation dan berbagai sumber online lainnya. Kami juga telah menyusun daftar adaptasi, serta beberapa tips umum yang mungkin mempercepat proses penerapan Raspberry Pi.

Perangkat Lunak

Contoh-contoh ini bergantung pada pustaka internal kami WeatherStation.py, yang bergantung pada pustaka pihak ketiga Adafruit_BMP085.py, yang selanjutnya bergantung pada Adafruit_I2C.py. Kami telah menyediakan salinan gfdi/gfdiPiTools saat ini (per 26-08-2013) masing-masing untuk kenyamanan, tetapi Anda mungkin ingin mencari dan memperoleh versi terbaru.

Anda dapat mengkloning gfdiPitools dan contoh skrip dengan mudah menggunakan git.

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

Untuk detail selengkapnya: Laboratorium ‘Stasiun Cuaca’