সফ্টওয়্যার সহ সম্পূর্ণ DIY রাস্পবেরি পাই ওয়েদার স্টেশন: 7 টি ধাপ (ছবি সহ)

2025 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-23 14:36

ফেব্রুয়ারির শেষের দিকে আমি রাস্পবেরি পাই সাইটে এই পোস্টটি দেখেছি।

www.raspberrypi.org/school-weather-station-…

তারা স্কুলগুলির জন্য রাস্পবেরি পাই ওয়েদার স্টেশন তৈরি করেছিল। আমি একটাই চাইছিলাম! কিন্তু সেই সময়ে (এবং আমি এখনও এটি লেখার মত বিশ্বাস করি) সেগুলি সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ নয় (আপনাকে পরীক্ষকদের একটি নির্বাচিত গোষ্ঠীতে থাকতে হবে)। ঠিক আছে, আমি চেয়েছিলাম এবং আমি একটি বিদ্যমান তৃতীয় পক্ষের সিস্টেমের জন্য শত শত ডলার শেলিং মত মনে হয়নি।

সুতরাং, একজন ভাল নির্দেশক ব্যবহারকারীর মতো, আমি নিজের তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি !!!

আমি একটু গবেষণা করেছি এবং কিছু ভাল বাণিজ্যিক ব্যবস্থা খুঁজে পেয়েছি যা আমি আমার ভিত্তি স্থাপন করতে পারি। আমি কিছু সেন্সর বা রাস্পবেরি পিআই ধারণাগুলির সাথে সাহায্য করার জন্য কিছু ভাল নির্দেশক খুঁজে পেয়েছি। এমনকি আমি এই সাইটটি খুঁজে পেয়েছি, যা ছিল ময়লা, তারা একটি বিদ্যমান ম্যাপলিন সিস্টেম ছিঁড়ে ফেলেছিল:

www.philpot.me/weatherinsider.html

প্রায় এক মাস দ্রুত এগিয়ে যান এবং আমার একটি মৌলিক কাজ ব্যবস্থা আছে। এটি একটি পরিপূর্ণ রাস্পবেরী পাই আবহাওয়া সিস্টেম যার সাথে শুধু বেস রাস্পবেরি পাই হার্ডওয়্যার, ক্যামেরা, এবং কিছু পরিমাপ করা এনালগ এবং ডিজিটাল সেন্সর আমাদের পরিমাপ করতে পারে। পূর্বনির্মিত অ্যানিমোমিটার বা রেইন গেজ কেনা হচ্ছে না, আমরা নিজেরাই তৈরি করছি! এখানে এর বৈশিষ্ট্য:

• আরআরডি এবং সিএসভিতে তথ্য রেকর্ড করে, তাই অন্য ফরম্যাটে হেরফের বা রপ্তানি/আমদানি করা যেতে পারে।
• Historicalতিহাসিক উঁচু -নিচু, চাঁদের পর্যায় এবং সূর্যোদয়/সূর্যাস্তের মতো শীতল তথ্য পেতে আবহাওয়া ভূগর্ভস্থ API ব্যবহার করে।
• মিনিটে একবার ছবি তোলার জন্য রাস্পবেরি পাই ক্যামেরা ব্যবহার করে (আপনি সেগুলি টাইমলেপস করতে ব্যবহার করতে পারেন)।
• এমন ওয়েবপেজ রয়েছে যা বর্তমান অবস্থার এবং কিছু historicalতিহাসিক (শেষ ঘন্টা, দিন, 7 দিন, মাস, বছর) এর জন্য তথ্য প্রদর্শন করে। ওয়েবসাইটের থিম দিনের সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় (4 টি বিকল্প: সূর্যোদয়, সূর্যাস্ত, দিন এবং রাত)।

রেকর্ড এবং তথ্য প্রদর্শনের জন্য সমস্ত সফ্টওয়্যার একটি গিথুবের মধ্যে রয়েছে, আমি এমনকি কিছু বাগ ট্র্যাকিং, বৈশিষ্ট্য অনুরোধগুলিও করেছি।

github.com/kmkingsbury/raspberrypi-weather…

এই প্রকল্পটি আমার জন্য একটি দুর্দান্ত শিক্ষার অভিজ্ঞতা ছিল, আমি সত্যিই রাস্পবেরি পাই এর ক্ষমতাগুলিতে বিশেষভাবে জিপিআইওর সাথে ডুব দিয়েছিলাম, এবং আমি কিছু শেখার ব্যথাকেও আঘাত করেছি। আমি আশা করি, পাঠক, আপনি আমার কিছু পরীক্ষা এবং কষ্ট থেকে শিখতে পারবেন।

ধাপ 1: উপকরণ

ইলেকট্রনিক্স:

• 9 রিড সুইচ (বাতাসের দিকনির্দেশের জন্য 8, রেইন গেজের জন্য 1, বিকল্পভাবে হল সেন্সরের পরিবর্তে বাতাসের গতির জন্য 1), আমি এগুলি ব্যবহার করেছি:
• 1 হল সেন্সর (বাতাসের গতির জন্য, যাকে অ্যানিমোমিটার বলা হয়) -
• তাপমাত্রা (https://amzn.to/2RIHf6H)
• আর্দ্রতা (অনেক আর্দ্রতা সেন্সর একটি তাপমাত্রা সেন্সরের সাথে আসে), আমি DHT11 ব্যবহার করেছি:
• চাপ (বিএমপি এটিতে একটি তাপমাত্রা সেন্সর নিয়ে এসেছিল), আমি BMP180, https://www.adafruit.com/product/1603 ব্যবহার করেছি, এই পণ্যটি এখন বন্ধ করা হয়েছে কিন্তু BMP280 (https://amzn.to/2E8nmhi)
• ফটোসিস্টর (https://amzn.to/2seQFwd)
• জিপিএস চিপ বা ইউএসবি জিপিএস (https://amzn.to/36tZZv3)।
• 4 টি শক্তিশালী চুম্বক (অ্যানিমোমিটারের জন্য 2, দিকনির্দেশের জন্য 1, রেইন গেজের জন্য 1), আমি বিরল মাটির চুম্বক ব্যবহার করেছি, অত্যন্ত সুপারিশকৃত) (https://amzn.to/2LHBoKZ)।
• মুষ্টিমেয় বিভিন্ন ধরণের প্রতিরোধক, আমার কাছে এই প্যাক আছে যা সময়ের সাথে অত্যন্ত কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে:

• MCP3008 - রাস্পবেরি পাই এর জন্য এনালগকে ডিজিটাল ইনপুট রূপান্তর করতে -

হার্ডওয়্যার

• রাস্পবেরি পাই - আমি মূলত একটি ওয়্যারলেস অ্যাডাপ্টারের সাথে 2 ব্যবহার করেছি, এখন পাওয়ার অ্যাডাপ্টারের সাথে 3 বি+ কিটও পান। (https://amzn.to/2P76Mop)
• পাই ক্যামেরা
• একটি কঠিন 5V পাওয়ার অ্যাডাপ্টার (এটি বেদনাদায়ক বিরক্তিকর হয়ে উঠল, আমি অবশেষে অ্যাডাফ্রুট পেয়েছিলাম, অন্যথায় ক্যামেরা খুব বেশি রস টেনে নেয় এবং পাইকে ঝুলিয়ে রাখতে পারে, এটি এখানে: https://www.adafruit.com/products /501)

উপকরণ:

• 2 থ্রাস্ট বিয়ারিংস (বা স্কেটবোর্ড বা রোলার-স্কেট বিয়ারিংগুলিও কাজ করবে), আমি এগুলি আমাজনে পেয়েছি:
• 2 ওয়াটারপ্রুফ এনক্লোসার (আমি স্থানীয় বড় বক্স স্টোর থেকে একটি বৈদ্যুতিক ঘের ব্যবহার করেছি), খুব বেশি কিছু যায় আসে না, কেবল একটি ভাল আকারের ঘের খুঁজে বের করতে হবে যা পর্যাপ্ত জায়গা থাকবে এবং সবকিছু রক্ষা করবে)।
• কিছু পিভিসি পাইপ এবং শেষ ক্যাপ (বিভিন্ন আকার)।
• পিভিসি মাউন্ট বন্ধনী
• পাতলা Plexiglass দম্পতি শীট (খুব অভিনব কিছুই না)।
• প্লাস্টিকের স্থবিরতা
• মিনি স্ক্রু (আমি #4 বোল্ট এবং বাদাম ব্যবহার করেছি)।
• 2 প্লাস্টিক ক্রিসমাস ট্রি অলঙ্কার - অ্যানিমোমিটারের জন্য ব্যবহৃত, আমি স্থানীয় হবি লবিতে আমার পেয়েছি।
• ছোট দোয়েল
• পাতলা পাতলা কাঠের ছোট টুকরা।

সরঞ্জাম:

• ড্রেমেল
• আঠালো বন্দুক
• তাতাল
• মাল্টিমিটার
• ড্রিল

ধাপ 2: প্রধান ঘের - পাই, জিপিএস, ক্যামেরা, আলো

প্রধান ঘেরটিতে পিআই, ক্যামেরা, জিপিএস এবং লাইট সেন্সর রয়েছে। এটি জলরোধী হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে কারণ এতে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে, পরিমাপগুলি দূরবর্তী ঘের থেকে নেওয়া হচ্ছে এবং এটি উপাদানগুলির জন্য উন্মুক্ত/উন্মুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

পদক্ষেপ:

একটি ঘের বাছুন, আমি একটি বৈদ্যুতিক জংশন বাক্স ব্যবহার করেছি, বিভিন্ন প্রকল্প বাক্স এবং জলরোধী ক্ষেত্রে ঠিক একইভাবে কাজ করবে। মূল বিষয় হল এটিতে সবকিছু রাখার জন্য পর্যাপ্ত জায়গা রয়েছে।

আমার ঘের রয়েছে:

• রাস্পবেরি পাই (স্ট্যান্ডঅফগুলিতে) - একটি ওয়াইফাই চিপ প্রয়োজন, পিছনে উঠোনে Cat5e চালাতে চাই না!
• ক্যামেরা (স্ট্যান্ডঅফগুলিতেও)
• জিপিএস চিপ, ইউএসবি এর মাধ্যমে সংযুক্ত (স্পার্কফুন এফটিডিআই কেবল ব্যবহার করে: https://www.sparkfun.com/products/9718) - জিপিএস অক্ষাংশ এবং দ্রাঘিমাংশ প্রদান করে, যা চমৎকার, কিন্তু আরো গুরুত্বপূর্ণ, আমি সঠিক সময় পেতে পারি জিপিএস!
• দুটি ইথারনেট/বিড়াল 5 জ্যাকগুলি মূল ঘেরটিকে অন্য ঘেরের সাথে সংযুক্ত করতে যা অন্যান্য সেন্সরগুলি ধারণ করে। দুটি বাক্সের মধ্যে কেবলগুলি রাখার এটি একটি সুবিধাজনক উপায় ছিল, আমার মোটামুটি 12 টি তার রয়েছে এবং দুটি cat5 16 টি সম্ভাব্য সংযোগ সরবরাহ করে, তাই আমার চারপাশে জিনিসগুলি প্রসারিত/পরিবর্তন করার জায়গা রয়েছে।

ক্যামেরার বাইরে দেখার জন্য আমার ঘেরের সামনে একটি জানালা আছে। এই জানালার ক্ষেত্রে ক্যামেরাটি রক্ষা করে, কিন্তু আমার এমন সমস্যা ছিল যেখানে ক্যামেরার উপরে লাল (যখন এটি একটি ছবি তুলছে) প্লেক্সিগ্লাসকে প্রতিফলিত করে এবং ফটোতে দেখায়। আমি এটিকে প্রশমিত করার জন্য কিছু কালো টেপ ব্যবহার করেছি এবং এটি (এবং পাই এবং জিপিএস থেকে অন্যান্য LEDs) ব্লক করার চেষ্টা করেছি, কিন্তু এটি এখনও 100% নয়।

ধাপ 3: তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপের জন্য 'দূরবর্তী ঘের'

এখানেই আমি তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, এবং চাপ সেন্সরগুলির পাশাপাশি রেইনগেজ, বাতাসের দিক এবং বাতাসের গতি সেন্সরের জন্য "হুক আপ" সংরক্ষণ করেছি।

এটি সব খুব সহজবোধ্য, এখানে পিনগুলি ইথারনেট তারের মাধ্যমে রাস্পবেরি পাইতে প্রয়োজনীয় পিনের সাথে সংযুক্ত হয়।

আমি ডিজিটাল সেন্সর ব্যবহার করার চেষ্টা করেছি যেখানে আমি পারতাম এবং তারপর MCP 3008 এ যেকোনো এনালগ যোগ করা হলে এটি 8 টি এনালগ নেয় যা আমার প্রয়োজনের জন্য যথেষ্ট ছিল, কিন্তু উন্নতি / সম্প্রসারণের জন্য জায়গা দেয়।

এই ঘেরটি বাতাসের জন্য উন্মুক্ত (এটি সঠিক তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং চাপের জন্য হতে হবে)। নীচের ছিদ্রগুলি বের হয়ে গেছে, তাই আমি কিছু সার্কিটকে সিলিকন কনফর্মাল লেপ স্প্রে দিয়েছি (আপনি এটি অনলাইনে বা ফ্রাইয়ের ইলেকট্রনিক্সের মতো জায়গা পেতে পারেন)। আশা করি এটি ধাতুকে যে কোনও আর্দ্রতা থেকে রক্ষা করবে, যদিও আপনাকে সতর্ক থাকতে হবে এবং কিছু সেন্সরে এটি ব্যবহার করবেন না।

ঘেরের উপরের অংশটিও যেখানে বাতাসের গতি সেন্সর ফিট করে। এটি একটি টস আপ ছিল, আমি বাতাসের গতি বা বাতাসের দিকটি উপরে রাখতে পারতাম, আমি অন্যটির উপর কোনও বড় সুবিধা দেখতে পাইনি। সামগ্রিকভাবে আপনি উভয় সেন্সর (বায়ু দির এবং গতি) যথেষ্ট উচ্চ চান যেখানে ভবন, বেড়া, বাধা পরিমাপে হস্তক্ষেপ করে না।

ধাপ 4: রেইন গেজ

আমি প্রকৃতপক্ষে প্রকৃত নির্দেশক তৈরি করতে এই নির্দেশনা অনুসরণ করেছি:

www.instructables.com/id/Arduino-Weather-St…

আমি এটি প্লেক্সিগ্লাস থেকে তৈরি করেছি যাতে আমি দেখতে পাচ্ছিলাম যে কী হচ্ছে এবং আমি ভেবেছিলাম এটি দুর্দান্ত হবে। সামগ্রিকভাবে প্লেক্সিগ্লাস ঠিকঠাক কাজ করেছে, কিন্তু গ্লুগান, রাবার সিল্যান্ট এবং সামগ্রিক কাটিয়া এবং তুরপুনের সাথে মিলিয়ে এটি সেই প্রাচীন দেখায় না, এমনকি প্রতিরক্ষামূলক চলচ্চিত্রের সাথেও।

গুরুত্বপূর্ণ দিক:

• সেন্সর হল একটি সহজ রিড সুইচ এবং চুম্বক যা রাস্পবেরিপি কোডে একটি বোতাম প্রেসের মতো আচরণ করা হয়, আমি সময়ের সাথে সাথে বালতি গণনা করি এবং পরে রূপান্তরকে "ইঞ্চি বৃষ্টিতে" পরিণত করি।
• টিপ দেওয়ার জন্য পর্যাপ্ত জল ধরে রাখার জন্য এটিকে যথেষ্ট বড় করুন, তবে এতটা নয় যে টিপ দেওয়ার জন্য এটির প্রচুর প্রয়োজন। আমার প্রথম পাস আমি প্রতিটি ট্রে যথেষ্ট বড় না তাই এটি পূরণ এবং এটি টিপ আগে প্রান্ত উপর নিষ্কাশন শুরু হবে।
• আমি আরও দেখেছি যে অবশিষ্ট পানি পরিমাপে কিছু ত্রুটি যোগ করতে পারে। মানে, পুরোপুরি শুকিয়ে একদিক ভরাট করে টিপ দিতে X ড্রপ লাগল, একবার ভিজলে Y ফোঁটা (যা X এর চেয়ে কম) লাগল এবং টিপতে লাগল। একটি বিশাল পরিমাণ নয় কিন্তু ক্যালিব্রেট করার চেষ্টা করার সময় এবং একটি ভাল "1 লোড সমান কত" পরিমাপ পাওয়ার সময় প্রভাবিত হয়েছিল।
• ভারসাম্য বজায় রাখুন, আপনি নীচের প্রান্তে গ্লুগান আঠা যোগ করে প্রতারণা করতে পারেন যদি একপাশে অপরটি ভারী হয় তবে অন্যটি আপনার যতটা সম্ভব ভারসাম্যের কাছাকাছি প্রয়োজন।
• আপনি ফটোতে দেখতে পারেন আমি কিছু স্পঞ্জ এবং একটি কাঠের ধারক ব্যবহার করে একটি সামান্য টেস্টিং রিগ সেটআপ করেছি এবং এটি ইনস্টল করার আগে সঠিকভাবে ভারসাম্য বজায় রেখেছি।

ধাপ 5: বাতাসের দিকনির্দেশ

এটি একটি সাধারণ আবহাওয়া ভেন ছিল। আমি ম্যাপলিন সিস্টেম থেকে ইলেকট্রনিক্স ভিত্তিক:

www.philpot.me/weatherinsider.html

গুরুত্বপূর্ণ দিক:

এটি একটি এনালগ সেন্সর। আটটি রিড সুইচ বিভিন্ন প্রতিরোধকের সাথে মিলিত হয়ে আউটপুটকে অংশে বিভক্ত করে যাতে আমি সনাক্ত করতে পারি যে সেন্সরটি মান দ্বারা কোনটিতে রয়েছে। (ধারণাটি এই নির্দেশনায় ব্যাখ্যা করা হয়েছে:

• আবহাওয়া ভ্যান অংশে স্ক্রু করার পরে আপনাকে এটিকে ক্যালিব্রেট করতে হবে যাতে "এই দিকটি উত্তর দিক নির্দেশ করে"।
• আমি কাঠ দিয়ে একটি টেস্ট রিগ তৈরি করেছি যাতে আমি সহজেই প্রতিরোধকারীদের ভিতরে এবং বাইরে যেতে পারি যা আমার জন্য মানগুলির সম্পূর্ণ পরিসরকে আচ্ছাদিত করে, এটি অত্যন্ত সহায়ক ছিল!
• আমি একটি জোরালো ভারবহন ব্যবহার করেছি, এটি ঠিক করেছে, আমি নিশ্চিত যে একটি নিয়মিত স্কেটবোর্ড বা রোলারস্কেট ভারবহন ঠিক ঠিক হবে।

ধাপ 6: বাতাসের গতি

এটি আমি আবার নির্দেশযোগ্য সম্প্রদায়ের দিকে ফিরেছি এবং এই নির্দেশযোগ্য খুঁজে পেয়েছি এবং অনুসরণ করেছি:

www.instructables.com/id/Data-Logging-Anemo…

গুরুত্বপূর্ণ দিক:

• আপনি হল সেন্সর ব্যবহার করতে পারেন অথবা রিড সেন্সরেও যেতে পারেন। হল সেন্সরটি একটি এনালগ সেন্সর বেশি তাই আপনি যদি এটি একটি ডিজিটাল পদ্ধতিতে ব্যবহার করেন, যেমন একটি বোতাম প্রেস, আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে রিডিং/ভোল্টেজ যথেষ্ট বেশি যে এটি একটি সত্য বোতাম প্রেসের মতো কাজ করে, যথেষ্ট নয় ।
• কাপের আকার গুরুত্বপূর্ণ, তাই লাঠির দৈর্ঘ্যও! মূলত আমি পিং পং বল ব্যবহার করতাম এবং সেগুলো খুব ছোট ছিল। আমি তাদের লম্বা লাঠিতেও রেখেছিলাম যা কাজ করে নি। আমি খুব হতাশ হয়ে পড়েছিলাম এবং তারপর সেই নির্দেশনা জুড়ে এসেছিলাম, টোরেল্লি ব্যাখ্যা করে একটি দুর্দান্ত কাজ করেছিল এবং এটি আমাকে সাহায্য করেছিল যখন আমার মূল নকশাটিও কাজ করে না।

ধাপ 7: সফটওয়্যার

সেন্সর থেকে ডেটা রেকর্ড করার জন্য সফটওয়্যার পাইথনে লেখা হয়। আমি সেন্সর এবং জিপিএস থেকে তথ্য পেতে অ্যাডাফ্রুট এবং অন্যদের থেকে কিছু তৃতীয় পক্ষের গিট লাইব্রেরি ব্যবহার করেছি। কিছু ক্রোন কাজ রয়েছে যা API এর কিছু তথ্যও টেনে নেয়। ডিক্স/install_notes.txt এ Git ডকুমেন্টেশনে বেশিরভাগ ব্যাখ্যা/রূপরেখা দেওয়া হয়েছে

ওয়েব সফটওয়্যারটি পিএইচপি -তে এটি ওয়েবপেজে প্রদর্শন করার সময় কনফিগ ফাইলের জন্য YAML ব্যবহার করে এবং অবশ্যই তথ্য সংরক্ষণ এবং গ্রাফ করার জন্য RRD টুল।

এটি সেন্সর টানতে পারে না এমন কিছু আকর্ষণীয় তথ্য পেতে ওয়েদার আন্ডারগ্রাউন্ড এপিআই ব্যবহার করে: রেকর্ড হাই এবং লোস, চাঁদের পর্যায়, সূর্যাস্ত এবং সূর্যোদয়ের সময়, তাদের এপিআইতে জোয়ারও পাওয়া যায়, যা আমি ভেবেছিলাম সত্যিই পরিষ্কার ছিল, কিন্তু আমি অস্টিন TX তে থাকি যা জল থেকে অনেক দূরে।

এটা সব Github এ পাওয়া যায় এবং সক্রিয়ভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় এবং বর্তমানে ব্যবহার করা হচ্ছে যেহেতু আমি আমার নিজের সিস্টেমকে আরও পরিমার্জিত এবং ক্রমাঙ্কন করি, তাই আপনি বৈশিষ্ট্য অনুরোধ এবং বাগ রিপোর্টও জমা দিতে পারেন।

সফটওয়্যারটি দিনের সময়ের উপর নির্ভর করে একটি থিম পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, এখানে 4 টি ধাপ রয়েছে। যদি বর্তমান সময়টি সূর্যোদয় বা সূর্যাস্ত থেকে + বা - 2 ঘন্টা হয় তবে আপনি যথাক্রমে সূর্যোদয় এবং সূর্যাস্তের থিমগুলি পাবেন (এই মুহুর্তে কেবল একটি ভিন্ন পটভূমি, ভবিষ্যতে আমি সম্ভবত বিভিন্ন ফন্ট/সীমানা রং করব)। একইভাবে সেই রেঞ্জগুলির বাইরে দিন বা রাতের থিম দেয়।

পড়ার জন্য ধন্যবাদ, যদি আপনি আমার ইনস্টাগ্রাম এবং ইউটিউব চ্যানেলটি দেখার চেয়ে আমার প্রকল্পের আরও ছবি এবং ভিডিও দেখতে চান।

পাই/ই দিবস প্রতিযোগিতায় তৃতীয় পুরস্কার