Σύννεφο πρόγνωσης καιρού: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το έργο δημιουργεί ένα σύννεφο καιρού χρησιμοποιώντας ένα Raspberry Pi Zero W. Συνδέεται με το Yahoo Weather API και ανάλογα με την πρόβλεψη για την επόμενη μέρα αλλάζει χρώματα.

Εμπνεύστηκα από το Wisconsin Gas Building που έχει φλόγα στην οροφή που αλλάζει ανάλογα με την πρόβλεψη. Είναι ένα εμβληματικό ορόσημο στο Μιλγουόκι, WI.

Το παρακάτω ποίημα συνοδεύεται από αυτό.

Όταν η φλόγα είναι κόκκινη, έχει ζεστό καιρό μπροστά! Όταν η φλόγα είναι χρυσή, προσέξτε το κρύο! Όταν η φλόγα είναι μπλε, δεν υπάρχει καμία αλλαγή στην όψη! Όταν υπάρχει μια φλόγα που τρεμοπαίζει, περιμένετε χιόνι ή βροχή!

Νόμιζα ότι ένα σύννεφο θα φαινόταν πιο όμορφο στον τοίχο. Για τον κώδικα εάν το προβλεπόμενο υψηλό για την επόμενη ημέρα είναι μεγαλύτερο από 10% πιο ζεστό θα είναι κόκκινο, αν το χαμηλότερο προβλέψιμο χαμηλότερο από 10% πιο κρύο θα είναι χρυσό. Αλλά σε περίπτωση που πληρούνται και τα δύο κριτήρια, το κόκκινο χρώμα θα κερδίζει πάντα. Εάν δεν πληρούνται τα δύο κριτήρια, το σύννεφο παραμένει μπλε. Εάν υπάρχει πρόβλεψη βροχής ή χιονιού, θα αναβοσβήνει.

Βήμα 1: Ενημέρωση 2019

Φαίνεται ότι η Yahoo διέκοψε αυτό το API που χρησιμοποιούσα για αυτό. Έτσι, προς το παρόν αυτός ο οδηγός δεν θα λειτουργήσει για αυτό το τμήμα. Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να δείτε στη διεύθυνση

Βήμα 2: Απαιτούνται ανταλλακτικά

• Neopixels Strip - 60 LEDS ανά μέτρο
• Κρεμάστρες πλαισίων εικόνας Sawtooth
• 3M SJ5302 Clear Bumpon
• 1/2 ίντσες x 6 ίντσες x 3 πόδια. S4S Oak Board
• Χαρτόνι 1/8"
• 1/8 "Ακρυλικό λευκό ημιδιαφανές
• Ξύλινος πείρος 1/8"
• Watco Natural Danish Oil Wood Finish επίσης Dark Walnut προαιρετικό για μερικά επιπλέον σύννεφα
• Ξυλόκολλα
• Πυροβόλο θερμό κόλλα
• Συρραπτικό
• Καλώδιο σιλικόνης Stranded -Core Wire - 25ft 26AWG - Κόκκινο, Μαύρο και Μπλε
• Raspberry Pi Zero W
• Κάρτα Micro SD
• Καλώδιο USB Λευκό - ή αποσυνδέστε ένα που έχετε τοποθετήσει

Βήμα 3: Διακοπή των εξαρτημάτων

Έχω συμπεριλάβει το αρχείο svg για την αποκοπή αυτών. Όπως βλέπετε υπάρχουν 4 στρώματα. Μπορείτε να δείτε στον υπόλοιπο οδηγό ότι τα μέρη μου αναποδογύρισαν επειδή είχα μια ατυχία κοπής στο επάνω στρώμα και το γύρισα για να κρύψει την ατέλεια.

Στο στρώμα 2 & 4 πρέπει να υπάρχει ένα βάθος 1/8 μεταξύ της εσωτερικής και της μεσαίας διαδρομής. Αυτό θα επιτρέψει την είσοδο του διαχύτη και της πίσω πλάκας. Χρησιμοποίησα ημιδιαφανές ακρυλικό για τον διαχύτη και σκληρή σανίδα για την πίσω πλάκα.

Αυτή ήταν η εικόνα προεπισκόπησης στο Shapeoko3 μου πριν κόψω τα μέρη. Επαναχρησιμοποιούμε τα εσωτερικά σύννεφα αργότερα στον οδηγό, οπότε μην τα σκουπίζετε.

Το σχήμα σύννεφου που χρησιμοποιήθηκε ήταν από το softicons.com αφού οι ικανότητές μου στο σχέδιο δεν είναι τόσο καλές.

Βήμα 4: Συγκεντρώστε το σύννεφο

Μόλις κοπούν τα μέρη μπορείτε να το κολλήσετε μεταξύ τους, μόνο δύο κομμάτια χρειάζονται την κόλλα. Ο πείρος 1/8 τοποθετείται στη συνέχεια στις οπές για να ευθυγραμμιστεί. Δεν χρησιμοποίησα κόλλα σε αυτά, ώστε να μπορώ να τα αφαιρέσω μόλις κολλήσουν τα στρώματα μεταξύ τους.

Χρησιμοποιήστε μερικούς σφιγκτήρες για να κρατήσετε τα μέρη σφιχτά μεταξύ τους ενώ στεγνώνετε. Σκουπίστε τυχόν περίσσεια κόλλας που χύνεται από τις ραφές.

Ενώ η κόλλα στεγνώνει, πήρα τα απορρίμματα από μέσα και τα τρίψαμε με 150 τρίμματα και στη συνέχεια 220 κόκκους. Στη συνέχεια, έβαλα ένα μαντηλάκι στο λεκέ. Χρησιμοποίησα Watco Danish Oil σε Dark Walnut για μερικούς και Natural για τους άλλους. Με ένα καθαρό πανί βάλτε λίγο λεκέ και απλώς σκουπίστε τα σύννεφα. Αφήνουμε στην άκρη και αφήνουμε να στεγνώσει. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κρεμάσει κατάλληλα πανί για να στεγνώσει, ώστε να μην καίγεται από τα λάδια.

Είναι επίσης μια καλή στιγμή για να λεκιάσετε το πάνω στρώμα. Με αυτόν τον τρόπο δεν θα λεκιάσετε όλο τον διαχύτη αργότερα.

Χρωματίστε το κύριο σύννεφο

Μόλις στεγνώσει η κόλλα, μπορείτε στη συνέχεια να τρίψετε και να λερώσετε το κύριο νέφος χρησιμοποιώντας το φυσικό δανέζικο λάδι.

Βήμα 5: Προσθέστε τη λωρίδα Neopixel

Για να προσδιορίσω την ποσότητα της ταινίας που χρειαζόμουν, την έβαλα μέσα και βεβαιώθηκα ότι έφτασε σε όλα τα μέρη. Κατέληξα να χρησιμοποιώ 19 λωρίδες. Αλλά μετά την κόλληση που συνειδητοποίησα έπρεπε να χρησιμοποιήσω 20.

Στη συνέχεια αφαίρεσα το ελαστικό περίβλημα γύρω από τη λωρίδα, καθώς δεν χρειαζόμουν αυτό το μέρος. Τώρα χρειάστηκε να προσθέσω καλώδια στη λωρίδα για να συνδεθώ με το Pi Zero.

Βρήκα ότι λειτουργεί καλύτερα αν προ-κολλήσετε το άκρο στη λωρίδα μαζί με τα άκρα του σύρματος.

Τώρα κολλήστε τα καλώδια για να απογυμνωθούν.

Με την πλάκα επένδυσης επάνω, εφαρμόστε ένα κομμάτι ζεστής κόλλας σε μερικά σημεία για να κρατήσετε τη λωρίδα NeoPixel στις άκρες του νέφους. Προσπαθήστε να κρατήσετε τη λωρίδα όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πίσω πλάκα. Όπως μπορείτε να δείτε εδώ, έπρεπε να είχα χρησιμοποιήσει άλλο LED στη λωρίδα.

Βήμα 6: Προσθέστε το Diffuser και το Top Layer

Τοποθετήστε το στρώμα διαχύτη στο ένθετο και εφαρμόστε μια ελαφριά ποσότητα κόλλας στο επάνω μέρος.

Τώρα όπως πριν, συνδέστε το επάνω στρώμα και σφίξτε το. Φροντίστε να το ευθυγραμμίσετε με τα άλλα στρώματα όσο το δυνατόν καλύτερα και σκουπίστε με περίσσεια κόλλας.

Βήμα 7: Συγκολλήστε το

Η καλωδίωση είναι αρκετά απλή για αυτό.

GPIO 18 στο Pi to Din Neopixel

5V από Pi έως 5V Neopixel

GND από Pi σε GND Neopixel

Πριν από τη συγκόλληση του καλωδίου USB πρέπει να ανοίξουμε μια τρύπα για αυτό. Το κορδόνι μου ήταν λίγο μικρότερο από 3 mm, οπότε άνοιξα μια τρύπα χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι 3 mm, φροντίζοντας να μην τρυπήσω στη λωρίδα neopixel.

Κόψτε το άκρο που δεν έχει το αρσενικό άκρο που συνδέεται στον υπολογιστή. Στη συνέχεια, αφαιρέστε μέρος της θωράκισης για πρόσβαση στα καλώδια. Χρειαζόμαστε μόνο τα κόκκινα (5V) και τα μαύρα (GND) καλώδια.

Εδώ είναι πώς θα πρέπει να φαίνεται όλα συγκολλημένα.

Βήμα 8: Ρυθμίστε το Pi

Το πρώτο πράγμα που χρειάζεται είναι μια κάρτα sd που έχει φορτωθεί το λειτουργικό σύστημα. Χρησιμοποίησα το Raspbian Jessie Lite.

Χρησιμοποιήστε ένα πρόγραμμα όπως το etcher.io για να κάψετε την εικόνα στην κάρτα sd. Μόλις ολοκληρωθεί αυτό, θα πρέπει να προσθέσουμε δύο αρχεία στον κατάλογο εκκίνησης, ώστε το pi να έχει ενεργοποιημένο το ssh και τις σωστές πληροφορίες wifi.

Ανοίξτε το αρχείο wpa_supplicant.conf με έναν επεξεργαστή κειμένου και βάλτε το wifi ssid και τον κωδικό πρόσβασης σε αυτό. Στη συνέχεια, προσθέστε το αρχείο στην κάρτα sd. Για να ενεργοποιήσουμε το ssh χρειαζόμαστε ένα αρχείο με την ένδειξη ssh χωρίς επεκτάσεις που τοποθετούνται επίσης στην κάρτα sd.

Μια καλύτερη εξήγηση για αυτό μπορεί επίσης να βρεθεί σε αυτόν τον οδηγό στη διεύθυνση adafruit.com

Συνδεθείτε στο Pi

Χρησιμοποιώ ένα πρόγραμμα που ονομάζεται στόκος και SSH στο Pi. Μπορείτε να βρείτε κάποια τεκμηρίωση για να το κάνετε αυτό στον ιστότοπο του Raspberry Pi.

Μια διαφορά είναι ότι υπάρχει ότι βρίσκετε την IP του pi. Μου φάνηκε πιο εύκολο να χρησιμοποιήσω απλώς το όνομα κεντρικού υπολογιστή για να συνδεθώ το οποίο είναι raspberrypi.local

Εγκατάσταση βιβλιοθηκών που απαιτούνται

Αρχικά χρειαζόμαστε pip, οπότε εκτελέστε αυτήν την εντολή

sudo apt-get install python-pip

Τώρα μπορούμε να εγκαταστήσουμε αιτήματα.

αιτήματα εγκατάστασης pip

Στη συνέχεια θα εγκαταστήσουμε τα στοιχεία που απαιτούνται για τη χρήση των NeoPixels. Αυτά τα βήματα προέρχονται από έναν οδηγό με τίτλο NeoPixels στο Raspberry Pi από τον ιστότοπο του Adafruit.

sudo apt-get install build-essential python-dev git scons swig

Στη συνέχεια εκτελούμε αυτές τις εντολές

git clone

cd rpi_ws281x scons

Τότε

cd python

sudo python setup.py install

Τώρα πρέπει να εγκατασταθούν όλες οι απαιτούμενες βιβλιοθήκες.

Αποκτήστε το πρόγραμμα στο Pi

Θα συνιστούσα να λάβετε τα αρχεία από το αποθετήριο GitHub, καθώς ο κώδικας ενδέχεται να αλλάξει ή να διορθωθεί ορισμένες φορές.

Μπορείτε να κόψετε και να επικολλήσετε τα περιεχόμενα σε ένα νέο αρχείο ή να χρησιμοποιήσετε το WinSCP για να μεταφέρετε τα αρχεία.

Εάν κόβετε και επικολλάτε, θα θέλετε να δημιουργήσετε ένα νέο αρχείο χρησιμοποιώντας αυτήν την εντολή

sudo nano cloud.py

Στη συνέχεια, επικολλήστε τα περιεχόμενα του cloud.py

Μόλις βρεθείτε εκεί, ίσως χρειαστεί να αλλάξετε μερικές τιμές. Εάν χρησιμοποιήσατε διαφορετική ποσότητα NeoPixels ή καρφίτσα GPIO

Εάν το ποσό των NeoPixels που χρησιμοποιείται είναι διαφορετικό, αλλάξτε LED_COUNT. Το ίδιο εάν η καρφίτσα GPIO που χρησιμοποιείται είναι διαφορετική αλλαγή LED_PIN

Επίσης στη γραμμή 72 χρειάζεστε την αλλαγή της τοποθεσίας, εκτός εάν θέλετε την πρόβλεψη για το sheboygan.

Εκτελέστε τον κώδικα

Μόλις πραγματοποιήσετε τις αλλαγές σας, μπορείτε να δοκιμάσετε τον κώδικα.

sudo python cloud.py

Το σύννεφο θα πρέπει να φωτίζεται τώρα και στο παράθυρο του τερματικού θα πρέπει να το βλέπετε να βγάζει αυτό που είναι το σημερινό υψηλό και χαμηλό, μαζί με τα αυριανά υψηλά και χαμηλά.

Ορίστε την αυτόματη εκτέλεση κατά την εκκίνηση

Για τη διαμόρφωση της αυτόματης εκκίνησης ακολούθησα αυτόν τον οδηγό από τον ιστότοπο του Raspberry Pi

Αυτή είναι η γραμμή κώδικα που πρόσθεσα στο αρχείο rc.local.

python /home/pi/cloud.py &

Βήμα 9: Ολοκλήρωση συναρμολόγησης

Χρησιμοποίησα έναν δείκτη για να μετρήσω και να προσπαθήσω να βρω το κέντρο όσο καλύτερα μπορούσα. Στη συνέχεια στερέωσα τις κρεμάστρες από πριονίδι και στη συνέχεια δύο ελαστικούς προφυλακτήρες.

Για να στερεώσω το Pi, επέστρεψα στο αξιόπιστο πιστόλι θερμής κόλλας μου και έβαλα ένα κομμάτι ζεστής κόλλας στο πίσω μέρος του Pi και το στερέωσα στο πίσω πλαίσιο.

Χρησιμοποίησα ένα κατσαβίδι για να δημιουργήσω έναν χώρο στο συρραπτικό.

Στη συνέχεια, σκύβω τα συρραπτικά για να κρατήσω την πίσω πλάκα.

Ολοκληρώστε μικρά σύννεφα

Τα μικρά σύννεφα χρειάζονται το καθένα μια κρεμάστρα και δύο προφυλακτήρες.

Βήμα 10: Τρισδιάστατη εκτύπωση

Έχω συμπεριλάβει επίσης τα αρχεία STL για εάν δεν έχετε πρόσβαση σε ξύλινη μηχανή CNC. Το αρχείο σχεδίασης Autodesk Fusion 360 περιλαμβάνεται επίσης. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να τροποποιήσετε το σχέδιο για βελτιστοποίηση για εκτύπωση.

Βήμα 11: Τελικές σκέψεις

Αυτό το έργο βγήκε αρκετά καλά. Μου αρέσει πολύ η εμφάνιση της βελανιδιάς σε σύγκριση με το MDF σε ένα άλλο έργο που έκανα. Θα ήθελα να το κάνω με έναν πίνακα esp8266, αλλά οι ικανότητές μου με το Arduino IDE και το JSON δεν είναι τόσο καλές όσο με το Pi.

Ορισμένες μελλοντικές προσθήκες σε αυτό το έργο θα ήταν μια οθόνη 7 τμημάτων πίσω από τον διαχύτη, ώστε να μπορεί να δείξει και την τρέχουσα θερμοκρασία.

Έχω επίσης βάλει τα αρχεία στο GitHub και πρόσθεσα κώδικα για εάν έχετε Pimoroni Blinkt, Pimoroni Unicorn PHAT ή Raspberry PI Sense Hat

Μεγάλο Βραβείο στο Διαγωνισμό Διαδικτύου των Πραγμάτων 2017

Δρομέας στην Πρόκληση του Άπικτου

Δεύτερο Βραβείο στον Διαγωνισμό Φώτων 2017