步驟1：所需的零件和工具

所需部件：

NodeMCU Board V0。 9或1.0

DHT-11的溫度和濕度

BMP-280的氣壓

雨量傳感器（可選）

LDO S111733PI

18650AA可充電鋰離子電池x1

TP4056充電板

太陽能電池板（5.5至6v/100-120ma）

10kohm Resistor x1

其他材料和工具：

穿孔板（PCB）x1

AWG電線

螺釘端子x2

母頭針

MDF板

烙鐵

管道膠帶

熱膠槍

微型USB電纜

用于測試（可選）：

面包板

跳線電線

第2步：測量天氣數據

NodeMCU Board：

NodeMcu板實際上是一個Arduino帶wifi屏蔽。這個wifi盾被稱為esp8266。屏蔽可以作為單獨的控制器購買和使用，眾所周知的版本是esp8266 V1，它只有2個數字引腳。后來的版本確實有更多的數字引腳。

所以我們使用這個wifi屏蔽使用 Thingspeak API將我們的傳感器數據傳輸到我們的網絡應用程序。

DHT-11

DHT-11有一個名為DHT-22的后繼產品，它更準確，耗電更少。您可以根據顏色區分DHT-11/DHT-22。市場上的大多數DHT-11傳感器都是藍色的，其中DHT-22是白色的。

DHT-11有4個引腳從左邊開始：

Vin （左起第一個）

數據

的 NULL

的 GND

BMP-280

BMP-280傳感器用于測量氣壓。 BME280是博世的下一代傳感器，是BMP085/BMP180/BMP183的升級產品 - 具有0.25米的低海拔噪聲和相同的快速轉換時間。

該傳感器的優點是它可以使用I2C或SPI與微控制器進行通信。為了簡單方便接線，我使用了I2C版本板。

雨量傳感器（可選）

雨水傳感器檢測水，完成傳感器板印刷導線上的電路。傳感器板充當可變電阻器，在潮濕時從100k歐姆變為干燥時的2M歐姆。

我在測試階段使用了Rain傳感器，但在最終項目中已將其刪除，因為它在該項目中的使用效果不是很好。如果您的項目中需要雨量傳感器，您可以使用它（我也為雨量傳感器編寫了相應的代碼。）

步驟3：連接傳感器

我建議你一個接一個地連接傳感器，開始使用DHT11/DHT22傳感器。一旦傳感器正常工作，您可以繼續添加下一個傳感器。

成功連接后，轉到編碼階段。

數據連接：

DHT-11

數據------- D4

Vin ---------- 3.36v

Gnd --------- Gnd

在Data和Vin之間加一個10k歐姆的電阻

BMP-280

SCL ------- D1

SDA ------- D2

Vin --- ------ 3.36v

Gnd -------- Gnd

雨量傳感器

數據 - ----- A0

Vin -------- 5v/3.36v

Gnd ------- Gnd

第4步：編碼

首先，我嘗試了互聯網上的幾個草圖。我發現大多數草圖都是用LUA語言編寫的，因此對我來說沒用（因為我認為使用Arduino IDE）。

然后我開始編寫自己的代碼并獲得成功。

在執行代碼之前，請下載微控制器和傳感器所需的必要庫。

在下面的代碼中：

輸入您的Wifi SSID名稱和密碼。

Thingspeak API

我們要推送數據對于Thingspeak，我們必須開帳戶。 Thingspeak是一項云服務。接下來，Thingspeak提供了幾種與您的數據交互的選項，例如Thingtweet，Thinghttp等。

只需訪問thingspeak.com并創建一個帳戶即可。至少填寫設置中的第一個和第二個字段。如果連接溫度和濕度傳感器（如下一步所述），請填寫字段1中的“溫度”，字段2中的“壓力”（請參見上圖）。如果你想連接其他傳感器，如雨量傳感器，只需對其余的字段做同樣的事情。

現在轉到API的部分

復制API密鑰并將其粘貼到代碼中。

鏈接：

第5步：電源

我的計劃是無線部署氣象站。要連續運行，必須有連續的電源。為電路提供連續電源的最佳方法是使用電池。但是幾天之后電池就會耗盡，去那里充電是非常困難的。因此，使用太陽能充電電路來利用來自太陽的自由能量來為電池充電并為NodeMCU板供電。我使用的是18650鋰離子電池。

為電池充電沒有任何復雜情況（過度充電/過度放電 ），我有使用TP4056充電板，完美適用于3.7v/1Amp。它具有內置保護電路，如果電池在充電或放電時達到最大值，則會切斷與電池的連接。

除了保護之外，它還為我們提供了使用微電池為電池充電的選項。 USB電纜以及太陽能電池板（通過終端）。因此，我們有多種充電選項。

深度睡眠模式（可選）：

通過上述設置，我們可以使用太陽能電池板運行氣象站（100mA）每天約10小時。之后，我們需要使用充電器為電池充電，以便在第二天使用。如果您可以在不需要時將其關閉或者在家中使用氣象站，這不是什么大問題。

但如果您希望它連續運行并將其放置在您居住的偏遠地區為了降低ESP8266 WiFi芯片的功耗，我們將采用深度睡眠模式，這是ESP芯片最省電的選擇。無法頻繁關閉它，這就成了一個問題。

為了降低ESP8266 WiFi芯片的功耗，我們將使用深度睡眠模式。它允許ESP8266進入休眠狀態并節省電池電量。您可以定期喚醒它進行測量并發布它們。

NodeMCU（最大功耗）--------------------- 170 mA

NodeMCU（深度睡眠）------------------------------------ 0.02 mA

此項目的平均消耗量（基于所使用的傳感器）-------------------------- 120 mA

如果我們需要5分鐘的周期（深度睡眠時間為4.5分鐘，傳輸時間為0.5分鐘）

4.5分鐘x 0.02毫安--------------- - 0.09 mA-mins

0.5 min x 120 mA ----------------- 60 mA-mins

_______________________________________

5分鐘----------------------------- 60.09 mA-mins

因此整個氣象站需要12.018 mA才能運行。

要運行一天，需要12.018 x 24 = 288.432 mA

如果我們平均需要3小時的陽光每天。我們可以從額定每天5v/100mA的太陽能電池板上獲得100mA x 3 = 300mA 。

因此，它足以運行氣象站而無需外部充電。

在使用深度睡眠功能之前，必須將NodeMCU D0引腳連接到RST引腳。

LDO S111733PI

這是一款低壓差穩壓器，可提供任何輸入電壓的恒定輸出為3.3v。電池的輸出不會是恒定值，因為完全充電的電池可以輸出4.2v來炸送NodeMCU板。 NodeMCU板具有（5v及以上）Vin插槽以及（3至3.36v）輸入電壓插槽。項目中使用的所有傳感器都需要3.36-3.6v，任何上述電壓都會損壞它們或顯示不準確的數據。

因此，使用LDO必須長時間運行氣象站。

步驟6：組裝PCB

成功測試后，將組件焊接到PCB上的時間。為此，你需要一個像樣的焊鐵，焊錫，鉗子。

首先，我切斷了NodeMCU板，BMP-280，DHT-11，雨量傳感器和LDO的直母插頭引腳。最好根據高度焊接組件。首先焊接較小高度的元件。

在組裝插頭引腳和螺釘端子后，是時候將電路板插入各自的接頭中。

我已將TP4056電路板連接到使用雙面膠帶的PCB。

最后，我將18650電池插入電池座。

注意：我很抱歉我的焊接技巧，這是我的第一次焊接，我仍在練習：）

第7步：一體機中的一切

是時候為我們的PCB構建一個機箱了。我用了3mm厚的MDF板來制作一個盒子。太陽能電池板完美地安裝在它的頂部。

我在盒子的兩邊分別為充電端口和NodeMCU編碼端口做了兩個孔。我不會在惡劣的條件下使用氣象站，所以我沒有使用任何防漏外殼。但如果您打算在外面有效地使用氣象站，那么您可以使用一些塑料或金屬外殼。

步驟8：可視化數據

Thingspeak服務為您提供各種圖形和圖表，以顯示傳感器數據。此外，您甚至可以使用Thingspeak Read API來創建自己的網絡應用程序并將數據傳輸到它。