在市場中，您可以購買布雷瑟的氣象站，它們可以直接與“天氣地下地圖”連接，并將您當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布給全世界。所以，如果您愿意的話，根本無需做任何工作。但實際上，據(jù)我所知，所有型號都可以用于我們的項目，比如我的這個(7 個接口)：5 個接口、6 個接口、7 個接口和 8 個接口的型號。實際上，布雷瑟是否向“天氣地下地圖”發(fā)送數(shù)據(jù)的差異是由其室內(nèi)顯示單元決定的，因此這些型號的價格會更高。我喜歡在桌面上有一個顯示屏，所以我建議購買帶有顯示屏的布雷瑟產(chǎn)品，但如果您想節(jié)省費用，也可以只訂購室外傳感器單元，他們也以備件的形式出售。

由于我是一名業(yè)余無線電“老手”操作員，對電子學(xué)和自動化有著濃厚的興趣，所以很久以來我就一直希望能出現(xiàn)在 APRS 地圖上。您可能知道，APRS 世界不僅限于持有無線電執(zhí)照的人員，而是向所有可能加入公民氣象觀測計劃的人開放的。

自動數(shù)據(jù)報告系統(tǒng)(APRS)是一種數(shù)字通信協(xié)議，由獲得許可的業(yè)余(業(yè)余無線電)操作員使用，用于交換實時數(shù)據(jù)，例如位置(通過全球定位系統(tǒng)獲取)、天氣信息、遙測數(shù)據(jù)、消息以及其他內(nèi)容。您可以在 aprs.fi 網(wǎng)站上獲取更多相關(guān)信息。

公民氣象觀測者計劃(CWOP)：非無線電愛好者也可以使用 APRS 協(xié)議通過互聯(lián)網(wǎng)分享氣象數(shù)據(jù)，無需持有無線電執(zhí)照。這些用戶會被分配一個特殊的非無線電愛好者標(biāo)識符(例如，“DW”后跟數(shù)字)，而非呼號。有關(guān) CWOP 的更多信息請見此處。

除了上述“特別”的內(nèi)容之外，另一個自然而然的步驟就是常見的且遍布全球的大型氣象地下地圖。我也喜歡加入其中，因為它確實是必不可少的。

電路：

該項目所使用的電子元件僅有 4 種：

?布雷瑟氣象站 7合一型號，工作頻率為 868 兆赫，配備有風(fēng)向、風(fēng)速、陣風(fēng)、溫度、濕度、光照、紫外線以及降雨量等傳感器;該設(shè)備由 3 個內(nèi)部 AA 電池供電;請注意，7合一型號已適用于本項目，如果您選擇其他型號，則會配備較少(或更多)的傳感器，并且由于傳感器數(shù)量不同，軟件也需要進(jìn)行調(diào)整，而且更重要的是，數(shù)據(jù)包可能會是兩個而不是僅僅一個(就像 5合一型號使用 6合一協(xié)議……真是令人驚訝!)。您可以只購買外部傳感器單元，而不購買內(nèi)部顯示屏單元;

?LilyGO Lora32 T3 版本 1.6.1. 板子(包含 OLED 顯示屏、WiFi、藍(lán)牙、micro SD 卡、電池充電器、工作在 868MHz 的 Lora sx1276 無線電模塊、天線、在 3.3V 電壓下工作的 I/O 引腳;該板子通過 USB 供電;)

?帶有壓力、室內(nèi)溫度和濕度傳感器的 BME280 板，工作電壓為 3.3V;請注意，BMP280 版本的板需要使用不同的庫……所以一定要確認(rèn)這是 BME280 板。

?SMD 3.3V 蜂鳴器;

?2 個 13 針的轉(zhuǎn)接條形線插頭，公頭和母頭(共 52 個，分別為 2 個 13 針 x 2);請避免將元件直接焊接到 LilyGO 上，而應(yīng)使用通過轉(zhuǎn)接條形線插頭連接的 PCB 來替代。

?需要一些六邊形的塑料墊片和 M2 螺絲來固定 LilGO 使其保持在原位。實際上，LilyGO 在印刷電路板上只有兩個孔可供螺絲穿過，這兩個孔在左邊;右下角也可以使用，但您需要稍微打磨一下印刷電路板(不要打磨太多，否則會切斷電源線路!)以便讓螺絲能夠接觸到墊片;右上角則無法采用同樣的方法，所以您必須放置一個假螺絲來覆蓋前面 3D 屏幕的孔。

為了將 BME 和蜂鳴器連接到 LilyGO 上，我使用了一塊帶有幾根電線和 2 個帶狀引腳的原型電路板。所有操作都是通過 LilyGO 進(jìn)行無線控制的，它通過 868MHz 的無線電接收來自布雷瑟傳感器的數(shù)據(jù)(即使傳感器不在位置上，它也會向室內(nèi)基站顯示器發(fā)送數(shù)據(jù))，然后通過 WiFi 將信息傳輸?shù)?Wunderground 或者 APRS 服務(wù)器。

當(dāng)然，在安裝電路的區(qū)域需要配備一個無線網(wǎng)絡(luò)接入點。我的布雷塞爾氣象站安裝在房子屋頂?shù)囊桓鶙U子上，距離電路約 12 米;他們保證布雷塞爾設(shè)備的信號能覆蓋到 150 米以外的范圍……

整個電路的工作電壓為 3.3 伏輸入/輸出電平;它由 USB 供電，功耗約為 55 至 90 毫安，在停電情況下它會像您的無線接入點一樣自動關(guān)機(jī)，而氣象站則由電池供電;如果您希望在停電時保持電路開啟，您需要使用板載的 2 針連接器添加一個可充電電池，USB 將為其充電，因為微控制器板已經(jīng)配備了充電電路;型號為 102535 850/1050 毫安時的電池完全適合我 3D 打印的外殼(見下載部分)，請確保連接器是 2 針 JST 1.25 毫米的，且(+)和(-)線的位置正確;

該軟件：

對于主要工作，該示例使用了 BresserWeatherSensorReceiver 庫的 0.37.0 版本，其作者是馬蒂亞斯·普林克;當(dāng)然，代碼中還存在其他庫，比如用于 OLED 顯示屏的庫、WiFi 庫、看門狗庫、偏好設(shè)置(EEPROM)庫、Wire 庫(BME280)、NTPClient 庫(時間更新)等等。

首先，該程序會通過互聯(lián)網(wǎng)更新時間(每 3 小時更新一次)，然后持續(xù)監(jiān)聽 868 兆赫頻道上氣象站的傳輸信息，并每 12 秒接收傳感器的數(shù)據(jù)。如果您啟用了“Wunderground”部分，它將每 7 分鐘向 Wunderground 服務(wù)器發(fā)送氣象數(shù)據(jù);如果您啟用了 APRS 服務(wù)器，同樣的操作會每 11 分鐘進(jìn)行一次。時間安排可以稍作調(diào)整，比如改為 5 分鐘和 10 分鐘。

還設(shè)置了一個看門狗功能，如果由于某種原因程序運行超過 60 秒，它將自動重置并重新嘗試;即使其中一個“故障計數(shù)器”超過 9(即 9 以上)，看門狗也會重置電路：NTP 時間、WiFi 訪問、WUNDER 服務(wù)器訪問、APRS 服務(wù)器訪問、由看門狗導(dǎo)致的重啟或其他原因、網(wǎng)絡(luò)訪問、BME 接收和 BRESSER 接收。通常電路和軟件運行良好，沒有問題，但通過這些計數(shù)器，您可以有效地控制可能出現(xiàn)的問題。計數(shù)器會顯示在顯示屏上，并以某種遙測形式出現(xiàn)在發(fā)送給 APRS 數(shù)據(jù)包的“評論”文本中，非常有用，因為您可以遠(yuǎn)程查看(參見 aprs.fi 的“原始”數(shù)據(jù)包)。評論中有一個符號(+)表示 Bresser 電池良好，或者有一個符號(-)表示電池需要更換新的電池。我的經(jīng)驗是，避免將電路放置得太靠近 WiFi 接入點(1-2 米的距離就足夠了)，這樣您將減少通信錯誤。

設(shè)備通電后，顯示屏?xí)３至疗馉顟B(tài) 10 分鐘，之后會自動關(guān)閉以節(jié)省屏幕電量。

如果您將電路與 Arduino IDE 連接起來，并開啟“串口監(jiān)視器”，您就能看到詳細(xì)的日志，其中會說明軟件正在執(zhí)行的操作。

對于某些計算，會根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力、平均風(fēng)向以及露點來進(jìn)行特別的考量。

個性化設(shè)置：

在進(jìn)行編譯和測試之前，您需要指定您的無線網(wǎng)絡(luò)的接入點名稱及密碼：

?char WiFi_SSID[40] = "XXXXX"; // 輸入您的 WiFi 訪問點的名稱

?char WiFi_PASS[40] = "YYYY"; // 輸入您的 Wi-Fi 訪問點密碼

還需要調(diào)整的是賽道的當(dāng)?shù)睾０?平均海平面高度)以及 mslH 常數(shù)，以根據(jù)當(dāng)?shù)睾０斡嬎愠鰪漠?dāng)?shù)氐狡骄Ｆ矫娴恼；瘹鈮?同時也要設(shè)置您所在時區(qū)，以便進(jìn)行每日降雨量計算;別忘了填寫您的 Wunderground 天氣站 ID 和密碼(如果常量“isWUNDERactive=true”被激活的話);當(dāng)然，如果常量“isAPRSactive=true”被激活，您還必須插入您的 APRS 數(shù)據(jù)訪問信息;如果您對 Wunderground 或 APRS 不感興趣，只需將相應(yīng)的值設(shè)為“false”，并避免設(shè)置其他相應(yīng)的值(ID、PASS、呼號、密碼等);由于我的 BME280 板的溫度和濕度數(shù)據(jù)不精確，我引入了兩個偏移值，也許您也可以根據(jù)與“可靠”儀器的比較結(jié)果進(jìn)行個性化設(shè)置。以下是您需要修改的內(nèi)容：

?const float mslH = 285; // 電路所在位置的海拔高度(米)(以當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫娓叨葹榛鶞?zhǔn))

?const long utcOffset = +3600; // 本地時間所處時區(qū)的偏移量(以秒為單位，+3600" = +1 小時)

?char mywunderID[40] = "IDIDID"; // 您的 Wunderground 天氣站 ID

?char mywunderPASS[40] = "PsWPswP"; // 您的 Wunderground 密碼

?const double bmeTempOffset = -3.4; // BME280 在室內(nèi)環(huán)境下的溫度偏移值(單位：攝氏度)

?const double bmeHumiOffset = +12.0; // BME280 用于室內(nèi)濕度測量的偏移量

?const char myAPRScallsign[40] = "CALLSIGN-13"; // 您的業(yè)余無線電呼號或 CWOP，用戶

?const char myAPRSpasscode[40] = "12345"; // 您的業(yè)余無線電密碼或 CWOP 密碼

?const char myAPRSlatLon[40] = "4018.23N/01435.16E"; // 您的氣象站位置(度分秒/度分秒)

?const char APRSserver[40] = "rotate.aprs2.net"; // APRS 服務(wù)器網(wǎng)址

該示例代碼源自馬蒂亞斯·普林克編寫的解碼示例代碼(請閱讀代碼開頭處的版權(quán)聲明);在編譯之前，您需要按照作者的說明自定義 WeatherSensorCfg.h 文件;我根據(jù)需要對以下行號進(jìn)行了注釋/取消注釋操作;非常重要的是第 93 行，如果您在多個布雷塞爾站點周圍都有設(shè)置，可以在此處輸入您的站點 ID;如果該行留空，您將收到任何站點 ID，但如果您輸入了它，請注意，它會隨著每次站點重置或電池更換而隨機(jī)變化(變化不定)，因此您需要手動保持其更新!

?89: #define SENSOR_IDS_EXC {}

?93: #define SENSOR_IDS_INC { 0xD144 }

?101: //#define WIND_DATA_FIXEDPOINT

?105: // 定義 BRESSER_5_IN_1

?106: //#define BRESSER_6_IN_1

?107: #define BRESSER_7_IN_1

?108: // 定義 BRESSER_LIGHTNING 這個宏

?109: // #define BRESSER_LEAKAGE

?151: #define ARDUINO_TTGO_LoRa32_V21new

示意圖：

本文編譯自hackster.io