使用树莓派Pico W构建您自己的气象站

在这个项目中，我们将建立一个基于物联网的天气监测系统，可以在我们的智能手机上无线显示温度和湿度。只有我们需要稳定的互联网连接我们的模块到互联网。

我们使用树莓派Pico W作为内置WiFi功能的微控制器。树莓派Pico W是一款经济实惠的开发板，由RP2040微控制器供电。它具有内置2.4 GHz WIFI，支持无线连接。采用英飞凌CYW43439 WIFI+ BLE芯片，集成单频段2.4 GHz无线接口(802.11n)。这允许用户创建用于无线控制和远程监控的AIoT解决方案。微控制器支持Micropython和C/ c++编程。

如果您想了解更多关于Raspberry Pi Pico W的信息，您可以使用此链接参考制造商统计数据。

我们将创建一个网页，其中所有的传感器数据将被显示，并可以监控。为了测量温度和湿度，我们使用所谓的著名传感器“DHT11”。

对于所有这些传感器和web编程，我们使用Arduino IDE来编程我们的微控制器。对于那些不知道如何在Arduino IDE中编程Raspberry Pi Pico W的人来说，这可能会让他们感到惊讶。但可以在Arduino IDE中使用C/ c++进行编程。

此前，我们使用其他微控制器和云服务构建了许多基于物联网的气象站，

•使用NodeMCU和ThingSpeak的太阳能Wi-Fi气象站

•基于物联网的树莓派气象站，使用DHT11和BMP180传感器

•基于物联网的ESP32 Wi-Fi气象站，使用DHT11和BMP180传感器

•物联网无线气象站使用Arduino， ESP8266和ThingSpeak

气象站所需部件

1.树莓派Pico W

2.DHT11传感器

3.跳线

4.电路试验板

Raspberry Pi Pico W Pinout

模块板侧共有40个引脚端子，其中GPIO引脚共26个，包括3个ADC引脚。其余的包括电源、接地和参考引脚。

气象站线路图

电路连接非常容易理解和实现。下图显示了一个全面的电路图。

让我们看看这些连接是如何工作的：

DHT11有三个端子，分别是VCC、GND和Signal。将Vcc连接到电路板的3.3v输出电源，该电源位于引脚36上。同样，将GND连接到引脚23上的板的接地。船上有各种各样的地面终端，你可以选择其中任何一个。

信号引脚应连接到Pico板的任何数字GPIO引脚，因为我们将其连接到GPIO 16。

用Arduino IDE编程树莓派Pico W

让我们看看如何使用Arduino IDE对树莓派Pico W板进行编程。为此，我们需要安装支持Raspberry Pi Pico w的Raspberry Pi RP2040板包。如果已经安装，请离开安装过程。

1.打开Arduino IDE，进入File > Preferences。现在将给定的链接粘贴到Additional Boards Manager url中，并按Ok保存。

2.打开Arduino IDE，导航到Boards Manager，搜索“Pico”。您将找到带有电路板名称的软件包，安装它。

3.现在，选择板为Raspberry Pi Pico W，其余的保持原样。

4.最后，复制并编译下面提供的示例代码。

5.要上传代码，您必须将Pico W板连接到显示在任何COM端口的计算机。为此，同时按住Pico W上的BOOTSEL按钮，立即使用micro-USB电缆将Board连接到计算机。释放BOOTSEL按钮，如果RPI-RP2驱动器通知出现在您的计算机上。

因此，下图显示了文件管理器中的RP1-RP2驱动器，这意味着驱动器引导模式。因此，设备已准备好接受代码/固件。

6.将编译后的代码上传到Pico W板，选择正确的端口。

7.上传代码成功后，打开串口监视器，将波特率设置为115200。

Arduino编程代码说明

项目代码很容易理解，因为我们正在读取传感器数据并将其发布到web服务器，所以我们的代码必须包括连接WiFi，读取传感器数据和创建网页。

首先，我们必须包含所有必要的基本库Wifi.h和DHT.h。通过WiFi成功连接到internet是访问网页的必要条件。为此，我们使用库WIFI .h将Pico W板连接到WIFI连接。图书馆拥有通过WiFi网络连接和通信的所有必要功能。我们需要通过我们的登录凭据，包括SSID和密码来加入加密的网络。

安装DHT库：

必须包含DHT库来读取传感器的数字输出数据。该库使处理这种类型的传感器很容易，只需要定义某些引脚，并调用一些函数将使您能够访问就绪数据。

通过Sketch进入Arduino的库管理器> include libraries> manage libraries。

搜索“DHT”，你会发现滚动后，图书馆命名为“DHT传感器库”由Adafruit。

安装它，这就是如何容易库安装。

我们还定义了在进一步编程中使用的必要变量和对象。我们已经将DHT11传感器信号引脚定义为连接到Pico板的GPIO引脚16。

创建了存储WiFi连接SSID和密码所需的变量。你必须根据你的WiFi证书更改它才能成功连接到网络。

我们创建了一个名为“server”的wiiserver对象。我们传递HTTP端口号。80作为参数。

在setup()函数中,我们以115200年的波特率初始化硬件串行通信.WiFi.begin()函数以名称和密码作为参数初始化WiFi。

成功连接WiFi网络后，IP地址将显示在串口监视器上。

Dht.begin()初始化传感器以与微控制器通信。类似地，我们使用命令Server .begin()启动类WIFI Server的Server对象。

在Loop函数中，最初，我们通过调用DHT类的readHumidity()和readTemperature()函数来读取温度和湿度，并将其显示给串行监视器以进行测试。

Web服务器建设

每当web服务器接收到来自web客户端的请求时，它将打印“新客户端已连接”并生成一个web页面。它只是将HTML代码连接到一个长字符串中，然后输出响应。该函数使用我们之前访问过的类型转换，将温度和湿度变量读取为字符串。

首先，我们总是需要声明来表明我们正在发送HTML代码。

元素使网页在浏览器中响应。

我们添加一些CSS来样式化网页的整体外观。我们选择的字体为Helvetica，没有中间对齐的边距。此外，我们还为body、h1和p标记设置样式。

然后我们使用温度和湿度的字符串类型转换值将其显示在网页上。

气象站示范

按照上面讨论的步骤正确地将代码上传到Raspberry Pi Pico W。请记住，要添加所有必要的库以成功执行，而不会出现任何错误。

打开串口监视器，设置正确的波特率，检查WiFi连接，等待，直到显示IP地址。

在需要与Pico Board连接同一WiFi网络的设备上打开浏览器，进入IP地址，进入网页。

您需要刷新页面才能在web页面上获得更新后的数据。

本文编译自iotdesignpro