Nuvem de previsão do tempo: 11 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este projeto faz uma nuvem meteorológica usando um Raspberry Pi Zero W. Ele se conecta à API do Yahoo Weather e dependendo da previsão para o dia seguinte muda de cor.

Eu me inspirei no Edifício Wisconsin Gas, que tem uma chama no telhado que muda dependendo da previsão. É um marco icônico em Milwaukee, WI.

O seguinte poema vai com ele.

Quando a chama é vermelha, é tempo quente à frente! Quando a chama é dourada, cuidado com o frio! Quando a chama é azul, não há mudança na visão! Quando houver uma chama tremeluzente, espere neve ou chuva!

Achei que uma nuvem ficaria melhor na parede. Para o código, se a máxima prevista para o dia seguinte for maior que 10% mais quente, será vermelho; se a mínima prevista for mais de 10% mais fria, será ouro. Mas caso ambos os critérios sejam atendidos, a cor vermelha sempre vencerá. Se nenhum dos critérios for atendido, a nuvem permanecerá azul. Se houver alguma chuva ou neve na previsão, ela piscará.

Etapa 1: atualização de 2019

Parece que o Yahoo descontinuou esta API que usei para isso. Portanto, atualmente, este guia não funcionará para essa parte. Mais informações podem ser vistas em

Etapa 2: peças necessárias

• Neopixels Strip - 60 LEDS por metro
• Cabides para porta-retratos dente de serra
• 3M SJ5302 Clear Bumpon
• Placa de carvalho S4S de 1/2 pol. X 6 pol. X 3 pés
• 1/8 "Hardboard
• 1/8 "Acrílico Branco Translúcido
• Pino de madeira 1/8"
• Watco Natural Danish Oil Wood Finish também Dark Walnut opcional para algumas nuvens extras
• Cola de madeira
• Pistola de cola quente
• Pistola de grampo
• Fio de núcleo trançado com capa de silicone - 25 pés 26AWG - vermelho, preto e azul
• Raspberry Pi Zero W
• Cartão Micro SD
• Cabo USB branco - ou corte um que você tenha ao redor

Etapa 3: recorte as peças

Incluí o arquivo svg para cortá-los. Como você pode ver, existem 4 camadas. Você pode ver no restante do guia que minhas partes foram invertidas porque tive um corte na camada superior e virei para esconder a mancha.

Nas camadas 2 e 4, deve haver uma inserção de 1/8 de profundidade entre o caminho interno e o caminho do meio. Isso permitirá que o difusor e a placa traseira sejam embutidos. Usei acrílico translúcido para o difusor e o cartão para a placa traseira.

Esta foi a imagem de visualização no meu Shapeoko3 antes de cortar as partes. Reutilizamos as nuvens internas posteriormente no guia, portanto, não as destrua.

A forma de nuvem usada foi de softicons.com, uma vez que minhas habilidades de desenho não são tão boas.

Etapa 4: monte a nuvem

Depois que as partes forem cortadas, você pode colar, apenas duas partes precisam da cola. O pino 1/8 é então colocado nos orifícios para ajudar no alinhamento. Não usei cola neles para poder removê-los assim que as camadas estiverem coladas.

Use alguns grampos para manter as peças bem juntas durante a secagem. Limpe qualquer excesso de cola que respingue das costuras.

Enquanto a cola secava, tirei os pedaços de sobra de dentro e lixei com grão 150 e depois grão 220. Em seguida, apliquei um pano na mancha. Usei Watco Danish Oil in Dark Walnut para alguns e Natural para os outros. Com um pano limpo aplique um pouco de mancha e limpe apenas nas nuvens. Reserve e deixe secar. Certifique-se de pendurar o pano corretamente para secar, de modo que não queime com os óleos.

Também é uma boa hora para pintar a camada superior. Dessa forma, você não vai sujar o difusor mais tarde.

Mancha a nuvem principal

Assim que a cola estiver seca, você pode lixar e manchar a nuvem principal usando o óleo dinamarquês natural.

Etapa 5: adicionar a tira de neopixel

Para determinar a quantidade de tira necessária, coloquei-a dentro e certifiquei-me de que atingia todas as partes. Acabei usando 19 tiras. Mas depois de colar percebi que deveria ter usado 20.

Em seguida, removi a bainha de borracha ao redor da tira, já que não precisava dessa parte. Agora eu precisava adicionar fios à tira para prendê-los ao Pi Zero.

Descobri que funciona melhor se você pré-soldar a ponta da tira junto com as pontas do fio.

Agora solde os fios para descascar.

Com a placa traseira inserida, aplique um pouco de cola quente em alguns pontos para segurar a tira de NeoPixel nas bordas da nuvem. Tente manter a tira o mais próximo possível da placa traseira. Como você pode ver aqui, eu deveria ter usado outro LED na tira.

Etapa 6: adicione o difusor e a camada superior

Defina a camada difusora na inserção e aplique uma pequena quantidade de cola ao redor da parte superior.

Agora, o mesmo que antes, coloque a camada superior e prenda-a. Certifique-se de alinhá-lo com as outras camadas da melhor maneira possível e limpe o excesso de cola.

Etapa 7: Solde tudo

A fiação é muito simples para isso.

GPIO 18 no Pi para Din Neopixel

5V de Pi para 5V Neopixel

GND de Pi para GND Neopixel

Antes de soldar o cabo USB, precisamos fazer um furo para ele. Meu cordão estava um pouco abaixo de 3 mm, então fiz um orifício com uma broca de 3 mm, tomando cuidado para não perfurar a tira de neopixel.

Corte a extremidade que não tem a extremidade macho que se conecta ao computador. Em seguida, remova parte da blindagem para acessar os fios. Precisamos apenas dos fios Vermelho (5V) e Preto (GND).

Aqui está como deve ficar todo soldado.

Etapa 8: configurar o Pi

A primeira coisa necessária é um cartão SD para o sistema operacional carregado. Usei Raspbian Jessie Lite.

Use um programa como o etcher.io para gravar a imagem no cartão SD. Depois de concluído, precisaremos adicionar dois arquivos ao diretório de inicialização para que o pi tenha o ssh habilitado e as informações de wi-fi corretas.

Abra o arquivo wpa_supplicant.conf com um editor de texto e coloque seu ssid de wi-fi e senha nele. Em seguida, adicione o arquivo ao cartão SD. Para habilitar o ssh, precisamos apenas de um arquivo rotulado como ssh sem extensões colocado no cartão SD também.

Uma explicação melhor sobre isso também pode ser encontrada neste guia em adafruit.com

Conectar ao Pi

Eu uso um programa chamado putty e SSH no Pi. Alguma documentação sobre como fazer isso pode ser encontrada no site do Raspberry Pi.

Uma diferença é que eles fazem com que você encontre o IP do pi. Achei mais fácil usar apenas o nome do host para conectar, que é raspberrypi.local

Instale as bibliotecas necessárias

Primeiro precisamos de pip, então execute este comando

sudo apt-get install python-pip

Agora podemos instalar solicitações.

pedidos de instalação pip

Em seguida, instalaremos os itens necessários para usar os NeoPixels. Essas etapas foram retiradas de um guia intitulado NeoPixels on Raspberry Pi do site da Adafruit.

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

Depois disso, executamos esses comandos

git clone

cd rpi_ws281x scons

Então

cd python

sudo python setup.py install

Agora, todas as bibliotecas necessárias devem ser instaladas.

Obtenha o programa no Pi

Eu recomendaria obter os arquivos do repositório GitHub, pois o código pode mudar ou ser corrigido em alguns momentos.

Você pode recortar e colar o conteúdo em um novo arquivo ou usar o WinSCP para transferir os arquivos.

Se recortar e colar vocêquerer fazer um novo arquivo usando este comando

sudo nano cloud.py

Em seguida, cole o conteúdo de cloud.py

Uma vez lá, pode ser necessário alterar alguns valores. Se você usou uma quantidade diferente de NeoPixels ou pino GPIO

Se a quantidade de NeoPixels usados for diferente, altere LED_COUNT. Mesmo se o pino GPIO usado for diferente, altere LED_PIN

Também na linha 72 você precisa alterar o local, a menos que queira a previsão para sheboygan.

Execute o código

Depois de fazer as alterações, você pode testar o código.

sudo python cloud.py

A nuvem deve acender agora e, na janela do terminal, você deve ver a saída da alta e baixa de hoje, junto com a alta e baixa de amanhã.

Definido para execução automática na inicialização

Para configurar o início automático, segui este guia do site Raspberry Pi

Esta é a linha de código que adicionei ao arquivo rc.local.

python /home/pi/cloud.py &

Etapa 9: Concluir a montagem

Usei um marcador para medir e tentar encontrar o centro da melhor maneira que pude. Em seguida, coloquei os ganchos dente de serra e dois para-choques de borracha.

Para prender o Pi, voltei à minha confiável pistola de cola quente, coloquei um pouco de cola quente na parte de trás do Pi e prenda-o no painel traseiro.

Usei uma chave de fenda para criar um espaço no grampo.

Em seguida, curvo os grampos para segurar a placa traseira.

Acabe com pequenas nuvens

Cada uma das pequenas nuvens precisa de um gancho e dois para-choques.

Etapa 10: Impressão 3D

Também incluí os arquivos STL para quem não tem acesso à máquina CNC de madeira. O arquivo de projeto do Autodesk Fusion 360 também está incluído. Dessa forma, você pode modificar o design para otimizar para impressão.

Etapa 11: Considerações Finais

Este projeto saiu muito bem. Eu realmente gosto da aparência do carvalho em comparação com o MDF em outro projeto que fiz. Eu teria gostado de fazer isso com uma placa esp8266, mas minhas habilidades com o IDE do Arduino e JSON não são tão boas quanto com o Pi.

Algumas adições futuras a este projeto seriam uma tela de 7 segmentos atrás do difusor para que pudesse mostrar a temperatura atual também.

Também coloquei os arquivos no GitHub e adicionei o código para se você tiver um Pimoroni Blinkt, Pimoroni Unicorn PHAT ou um Raspberry PI Sense Hat

Grande Prêmio no Concurso Internet das Coisas 2017

Vice-campeão no Desafio Intocável

Segundo Prêmio no Concurso de Luzes 2017