고급 라즈베리 파이 날씨 스테이션 구축: 단계별 가이드

날씨 스테이션

날씨를 모니터링하거나 프로젝트가 날씨와 관련되어 있다고 생각한 적 있으신가요? RPI 날씨 스테이션은 그런 작업을 달성하는 데 필요한 장치입니다.

실제로 RPI 날씨 회로의 주요 구성 요소는 라즈베리 파이 마이크로컨트롤러입니다. 또한 환경 및 지역 기후 데이터를 수집할 수 있을 만큼 강력합니다.

그러나 이 프로젝트는 고급 수준이며 프로그래밍과 전자 공학의 추가 기술이 필요할 수 있습니다. 하지만 걱정하지 마세요. 주제에 대해 광범위하게 이야기하고 이해하기 쉽게 만들겠습니다.

따라서 RPI 날씨 스테이션이 무엇인지, 어떻게 구축하는지 배우게 됩니다.

시작해 봅시다.

RPI 날씨 스테이션이란?

RPI 날씨 스테이션은 환경과 날씨 조건을 모니터링할 수 있는 기술입니다. 따라서 습도, 공기 질, 심지어 동네 온도까지 바로 확인할 수 있습니다.

다양한 날씨 조건

또한 RPI 날씨 스테이션은 라즈베리 파이 키트만으로 가능합니다. 그리고 정확한 날씨 이벤트 측정에 필요한 센서가 함께 제공됩니다.

게다가 날씨 스테이션은 조건이 변덕스러운 지역과 외출 전 환경 모니터링에 필수적입니다.

이제 RPI 날씨 스테이션을 구축하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 일부는 태양광으로 작동하고, 다른 일부는 센스 햇(Sense HAT)이 필요합니다. 하지만 우리는 더 간단한 프로젝트에 초점을 맞출 것입니다.

RPI 날씨 스테이션 구축 방법

항상 휴대폰으로 날씨를 확인할 수 있지만, 이 프로젝트는 웹 호스트 시스템, 센스 햇, 심지어 파이썬 스크립트에 익숙해지는 완벽한 시스템입니다. 또한 내장 센서가 있는 라즈베리 파이 키트를 사용하지 않을 것입니다. 대신 센스 햇을 사용하여 필요한 센서를 추가할 것입니다. 다행히 그리 복잡하지 않습니다.

또한 센스 햇을 사용하면 습도와 온도를 모두 감지할 수 있습니다. 그리고 파이썬 스크립트로 정보를 모니터나 센스 햇 LED 그리드에 표시할 수 있습니다.

이제 이 프로젝트를 시작하기 전에 필요한 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 라즈베리 파이 전원 공급 장치

라즈베리 파이 전원 공급 장치

Flickr

• 센스 햇(Sense HAT)

센스 햇

• HDMI 케이블

HDMI 케이블

출처: Pixabay

• 모니터 또는 TV

모니터

• 라즈베리 파이 및 40 GPIO 핀 (라즈비안 실행)

라즈베리 파이

• 마이크로 SD 카드 및 라즈비안 디스크 이미지

마이크로 SD 카드

모든 구성 요소를 준비했다면 이제 구축을 시작합니다!

단계

시작하기 전에 날씨 정보를 표시하는 방법은 여러 가지지만 모두 센스 햇으로 측정을 얻는 것부터 시작합니다.

따라서 센스 햇을 사용하여 데이터를 수집합니다. 그런 다음 라즈비안 터미널에 정보를 표시하여 확인합니다.

이제 그건 제쳐두고, 이 프로젝트에 따라야 할 단계는 다음과 같습니다.

1단계: 센스 햇을 라즈베리 파이에 연결

먼저 센스 햇을 파이 칩에 연결해야 합니다. 시작하려면 감전되지 않도록 라즈베리 파이의 플러그를 뽑고 끄세요.

다시, 센스 햇은 RPI의 GPIO 핀을 사용하여 정보를 주고받습니다. 따라서 센스 햇의 GPIO 슬롯을 GPIO 핀 위로 밀어 넣으세요.

또한 GPIO 브레이크아웃 키트를 사용하여 센스 햇과 RPI의 CPU 사이에 거리를 만들 수 있습니다. 왜냐면 센스 햇이 따뜻해져서 측정을 방해할 수 있기 때문입니다. 게다가 방열판이 있다면 사용할 수 있습니다.

적절한 부착 후 라즈베리 파이를 꽂고 켤 수 있습니다. 센스 햇 LED 어레이에 무지개 색상 패턴이 보이지 않으면 무언가 잘못된 것입니다. 따라서 올바른 연결을 했는지 확인하세요. 그렇지 않으면 구성 요소 교체를 고려하세요.

2단계: 업데이트 확인

몇 가지 라즈베리 파이 프로젝트를 다뤄봤다면 시작하기 전에 업데이트를 확인하는 것이 가장 좋다는 것을 알 것입니다. 따라서 업데이트를 확인하려면 라즈비안 디스크 이미지의 터미널 애플리케이션을 열고 다음 명령을 입력하세요.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

업데이트 실행 후 센스 햇 패키지가 있는지 확인하세요. 라즈비안에 패키지가 포함되어 있지만 다시 한 번 확인하세요.

따라서 아래 코드를 사용하세요.

sudo apt-get install sense-hat

3단계: 스크립팅

이제 센스 햇이 습도와 온도를 감지할 수 있게 하는 스크립트를 작성할 차례입니다. 라즈비안 터미널을 열고 텍스트 편집기를 사용하여 새 파일을 만들기 위해 손으로 쓰기를 시작하세요.

라즈비안 패키지와 함께 제공되는 나노 텍스트 편집기를 사용할 수도 있습니다.

따라서 다음 명령을 입력하여 완료하세요.

nano weatherstation.py

이 명령은 나노에게 파일을 생성하거나 존재하면 열라고 지시합니다. 열리면 여기에 작성할 스크립트는 다음과 같습니다.

파이썬 스크립트

스크립트 실행 후 나노를 닫습니다. 그런 다음 ctrl+X, Y, 엔터로 작업을 저장합니다. 그런 다음 아래 명령을 사용하여 스크립트를 실행하세요.

sudo python weatherstation.py

결과는 다음과 같아야 합니다.

파이썬 스크립트 결과

참고: 측정이 너무 따뜻하면 라즈베리 파이에서 발생하는 열 때문일 수 있습니다. PI CPU에 방열판을 설치하여 이 문제를 빠르게 해결할 수도 있습니다.

센스 햇 어레이에 정보 표시

센스 햇은 센서뿐만 아니라 LED 그리드에 날씨 정보를 표시하는 것도 즐길 수 있습니다.

모니터 대신 센스 햇 LED 어레이에 날씨 정보를 표시하는 방법은 다음과 같습니다.

새 스크립트

이제 이 프로젝트 부분에는 두 가지 옵션이 있습니다. 기존 코드를 편집하거나 새 코드를 만들 수 있습니다. 새 코드를 만드는 경우 다음 명령을 입력하여 새 스크립트 파일을 생성하세요.

nano LEDweather.py

열리면 작성할 스크립트는 다음과 같습니다.

새 스크립트

다음 명령으로 스크립트를 실행하면 센스 햇의 LED 화면에 날씨 정보가 표시되는 것을 볼 수 있습니다.

또한 이 새 스크립트는 모니터에 날씨 정보를 표시하는 스크립트와 유사하게 작동합니다. 주요 차이점은 변수 temp 명령 정리와 다음 줄 추가입니다.

sense.show_message("It is {} degrees Celsius".format(cTemp))

sense.show_message("It is {} degrees Fahrenheit".format(fTemp))

sense.show_message("The relative humidity is {}%".format(humidity))

또는 모니터용 스크립트를 편집하는 경우 나노 명령으로 스크립트를 실행하고 디스플레이를 센스 햇 LED 디스플레이로 전환하도록 스크립트를 업데이트하세요.

도전해 보고 싶다면 웹사이트로 디스플레이를 전환하는 방법을 배울 수도 있습니다. 이 과정은 또 다른 파이썬 스크립트를 만들고 기본 HTML로 웹 페이지를 구축하는 것을 요구합니다.

마무리 생각

자신만의 RPI 날씨 스테이션을 구축하니 기분이 좋으시죠? 저희도 그 느낌 압니다. 이 프로젝트를 완료함으로써 파이썬으로 스크립트 작성과 라즈베리 파이로 센스 햇 사용법에 익숙해질 수 있다는 게 더 좋습니다.

하지만 첫 시도에서 안 된다고 걱정하지 마세요. 처음에는 쉽지 않을 수 있지만 지속적인 연습으로 자신만의 날씨 스크립트를 만들 수도 있습니다.

더 많은 도전을 원한다면 라즈베리 파이로 날씨 스테이션을 구축하는 다른 방법을 확인해 보세요.

질문 있으신가요? 저희에게 연락해 주시면 기꺼이 도와드리겠습니다.