라즈베리 파이 태양광 기상 관측소 DIY 제작

이 가이드 라즈베리 파이와 저가 센서로 경량 태양광 기상 관측소 구축법 개요. 시스템 온도, 기압, 습도 기록, 풍속·풍향·UV·일사량 확장 가능.

1단계: 하드웨어 설명

• 라즈베리 파이 A+ (모든 Pi 모델 작동)
• Bosch BMP180 온도/기압 센서
• HTU21D 온도/습도 센서
• 무선 어댑터
• 마이크로 SD 카드
• 10W 태양광 패널 (3 × 3.5W 모듈)
• 7.2Ah 12V 배터리
• 12V 태양광 충전 컨트롤러
• 5V 레귤레이터 (7805)
• 각종 배선·커넥터 (예: 4선 전화 케이블)

2단계: 기초 설정

신선한 SD 카드에 라즈비안 설치. 최신 이미지 라즈베리 파이 다운로드서 다운로드. 사전 구성 카드 있으면 이미지 새 카드에 클론.

퀵스타트 가이드 라즈베리 파이 퀵스타트 가이드 참조. 무선 연결 선호 시 무선 설정 지침 따름.

아다프루트 튜토리얼로 파이 I²C 활성화: I²C 구성.

3단계: 필수 소프트웨어 설치

모든 소프트웨어 명령줄 설치. BMP180 센서 아다프루트 라이브러리 Adafruit BMP085 튜토리얼서 설치.

HTU21D 읽기 위해 Pigpio 라이브러리 Pigpio 다운로드서 다운로드·설치. 설치 후 sudo pigpiod /etc/rc.local 추가해 부팅 시 자동 시작.

4단계: 센서 배선

BMP180·HTU21D I²C 디바이스. 파이 3.3V, GND, SDA, SCL 핀 연결. 4선 케이블(전화 케이블 등) 양 센서 편리.

각 센서 고유 I²C 주소로 동일 버스 다중 디바이스 가능.

5단계: 메인 프로그램

코어 스크립트 temp-monitor.py (업데이트된 temp-monitor-online.py). 부팅 시 실행, 2분마다 Weather Underground 업로드.

코드 발췌:

import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085
import smbus
import os
import sys
import getopt
import sqlite3
import math
import pigpio
import time
# 온도·습도 읽기 함수 (데이터시트 따라 구현)
# 업로드 명령
cmd = (
"curl 'https://weatherstation.wunderground.com/weatherstation/updateweatherstation.php?"
"ID=YOUR_ID&PASSWORD=YOUR_PASSWORD&dateutc=now&tempf=" + str((temp * 1.8) + 32) +
"&humidity=" + str(round(humidity, 2)) +
"&baromin=" + str((pressure / 100) * 0.0295299) +
"&action=updateraw'"
)
# 부팅 시 스크립트 실행
# /etc/rc.local에 다음 줄 추가:
# sudo python /usr/lib/cgi-bin/temp-monitor.py &

YOUR_ID, YOUR_PASSWORD Weather Underground 계정 자격증명으로 교체. 끝 &로 백그라운드 실행 보장.

6단계: 태양광 전원 설정

자율 야외 배치 위해 3.5W 모듈 3개 직렬 연결 18V 생성, 12V 태양광 시스템 적합. 출력 충전 컨트롤러 경유 12V 배터리 연결, 5V 레귤레이터로 파이 전원 공급.

10W 패널·7.2Ah 배터리 파이용 과해 보이나 아일랜드 흐린 날씨 수일 운용 버퍼 제공.

상세 배선도·부품 사양 원본 프로젝트 노트 참조.

추가 리소스

• BMP180 데이터시트: BMP180 Datasheet
• HTU21D 데이터시트: HTU21D Datasheet