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APRS折腾之:气象站

本文仅供交流研究参考,希望大家遵守国家政策,以安全形势为重。

博主在查看中国APRS地图时经常会看到WX图标的信标,信标内容是气象信息,做了一番功课后得知这些是业余无线电爱好者自己搭建的气象站,通过各种传感器获得气象数据,然后上送到APRS-IS服务器。APRS气象站歪果仁们玩的非常多,打开全球APRS地图你会发现遍布地图密密麻麻的WX图标,他们在展示气象信息的同时会将数据提交给专门的气象机构(CWOP),从而为全民服务。

在查阅大量APRS Weather Station相关的软件后,博主筛选出了四个中意的开源项目:

AprsWeatherStationMiniWXStationNodeMCU+BME280mini APRS WS

以上四种都是基于ESP8266物联网芯片方案,有着廉价、体积小、功耗少、稳定等优点。博主以前折腾Home Assistant智能家居平台时也非常青睐ESP8266,其中NodeMCU板子(接口数量多,内置5v-3.3v电路和串口-USB电路,按钮控制启动复位)使用起来最方便。

下面就跟博主一起用NodeMCU+BME280制作一个简易的APRS气象站吧。

 

材料准备:

  1. NodeMCU Lua V3物联网开发板(CH340G和CP2102均可,价格在15元左右)
  2. BME280 高精度大气压强温湿度传感器模块(IIC接口,3.3v电压,30元左右)
  3. 5V电源适配器、MicroUSB数据线、杜邦插针、杜邦跳线

 

开工:

NodeMCU和BME280用4根杜邦线以IIC接口方式连接,两根电源两根数据,再用MicroUSB数据线将NodeMCU连接至电脑USB口。

访问项目GitHub(此处感谢BG6CQ大佬为国内APRS做出的贡献)并下载代码,解压后得到4个lua文件(程序和配置文件)和1个bin文件(系统固件)。

下载运行NodeMCU-PyFlasher刷机软件,参照如下设置,将解压出的bin固件文件刷入NodeMCU。

 

下载ESPlorer调试软件,解压并运行ESPlorer.bat打开软件,选好COM口和波特率,点“Open”连接,观察下方的字符输出,按下板子上的“RST”键,输出字符会提示格式化文件系统,耐心等待其完成。

此时系统就已经就绪了,下面上传程序代码和配置文件。

在软件界面的左半部分找到“Open”分别打开之前解压出的三个文件:bme280.lua、init.lua、setup.lua,点击下方“Save to ESP”将其上传至Node MCU板子,传完后按一下板子上的“Flash”再按一下“RST”,板子会重启闪灯,并以AP模式生成一个WiFi热点。

拿出手机打开WiFi找到“ESP6288”名称的热点并连接,手机浏览器输入IP:“192.168.0.1”访问Web配置界面。配置下面几项即可,其余不动(家里有智能家居平台的可以配上MQTT)。

wifi SSID:家里WiFi名称

wifi password:WiFi密码

Send interval:信标发送间隔(秒)

APRS send:打勾,开启信标发送

APRS prefix:信标内容,修改开头为“呼号-SSID”(SSID为13,APRS-IS服务器便会将其识别为气象站,并使用相应图标),“=”等号后的GSP坐标改为自己的(格式为xxxx.xxN/xxxxx.xxE),最后“save”保存,按下NodeMCU板子“RST”键重启。

 

打开APRS地图就可以看到信标了

OK,一个简易的APRS气象站就搭建好了,虽然运行起来了,但还几点问题需要改进:

  1. 窗外需要一个百叶箱,能够为其遮风挡雨防尘。
  2. BME280传感器的大气压还算精准,但是温度湿度一般,而且量程不够,毕竟是赠送功能。。。后面准备加个DHT22传感器专门负责温湿度数据。
发表于无线电

5 Comments

  1. bg4vrg bg4vrg

    请问如果用bmp280传感器代替bme280的话,lua文件应该如何修改? #5

    • 我看的好几个项目包括这个都是针对BME280的,没有提到BMP280,BMP280貌似只有气压没有温湿度,这个你得问一下项目作者BG6CQ。

  2. 飘扬 飘扬

    有位ham联系到我反应这个制作现在无法正常发送数据,经过研究发现这个制作对APRS服务器有要求,只能用于bg6cq设计的UDP转发服务器,不能用于普通的APRS服务器。因bg6cq的原服务器目前已关闭,所以在不修改代码的前提下,这个制作将会没有可用的服务器可以连接,特提醒准备实验爱好者注意。
    bg4uvr@2021.9.23

    • 嗯,是的,这个项目是BG6CQ开发的,默认连接他的APRS服务器,但目前服务器关闭,可以填其它的服务器IP试试,比如国内南京或香港的T2节点,鉴于安全形势还是用aprsc自建T2节点,不要和其它节点同步,这样最稳妥。

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