用Jetson Nano 做一个环境气象站

本项目来自：

原文：

https://medium.com/@Smartcow_ai/a-jetson-nano-ambient-weather-station-part-2-d3233104b6ab

项目背景：

Nvidia 发布的面向开发人员的 Jetson Nano 2GB套件具有出色的性价比，提供 GPU 加速处理器以及大量 GPIO 引脚和硬件接口，可通过板载 40 引脚接头轻松访问。作者想构建一个基于 Jetson Nano 的环境气象站。在后面的部分中，作者将添加互联网连接和一些人工智能来改进电台的功能。

所需硬件：

BME680

SeeedStudio 的 Grove BME680 模块将温度、湿度、压力和气体传感器全部集成在一个封装中，我们可以使用 I²C 协议与之通信。Nano 2GB 有两条我们可以使用的总线，所以我们将 BME680 连接到总线 0。

HM3301

现在我们可以确定当前的温度、气压和湿度；空气质量怎么样？我们将使用 Grove HM3301 激光灰尘传感器来测量空气中细颗粒和粗颗粒的数量，并在这些颗粒达到令人不适的水平时提醒用户。与 BME680 一样，这也是一个 I²C 设备，我们还将连接到 Nano 的总线 0，因此我们将使用相同的接线连接；

Air530

对于这个项目，我还想自动确定气象站的位置，以及获取当前的日期和时间，而不依赖用户手动输入。为此，我们将使用Grove Air530 GPS模块。与前两个传感器不同，Air530使用UART协议来传输和接收来自Nano的数据。

OLED Display

为了让我们的气象站更加用户友好，我们将在基于SSD1306驱动芯片的OLED显示屏上显示传感器读数。与前两个传感器一样，我们可以使用I²C与显示器进行通信。

Rotary Encoder

在我们当前的设置下，显示屏将定期循环显示从传感器获得的不同读数。但是，如果用户不需要等待就想知道当前的温度是多少呢？

我们可以使用按钮强制显示屏显示下一个天气数据功能，但如果用户再次意外按下按钮，则必须循环浏览所有选项。我们也可以使用与天气功能相同的许多按钮，但这需要大量的GPIO引脚，如果我们向气象站添加一些额外的传感器，则不容易升级。

相反，我们将使用旋转编码器。这个装置是一个特别聪明的硬件，可以很容易地判断轴是顺时针旋转还是逆时针旋转，通常是一个简单实用的输入装置；想想看，使用汽车收音机系统上的音量旋钮是多么直观。

电缆

虽然我们使用了一个OLED显示屏，但我正在为环境气象站添加一个辅助显示屏，使其能够向用户显示更多数据。我使用的特定OLED模块可以有两个I2C地址中的任意一个，通过交换模块后部SMD电阻器的位置来选择。这使我们能够将两个显示器连接到同一总线上，但让它们显示不同的数据。

使用单独的跨接电缆将模块连接到Nano会非常耗时，并且可能会在某个地方导致错误连接，这极有可能导致模块烧掉。相反，我用一些板头和一个veroboard原型制作了一个小型突破板。

用于本项目的分接板，后部有一个40针头与Nano接口，4针头与Air530、OLED、HM3301、BME680、旋转编码器和一个神秘组件连接。 

这不仅使布线更加简单和整洁，，还可以在模块之间共享Jetson的3.3V电源。为了将转接板连接到Nano，我使用了40路带状电缆和两个从当地一家电子商店买来的女性IDC头，我将其切割并压接在一起，以创建一条合适的电缆。这个过程非常简单，留下了一个非常专业的连接器。

40路带状电缆，两端压接IDC头

外壳

组装

结论：

我们有一个环境气象站，可以收集和显示当地的环境条件。我对这个项目的结果很满意。这是我第一次认真地使用3D打印机和CAD软件来设计和打印外壳，并最终学习了很多如何使用这些工具。

项目细节请访问链接：

https://medium.com/@Smartcow_ai/a-jetson-nano-ambient-weather-station-part-2-d3233104b6ab

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