步驟1：零件清單

USB Freeduino（Arduino-clone）$ 22.50

Adafruit數(shù)據(jù)記錄屏蔽$ 19.50

http://www.adafruit.com/index.php？main_page=product_info&cPath=17_21&products_id=243

SD卡$ 6

鋁制不滲透標(biāo)志$ 2

電位計(jì)6639S-1-103- ND $ 12（Digikey）

2 2“ x 1/2”修補(bǔ)板$ 1

100ft以太網(wǎng)Cat5電纜$ 8（Amazon）

2以太網(wǎng)耦合器$ 1.40（ebay.com）

價(jià)格美元2011年3月，任何USB Arduino都可以使用，但將其連接到Arduino屏蔽罩更容易，因此克隆必須兼容屏蔽罩。在ebay上有一些適用于Arduino Duemilanove 2009的好交易，價(jià)格約為$ 18。

那么您為什么會(huì)問為什么要添加Adafruit數(shù)據(jù)記錄屏蔽？好吧，如果我想收集一整夜的長(zhǎng)期天氣數(shù)據(jù)，那我就必須打開計(jì)算機(jī)。使用數(shù)據(jù)記錄器，我可以將數(shù)據(jù)記錄到SD卡中，而不必整夜保持計(jì)算機(jī)運(yùn)行。

電位器的特殊之處在于它稱為連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。大多數(shù)電位器旋轉(zhuǎn)約350度并停止。這些對(duì)于風(fēng)向標(biāo)是無效的。無論風(fēng)向是什么方向，這都將保持旋轉(zhuǎn)。

步驟2：風(fēng)向標(biāo)設(shè)計(jì)

問題：：如何設(shè)計(jì)風(fēng)向標(biāo)。

解決方案：所以我對(duì)風(fēng)向標(biāo)進(jìn)行了一些研究。它們的工作原理是重量均勻分布，使得?在一側(cè)，而?在另一側(cè)，但對(duì)于那些記得這些的老年人來說，它也像蹺蹺板一樣平衡。為了進(jìn)行風(fēng)運(yùn)動(dòng)，“尾巴”的表面積必須大于頭部。

因此，我為Old Geek設(shè)計(jì)了非常巧妙的設(shè)計(jì)。我拍了一個(gè)鋁的“禁止進(jìn)入”標(biāo)志。我的作品是10英寸x 7.5英寸。我用一把剪刀在對(duì)角線上將其切成兩半。從一側(cè)，我按照?qǐng)D紙從中切出了兩個(gè)三角形?，F(xiàn)在，這兩個(gè)三角形匹配到大三角形的頂點(diǎn)。我用一些噴涂膠將較小的三角形粘在大三角形的每一側(cè)。

使用一些三角函數(shù)，這意味著每個(gè)1/2葉片的重量都相等。

問題：但是，權(quán)重分布不相等。尾部的重量越遠(yuǎn)，該點(diǎn)的中心越重。

解決方案：所以我拿起一支鉛筆，將其粘在垂直于三角形的風(fēng)向標(biāo)下，然后移動(dòng)直到它是平衡的。從這個(gè)角度來看，大約是5.5英寸。這并不是太關(guān)鍵。此時(shí)，我在大約1/2英寸處切了一個(gè)3/8英寸的槽，以清除電位計(jì)。將修補(bǔ)板之一放在插槽和鉆孔的中心，以用于8-32安裝硬件。

步驟3：電位計(jì)的修改和安裝

問題：電位計(jì)具有圓柱軸（見圖）。

解決方法：我決定將風(fēng)向標(biāo)牢固地固定在此上。我決定將豎井的一部分弄平，以便于固定。

我使用了修補(bǔ)板并建立了一個(gè)夾鉗以固定電位計(jì)（見圖）。然后，我用虎鉗將組件夾緊，并用鉆床中的切割輪將軸上的斑點(diǎn)弄平（見圖）。抱歉，我沒有為結(jié)果拍照，但離地面大約1/8英寸。

問題：我決定將風(fēng)向標(biāo)電位計(jì)安裝在用于風(fēng)速計(jì)的相同?” PVC T（請(qǐng)參見Arduino風(fēng)冷機(jī)）。不幸的是，電位計(jì)的寬度為0.875英寸，T的內(nèi)徑約為0.84英寸。

解決方案：我不推薦這種方法，但這就是我所做的。首先，我拆開了除軸承外的風(fēng)冷組件。然后，我用虎鉗將T型夾鉗。我所擁有的只是一把7/8英寸的鏟子。我建議您使用所謂的7/8英寸戴明位，但我沒有，也不想花這筆錢一次性使用。因此，我將鏟子鉆頭放在鉆床中，并將鏟子鉆頭“居中”，使其位于T形開口的中間。然后，我夾住虎鉗，使其無法移動(dòng)，并仔細(xì)鉆出開口至約0.45英寸的深度。孔不是很整齊，但確實(shí)接受了電位計(jì)。

步驟4：接線和組裝

接下來，我為電位計(jì)建立了一個(gè)小支架（參見圖片）。我用剩下的一部分鋁牌加倍了。我剪了一條約7/8英寸x 3.5英寸的條。在中間，我為電位計(jì)鉆了一個(gè)3/8英寸的孔。然后我用螺母連接電位器。為了使校準(zhǔn)更容易一些，我將電位計(jì)調(diào)整到插針1和2之間的0歐姆，然后旋轉(zhuǎn)電位計(jì)，使軸的扁平部分沿著支架的長(zhǎng)度，然后擰緊螺母。 （這是不必要的操作，但以后可以更輕松地進(jìn)行操作）。以PVC T為例，我將支架的側(cè)面向上彎曲，并在支架上鉆了一些孔，并穿過PVC T（用于8-32硬件）。確?？浊宄娢挥?jì)上的凸耳。

吹出可能落入軸承周圍T內(nèi)的所有塑料顆粒。通過軸承重新安裝風(fēng)速計(jì)的螺栓。

請(qǐng)參見示意圖。我在電位計(jì)的引腳1上連接了6.8K電阻。我還在T形孔上鉆了另一個(gè)孔，用于接電位計(jì)的導(dǎo)線。我用電話線連接電位器，然后用熱膠灌封。因?yàn)楸纫郧靶枰嗟碾娋€，所以我不得不重新連接風(fēng)速計(jì)和熱傳感器，將其更改為八線以太網(wǎng)電纜。不用說，我在將所有內(nèi)容連接起來方面都做得很丑（見圖）。但是所有東西都連接好了，接線被隔離了，并用熱膠支撐。我建議您使用DMM歐姆表確保所有接線正確。

將電位計(jì)滑入T并連接8-32硬件。我讓多余的電線伸出T形?，F(xiàn)在，在風(fēng)向標(biāo)的每一側(cè)放一個(gè)修補(bǔ)板，然后用8-32硬件松散地連接。我想我的每一側(cè)都有一個(gè)洗衣機(jī)。然后將葉片組件滑到電位計(jì)軸上并擰緊。

重新安裝風(fēng)速計(jì)組件。

步驟5：調(diào)整和校準(zhǔn)

現(xiàn)在需要確定風(fēng)向標(biāo)的位置，以便電位計(jì)可以知道向北的方向。

?” PVC的長(zhǎng)度為5英尺，非常靈活。我碰巧有更大的PVC，我想它一定是?” SDR21。無論如何，?” PVC可以裝入其中并賦予其一定的強(qiáng)度。我在底部附近放了一個(gè)T，并在柵欄上加了一個(gè)擴(kuò)展名。我只是在地面上裝了一個(gè)端蓋，而不是將其推入地面。我將?”和?” PVC螺栓固定在一起，因此組件不會(huì)旋轉(zhuǎn)。我用重金屬絲將?英寸的管道連接到柵欄上的T形桿上。所有的PVC連接都應(yīng)該粘接在一起，但我還沒有完成。我調(diào)整了手臂的方向，使其指向北方。對(duì)于完美主義者，請(qǐng)記住，磁北和真北之間存在一個(gè)差異，即磁偏角。這是一個(gè)找到您的網(wǎng)站。有趣的是，它隨一年中的時(shí)間而變化，但對(duì)于我的位置，大約是10度，這對(duì)我來說不足以解決問題。

http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/struts/calcDeclination

我用一個(gè)以太網(wǎng)耦合器將天氣組件的以太網(wǎng)電纜連接到了100英尺長(zhǎng)的以太網(wǎng)電纜上。我將電纜的另一端插入我的房屋，并使用另一個(gè)耦合器將另一端連接到我的Arduino屏蔽罩。

校準(zhǔn)：使用一條膠帶，鎖定風(fēng)向標(biāo)，使其指向北方并從電位計(jì)測(cè)量電壓。順便說一句，我添加了6.8K電阻，以便輸出永遠(yuǎn)不會(huì)超過3Vdc，這是我將Aref設(shè)置為的值。無論如何，我一直期望它在北方讀取0Vdc，但實(shí)際上是1.5V，因?yàn)槲覍㈦娢挥?jì)安裝在與原本相差180度的位置?，F(xiàn)在，您可以通過松開將電位計(jì)固定到支架上的螺母并小心旋轉(zhuǎn)電位計(jì)來糾正此問題，但對(duì)我來說，只需在Arduino軟件中進(jìn)行調(diào)整即可。

步驟6 ：Arduino軟件

已連接Arduino軟件

大部分軟件均來自Arduino Wind Chill儀表。我添加了SD卡和實(shí)時(shí)時(shí)鐘的代碼。

我不會(huì)詳細(xì)介紹風(fēng)向標(biāo)的內(nèi)容，因?yàn)槟銈冎械拇蠖鄶?shù)人都不在乎。基本上，我將指示分為16個(gè)不同的指示。通過測(cè)量來自電位計(jì)的電壓，可以確定風(fēng)向。這里是Arduino在連接到計(jì)算機(jī)時(shí)將輸出到串行終端的示例。每10秒鐘顯示一次華氏溫度，風(fēng)速M(fèi)PH，Twc（溫度風(fēng)冷F），風(fēng)向。 DirInt是方向的數(shù)字表示。我輸出“ $”的原因是為了使我的計(jì)算機(jī)程序可以更輕松地同步到Arduino串行數(shù)據(jù)。這就是為什么我使用DirInt。計(jì)算機(jī)處理數(shù)字比字母更容易。

現(xiàn)在，Arduino將寫入SD卡上的CSV（逗號(hào)分隔值）文件。它具有相同的信息，但還包括日期和時(shí)間。

2011/3/19 12:41:47 60.4 7.1 60.4 WSW 11

可以將其作為電子表格讀取到Excel，Open Office或Google文檔中。

步驟7：VB Express軟件

對(duì)于某些人來說，以前的軟件可能就足夠了。但是我想對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更多的可視化顯示，所以我寫了一個(gè)VB Express程序。

我將該軟件包含在一個(gè)zip文件中。這是屏幕截圖。

程序是為M.S.編寫的。 Vista，并且需要在名為WeatherData的文檔下的目錄。它可能無法在其他操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

要安裝，請(qǐng)將zip文件復(fù)制到目錄中。確保您可以訪問Internet，運(yùn)行setup.exe。要運(yùn)行該程序，您要做的主要事情是確定Arduino連接到哪個(gè)串行端口并將其鍵入Arduino Com Port文本框。然后它將自動(dòng)運(yùn)行。在藍(lán)色面板中是當(dāng)天的最大值和最小值。 （如果最低溫度為零，請(qǐng)單擊“重置”按鈕）。數(shù)據(jù)從Arduino更新。我做了一點(diǎn)圖形顯示以顯示風(fēng)向。隨著速度的增加，箭頭會(huì)變長(zhǎng)。

程序還會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)寫入文檔WeatherData，MonDay.csv下的CSV文件中。數(shù)據(jù)平均為一分鐘的樣本。

結(jié)論：雖然我不希望任何/很多讀者重復(fù)該項(xiàng)目，但我希望它能為讀者提供有關(guān)與Arduino和Arduino接口的想法。其中的一些功能。我的下一個(gè)選擇是雨量計(jì)。
責(zé)任編輯：wv