Raspberry Pi Pico W（太阳能供电）远程气象站

Raspberry Pi Pico W 的一个非常特别的功能是 SoftAP 功能。

SoftAP 是软件支持的接入点的缩写，可让您通过 Raspberry Pi Pico W 直接广播 WiFi 网络。

这就是我们选择开展这个太阳能项目的原因。

太阳能发电项目如何与 SoftAP 相结合

问题就在这里。

如果您想创建一个离家测量数据的项目，您会发现无法通过无线方式获取数据。

在这种情况下，您还不如使用普通的 Pico，因为您无法使用它的无线功能。

太阳能发电项目可能是其中之一，因为你需要把它放在阳光普照的地方，而这通常是在室外。

这就是 SoftAP 的用武之地。比方说，您想知道外面的天气情况。您可以连接到 Raspberry Pi Pico W 正在广播的 SoftAP，然后登录显示数据的 IP 地址。

这几乎是我们如何利用 Raspberry Pi Pico W 优势的最佳方案。

我的意思是，可以购买 LTE 附加组件或长距离无线附加组件，但那样就不是真正的 Pico W 教程了，因为你可以在普通 Pico 上使用这些组件。

Raspberry Pi Pico W 的蓝牙功能如何？

如果能使用蓝牙就更好了，但截至本教程发布之日，Raspberry Pi Pico W 还未启用蓝牙功能。

2022 年 7 月 1 日，Raspberry Pi 工程师兼论坛版主 jamesh 说："我们已经开始为 BT 开发软件，目前还没有时间表。软件需要编写测试，教程需要编写"。

部件

• 树莓派Pico W
• 太阳能电池板 6V
• TP4056 USB-C 充电模块
• NR18650 锂离子电池 3.6V
• BME688分线板
• 用于 18650 型电池的电池座
• 肖特基二极管
• Pico W 和 BME688 的接头
• 麵包板

更新 Raspberry Pi Pico W 的固件

Raspberry Pi Pico W 的固件仍在不断发展，因此最好使用最新的固件。例如，Pico W 的第一个公开 MicroPython UF2 就存在一些安全问题，因为网络总是开放的。

请点击此链接了解如何更新。 该链接还将向您展示快速开始广播自己的 WiFi 网络的方法。

太阳能装置

太阳能电池板应输出至少 6 伏和 150 毫安的电流。

电池应为 18650 系列锂电池，标称电压为 3.7V。

TP4056 模块将保护电池并为 Pico W 供电。

气象跟踪装置

在这个项目中，我们将使用我们的 自行设计的 BME688 分线电路板。

您可以使用任何气象传感器，如 DHT11 或 DHT22，但本文的代码和接线实际上是针对 BME688 的。

接线

将 Pico W 和 BME688 放到面包板上。

您需要连接四个引脚：BME688 上的 3.3V、GND、SCL 和 SDA。

下面是我们使用的方法：

皮克 W's GP1 连接至 卫星通讯;

GP0 连接至 SDA;

屏蔽 连接至 屏蔽;

这三个引脚应在同一直线上，紧靠微型 USB 插槽。

3V3 连接至 3V3位于电路板的另一侧。

TP4056 USB-C 充电模块

您需要将导线焊接到 TP4056 上。

将红线焊接到正极连接处，黑线焊接到负极连接处，是一种良好的做法。

USB-C 接口旁边的引脚用于外部电源连接，比如我们的太阳能模块。

将这些引脚连接到太阳能电池板上。

另一侧的引脚用于输出功率。标有 B+ 和 B- 的引脚需要连接到电池。

我们决定使用夹子将电池座与 TP4056 连接起来，以防需要更改电路，但如果愿意，也可以将电池座直接焊接到 TP4056 上。

肖特基二极管

在 Pico W 的 VSYS 引脚上连接一个肖特基二极管。

确保二极管上的灰色圆环朝向 Pico W，另一端连接到面包板上的正极轨道。

由于我们使用 USB 和太阳能系统这两个电源输入为 Pico 供电，因此需要使用肖特基二极管。

肖特基二极管 可防止反向供电，并允许运行两种电压。点击此处了解更多。

将 TP4056 连接到面包板

将 TP4056 的正极输出连接到面包板的正极轨，肖特基二极管就位于该处。

然后，将 TP4056 的负输出连接到 Raspberry Pi Pico W 的负引脚。

运行 Raspberry Pi Pico W 气象站的代码

我们已将所有代码上传到我们的 请点击 Github repo。

这里是 如何将文件上传到 Pico W 的指南。

如果您已按上文所述连接了组件，则无需做任何更改即可运行代码。

尽管如此，以下是您可能需要修改的地方。

bme68x.py

该脚本可修改 BME688 的输出。

要获得准确的温度和海拔读数，您需要修改这些以粗体标出的行：

 # change this to match the location's pressure (hPa) at sea level
        # bme68x.sea_level_pressure = 1013.25
       <strong> self.bme68x.sea_level_pressure = 1013</strong>

        # You will usually have to add an offset to account for the temperature of
        # the sensor. This is usually around 5 degrees but varies by use. Use a
        # separate temperature sensor to calibrate this one.
        <strong>self.temperature_offset = -9</strong>

main.py

main.py 文件会启动一个接入点，同时运行一个服务器，向所有连接者发送 HTML 文件。

在 HTML 文件中，您可以看到 BME688 的读数。

收到连接（通过套接字）后，Pico W 将发送 index.html 文件，但在发送之前，它将通过该代码块用从 BME688 获取的数据替换一些字符串：

data = {
    'T': 0,
    'P': 0,
    'A': 0,
    'H': 0,
    'G': 0,
    }
...
def get_html(html_name):
    with open(html_name, 'r') as file:
        html = file.read()
        
    return html
...
sensor = bme68x.BME68X()
... 
response = get_html('index.html')
    data = sensor.save_data('data.json')
    blink_onboard_led(1, 0.2)
    response = response.replace('id_temp', str(data['T']))
    response = response.replace('id_pres', str(data['P']))
    response = response.replace('id_alti', str(data['A']))
    response = response.replace('id_humi', str(data['H']))
    response = response.replace('id_gas', str(data['G']))
    print_data(data)
    conn.send(response)
    conn.close()

如您所见，该行写道 data = sensor.save_data('data.json') 是我们获取传感器数据的地方，然后代码会用正确的温度、压力、海拔高度、湿度和气体电导率读数修改 HTML 文件。

每三秒钟自动刷新一次。

以下是在 Raspberry Pi Pico W 上广播接入点所需的代码块：

essid = 'Pico-W-Weather-Station'
password = '#FreeThePicoW'

ap = network.WLAN(network.AP_IF)
ap.active(True)
ap.config(essid=essid, password=password)

while ap.active() == False:
    pass

print('Connection successfull')
print(ap.ifconfig())

# Create sensor object
sensor = bme68x.BME68X()

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('', 80))
s.listen(3)
blink_onboard_led(3, 0.2)

注意：如果您使用的是原版固件，则应进行更新，否则将无法重命名 SSID 或实现无线安全。我们在 2022 年 7 月 15 日的夜间版本上进行了测试，终于成功了。 还有一些其他的怪癖和错误，请务必阅读我们的攻略。

点击这里。 广播一个WiFi网络（SoftAP接入点）。

连接 Pico W 接入点

AP 广播成功后，Pico W 将根据提供的代码闪烁三次。

连接到您的 AP，其名称应为 Pico-Weather-Station.

输入密码 #FreeThePicoW

使用 IP 地址连接 Pico。如果从 Thonny 运行，则会在 shell 中看到 IP 地址。

否则，您可以尝试 192.168.4.1 因为这通常是 Pico W 的 IP 地址，你应该能看到右边的截图：

你完了

在本项目中，您将学习如何利用 Raspberry Pi Pico W 的 SoftAP 功能广播网络。您还学会了如何将太阳能电池板和电池连接到 Pico W。

如果您想了解更多有关 Pico W.W. 的信息，请点击这里、 为什么不在这里阅读我们的大型文章？

点击这里。 您需要了解的有关 Raspberry Pi Pico W 的所有信息