宅技能｜如何获取城市“体温”数据？树莓派LED数字温度计

疫情当前，除了宅家贡献之外，越来越多的maker通过投入自身技能，探讨开放科技如何助力抗击疫情。

其中，既有体现草根创新精神之力的wuhan2020，3000多人自发参与，运用开源软件搭建出的疫情实时信息系统，方便各方调用，有效调配社会资源；

也有个人创客，在家自制『新型冠状病毒』数据显示器，应用网络爬虫，实时显示感染、疑似、死亡、治愈人数；

还有因为买不到体温计，就自制红外测温枪，在家实时检测家人体温；

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今天柴火菌给大家推荐的项目，则是个人maker如何应用树莓派，获取、调用城市“体温”数据，并对其加以呈现的项目——树莓派LED数字温度计。该项目由丹麦创客Anders Severinsen制作。他使用树莓派 Zero W、LED 灯带、OLED 显示屏和定制的 PCB等硬件，基于Raspbian操作系统，打造了这款温度计。

温度计默认工作模式下，循环显示设置好的特定城市列表的各城市温度，在OLED显示屏和LED灯带上呈现。但你也可以通过温度计侧面的按钮，手动选择显示一个特定城市的温度。进行这一操作时，温度计会自动关闭 LED 灯带和 OLED 显示器，进入几分钟的休眠期。当光敏电阻检测到明显的光线变化时，温度计会自动重启，显示手动选择城市的温度。

项目所需物料

• 树莓派 Zero W × 1

• SD 卡 × 1

• Raspbian操作系统

• 1.5 英寸OLED屏 × 1

• 5V 2.4A 电源 × 1

• 5米长WS2812B LED 灯条（1米含30个灯珠） × 1

• 螺钉、垫圈、螺栓、支架 × 若干

• 定制 PCB （上带按钮、开关、光敏电阻、接口等）× 1

• 烙铁&焊锡  × 1

• 热熔胶 × 1

• 木板胶 × 1

• 4mm & 6mm胶合板 × 1

• 3mm 白亚克力板 × 1

步骤1：获取城市天气数据

特别鸣谢 StuffWithKirby 共享的使用python读取JSON城市天气数据的代码

登录OpenWeatherMap.org获取免费的城市天气数据，这个网站很多国家的大城市的天气数据。可以通过以下步骤获取数据：

• 在OpenWeatherMap.org上创建一个免费帐户：https://openweathermap.org/

• 复制你的apikey，方便后面使用。

• 下载、解压缩并打开 city.list.json.gz文件，然后搜索你想要温度计显示的城市，然后复制城市 ID。

• city.list.json.gz文件下载链接：https://www.instructables.com/id/Digital-RPi-LED-Thermometer/

步骤2：设置树莓派以及编程

首先，根据OLED屏厂商提供的教程，将OLED屏与树莓派链接，安装OLED屏所需的库。

• 在 raspi-config的接口选项下，启用 I2C和SPI接口。退出并重启。

• 运行以下程序进行更新：

sudo apt-get update

• 运行以下命令，来安装相应的库：

sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install python-smbus
sudo apt-get install python-serial
sudo apt-get install python-imaging

• 运行以下命令，打开配置文件：

sudo nano /etc/modules

         确保以下两行代码要出现在配置文件中，然后退出并重启：

i2c-bcm2708
i2c-dev

• 运行以下命令，复制所用的GitHub repo：

git clone https:/ /github.com/Anders644PI/1.5inch-OLED-with-RPi .git

• 进入新文件夹，解压RPi_GPIO-0_6_5.zip文件：

unzip RPi_GPIO-0_6_5.zip

         运行以下命令安装库：

cd RPi_GPIO-0_6_5
sudo python setup.py install

• 输入以下代码，返回主文件夹：

cd /home/pi/1.5inch-OLED-with-RPi/

         或

cd ..

        用同样的方法处理 spidev-3_2.zip。

• 解压 wiringPi.zip文件:  

unzip wiringPi
cd wiringPi

        然后，运行以下命令：

chmod 777 build
./build

       执行以下代码，检查安装情况：

gpio –v

• 返回主文件夹，然后解压缩 bcm2835-1_45.zip文件

unzip bcm2835-1_45.zip
cd bcm2835-1_45

• 运行以下命令，安装库：

./configure 
make 
sudo make check
sudo make install

• 再次返回到 /home/pi/1.5inch-OLED-with-RPi/，然后运行以下命令，测试OLED： 

cd /Demo_Code/Python/
sudo python main.py

• 接着参考以下教程，安装WS2812B LED灯带的库：https://tutorials-raspberrypi.com/connect-control-raspberry-pi-ws2812-rgb-led-strips/

• 最后，编写代码。可以参考Anders放在GitHub的代码：https://github.com/Anders644PI/1.5inch-OLED-with-RPi

步骤3：配置天气API

• 打开LED_Thermometer_Code_and_OLED_driver文件:

cd LED_Thermometer_Code_and_OLED_driver

• 用nano编辑器编辑Official_Digital_LED_Thermometer_v1-0.py文件

nano Official_Digital_LED_Thermometer_v1-0.py

• 接着，向下滑动，并将你从openweathermap.org获得的api-key复制进去（见下图）。并将里面的城市 ID和城市名称更改为你想要显示的城市。

步骤4：定制PCB

在确定了电子架构功能之后，Anders设计了自己的PCB，集成各个模块功能。

步骤5：外壳激光切割

设计温度计的外壳，并用激光切割机切出了结构部件，部件使用了4mm和6mm的复合板。

用3mm的白亚克力板，切出了LED挡板。

用胶水将所有电子件和LED灯带粘到到激光切割好的胶合板上。然后组装外壳。

为了方便使用按钮，3D打印了按钮和开关。

所有 3D 打印文件可以在Anders的GitHub下载。备注：可能要将SVG文件缩小到75％。

https://github.com/Anders644PI/1.5inch-OLED-with-RPi

步骤6：完工

希望你喜欢这个项目。柴火菌个人觉得这是一个兼具实用和美观于一体的项目，放在家里也是一个很棒的装饰呢。

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