電子紙潮汐和天氣追蹤器開源分享

2513676 2023-06-12 | zip | 0.00 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

描述

MagPi 雜志第 106 期精選！

我的父母最近在水上找到了一席之地，并且每天都沉迷于查看潮汐，所以我決定為他們打造一個定制的 TideTracker。這個想法是展示當天預測的高潮和低潮時間，以及顯示過去 24 小時潮汐的圖表。除此之外，我還添加了一些基本的天氣數據，讓他們一目了然。

該項目使用 Raspberry Pi 作為大腦，使用 E-Ink 顯示器來顯示信息。最初研究項目時，我發現了 Luke Haas 的一個類似項目，我在編寫自己的程序之前用來測試顯示器的功能，請在此處查看該項目。

電子墨水屏

對于這個項目，我想使用電子墨水顯示器有幾個原因。首先是它們能量低；一旦屏幕被寫入，即使斷電，屏幕上的圖像也會保留，這意味著設備可以進入睡眠模式而無需為顯示器供電。其次，它可能位于陽光充足的地方，無需擔心電子墨水屏幕的亮度或眩光。最后，因為我認為它們很酷而且我還沒有機會在我的任何項目中使用它們。

該項目為 Raspberry Pi 使用 WaveShare 7.5 英寸顯示器和 HAT。這個顯示器有很多不同的版本，但我使用的是基本的 800x480 黑白版本。

https://www.waveshare.com/7.5inch-e-paper-hat.htm

大腦：

該項目在 Raspberry Pi ZeroW 上運行，考慮到它的緊湊尺寸和 wifi 連接，它是完美的。所有的計算和代碼都是用 python 完成的；這包括收集潮汐/天氣數據、分析、圖像處理和寫入電子墨水顯示屏。該程序是一個循環，從兩個源中提取數據，對其進行分析，將其打印到顯示器上，然后休眠 10 分鐘并重復。

焊接 HAT 接頭的引腳

數據源：

天氣數據：

天氣是根據城鎮/城市的坐標直接從OpenWeatherMap.org中提取的。使用免費的 One Call API，我們可以在一個 json 文件中獲取當前、預報和歷史天氣數據。這是將打印到屏幕并用于確定所用天氣圖標的信息。

潮汐數據：

使用 noaa_coops python 包的本地 NOAA 站是一個很棒的工具，可讓您通過其簡單的 API 提取請求的數據。首先，您必須確定最近的本地站點，該站點會收集我們要查找的數據并獲取站點 ID 號。

從該站提取并分析過去 24 小時的潮位數據以創建一個繪圖，然后將其導出并保存為 png 以備后用。預測的潮汐時間也根據當地標準和日光時間提取。

為了顯示的目的，該圖實際上被保存為灰度，因為它不能顯示顏色。

圖像處理：

顯示的信息實際上是推送到屏幕的單個圖像文件，這意味著每次程序更新時都會創建一個新圖像（當前設置為 10 分鐘間隔）。它以與顯示器大小 (800x480) 相匹配的空白圖像開始，系統地在其上添加/粘貼了所有信息。我首先繪制了分隔不同部分的直線分界線，然后移至天氣。天氣圖標是根據提取的數據確定的；該圖標是從圖像庫中選擇的，調整大小，然后粘貼到適當的位置。之后添加潮汐數據，寫入高低時間并粘貼到先前生成的圖中。生成的圖像就是您在下面看到的。

“Tomorrow”和“Next-Next Day”原本是作為實際日期的占位符，但從來沒有費心去改變它們。

寫入電子墨水屏：

如上所述，生成一個圖像文件，然后通過 SPI 通信發送到顯示器。為此，首先需要對屏幕進行初始化，這要歸功于電子墨水 wiki上的源代碼，這很容易完成。刷新圖像時，顯示會在更新時閃爍。之后，重要的是讓屏幕進入“睡眠”狀態，以幫助防止長時間使用期間恒定電壓可能造成的潛在損壞。即使在斷電后，顯示器仍將保持圖像。