Raspberry Pi和Blinka供電的天氣雷達查看器

描述

描述

合并國家氣象局雷達圖像、Stamen Toner 地圖和 OpenWeather 數(shù)據(jù)，即天氣雷達！是一個 Raspberry Pi 和 Blinka 供電的天氣雷達查看器……裝在我在棚子里找到的一個時髦的模擬儀表箱中。

概述：

當那些夏季風暴或冬季暴風雪來襲時，查看天氣雷達以確定它們的方向和可能的強度會很方便。不想在我的網(wǎng)絡瀏覽器上打開另一個標簽，我制作了天氣雷達！作為我辦公桌的滲透雷達查看器！

連接到 Wifi，雷達！下載 NWS 雷達圖像，將它們疊加在地圖上，并播放 1 小時降水層的循環(huán)動畫。有了OpenWeather 數(shù)據(jù)，雷達！還顯示當前天氣狀況和未來幾天的預報。

撥動開關和 5 向?qū)Ш介_關允許在模式/頁面之間切換，而電位器則用作地圖的縮放旋鈕。

背景

最初，Weather Radar 最初是一個小型 CircuitPython 微控制器項目，使用舊 NWS 網(wǎng)站上的靜態(tài)雷達圖像很快就失控了（以及可用的 RAM）。

當我升級為使用 RaspberryPi Zero 時，NWS 升級了他們的雷達網(wǎng)頁，使其具有 HTML5、交互式地圖和開放地理空間聯(lián)盟 (OGC) 兼容層。這些圖層特別方便，因為它們可以通過簡單的 URL 請求（使用Web 地圖服務 WMS或 Web 要素服務 WFS 協(xié)議）為我們提供特定區(qū)域的原始雷達圖像。

NWS 有用地提供了他們提供的符合 OGC 的圖層的頁面，包括警報、警告和 200 多個氣象雷達站的圖層）。

方法：

對于美國給定的緯度和經(jīng)度，雷達！：

• 獲取最近的雷達站 ID（使用 Wea??ther API 服務）
• 使用雷達站 ID（例如 KJAX）獲取先前雷達層的元數(shù)據(jù)和時間（例如?，杰克遜維爾雷達站 1 小時降水層的XML GetCapabilities 文檔）。
• 使用GeoTiler 庫?（使用給定的縮放級別、地圖大小和地圖中心）生成平鋪底圖。
• 使用所有這些信息發(fā)出 WMS 請求并下載最后 5 - 10 個雷達圖像。
• 對于每個時間范圍，使用Pillow 成像庫組合基本地圖、雷達圖像和其他圖層和注釋。
• 顯示每個時間幀的組合圖像，以制作循環(huán)動畫。
• 使用緯度和經(jīng)度來獲取 OpenWeather 數(shù)據(jù)以進行一些額外的預測爵士樂。

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A) 使用起始緯度經(jīng)度坐標生成底圖（例如西雅圖的黑白雄蕊墨粉圖）。B) 雷達圖像添加在頂部，具有輕微的透明度。也是我們起始緯度多頭位置的標記。C）現(xiàn)在結(jié)合...

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代碼：

天氣雷達是用 Python 編寫的，支持 Blinka！

我正在慢慢地在天氣雷達上添加示例代碼！github頁面！

硬件：

• 天氣雷達！使用Raspberry Pi Zero W和2.4" Adafruit PiTFT HAT。Pi以無頭模式運行，HAT 用作使用Blinka和RGB 顯示庫的 SPI 屏幕。
• Adafruit PCF8591支持Pi ADC 從安裝在前面的電位計讀取模擬電壓，而撥動開關和 5 路導航開關連接到 Pi 的 GPIO 引腳。
• 對于額外的爵士樂，我還添加了一個Omzlo PiWatcher TB來幫助監(jiān)控 pi 并為天氣雷達提供開/關開關。
• [2021-06]：煎餅振動電機和Adafruit DRV2605L 觸覺電機控制器為惡劣天氣事件提供觸覺反饋/警報（項目日志：振動警報！）

案子：

這個箱子來自我 5 年前在我的棚子里發(fā)現(xiàn)的一個舊模擬儀表。我不完全確定它測量的是什么，因為電池和電子設備大部分都碎成了有毒的灰塵。盡管如此，外殼和螺絲仍然很完美，經(jīng)過徹底清潔并用一些木材填充物修補后，我給它涂了一層漂亮的天藍色油漆（......因為你知道......天氣）。

在內(nèi)部，Pi 和 PiTFT HAT 使用我設計和 3D 打印的底座連接到儀表外殼的殘余部分。一個便宜的放大鏡將屏幕放大一點，給人一種復古的感覺（尤其是從某個角度看時）。

盡管在我的手中分崩離析，但我也能夠重新使用其中一個原始撥動開關作為 5 向?qū)Ш介_關的旋鈕。與其他金屬開關和旋鈕一起，它有助于保持外殼的復古美感！

控制界面特寫。從左到右，一個厚實的金屬撥動開關、一個 5 向?qū)Ш介_關（帶有一個由金屬撥動開關制成的旋鈕）和一個帶有拉絲金屬旋鈕的電位器。

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未來的改進：

• 為未解釋的電源添加電池和充電電路。這在停電時的嚴重雷暴期間特別方便。
• 可以使用Adafruit I2C QT 旋轉(zhuǎn)編碼器板上的旋轉(zhuǎn)編碼器代替連續(xù)旋轉(zhuǎn)電位器（連接到 PCF8591 ADC）來控制地圖縮放功能。

參考和歸屬：

• 來自國家氣象局的雷達圖像，來自OpenWeather的天氣數(shù)據(jù)。
• Stamen Toner?在(CC-BY-SA)下的地圖，由GeoTiler python 庫進行了寶貴的處理?。
• Blinka 處理的 CircuitPython 庫。