便携式迷你气象站：实时气象更新与网络配置

概述

便携式迷你气象站是一款紧凑多功能设备，设计用于提供实时气象更新、温度读数和其他大气细节。该项目采用ESP12F微控制器和1.5英寸TFT显示器，将现代技术与时尚设计结合在一起。气象站直接从OpenWeatherMap获取天气数据，确保信息的准确性和时效性。

这款气象站的独特之处在于其网络配置门户，使用户能够毫不费力地个性化设置。无论是调整Wi-Fi凭据、城市代码、UTC时间偏移、显示亮度还是天气更新间隔，所有内容都可以在ESP12F的EEPROM内存中配置并保存，以便持久使用。

PCBWAY的支持

这个项目得以实现，离不开PCBWay的巨大支持和赞助。他们的帮助让我把我的想法变为现实，我对他们对DIY和创客社区创作者的支持表示感谢。感谢PCBWay对这个项目的信任！

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关键特性：

便携式设计：

一款紧凑轻便的气象站，由ESP12F供电，方便随身携带和在任何地方使用。1.5英寸TFT显示器： 一个亮丽的彩色屏幕，以易于阅读的格式显示实时天气、温度、风速和风向。网络门户进行配置： 用户可以通过用户友好的网络门户配置Wi-Fi设置、城市代码、UTC时间、亮度和天气更新间隔。EEPROM数据存储： 配置设置保存在ESP12F的EEPROM中，确保在电源循环后数据保持。实时天气更新： 使用OpenWeatherMap API获取数据，包括温度、湿度、风速/方向和天气条件。可定制显示： 亮度、城市特定数据和更新间隔可以根据用户偏好进行调整。现代审美： 封装在一个3D打印的时尚外壳中，将功能与美感相结合。

技术规格

1.微控制器： ESP12F (ESP8266)

内置Wi-Fi，无缝无线通信。32位处理器，运行速度为80 MHz（可超频至160 MHz）。4 MB板载Flash存储器，用于程序和数据存储。集成TCP/IP协议栈。

2.显示： 1.5英寸TFT LCD

分辨率：128x128像素，图像清晰。SPI接口，快速可靠的数据传输。显示天气数据、时间、温度和风信息。通过网络门户调整亮度。

3.无线模块： Wi-Fi（2.4 GHz）

IEEE 802.11 b/g/n兼容性。支持接入点（AP）和站点（STA）模式。实时从OpenWeatherMap API获取天气数据。

4.电源： AMS1117 3.3V电压稳压器

输入电压范围：5V为ESP12F和TFT显示器提供稳定的3.3V输出。低压降稳压器，用于高效的电力管理。

5.存储： EEPROM

保存用户配置的设置，如Wi-Fi凭据、城市代码、UTC偏移和亮度。在电力损失后确保设置的持久性。

6.尺寸和重量：

尺寸：60 mm x 40 mm x 30 mm。重量：约120g（包括外壳）。

7.外壳： 3D打印的外壳

时尚、紧凑、现代设计。高品质的PLA/ABS材料，具有耐用性。精确的开口，用于显示和USB C端口。

组件

3D打印 零件:

1.顶盖:

请参见下面的附件来下载顶盖的stl文件

2.后盖:

请参见下面的附件来下载后盖的stl文件

电子元件:

以下是在此项目中使用的所有电子元件

微控制器

1.ESP-12F (ESP8266MOD) Wi-Fi模块

套餐:

WIFIM-SMD_ESP-12F-ESP8266MOD数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZrAF5

集成电路 (ICs)

1.AMS1117-3.3电压调节器

套餐: SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZIaWB

2.CH340C USB-to-Serial IC

套餐: SOP-16_L10.0-W3.9-P1.27-LS6.0-BL数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZrAzw

连接器和显示器

1.ST7789 TFT显示器 (1.54英寸)

套餐: ST7789_TFT_1.54数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZrADI

2.USB-C连接器 (6-pin)

套餐: USB-C-SMD_TYPE-C-6PIN-2MD-073数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZIaLB

晶体管和MOSFETs

1.SS8050-H晶体管

套餐: SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR数量: 2购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZrAAi

2.AO3401 MOSFET

套餐: AO3401数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZrAAi

电阻

1. 200R电阻

套餐: R0603数量: 1购买链接:https://s.daraz.pk/s.ZIah5

2. 12k电阻

套餐: R0603数量: 10购买链接:https://s.daraz.pk/s.ZIah5

3. 5.1k电阻

套餐: R0603数量: 2购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZIah5

4. 1k电阻

套餐: R0603数量: 1购买链接: https://s.daraz.pk/s.ZIah5

电路图

1. MCU (ESP-12F)

ESP-12F (U1):

这是运行天气站固件的核心微控制器模块。它支持Wi-Fi，用于获取天气数据并控制连接的外设。电容器 (C5, 0.1 µF): 充当解耦电容器，过滤电源的高频噪声。上拉电阻 (R12, R13, R14等): 确保在启动或操作期间某些GPIO引脚上的适当逻辑电平。连接器 (REST, ADC, GPIOs): 这些连接到各种组件，如TFT显示器，确保适当的通信。

2. USB至串行 (CH340C)

CH340C (U4):

此芯片处理USB至串行通信，允许通过USB编程和调试ESP-12F。电容器 (C4, 0.1 µF): 为CH340C的操作提供稳定性。电阻 (R1, 200 Ω): 限制电流以保护CH340C。晶体管 (Q1和Q2): 用于在编程或调试期间重置ESP-12F模块。电阻 (R2和R3): 控制晶体管的基底以启用重置功能。

3. 电源输入 (USB Type-C)

在您的手机上，打开Wi-Fi设置，寻找一个名为DIY TECHOS的网络。连接到DIY TECHOS，它将自动打开web配置门户。点击配置Wi-Fi，将出现一个设置菜单。选择你的Wi-Fi网络并输入密码。你也可以选择手动添加你的Wi-Fi详细信息。

3. 输入城市代码：

找到您的城市代码：

打开浏览器，访问OpenWeatherMap。在搜索栏中使用正确的拼写搜索你的城市。该网站将显示你的天气数据。检查顶部的URL；城市代码将在超链接的末尾。在web配置门户的城市代码字段中输入这个城市代码。

4. 设置国家UTC：

确定您的国家的UTC：

打开浏览器，在Google上搜索[您的国家]的UTC。在国家UTC字段中输入检索到的UTC值。

5. 调整其他设置：

设置LCD亮度等级（在10和100之间）。选择天气更新间隔（在10和60分钟之间）。

6. 保存和更新：

点击保存以应用设置。根据您的互联网速度，气象站将需要5-8秒钟的时间来显示更新的天气信息。

好消息：

在断电的情况下，您不需要重新配置设置，因为所有的设置都保存在EEPROM中，以便持久存储。