Estación meteorológica
Cómo montar una estación meteorológica
Juan Antonio Villalpando

-- Tutorial de montaje y configuración --

Volver al índice del tutorial  

____________________________

30.- Comprar la estación y configurarla con Raspberry Pi.

- En los tutoriales 1 y 2 hemos visto los detalles de la estación:

1.- Caracteristicas, compra e instalación.

2.- Veamos los sensores.

en los tutoriales 3 y siguientes vimos como configurarla con el programa Cumulus que funciona en Windows.

Ahora vamos a ver la estación configurada en Raspberry Pi.

______________________________
1.- Raspberry Pi y Fine Offset WH1080 (FWS-20)

- Hemos visto en tutoriales anteriores que la estación FWS-20 (Fine Offse WH1080) puede funcionar bastante bien con Windows y Cumulus, también con LINUX, el problema es que debe estar el ordenador continuamente encendido para captar los datos y enviarlos a internet. Supongamos que el ordenador consume 100 W, a lo largo del día y de los meses nos costar un buen dinero mantenerlo encendido.

- Si utilizamos un Raspberry Pi, necesitaremos mucha menos potencia, esa es la idea de poner un Raspberry Pi en vez de un ordenador con Windows o Linux.

- El RP, se alimenta con 5V y aproximadamente 1A, es decir consumirá unos 5W.

- Raspberry Pi es un pequeño ordenador, viene a costar unos 40 €. Hay dos modelos el A y el B. El B es mejor que el A.

- En estos momentos uno bueno sería el Raspberry Pi 3 Model B+ (Febrero- 16 1.2 GHz 64-bit quad-core). Es conveniente que tenga 4 conectores para USB.

- Hay Raspberry Pi Zero por 4 €, pero este no lo vamos a utilizar.

- EL RBP tiene un conector RJ45 para conectarse a internet por cable, pero...

- ...sería conveniente que también un USB Wifi. (es barato). De esta manera también tenemos la posibilidad de conectarlo a internet por Wifi. (En nuestro tutorial no hace falta este dispositivo Wifi porque conectaremos con cable RJ45))

- Podríamos tener un teclado-ratón USB o bien teclado y ratón por Bluetooth, para poder escribir. Aunque también se puede conectar un teclado y un ratón por cable, cada uno en su USB, ya que el RB B+ tiene 4 conectores USB. (En nuestro tutorial no utilizaremos teclado ni ratón)

- Se puede disponer de un monitor con entrada HDMI y su respectivo cable. (En nuestro tutorial no necesitaremos monitor)

- La alimentación es de 5V y 1A, con un conector micro USB como los utilizados para cargar el móvil.

- 40 Pin GPIO, son conexiones de Entrada y Salida, se puede utilizar como el Arduino, podemos conectar LED, sensores, interruptores,... y programarlo de manera parecida al Arduino. Por ahora no los utilizaremos.

- Modelo A
- Modelo B
- Modelo B+
- Modelo Pi 2 B
- Modelo Pi 3

- SdCard

Las tarjetas SdCard tienen un número, en el recuadro amarillo de la figura es de Clase 4. Ese número indica la velocidad a la cual se leen los datos. Con las de Clase 4 funcionan bien, pero si la puedes encontrar de Clase 10 notarás la diferencia de velocidad. Puedes utilizar SdCard o miniSdCard.

- ¿Dónde compro un Raspberry Pi?

- Lo puedes comprar en cualquier sito que lo vendan.

- ¿Hay clones?

- Sí hay clones más baratos, consulta esta web.

NOTA IMPORTANTE: Podemos configurar el RBP sin conectar teclado ni ratón ni monitor ni Wifi.
En este tutorial no es necesario ninguno de esos tres elementos.

Solamente lo conectamos a nuestro Router por un cable de red con conectores RJ45 y desde nuestro Windows podemos configurar RBP. Lo haremos mediante SSH (parecido a Telnet), desde una pantalla negra de texto en Windows con el Putty y escribiremos órdenes para onfigurar el RBP. Es decir, para nuestras pretensiones solo necesitaremos el RaspBerry Pi y un cable para conectarlo al Router de internet por RJ45.

_____________________________________________________________
2.- Grabación del sistema operativo del Raspberry Pi en una tarjeta SdCard.

- Cuando lo compremos deberíamos consultar al vendedor si disponen de la tarjeta SdCard donde viene el Sistema Operativo instalado. Si no tienes esa tarjeta deberás comprar una de unos 8 GB o 16 GB y grabarle la imagen del S.O.. Si compras la tarjeta vacía es fácil grabarse la imagen del sistema operativo.

- Si no tienes la tarjeta entra en la web de RB y baja el instalador NOOBS (1 GB) que es un sencillo instalador para instalar el SO Raspbian en la SdCard.

- He puesto un tutorial de instalación de la Raspberry Pi en la tarjeta SdCard, en:

Instalación de Raspberry Pi y Weewx.

en ese tutorial está explicada la instalación con más detalles. Hay detalles que están explicadas en esa página y también en ésta, en fin... ve a esa página, mira un poco y luego vuelves para aca...

Jessie

Raspbian es el sistema operativo que instalamos. La tarjeta Raspberry Pi junto con el sistema operativo Linux-Debian. Los nombres de las versiones están escogidos según los personajes de Toy Story. Version Code name Release date Toy Story character 1.1 Buzz 1996-06-17 Buzz Lightyear 1.2 Rex 1996-12-12 Rex (el dinosaurio) 1.3 Bo 1997-06-05 Bo Peep 2.0 Hamm 1998-07-24 Hamm (el cerdito) 2.1 Slink 1999-03-09 Perrito Slinky 2.2 Potato 2000-08-15 Sr Cabeza de patara 3.0 Woody 2002-07-19 Woody the cowboy 3.1 Sarge 2005-06-06 Sargento de los soldados Bucket O 4.0 Etch 2007-04-08 Etch, el Etch-A-Sketch 5.0 Lenny 2009-02-14 Lenny, los prismáticos. 6.0 Squeeze 2011-02-06 Squeeze toy aliens 7 Wheezy 2013-05-04 Wheezy el pinguino 8 Jessie 2015-04-26 Jessie la vaquera 9 Stretch - Rubber el pulpo defToy Story 3 10 Buster - El perrito de Andy   Sid "unstable" El niño malo del vecino

______________________________
3.- Comunicación entre la Raspberry Pi y nuestro ordenador con Windows. Putty.

- Nuestro ordenador y la Raspberry Pi se van a comunicar con SSH (parecido a Telnet), para ello vamos a bajarnos el programa Putty:

- http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html

- No hace falta instalarlo, solo con pulsar Putty.exe ya arranca.

------------------------------------

- Conecta el RBP mediante un cable de cargador de móvil, 5 V 1 A, conector micro USB.

- Conecta el RBP mediante un cable con RJ45 al Router de tu ordenador.

- Tu ordenador le asignará una IP al RBP.

- Debes conocer cuál es esa IP. Puedes entrar en la configuración de router y verla.

Para ver las IP de tu red también puedes hacerlo con aplicaciones como Colasoft MAC Scanner

- También puedes conectar un cable HDMI del RBP a un monitor. Reiniciar la RBP, entras en modo texto y escribes esta orden:

ifconfig

En mi caso: 192.168.1.13

Tengo conectada también Wifi USB, por eso me sale wlan0

- (Podemos desconectar el RBP del monitor HDMI, ya que todo el proceso lo haremos por Putty desde nuestro ordenador con Windows).

- Una vez conocida nuestra IP arrancamos el Putty.

- Escribimos nuestra IP, el Puerto: 22 y marcamos SSH.

login as: pi
pasword: raspberry (la contraseña no se muestra cuando se escribe)

____________________________
4.- Comandos de Linux

Más adelante veremos:

- De esta manera podemos controlar al RBP desde nuestro ordenador con Windows utilizando el modo texto.

_________________________________

5.- Otra cosa recomendable, instala en tu Windows el cliente FTP Filezilla.

- Bajas el Cliente FTP Filezilla, gratuito:

https://filezilla-project.org/download.php

- Escribimos la IP del RBP, el usuario: pi con la contraseña: raspberry. Puerto 22.

- Podremos pasar archivos desde nuestro ordenador al Raspberry Pi y viceversa.

_____________________________
6.- Instalación del programa Weewx en el Raspberry Pi.

NOTA IMPORTANTE:

En nuestro estudio solamente utilizaremos la centralita, no utilizaremos el mástil con los sensores. Trabajaremos en nuestra mesa con la centralita conectada al Raspberry Pi y éste al router.
La centralita solamente nos mostrará: temperatura interna, humedad interna y presión. Los demás datos no nos hace falta por ahora.

Es más cómodo trabajar solamente con la centralita, ya cuando consigamos que todo funcione bien, acercaremos el mástil con los sensores.

Vamos a instalar un programa llamado Weewx que tomará los datos de la estación y los mostrará en una web.

- Conectamos la estación como indico en el dibujo de arriba.

- Volvemos a entrar en el RBP mediante Putty.

- Escribe la siguiente orden: lsusb

- Saldrán los dispositivos USB conectados al Raspberry Pi. El Dream Link WK1080 Weather Station es la estación.

- Instalamos:

Para que se vea información del almanaque:

Si instalas el módulo pyephem weewx generará información sobre el sol, la luna, venus, marte, júpiter, etc, esto es lo que en el código llama almanaque.

Se debe instalar esto: # optional for extended almanac information: sudo apt-get install python2.7-dev sudo apt-get install python-pip sudo pip install pyephem

Durante el proceso de instalación nos pedirá datos de nuestra estación, en caso de equivocarnos no hay ningún problema porque se pueden cambiar más tarde. Para cambiar de una parte a otra de esa pantalla, pulsa la tecla de TABULADOR en tu teclado. Nuestra estación es la FineOffsetUSB El modelo de la estación: WH1080 Para reiniciar Weewx utilizaremos esta orden: sudo /etc/init.d/weewx restart

_____________________________
7.- En un navegador web.

- Vamos a un navegador web y escribimos la dirección del RBP.

- Si sale esto, significa que el servidor Apache está funcionando.

- Ahora escribimos:
(Esperar como 5 minutos para Weewx tome los datos iniciales.)

192.168.1.13/weewx

- Si sale esa página, está funcionando el Weewx.

- El weewx tarda como 5 minutos en enviar una nueva información, espera un poco que actualice.

- Observa que solo sale la temperatura interna, ya que solo estoy utilizando la centralita sin los sensores externos.

- Más adelante veremos cómo modificar los archivos /etc/weewx/skins/Standard/index.html.tmpl y /etc/weewx/weewx.conf para ver la humedad interna y la presión.

_____________________________
8.- Ver los datos en Putty.

- Datos meteorológicos: cd /etc/weewx sudo wee_device --current   Ver si todo está funcionando bien: sudo tail -f /var/log/syslog   - Reinicio de weewx: sudo /etc/init.d/weewx start - Ver si los archivos web están: sudo ls -ali /var/www/weewx - Reiniciar apache sudo /etc/init.d/apache2 restart Probar también: cd /etc/weewx sudo wee_device --info cd /etc/weewx sudo wee_device sudo weewx weewx.conf

_____________________________
9.- Curioseemos.

- Escribimos: cd /var/www ls cat index.html Veremos el contenido del archivo que sale cuando ponemos en el navegador: 192.168.1.13

________________________________________
10.- Contenido del archivo de configuración del Weewx (weewx.conf). nano.

cd /etc/weewx
ls
apache logrotate.d logwatch rsyslog.d skins weewx.conf weewx.conf.dist

cat weewx.conf

Para modificar el archivo lo hacemos con el Editor de texto nano:
(NOTA: más adelante bajaremos este archivos a nuestro Windows, lo modificaremos y lo volveremos a subir al RBP).

sudo nano /etc/weewx/weewx.conf

Para utilizar las letras del menú, debemos pulsar la tecla Control del teclado del ordenador (^), y luego una tecla, por ejemplo la O, grabaría el archivo.

Control y la X, para salir sin guardar.

Podemos cambiar el archivo para que el primer día de la semana sea el lunes.

---------------------------------------
11.- Aquí están las plantillas.

cd /etc/weewx/skins/Standard
ls
sudo nano index.html.tmpl

Podemos modificar esa plantilla para tener otra presentación.

Las plantillas son archivo que terminan en .tmpl

Se pueden crear nuevas plantillas con otros nombre de la forma: ejemplo.html.tmpl, escribiendo dentro los distintos tag.

En esta dirección podemos ver los tag de las plantillas:

Consultar estas dos direcciones:

http://www.weewx.com/docs/customizing.htm#Databases

http://www.weewx.com/docs/customizing.htm#Changing_the_unit_system

- En otro tutorial seguimos estudiando las plantillas: 34_configura_plantillas.htm

_________________________________________
12.- Pasar la plantilla a nuestro ordenador, modificarla con Windows y volverla al Raspberry Pi.

- En vez de editar y modificar los archivos de configuración y plantillas directamente con el Putty y el editor de texto nano, podemos bajar el archivo por FTP a nuestro ordenador con Windows, modificarlo con un editor de texto en Windows y después volverlo a subir por FTP al Rasperry Pi.       - Una vez el archivo index.html.tmpl en nuestro ordenador, lo mejor sería quitarle la parte final y dejarlo como: index.html - Modificamos con el Dreamweaver u otro programa el index.html y cuando lo terminemos volvemos a llamarlo index.html.tmpl - Al pasar el archivo modificado al Rasperry Pi mediante FTP, posiblemente no podamos y nos de error de permiso denegado y Transferencia fallida. - Eso es debido a que esos archivos pertencen al root y desde FTP no podemos modificarlo, a menos que entremos como root. - Vamos a cambiar permisos...

- Vamos al Putty.
-------------------------------------------------------------------------

- Cambiar los permisos a un archivo.

cd /etc/weewx/skins/Standard

ls -ali

sudo chmod 777 index.html.tmpl

ls -ali

Ya podemos subirlo porque le hemos cambiado los permisos que tenía:
rwxr--r--
a
rwxrwxrwx

- Ahora sí podemos subir el archivo por FTP.

- Si queremos dejar los permisos que tenía previamente al cambio, ponemos:

sudo chmod 644 index.html.tmpl

-------------------------------------------------------------------------

- Cambiar los permisos a un directorio.

Si queremos crea archivos nuevos, debemos cambiarle los permisos al directorio Standard

cd /etc/weewx/skins

ls -ali

sudo chmod 777 Standard

ls -ali

Ya podemos subirlo porque le hemos cambiado los permisos que tenía:
rwxr-xr-x
a
rwxrwxrwx

- Ahora sí podemos subir el archivo por FTP.

- Si queremos dejar los permisos que tenía previamente al cambio, ponemos:

sudo chmod 755 index.html.tmpl

_______________

__________________________________________
13.- ¡¡¡Solo me sale la temperatura interna!!!

- Como he comentado anteriormente, si solo estás utilizando la centralita, solamente saldrá la temperatura interna.

- Para que salga la humedad, vamos al archivo index.html.tmpl

- Lo editamos y cambiamos donde pone:

$current.outHumidity por: $current.inHumidity

$current.baromete por: $current.pressure

$trent.outHumidity por: $tren.pressure

- Reiniciamos: sudo /etc/init.d/weewx start
y veremos la humedad interna.

- La presión no la verás, ya lo arreglaremos...

__________________________________________
14.- ¡¡¡No me sale la presión!!!

- Esto es un poquito más complicado, vamos a verlo en otra página: Ver la presión.

- Una cosa es la presión y otra es el barómetro.

- La presión es el dato que se obtiene desde la centralita.

- El barómetro es un cálculo que hace el programa utilizando parámetros como la presión y la temperatura.

__________________________________________
15.- No me salen las páginas web.

- Es posible que todo esté funcionando correctamente pero no salgan las páginas web cuando pones... 192.168.1.15/weewx en tu navegador web.

- Puede ser debido a la versión del Apache.

- En algunas versiones el directorio de inicio de Apache era: /var/www

también puede ser: /var/www/html

- Para arreglarlo vamos a

sudo nano /etc/weewx/weewx.conf

cambiamos

# Where the generated reports should go, relative to WEEWX_ROOT
# HTML_ROOT = /var/www/weewx
HTML_ROOT = /var/www/html/weewx

Reincia el weewx, el apache, incluso apaga y enciende el Raspberry Pi.

__________________________________________
16.- Registrar la estación en Weewx

Podemos ver nuestra estación registrada en weewx en la siguiente dirección:

http://weewx.com/stations.html

si queremos que se vea la nuestra, vamos al archivo de configuración weewx.conf y ponemos la línea en true

[StdRestful]
[[StationRegistry]]
register_this_station = True

- Tambien podemos registrar nuestra estación en:

- AWEKAS

[StdRestful]
[[AWEKAS]]
enable = true
username = kio4
password = XXX

- PWS

[StdRestful]
[[PWSweather]]
enable = true
station = kio4
password = XXX

- Weather Underground

[StdRestful]
[[Wunderground]]
enable = true
station = kio4
password = XXX
rapidfire = False

________________________
17- Desinstalar weewx

sudo dpkg -r weewx

sudo rm -r /var/lib/weewx
sudo rm -r /var/www/weewx

sudo dpkg --purge weewx

Archivos:

______________________________________________________
Cosas que me pasaron durante la instalación.

- Se me olvidó cargar el Python:

- Intenté reiniciar Rasperry Pi con esta orden: sudo reboot y se me quedó bloqueado. No utilices esta orden para reiniciar.

_____________________________________________

Vamos a configurar el Wifi del Raspberry Pi.

Lo veremos en el siguiente tutorial.

___________________________________________________
Siguiente tema: 31.- Raspberry Pi en Wifi.