如何使用 D1 Mini 和 BME280 製作 DIY HomeKit 氣象站

我們今天要構建的支持 HomeKit 的智能氣象站與官方 Elgato Eve Degree 的工作原理類似，後者的成本約為 80 歐元。這是一個完全自製的氣象站，您可以以不到 10 美元的價格製作並與 iOS 和 macOS 設備（例如 iPhone、iPad 和 MacBook）上的 Apple Home 應用程序集成。它還適用於智能家居自動化軟件，例如 Home Assistant。

你需要的東西

要為 Apple HomeKit 構建這個市場 DIY 氣象站，它被認為是 Elgato Eve Degree，您需要以下組件：

• D1 Mini 或 NodeMCU (ESP8266) 板
• BME280溫濕度氣壓傳感器模塊
• SSD1306（0.96″或1.3″，128×64）OLED顯示屏（可選）
• 一些跳線
• 烙鐵和錫
• macOS 或 Windows PC 或筆記本電腦
• 微型 USB 數據線
• 5V USB供電
• 3D 打印外殼（來自Printables上的設計）以容納組件

刷寫固件

為了製作這個 DIY 氣象站，我們將使用HomeKid的固件。為此，您需要訪問 macOS 或 Windows 系統和微型 USB 數據線。刷入固件的說明如下：

在 macOS 上

1. 下載NodeMCU-PyFlasher.dmg程序（來自GitHub）並在您的 macOS 系統上運行它。
2. 使用微型 USB 電纜將 D1 Mini 或 NodeMCU 板連接到您的 macOS 機器，然後選擇Serial port。
3. 單擊瀏覽並選擇main.bin文件 ( GitHub )。
4. 在波特率中，選擇115200。
5. 選擇四路 I/O (QIO)。
6. 選擇擦除閃存，是的，擦除所有數據。
7. 最後，單擊Flash NodeMCU按鈕。一段時間後，連接的 D1 Mini 或 NodeMCU 將被刷新。

在 Windows PC/筆記本電腦上

1. 使用微型 USB 電纜將 D1 迷你板連接到系統。
2. 下載 Espressif Flash 下載工具並解壓縮 zip 文件夾。
3. 打開解壓縮的文件夾並運行flash_download_tool_xx.exe文件。
4. 芯片類型選擇ESP8266，點擊確定。
5. 單擊前三個複選框並執行以下操作，
   • 在第一個字段中鍵入0x0000，然後單擊三個點以選擇rboot.bin文件（GitHub 下載）。
   • 在第二個字段中鍵入0x1000並選擇blank_config.bin文件（GitHub 下載）。
   • 在第三個字段中鍵入0x2000並選擇main.bin文件 ( GitHub )。
6. 然後選擇以下選項，
   • 波特率：115200。
   • 閃存大小：4MB。
   • 閃光燈模式：DIO 或 QIO。
   • SPI 速度：40MHz。
7. 選擇連接 D1 Mini 或 NodeMCU 板的COM端口。單擊開始。這將開始刷新連接的 D1 Mini 或 NodeMCU 板上的固件，最多可能需要兩分鐘才能完成。
   

固件成功刷新後，您需要通過斷開 USB 電源重新啟動設備，然後按照接下來的說明將開發板連接到 Wi-Fi 網絡。

連接到 Wi-Fi 網絡

關閉 Flash 下載 工具並將 D1 Mini 連接到電源適配器或您的系統。

• 在您的 iOS 設備（例如 iPhone）中，打開 Wi-Fi 設置並連接到HomeKid-XXXX Wi-Fi AP。使用密碼12345678。
• 在登錄窗口中，點擊您的 WLAN 網絡，然後輸入 Wi-Fi 密碼。點擊加入。該設備將停止 AP，與您的智能手機斷開連接，並使用您提供的密碼連接到您的 Wi-Fi 網絡。

如果 WLAN 網絡密碼錯誤，設備將在一段時間後重新啟動接入點 (AP)。您可以重新連接到 AP 並輸入正確的密碼。

連接組件

請參考下圖將 BME280 和 SSD1306 OLED 顯示器連接到 D1 Mini 或 NodeMCU 板。

• 將D1引腳連接到BME280的SCL引腳。
• 將D2引腳連接到BME280的SDA引腳。
• 將D5引腳連接到SSD1306 OLED顯示器的SDA引腳。
• 將D7引腳連接到SSD1306 OLED顯示器的SCL引腳。
• 將3.3V引腳連接到BME280和SSD1306 OLED顯示器的VCC和VIN引腳。
• 將G引腳連接到BME280和SSD1306 OLED顯示器的GND引腳。

將氣象站添加到 Apple Home App (HomeKit)

將微型 USB 數據線連接到 D1 Mini 或 NodeMCU，然後在您的 iPhone、iPad 或 MacBook 上打開 Home 應用程序。然後按照以下步驟將支持 HomeKit 的 DIY 氣象站作為附件添加到家庭應用程序。我們製作的氣象站將被識別並添加為非官方配件。但是，它的工作方式類似於 Apple HomeKit 的官方 Elgato Eve Degree 傳感器。

1. 打開 Home 應用程序，點擊+圖標，然後選擇添加配件。
2. 點擊更多操作…按鈕，然後點擊發現的溫度/濕度傳感器附件。
3. 點擊仍然添加，然後輸入代碼02182017。點擊繼續。
4. 選擇您要安裝和使用氣象站的位置或房間，然後點擊繼續按鈕。
5. 您可以編輯或更改 DIY 氣象站配件的名稱。點擊繼續 > 完成。
6. 溫度和濕度值將開始顯示在房間名稱下方。您可以隨時點擊附件打開控制面板並編輯氣象站傳感器的屬性。

要查看氣壓值和高度，您需要在 iOS 設備上安裝 Eve for HomeKit 應用程序。這個應用程序提供了一個更好、更直觀的用戶界面。強烈建議您安裝該應用程序以使用這個非官方的 DIY HomeKit 配件，就像我們添加了 Elgato Eve DIY HomeKit 運動傳感器一樣。

解決常見問題

如果遇到以下一個或多個問題，則需要重新刷寫固件：

1. 無線 AP 不可見或在 Wi-Fi 設置中找不到HomeKid-xxxx AP。
2. 氣象站在 Apple HomeKit 應用程序中不可見。

在這種情況下，使用閃存工具擦除 D1 Mini 或 NodeMCU 板並使用 HomeKidd 固件重新閃存微控制器板。

最實惠的家庭氣象站

您可以構建並使用這個經濟實惠的 DIY HomeKit 氣象站來測量您當前位置或房間內的溫度、濕度和氣壓。當溫度升高或降低到特定值時，您可以使用此傳感器進一步自動化 Home 應用程序中的其他設備，例如風扇或 HVAC 裝置。您還可以將此傳感器添加並集成到 Home Assistant 服務器中，並為您的智能家居創建多個自動化。