Remote-Wetterüberwachung mit Raspberry Pi 3 & PubNub

In diesem Tutorial lernen Sie, wie Sie eine Echtzeit-Remote-Wetterstation mit einem Raspberry Pi 3, einem DS18B20 Temperatursensor, einem LCD-Display und PubNub für sofortiges Datenstreaming bauen.

Warum PubNub?

PubNub ist ein globales Data-Stream-Netzwerk, das über 300 Millionen vernetzte Geräte antreibt und monatlich mehr als 750 Milliarden Nachrichten streamt. Durch Nutzung von PubNubs Publish/Subscribe API können Sie Ihre Sensordaten in Sekunden in die Cloud pushen und auf jedem Gerät ansehen – ohne eigenes Backend.

Schritt 1: Komponenten beschaffen

Raspberry Pi 3 (jedes Modell mit WLAN funktioniert)
16×2 Zeichen LCD (HD44780 Controller)
DS18B20 One-Wire Temperatursensor
4,7 kΩ Pull-Up-Widerstand
LED (optionaler Statusindikator)
Breadboard und Jumper-Kabel (Male-Male, Male-Female)
Android-Smartphone und kostenloser PubNub Account
Computer für SSH-Zugriff

Der gesamte Code ist in Python 3 geschrieben. Falls Sie neu in Python sind, besuchen Sie Embedded Study für Einsteiger-Tutorials.

Schritt 2: Pi einrichten

Bevor Sie beginnen, installieren Sie ein Raspberry Pi OS Image (Raspbian) auf eine SD-Karte. Nach dem Booten per SSH verbinden (Standard-Credentials: User pi, Passwort raspberry). Terminal oder SSH-Client wie PuTTY nutzen.

GPIO-Pinout mit pinout.xyz verifizieren und DS18B20 wie folgt verdrahten:

VCC an 3,3 V
GND an Ground
Data an einen GPIO-Pin (z. B. GPIO4)
4,7 kΩ Widerstand zwischen VCC und Data zur Pull-Up der Leitung

LCD an den Pi im Standard 4-Bit-Modus anschließen (RS, E, D4-D7, VCC, GND und Backlight-Pins).

Schritt 3: Benötigte Libraries installieren

Terminal auf dem Pi öffnen und folgende Befehle ausführen:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python3 python3-pip python-dev
sudo pip3 install rpi.gpio

Adafruit LCD Library klonen und installieren:

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_CharLCD
cd Adafruit_Python_CharLCD
sudo python setup.py install

Schritt 4: Projekt herunterladen und ausführen

Projektdateien in ein dediziertes Verzeichnis auf dem Pi herunterladen. Zum Beispiel:

mkdir ~/weather_station
cd ~/weather_station
# Download-Befehl hier einfügen

Python-Skript ausführen, um Sensor auszulesen, LCD zu aktualisieren und Daten an PubNub zu publizieren:

python3 weather_station.py

Schritt 5: Daten anzeigen

PubNub Dashboard öffnen oder Mobile App nutzen, um den im Skript definierten Channel zu abonnieren. Sie sehen Live-Temperaturupdates alle paar Sekunden.