在過去的幾個月裏，我一直在研究怎麽做一個節能且小尺寸的氣象站。我希望它可以放在窗框上，在白天可以通過太陽光充電。
▼ 顯示屏效果展示
▼ 氣象站效果展示
以下是關于這個項目所需組件的詳細信息：
上面的概念圖提供了模塊互連的概覽。
太陽能電池爲能量收集模塊提供能量，該模塊將負責在太陽能電池板産生能量時爲LiPo電池充電。這種能量收集配置的特點之一是即使在太陽能電池板側的輸入非常低（低至0.5V）時也能工作，這使它非常適合室內能量收集。
盡管ESP32 S3具有良好的深度睡眠特性，但在此狀態下仍然需要微安培的電流。由于我們使用的是電子墨水屏顯示器，一旦更新完成，我們就不需要再向其提供能量了，直到需要下一次更新。考慮到需要將電流消耗保持在最低限度以防止電池耗盡，僅僅依靠ESP32的睡眠是不夠的，這就輪到TPL5110發揮作用了。
TPL5110模塊可以實現“幹淨”切斷電源，將待機消耗降低到納安培的數量級。TPL5110可以編程爲定期喚醒，一旦工作完成，ESP將向其發出“完成”信號，TPL5110將返回睡眠狀態並切斷電流。
爲了在啓用ESP32時將電流保持在盡可能低的水平，需要對ESP32 S3 Mini模塊進行一些更改。更改包括移除具有“高”靜態電流的RGB LED，並將集成電壓調節器更改爲更適合我們想要實現的目的的電壓調節器。這些步驟將在後面描述。
關于如何構建自己的氣象站的更多詳細信息還可以參考：
http://rsflightronics.com/solar-e-ink-weather-station
材料
1x ESP32 S3 Mini1x 三色電子紙2.13（SSD1680）擴展板3x 單晶太陽能電池147MW 4.15V – SM111K06L1x SPV1050微型太陽能電源管理器1 x TPL5110模塊1 x 3.7V 500mAh LiPo電池4030401 x TPS73733DCQR低壓降調節器1 x 1000uF 10V電解電容3D 打印材料2 x M2 * 4平頭自攻螺絲4 x M2 * 20平頭自攻螺絲步驟1：適配ESP32 S3 Mini模塊我們先移除下圖中標記的兩個組件：
通過移除集成的RGB LED，我們可以節省電流，並通過升級電壓調節器（下一步）擴展了電池範圍，使用了具有更低LDO的更好調節器。
移除兩個組件後，我們的板子應該看起來像下圖：
步驟2：電壓調節器我們下一步來焊接新的電壓調節器。
這邊使用的是TPS73733DCQR低壓降調節器。爲了將其集成到我們的模塊中，需要進行一些小改動。在這裏，我分享了對我有用的方法，但我相信可能還有更多（更優雅的）選擇。
以下引腳適用于TPS73733DCQR：
需要提到的一個重要點是，最後，我用更粗的電線替換了VBUS和+3V3。
步驟3：連接模塊我們可以繼續按照以下原理圖連接模塊：
對于布線，已經打印出來的底盤非常有幫助，因爲可以在所有模塊就位時更好地估計電線長度。
ESP32在這裏是一個耗電量大的組件，尤其是在嘗試建立WiFi連接時。當我把所有東西都裝好後，遇到了TPL5110無法保持MOSFET開啓的問題。在嘗試了幾個修複方法後，我最終在電池連接器上直接添加了一個1000uF電容器（見原理圖）。我嘗試了較小的值，但1000uF是唯一提供穩定可靠性能的。
步驟4：下一步工作一個專用的PCB，具有更優化的功耗和幾個附加功能，幾乎就已經准備好了。
3D打印文件可以在Thingiverse上下載：https://www.thingiverse.com/thing:6396535
步驟5：固件聲明我不對這個項目上運行的軟件負任何責任，原始源代碼由David Bird編寫，代碼可以在他的GitHub存儲庫中找到。
GitHub：https://github.com/G6EJD/ESP32-e-Paper-Weather-Display/tree/master
該項目的代碼適配版本可以在以下倉庫中找到：Solar_E_Ink_Weather_Station:https://github.com/rsappia/Solar_E-Ink_Weather_Station
確保owm_credentials.h已正確配置，好可以從www.openweathermap.org獲取天氣信息。
本項目的GitHub鏈接：https://github.com/rsappia/Solar_E-Ink_Weather_Station#readme
原文地址：https://www.instructables.com/Solar-E-Ink-Weather-Station/
項目作者：rsappiawf
譯文首發于：DF創客社區 https://mc.dfrobot.com.cn/thread-318132-1-1.html
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