Estación meteorológica solar ESP32: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Para mi primer proyecto de IoT, quería construir una estación meteorológica y enviar los datos a data.sparkfun.com.

Pequeña corrección, cuando decidí abrir mi cuenta en Sparkfun, no aceptaban más conexiones, así que elijo otro recolector de datos de IoT: thingspeak.com.

Continuo…

El sistema se colocará en mi balcón y recuperará la temperatura, la humedad y la presión del aire. El microcontrolador seleccionado para este proyecto es el microcontrolador FireBeetle ESP32 IOT suministrado por DFRobot.

Consulte la página wiki de DFRobot para obtener más información sobre este microcontrolador y cómo cargar el código usando Arduino IDE.

Todos los parámetros físicos vienen dados por el sensor BME280. También consulte la página wiki para obtener más información.

Para convertir el sistema en completamente "inalámbrico", la energía necesaria es proporcionada por dos paneles solares de 6V que pueden entregar 2W de potencia. Las celdas se conectarán en paralelo. La energía producida se almacena en una batería de iones de litio de polímero de 3,7 V con una capacidad de +/- 1000 mAh.

El módulo Solar Lipo Charger de DFRobot se encargará de la gestión energética.

Paso 1: componentes

Para este proyecto necesitará:

• 1x - DFRobot FireBeetle ESP32 IOT
• 1x - DFRobot Gravity - I2C BME280
• 1x - Ion de litio polímero DFRobot 3.7V
• 1x - Cargador de lipo solar DFRobot
• 2x - Panel solar de 6V 1W
• 1x - Tablero de perfilado
• 1x - Encabezado femenino
• 1x - Caja / caja
• Alambres
• Empulgueras

También necesitará las siguientes herramientas:

• Pistola de silicona
• Soldador
• Taladro

Paso 2: Montaje

El microcontrolador FireBeetle ESP32 IOT funciona con la batería de 3.7V que está conectada al cargador solar Lipo en el puerto de entrada de la batería. Las células solares están conectadas en los puertos PWR In. Los puertos Vcc y GND del microcontrolador FireBeetle ESP32 IOT están conectados a los puertos Vout del cargador solar Lipo.

La energía del BME280 es suministrada por el puerto de 3.3V en el microcontrolador FireBeetle ESP32 IOT. La comunicación se realiza a través de las líneas I2C (SDA / SCL).

Para arreglar todos los componentes de la caja, utilicé una placa perfilada, algunos encabezados y cables.

Para las células solares, solo usé pegamento caliente para fijarlas en la tapa superior de la caja. Dado que la caja ya tenía agujeros, no es necesario hacer más:)

Nota: Los diodos deben colocarse en los paneles solares para evitar dañarlos y descargar la batería.

Puedes leer más sobre esto en:

www.instructables.com/community/Use-of-diodes-when-connecting-solar-panels-in-para/

Paso 3: Código

Para que pueda utilizar mi código, son necesarios algunos cambios.

El primero es definir el nombre y la contraseña de su red wifi. El segundo es obtener una clave API de Thingspeak.com. Te lo explicaré a continuación. También puede definir un nuevo intervalo de sueño, si lo desea.

Thingspeak.com Si no tiene una cuenta de Thingspeak, deberá ir a www.thingspeak.com y registrarse.

Después de que se verifique su correo electrónico, puede ir a Canales y crear un canal nuevo. Agregue las variables que desea cargar. Para este proyecto, temperatura, humedad y presión.

Desplácese hacia abajo y presione "Guardar canal". Después de esto, puede hacer clic en Claves API. Y recupere la clave de escritura de la API. Luego agréguelo en su archivo de código.

Si todo está correcto, su estación meteorológica puede comenzar a enviar datos a su canal.

Paso 4: Conclusión

Como siempre en mis proyectos voy a dar cabida a futuras mejoras, esto no es diferente.

Durante el desarrollo, empiezo a preocuparme por el consumo de energía del sistema. Ya pongo el ESP32 y BME280 a dormir y aun así tengo un consumo de alrededor de 2mA !!! Siendo el BME280 el gran responsable de esto, probablemente necesitaré un interruptor para apagar completamente el módulo durante el modo de suspensión.

Otra característica interesante sería recuperar el voltaje de la batería. Después de algunas investigaciones y pruebas de algunas funciones internas del ESP32, nada funcionó. Así que probablemente agregaré un divisor de voltaje y lo conectaré a una entrada analógica y leeré directamente el voltaje. Por favor, avíseme si encuentra una solución mejor.

Por favor escríbeme si encuentras algún error o si tienes alguna sugerencia / mejora o pregunta. "No te aburras, haz algo"