ThingSpeak, ESP32 y temperatura y humedad inalámbricas de largo alcance: 5 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

En este tutorial, mediremos diferentes datos de temperatura y humedad utilizando el sensor de temperatura y humedad. También aprenderá a enviar estos datos a ThingSpeak. Para que puedas analizarlo desde cualquier lugar para diferentes aplicaciones

Paso 1: hardware y software necesarios

Hardware:

• ESP-32: El ESP32 facilita el uso de Arduino IDE y Arduino Wire Language para aplicaciones de IoT. Este módulo ESp32 IoT combina Wi-Fi, Bluetooth y Bluetooth BLE para una variedad de aplicaciones diversas. Este módulo viene completamente equipado con 2 núcleos de CPU que se pueden controlar y alimentar individualmente, y con una frecuencia de reloj ajustable de 80 MHz a 240 MHz. Este módulo ESP32 IoT WiFi BLE con USB integrado está diseñado para adaptarse a todos los productos ncd.io IoT. Monitoree sensores y relés de control, FET, controladores PWM, solenoides, válvulas, motores y mucho más desde cualquier parte del mundo utilizando una página web o un servidor dedicado. Fabricamos nuestra propia versión del ESP32 para adaptarse a los dispositivos NCD IoT, ¡ofreciendo más opciones de expansión que cualquier otro dispositivo en el mundo! Un puerto USB integrado permite una fácil programación del ESP32. El módulo ESP32 IoT WiFi BLE es una plataforma increíble para el desarrollo de aplicaciones de IoT. Este módulo ESP32 IoT WiFi BLE se puede programar usando el IDE de Arduino.
• Sensor de temperatura y humedad inalámbrico de largo alcance IoT: Sensor de humedad de temperatura inalámbrico de largo alcance industrial. Grado con una resolución de sensor de ± 1,7% RH ± 0,5 ° C. Hasta 500, 000 transmisiones de 2 pilas AA. Mide -40 ° C a 125 ° C con baterías que sobreviven a estas clasificaciones. Rango LOS superior de 2 millas y 28 millas con antenas de alta ganancia. Interfaz para Raspberry Pi, Microsoft Azure, Arduino y más.
• Módem en malla inalámbrico de largo alcance con interfaz USB

Software utilizado

• IDE de Arduino
• ThingSpeak

Biblioteca utilizada

• Biblioteca PubSubClient
• Wire.h

Cliente Arduino para MQTT

Esta biblioteca proporciona un cliente para realizar mensajes simples de publicación / suscripción con un servidor que admita MQTT

Para obtener más información sobre MQTT, visite mqtt.org.

Descargar

La última versión de la biblioteca se puede descargar desde GitHub

Documentación

La biblioteca incluye varios bocetos de ejemplo. Consulte Archivo> Ejemplos> PubSubClient dentro de la aplicación Arduino. Documentación completa de la API.

Hardware compatible

La biblioteca utiliza la API de cliente Ethernet Arduino para interactuar con el hardware de red subyacente. Esto significa que simplemente funciona con un número creciente de placas y escudos, que incluyen:

• Ethernet de Arduino
• Escudo Ethernet Arduino
• Arduino YUN: use el YunClient incluido en lugar de EthernetClient, y asegúrese de hacer un Bridge.begin () primero
• Arduino WiFi Shield: si desea enviar paquetes de más de 90 bytes con este escudo, habilite la opción MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE en PubSubClient.h.
• SparkFun WiFly Shield: cuando se usa con esta biblioteca
• Intel Galileo / Edison
• ESP8266
• ESP32 La biblioteca no se puede utilizar actualmente con hardware basado en el chip ENC28J60, como Nanode o Nuelectronics Ethernet Shield. Para aquellos, hay una biblioteca alternativa disponible.

Biblioteca de cables

La biblioteca Wire le permite comunicarse con dispositivos I2C, a menudo también llamados "2 cables" o "TWI" (Interfaz de dos cables), que puede descargar de Wire.h

Uso básico

• Wire.begin () Comience a usar Wire en modo maestro, donde iniciará y controlará las transferencias de datos. Este es el uso más común cuando se interactúa con la mayoría de los chips periféricos I2C.
• Wire.begin (dirección) Comience a usar Wire en modo esclavo, donde responderá en "dirección" cuando otros chips maestros I2C inicien la comunicación. Transmitiendo
• Wire.beginTransmission (dirección) Inicie una nueva transmisión a un dispositivo en "dirección". Se utiliza el modo maestro.
• Wire.write (datos) Enviar datos. En el modo maestro, se debe llamar a beginTransmission primero.
• Wire.endTransmission () En modo maestro, esto finaliza la transmisión y hace que se envíen todos los datos almacenados en búfer.

Recepción

• Wire.requestFrom (dirección, recuento) Leer "recuento" bytes de un dispositivo en "dirección". Se utiliza el modo maestro.
• Wire.available () Devuelve el número de bytes disponibles al llamar a recibir.
• Wire.read () Recibe 1 byte.

Paso 2: Cargar el código en ESP32 usando Arduino IDE

• Antes de cargar el código, puede ver el funcionamiento de este sensor en un enlace determinado.
• Descargue e incluya la biblioteca PubSubClient y la biblioteca Wire.h.
• Debe asignar su clave API, SSID (Nombre WiFi) y Contraseña de la red disponible.
• Compile y cargue el código Temp-ThinSpeak.ino.
• Para verificar la conectividad del dispositivo y los datos enviados, abra el monitor en serie. Si no ve ninguna respuesta, intente desconectar su ESP32 y luego volver a conectarlo. Asegúrese de que la velocidad en baudios del monitor serial esté configurada en la misma especificada en su código 115200.

Paso 3: Salida de monitor en serie

Paso 4: Hacer que ThingSpeak funcione

• Cree la cuenta en ThnigSpeak.
• Cree un nuevo canal haciendo clic en Canales.
• Haga clic en Mis canales.
• Haga clic en Canal nuevo.
• Dentro de New Channel, nombre el canal.
• Denomine el campo dentro del canal, el campo es la variable en la que se publican los datos.
• Ahora guarda el canal.
• Ahora puede encontrar sus claves de API en el panel de control. Vaya al toque en la página de inicio y busque su 'Write Api Key', que debe actualizarse antes de cargar el código en ESP32.
• Una vez creado el canal, podrá ver sus datos de temperatura y humedad en una vista privada con los campos que creó dentro del canal.
• Para trazar un gráfico entre los datos de temperatura y humedad, puede utilizar MATLAB Visualization.
• Para esto, vaya a Aplicación, haga clic en MATLAB Visualization.
• En su interior selecciona Personalizado, en este, hemos seleccionado la temperatura de la parcela y la velocidad del viento en dos ejes y 8 diferentes como ejemplo. Ahora haga clic en crear.
• El código MATLAB se generará automáticamente a medida que crea la visualización, pero debe editar la identificación del campo, leer la identificación del canal, puede verificar la siguiente figura.
• Luego guarde y ejecute el código.
• Verías la trama.