Estación meteorológica Arduino de ultra baja potencia: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Esta guía le mostrará cómo construir una estación meteorológica de muy baja potencia usando un arduino nano, un bme 280 y el módulo de radio rf433, que durará alrededor de 1.5 a 2 años con 2 LiPo 18650 y la capacidad de expandirlo agregando más sensores y un panel solar.

Paso 1: Partes

Transmisor:

• 1 x Arduino Pro mini (sin el LED de encendido y el regulador de voltaje)
• 1 x sensor Bme280 (cualquier sensor serviría, solo agregue algunos bits de código)
• 1 x convertidor Buck (el más eficiente posible, OPCIONAL)
• 1 x diodo (OPCIONAL)
• 2 x 18650s (cualquier batería funcionaría si está en el rango de 2-5.5v)
• 1 x tablero
• Algunos cabezales y cables masculinos y femeninos
• 1 x transmisor Rf433 (con antena)
• 1 x panel solar (OPCIONAL)
• 1 x Recinto resistente a la intemperie (utilicé un viejo Tupperware)

Receptor:

• 1 x Arduino Pro mini (en este caso cualquier arduino serviría)
• 1 x pantalla de cristal líquido
• 1 x receptor Rf433 (con antena)

Paso 2: Constrúyelo

Conecte todo en consecuencia en el protoboard para el receptor, asegúrese de hacer la antena de acuerdo con la frecuencia de su módulo con una página como esta. La longitud de la antena debe ser la misma para el receptor y el transmisor.

Paso 3: el código

El código del transmisor está optimizado para baja potencia utilizando la biblioteca LowPower.hy la biblioteca bme280 de adafruit.

El receptor del otro lado no tiene optimización para baja potencia, aunque puede agregarlo fácilmente usted mismo.

Algunas opciones están comentadas en el código para ahorrar energía, pero se pueden descomentar fácilmente con fines de depuración.

Paso 4: resultados

La medición de la corriente desde el lado del transmisor muestra una corriente inactiva de aproximadamente 11uA. Lo hace durante unos 24 segundos y luego transmite la temperatura, la humedad y la presión barométrica. Tomando alrededor de 350ms para hacerlo, y usando alrededor de 11.5 mA. Pero puede agregar fácilmente sus propios sensores y expandir la estación meteorológica.

Para calcular el tiempo de ejecución utilicé esta práctica calculadora de Oregon integrada. Reemplazar los valores en la calculadora en línea nos muestra un tiempo de ejecución de alrededor de 1,5 años, lo cual es bastante aceptable teniendo en cuenta los dos LiPos de 1, 500 mAh que están instalados. Con el panel solar en cambio el tiempo de funcionamiento no estaría limitado con este tipo de consumo.

Luego agregaré un ic de protección de batería, o algún código para monitorear la batería

Espero que te haya resultado útil, cualquier pregunta o corrección no dudes en dejarlas a continuación.

Paso 5: EDITAR:

He cambiado el módulo rf433 con una placa nrf24l01 y una antena, y para el receptor, agregué un esp8266 y usé Blynk para obtener la información en mi teléfono, con esta configuración puede tener múltiples estaciones meteorológicas con un receptor comunicándose de regreso a tu teléfono. Si alguien quiere los esquemas de código o PCB personalizado que diseñé, no dude en hablar conmigo.