De niño, recuerdo que mis abuelos siempre tenían un indicador meteorológico colgado en la pared. Era bastante básico, pero nos indicaba la temperatura y la humedad interior y exterior. Si avanzamos una cantidad de años no revelada, podemosconstruir nuestro propio y elegante indicador meteorológicoque proporciona mucha, mucha más información sobre el clima. Veamos cómo hacerlo.
5 proyectos sencillos que cualquiera puede construir con un microcontrolador ESP32
¿Quién dice que se necesita un alto nivel de habilidad para crear proyectos ESP32 interesantes?
Planificación de la construcción de la pantalla meteorológica
Luke Marzen, un estudiante de posgrado en informática, desarrolló este proyecto de código abierto. La pantalla meteorológica funciona con un microcontrolador ESP32 habilitado con Wi-Fi con una pantalla de papel electrónico de 7,5 pulgadas. Puede ver las condiciones meteorológicas actuales y un pronóstico de cinco días obtenido de la API OpenWeather. El proyecto incluye un sensor interno para mostrar la temperatura y la humedad en interiores.
Antes de comenzar, debes decidir qué caja o soporte utilizarás para tu pantalla meteorológica. Puedes construir tu propia caja de madera o imprimir una, si tienes acceso a una impresora 3D. Marzen ha proporcionado enlaces a varias opciones excelentes enel repositorio de GitHub del proyecto, y todas se pueden descargar e imprimir de forma gratuita.
Además de la carcasa o el soporte, es posible que quieras sujetar la pantalla de tinta electrónica con una lámina fina de acrílico. El resto del hardware que necesitarás para completar el proyecto se detalla a continuación.
- Pantalla de papel electrónico de 7,5 pulgadas (800 x 480)
- Placa adaptadora DESPI-CO2
- Microcontrolador ESP32-E del FireBeetle 2
- Sensor de presión, temperatura y humedad BME280
- Batería LiPo de 3,7 V con conector JST de 2 pines
La pantalla de papel electrónico es una opción ideal porque no requiere actualizaciones frecuentes de la pantalla. Consume tan poca energía que Marzen puede usarla durante más de seis meses con una sola carga de la batería de 5000 mAh que instaló en su estación meteorológica.
Además de los suministros enumerados anteriormente, también necesitará acceso a una computadora para configurar, compilar e instalar el software en el microcontrolador ESP32-E.
ESP32
El ESP32 es una placa de desarrollo fantástica que combina unas especificaciones sólidas con un precio asequible. A pesar de ser más económico que Arduino y Raspberry Pi Pico, supera a la mayoría de sus rivales. Además, el ESP32 incluso tiene funciones de Wi-Fi y Bluetooth integradas en cada placa.
Construcción y programación de la estación meteorológica
Una vez que tengas los componentes necesarios, es hora de cablear, ensamblar y programar tu estación meteorológica. Siempreprueba el cableado usando una placa de pruebasprimero para evitar la molestia de desoldar las conexiones si algo no funciona como se espera.
Consideraciones sobre el cableado de su pantalla meteorológica en papel electrónico
Si está utilizando un HAT de papel electrónico en su proyecto, este diagrama muestra cómo debe realizarse el cableado. Es importante tener en cuenta que la última revisión del HAT de papel electrónico de Waveshare ha sido problemática para algunos fabricantes.
Si utiliza un controlador HAT de papel electrónico de Waveshare, debe configurar correctamente dos interruptores físicos o la pantalla no funcionará. Asegúrese de configurar el interruptorde configuración de pantallaen la posiciónBy el interruptorde configuración de interfazen la posición0.
Para evitar posibles problemas con el HAT de papel electrónico, Marzen recomienda conectar la pantalla mediante una placa adaptadora DESPI-CO2. Otro beneficio de la placa adaptadora es que elimina el uso de convertidores de nivel, lo que hace que funcione mejor con configuraciones de bajo consumo de 3,3 V. El diagrama de cableado a continuación muestra cómo conectar todo de esa manera.
A continuación, si utiliza el mismo microcontrolador ESP32 que utilizó Marzen, asegúrese de cortar el cable fino en el medio del pad de bajo consumo (marcado con una etiqueta y una flecha en ambos esquemas de cableado). Esto reducirá el consumo de energía estática de la placa en 500 microamperios, lo que permitirá la mejor duración posible de la batería.
Cómo obtener su clave API de OpenWeather
Para que la estación meteorológica obtenga las condiciones meteorológicas actuales y previstas, necesitará una clave API de OpenWeather. Si bien a OpenWeather le encantaría cobrarle por las llamadas API, eso no es necesario. Siga estas instrucciones para suscribirse y asegurarse de no superar nunca las 1000 llamadas API que recibe de forma gratuita.
- En su navegador, vaya ala página de registro de OpenWeathery suscríbase al servicio.
- A continuación, vaya a la página de detalles de su suscripción y configureLlamadas por día (no más de)en1000.
De esta manera, nunca utilizará más que las llamadas API gratuitas y no debería ver ningún cargo en la tarjeta de crédito.
Configuración, compilación y carga del código para la estación meteorológica
Una vez realizado el cableado (aunque sea temporalmente con una placa de pruebas), es hora de configurar el software. Marzen utiliza PlatformIO para Visual Studio Code, que se ejecuta en Windows, macOS y Linux. Deberá instalar la extensión PlatformIO para VSCode si nunca la ha utilizado.
- AbraVisual Studio Codeen su computadora.
- En elAdministrador de extensiones, busqueplatformioy haga clic en el botón azulInstalar.
- Clona el repositorio de Marzeno descarga y extrae el archivo .zip, luego ábrelo en VSCode usandoArchivo > Abrir carpeta. Navega hasta donde guardaste el repositorio y elige la carpeta “platformio”.
Según sus circunstancias y preferencias, es posible que deba editarconfig.cppyconfig.hpara personalizar el código antes de compilarlo. Estos incluyen los detalles para conectar la pantalla meteorológica a su red Wi-Fi, su clave API de OpenWeather y varias configuraciones de localización.
Los archivos de configuración también brindan opciones para configurar la pantalla para que utilice componentes de hardware diferentes a los predeterminados. Esto resulta útil si elige un modelo de ESP32, un panel de visualización de papel electrónico u otros componentes diferentes. Puede cambiar las asignaciones de pines si conecta su ESP32 en particular de manera diferente a los esquemas anteriores.
Encontrará detalles completos sobre estas configuraciones en la página del repositorio de GitHub.
Después de configurar el código fuente, puedescompilar y cargar tu códigocomo siempre. Conecta el ESP32 a tu computadora a través de USB y luego haz clic en la flecha de carga en la parte inferior de la ventana de VSCode para compilar y cargar el código en tu ESP32.
Finalice su ensamblaje y solucione cualquier problema.
Una vez que te hayas asegurado de que el código funciona como se espera en tu pantalla meteorológica, es hora de realizar los retoques finales necesarios. Por ejemplo, si aún no has soldado las conexiones de cableado, puede que sea hora de deshacerte de la placa de pruebas y hacer que la construcción sea más permanente.
Si todo está bien, la pantalla se iniciará y mostrará los detalles del clima tal como los configuraste. Sin embargo, si ocurren problemas, la pantalla meteorológica ESP32 utilizará varias pantallas de error si surgen problemas. Estas incluyen una pantalla de batería baja cuando el voltaje cae a 3,2 V o menos, una pantalla de error si falla la conexión Wi-Fi y pantallas de error para errores de la API OpenWeather o del servidor horario. Si aparece una de estas pantallas de error, Marzen proporciona pasos para la resolución de problemas en la página del repositorio de GitHub.
Este es un gran proyecto, incluso para principiantes. Dado el espacio disponible dentro de los diseños de soporte, puede dejar todo conectado a través de una placa de pruebas si no tiene habilidades de soldadura. Sin embargo, le brindará una excelente pantalla meteorológica que lo mantendrá actualizado sobre las condiciones actuales, los pronósticos a corto plazo y la temperatura y la humedad dentro de su hogar u oficina.