ESP32 Stazione meteorologica solare: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Per il mio primo progetto IoT volevo costruire una stazione meteorologica e inviare i dati a data.sparkfun.com.

Piccola correzione, quando ho deciso di aprire il mio account in Sparkfun, non accettavano più connessioni, quindi ho scelto un altro raccoglitore di dati IoT thingspeak.com.

Continuando…

Il sistema verrà posizionato sul mio balcone e recupererà temperatura, umidità e pressione dell'aria. Il microcontrollore selezionato per questo progetto è il microcontrollore FireBeetle ESP32 IOT fornito da DFRobot.

Si prega di controllare la pagina wiki di DFRobot per maggiori informazioni su questo microcontrollore e su come caricare il codice utilizzando Arduino IDE.

Tutti i parametri fisici sono dati dal sensore BME280. Controlla anche la pagina wiki per ulteriori informazioni.

Per trasformare l'impianto in maniera completamente “wireless” la potenza necessaria è fornita da due pannelli solari da 6V in grado di erogare 2W di potenza. Le celle saranno collegate in parallelo. L'energia prodotta viene quindi immagazzinata in una batteria agli ioni di litio polimerica da 3,7 V con una capacità di +/- 1000 mAh.

Il modulo Solar Lipo Charger di DFRobot sarà responsabile della gestione dell'energia.

Passaggio 1: componenti

Per questo progetto avrai bisogno di:

• 1x - DFRobot FireBeetle ESP32 IOT
• 1x - DFRobot Gravity - I2C BME280
• 1x - DFRobot 3.7V polimero agli ioni di litio
• 1x - Caricabatterie lipo solare DFRobot
• Pannello solare 2x - 6V 1W
• 1x - Tavola Perf
• 1x - Testata femminile
• 1x - Custodia/scatola
• fili
• viti

Inoltre avrai bisogno dei seguenti strumenti:

• Pistola per colla a caldo
• Saldatore
• Trapano

Passaggio 2: assemblaggio

Il microcontrollore FireBeetle ESP32 IOT è alimentato dalla batteria da 3,7 V collegata al caricabatterie Solar Lipo nella porta di ingresso della batteria. Le celle solari sono collegate nelle porte PWR In. Le porte Vcc e GND del microcontrollore FireBeetle ESP32 IOT sono collegate alle porte Vout del Solar Lipo Charger.

L'alimentazione del BME280 è fornita dalla porta da 3,3 V nel microcontrollore IOT ESP32 FireBeetle. La comunicazione avviene tramite le linee I2C (SDA/SCL).

Per riparare tutti i componenti nella scatola ho usato una perfboard, alcune intestazioni e fili.

Per le celle solari, ho semplicemente usato la colla a caldo per fissarle nel coperchio superiore della scatola. Dato che la scatola aveva già dei buchi, non c'è bisogno di fare di più:)

Nota: i diodi devono essere posizionati nei pannelli solari per evitare di danneggiarli e scaricare la batteria.

Puoi leggere di più su di esso in:

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

Passaggio 3: codice

Per utilizzare il mio codice, sono necessarie alcune modifiche.

Il primo è definire il nome e la password della tua rete wifi. Il secondo è ottenere una chiave API da Thingspeak.com. Lo spiegherò di seguito. Inoltre puoi definire un nuovo intervallo di sonno, se lo desideri.

Thingspeak.comSe non hai un account Thingspeak, dovrai andare su www.thingspeak.com e registrarti.

Dopo che la tua email è stata verificata, puoi andare su Canali e creare un nuovo canale. Aggiungi le variabili che vuoi caricare. Per questo progetto, Temperatura, Umidità e Pressione.

Scorri verso il basso e premi "Salva canale". Dopodiché puoi fare clic su API Keys. E recuperare la chiave di scrittura dell'API. Quindi aggiungilo nel tuo file di codice.

Se tutto è corretto, la tua stazione meteorologica può iniziare a inviare dati al tuo canale.

Passaggio 4: conclusione

Come sempre nei miei progetti cercherò di dare spazio a futuri miglioramenti, questo non è diverso.

Durante lo sviluppo, comincio a preoccuparmi del consumo energetico del sistema. Ho già messo a dormire l'ESP32 e il BME280 e anche così ho un consumo di circa 2mA!!! Essendo il BME280 il grande responsabile di questo, probabilmente avrò bisogno di un interruttore per spegnere completamente il modulo durante la modalità di sospensione.

Un'altra caratteristica interessante sarebbe quella di recuperare la tensione della batteria. Dopo alcune indagini e test di alcune funzioni interne di ESP32 non ha funzionato. Quindi probabilmente aggiungerò un partitore di tensione e lo collegherò a un ingresso analogico e leggerò direttamente la tensione. Per favore fatemi sapere se trovate una soluzione migliore.

Per favore scrivimi se hai trovato qualche errore o se hai qualche suggerimento/miglioramento o domande."Non annoiarti, fai qualcosa"