Cómo hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266

¿Quieres tener tu propia estación meteorológica en casa? ¡No busques más! En este artículo te enseñaremos cómo crear tu propia estación meteorológica WI-FI con energía solar utilizando el ESP8266. Aprende a monitorear el clima de manera sostenible y conectada. ¡Sigue leyendo para descubrir cómo hacerlo!

En este proyecto se ha desarrollado una estación meteorológica que monitoriza parámetros físicos como Temperatura, Presión, Humedad, altitud y nivel de UV, etc. utilizando una PCB hecha a medida de circuito impreso. Algunas de las características más destacadas de este proyecto incluyen la posibilidad de conectarse a una red Wi-Fi y cargar los datos a la web junto con el control remoto del estado de la batería. Utiliza una batería de iones de litio y un panel solar y es un dispositivo ecológico. Una de sus principales ventajas es que se puede instalar en sitios remotos y en entornos geográficamente desafiantes.

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Componentes utilizados

Cómo hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266
Componentes necesarios

Fuente de imagen: instructables

  • Wemos D1 Mini Pro
  • Placa de carga TP 4056
  • Sensor BME 280
  • BMP280
  • Sensor DS18B20
  • Cambiar
  • Terminales de tornillo
  • separadores de PCB
  • 18650 batería
  • Soporte de batería 18650
  • Panel solar
  • Clavija de encabezados rectos
  • alambre de 22 AWG
  • Super pegamento
  • Filamento de impresión 3D -PLA

diseño y fabricación de PCB

El PCB se diseñó en el software en línea EasyEDA dibujando un esquema y luego cambiando al diseño de PCB. Está diseñado de forma que el tablero ocupe el mínimo espacio para optimizar los costes de fabricación. Después de enrutar y agregar texto, el tablero está listo para ser fabricado.

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Fuente de imagen: instructables

Fuente de alimentación

Para que la estación meteorológica funcione de forma continua, necesita una fuente de alimentación ininterrumpida. Esto se puede obtener a través de una batería, pero después de algunos días, la batería se agotará y dejará de funcionar. Entonces tendríamos que ir al sitio donde está instalada la estación meteorológica y reemplazar la batería. Para evitar este inconveniente periódico, se propone un circuito de carga solar como el que se muestra en la figura anterior. Absorbe la energía proveniente del sol y carga las baterías para alimentar la placa Wemos. La batería se carga desde un panel solar a través de un módulo de carga TP4056. El módulo TP4056 viene con y sin chip de protección de batería.

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Implementación del modo de suspensión profunda

Si cualquier dispositivo electrónico o eléctrico funciona continuamente, es obvio que la temperatura aumentará y si la temperatura supera un cierto límite, eso puede causar daños al equipo. Por lo tanto, tenemos que reducir el consumo de energía del chip WiFi ESP8266. Esto se puede obtener mediante la introducción del modo de suspensión profunda, el método de mayor eficiencia energética para el chip ESP. Al usar este modo, ESP8266 se puede poner en hibernación y se puede ahorrar batería. Podemos despertarlo a intervalos regulares o cuando queramos tomar alguna medida.

Componente Modo de funcionamiento: modo de reposo

  1. ESP8266 170 mA – 10 uA
  2. CH340 12 mA – 50 uA
  3. LED incorporado 3 mA – 0 uA
  4. Monitor de voltaje 0.006 mA – 6 uA

Total 185mA 66 uA

Si el ciclo de sueño-vigilia es de 10 minutos, con un tiempo de vigilia de 30 segundos, el presupuesto de consumo de energía se ve así:

Tiempo de activación 185 mA durante 0,5 minutos = 92,5 mA-minutos

Tiempo de reposo 0,066 mA durante 9,5 minutos = 0,627 mA-minutos

Total en 10 minutos = 93,13 mA-minutos

Así, el consumo medio de corriente es de 9,3 mA.

Selección del panel solar

Para seleccionar un panel solar adecuado para la estación meteorológica, se deben considerar ciertas especificaciones técnicas que se detallan a continuación:

Consumo medio de corriente = 9,3mA

Carga requerida para hacer funcionar el dispositivo durante todo el día = 9,3 mA X 24 horas = 223,2 mAh

Para cargar una batería de iones de litio de 3,7 V, es adecuado un panel solar de voltaje de 5 a 6 V.

Clasificación requerida del panel solar = 223,2 mA a un voltaje de alrededor de 5 a 6 voltios.

Clasificación del panel solar = 223,2 mA x 5 V = 1,1 W

Panel solar seleccionado: 1W / 5V a 6V

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Montaje de la placa de circuito impreso

Una vez que haya recibido su pedido de una casa de fabricación como circuito impresoel siguiente paso es soldar los componentes usando un soldador y soldadura.

Los siguientes son los detalles sobre los encabezados:

  1. Tablero Wemos – 2 x 8 pines Hembra
  2. BMP280 – 1 x 6 pines Hembra
  3. Puerto I2C – 1 x 4 pines
  4. Puerto P1 – 1 x 4 pines
  5. Puerto P2- 1 x 3 pines
  6. Puerto P3- 1 x 4 pines
  7. Puerto P4- 1 x 3 pines

Una vez que la PCB se haya ensamblado con éxito, agregue los módulos y la batería, monte los separadores y coloque la configuración en un gabinete impreso para protegerla de la lluvia y otras condiciones climáticas.

Código fuente

Descarga el código de GITHUB:

Enlace GitHub

El código incluye el seguimiento de los parámetros meteorológicos en la aplicación Thinspeak y Blynk.

** Leer más sobre este proyecto aquí: Haga clic aquí


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Preguntas frecuentes sobre cómo hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266

Preguntas frecuentes sobre cómo hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266

1. ¿Qué es una estación meteorológica WI-FI con energía solar?

Una estación meteorológica WI-FI con energía solar es un dispositivo que recopila datos sobre las condiciones climáticas, como temperatura, humedad, presión atmosférica, etc. Estos datos son transmitidos a través de WI-FI para ser visualizados y analizados en tiempo real.

2. ¿Qué es ESP8266?

ESP8266 es un módulo Wi-Fi de bajo coste y alto rendimiento. Es utilizado en proyectos de Internet de las cosas (IoT) y se puede programar para realizar diversas funciones, incluyendo la creación de estaciones meteorológicas.

3. ¿Qué necesito para hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266?

Para hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266 necesitarás los siguientes elementos:

  1. Un módulo ESP8266
  2. Un panel solar y una batería recargable
  3. Sensores para medir la temperatura, humedad, presión atmosférica, etc.
  4. Una placa de desarrollo
  5. Cables y conectores

Además, necesitarás conocimientos básicos de electrónica y programación para llevar a cabo este proyecto.

4. ¿Cómo puedo construir una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266?

Existen varios tutoriales y guías en línea que te enseñan paso a paso cómo construir una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266. Puedes encontrar una guía detallada en es.wikipedia.org que te proporcionará la información necesaria para llevar a cabo este proyecto.

5. ¿Cuál es la ventaja de utilizar energía solar en una estación meteorológica WI-FI?

La principal ventaja de utilizar energía solar en una estación meteorológica WI-FI es que no depende de una fuente de alimentación externa. El panel solar y la batería recargable permiten que la estación funcione de forma autónoma y sostenible, incluso en lugares remotos o sin acceso a la electricidad.

6. ¿Es necesario tener conocimientos avanzados de programación para hacer una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266?

No es necesario tener conocimientos avanzados de programación, pero es recomendable tener al menos conocimientos básicos de programación y electrónica. Esto te facilitará la configuración y personalización de tu estación meteorológica según tus necesidades.

7. ¿Dónde puedo obtener los sensores necesarios para mi estación meteorológica WI-FI con energía solar?

Puedes obtener los sensores necesarios para tu estación meteorológica WI-FI con energía solar en tiendas especializadas en electrónica, plataformas en línea dedicadas a proyectos de IoT o a través de proveedores de componentes electrónicos.

En conclusión, construir una estación meteorológica WI-FI con energía solar usando ESP8266 te permitirá obtener datos climáticos precisos y en tiempo real. Esta tecnología ofrece una solución sostenible y autónoma para monitorear el clima en cualquier lugar.


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