Monitorización Meteorológica en Tiempo Real con Arduino y ThingSpeak IoT

Componentes y materiales

Arduino UNO	×	1
Espressif ESP8266 ESP-01	×	1
Sensor Temperatura y Humedad DHT11 (3 pines)	×	1
Protoboard (genérica)	×	1
Cables Dupont (genéricos)	×	1
Fuente Alimentación Protoboard SparkFun 5V/3.3V	×	1

Aplicaciones y servicios online

ThingSpeak API

Arduino IDE

Microsoft Windows 10

Sobre el proyecto

ESTACIÓN METEOROLÓGICA ARDUINO THINGSPEAK

Iniciándote en IoT

Iniciarse en IoT puede ser abrumador por la gran cantidad de opciones. Bendito ThingSpeak. Este tutorial te guiará en tu primer proyecto ThingSpeak IoT, que es:

• Barato y accesible
• Fácil de entender
• GENIAL.

El proyecto: sensor de temperatura y humedad enviando datos a la nube ThingSpeak usando Arduino y módulo WiFi ESP-01.

Materiales necesarios

1. Arduino UNO



2. ESP-01



3. Sensor DHT-11



4. Protoboard
5. Fuente Alimentación Protoboard



6. Cables de conexión.

NOTA: Podrías alimentar sensor y WiFi desde Arduino, pero una fuente externa como el módulo Protoboard Power Supply es mejor porque los picos de corriente del WiFi no los puede suministrar la placa. ¡Lo probé, créeme!

CONEXIONES

ESP-01

• VCC → 3.3V
• GND → GND
• CH_PD → 3.3V
• RESET → 3.3V
• TX → Pin 2 (Arduino)
• RX → Pin 3 (Arduino)

DHT-11

• VCC → 5V
• OUT → A0
• GND → GND

¡No olvides poner el jumper de la fuente protoboard en 3.3V!

Enciende todo y si no humea ni huele a quemado, ¡todo bien!

CONFIGURAR THINGSPEAK

Ve a la web de ThingSpeak. Regístrate y crea un New Channel con dos fields: Temperature y Humidity.

Al crear el canal obtendrás las API Keys. Las usaremos después.

CONFIGURAR ARDUINO IDE

Paso clave: LIBRERÍAS. Usarás dos en el código y una tercera para que funcionen las anteriores.

SoftwareSerial.h viene incluida.

1. Librerías a instalar manualmente: Adafruit Unified Sensor Library y DHT Sensor Library.

• DHT Sensor by Adafruit: GitHub
• Adafruit Unified Sensor Library: GitHub

2. Descarga ambas y añádelas via Sketch → Include Library → Add .ZIP Library.

RECTA FINAL

Código aquí: GitHub o copia abajo.

Antes de subir, modifica en el código:

1. Pega tu Write API Key.



2. Introduce tu SSID y contraseña WiFi.

Sube el código. Si todo correcto, tu canal ThingSpeak se verá así:

Nota: hay intervalo de 15 segundos entre actualizaciones de gráficas.

Si no funciona, comenta tus problemas abajo. Visita virginrobotics.blogspot.com para dudas y más proyectos.

Código

Código completo (Arduino)

String myAPIkey = "Tu Write API Key aqui";
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DHT.h>;
SoftwareSerial ESP8266(2, 3); // Rx, Tx
#define DHTTYPE DHT11
#define DHTPIN A0
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE, 11);
float humidity, temp_f;
long writingTimer = 17;
long startTime = 0;
long waitTime = 0;
boolean relay1_st = false;
boolean relay2_st = false;
unsigned char check_connection = 0;
unsigned char times_check = 0;
boolean error;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ESP8266.begin(9600);
  dht.begin();
  startTime = millis();
  ESP8266.println("AT+RST");
  delay(2000);
  Serial.println("Conectando a Wifi");
  while (check_connection == 0) {
    Serial.print(".");
    ESP8266.print("AT+CWJAP=\"NombreRedWifi\",\"Password\"\r\n");
    ESP8266.setTimeout(5000);
    if (ESP8266.find("WIFI CONNECTED\r\n") == 1) {
      Serial.println("WIFI CONNECTED");
      break;
    }
    times_check++;
    if (times_check > 3) {
      times_check = 0;
      Serial.println("Reintentando conexion..");
    }
  }
}

void loop() {
  waitTime = millis() - startTime;
  if (waitTime > (writingTimer * 1000)) {
    readSensors();
    writeThingSpeak();
    startTime = millis();
  }
}

void readSensors(void) {
  temp_f = dht.readTemperature();
  humidity = dht.readHumidity();
}

void writeThingSpeak(void) {
  startThingSpeakCmd();
  String getStr = "GET /update?api_key=";
  getStr += myAPIkey;
  getStr += "&field1=";
  getStr += String(temp_f);
  getStr += "&field2=";
  getStr += String(humidity);
  getStr += "\r\n\r\n";
  GetThingspeakcmd(getStr);
}

void startThingSpeakCmd(void) {
  ESP8266.flush();
  String cmd = "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"";
  cmd += "184.106.153.149"; // IP api.thingspeak.com
  cmd += "\",80";
  ESP8266.println(cmd);
  Serial.print("Start Commands: ");
  Serial.println(cmd);
  if (ESP8266.find("Error")) {
    Serial.println("AT+CIPSTART error");
    return;
  }
}

String GetThingspeakcmd(String getStr) {
  String cmd = "AT+CIPSEND=";
  cmd += String(getStr.length());
  ESP8266.println(cmd);
  Serial.println(cmd);
  if (ESP8266.find(">")) {
    ESP8266.print(getStr);
    Serial.println(getStr);
    delay(500);
    String messageBody = "";
    while (ESP8266.available()) {
      String line = ESP8266.readStringUntil('\n');
      if (line.length() == 1) {
        messageBody = ESP8266.readStringUntil('\n');
      }
    }
    Serial.print("MessageBody received: ");
    Serial.println(messageBody);
    return messageBody;
  } else {
    ESP8266.println("AT+CIPCLOSE");
    Serial.println("AT+CIPCLOSE");
  }
}

Esquemáticos

Código en GitHub

https://github.com/imalwaysontheinternet/Weather-Stasion