Estación meteorológica Arduino Nano: Sensores BMP280, DHT11, UV y RTC en OLED 0,96"

Componentes y materiales

• Arduino Nano R3 (x1)
• Sensor barométrico BMP280 (Grove/Seeed) (x1)
• Sensor temperatura/humedad DHT11 (4 pines) (x1)
• Display OLED 0,96" 128×64 (SSD1306) (x1)
• Sensor UV GUVA-S12SD (x1)
• RTC DS3231 (x1)

Herramientas necesarias

• Soldador, hilo soldadura sin plomo
• Impresora 3D (carcasa)

Aplicaciones y servicios

• Arduino IDE
• Autodesk Fusion 360 (diseño carcasa)

Descripción del proyecto

Estación meteorológica local (sin internet) que muestra en OLED: presión, temperatura, humedad, índice UV y reloj con fecha/día semana. Ideal junto a ventana para UV.

Paso 1: Carcasa impresa 3D

Diseñada en Fusion 360, impresa en PLA verde (Ender 3, 20 % relleno, 70 mm/s, con soportes). Archivos STL incluidos.

Paso 2: BMP280 (SPI)

• CS → D10, SDA(MOSI) → D11, SDO(MISO) → D12, SCK → D13
• Librería Adafruit_BMP280. Lectura: bmp.readPressure()/100 (hPa), bmp.readTemperature() (°C), bmp.readAltitude(1005.47) (m, ajustar presión local).

Paso 3: DS3231 RTC (I2C)

• SCL → A5, SDA → A4
• Primero ajustar hora con sketch DS3231_set.ino (ejemplo librería).
• Librería DS3231.h. Lectura hora, fecha y día semana (switch-case).

Paso 4: DHT11

• Data → D2
• Librería DHT.h. Lectura: dht.readHumidity() (%).

Paso 5: Sensor UV GUVA-S12SD

• Salida analógica → A0
• Cálculo índice UV:

  float sensorValue = analogRead(A0);
  float sensorVoltage = sensorValue / 1024.0 * 5.0;
  int UV_index = sensorVoltage / 0.1;
  

Paso 6: Display OLED 128×64 I2C (SSD1306)

• SCK → A5, SDA → A4 (compartido con RTC)
• Librerías Adafruit_GFX.h y Adafruit_SSD1306.h.
• 4 pantallas rotando cada 5 s: (1) Hora/fecha/día, (2) Presión/altitud, (3) Temp/RH, (4) Índice UV. Incluye bitmaps para iconos.

Vídeo

Demostración en vídeo (sección correspondiente).

Código completo

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

#define BMP_SCK 13
#define BMP_MISO 12
#define BMP_MOSI 11
#define BMP_CS 10
DS3231 clock;
bool century=false, h12Flag, pmFlag;
Adafruit_BMP280 bmp(BMP_CS, BMP_MOSI, BMP_MISO, BMP_SCK);

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Bitmaps (frame0, frame1, frame2) omitidos por brevedad

void setup() {
  Serial.begin(57600);
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { /* error */ }
  Wire.begin(); dht.begin();
  if(!bmp.begin()) { /* error */ }
  // Pantalla inicial
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0,9); display.setFont(&FreeSans9pt7b); display.println("**** LOCAL ****");
  display.setCursor(0,38); display.setFont(&FreeMonoBoldOblique12pt7b); display.println("wather");
  display.setCursor(27,58); display.println("Station");
  display.display(); delay(2000);
  bmp.setSampling(Adafruit_BMP280::MODE_NORMAL, Adafruit_BMP280::SAMPLING_X2,
                  Adafruit_BMP280::SAMPLING_X16, Adafruit_BMP280::FILTER_X16,
                  Adafruit_BMP280::STANDBY_MS_500);
}

void loop() {
  // 1. Pantalla HORA
  display.clearDisplay();
  display.setFont(&FreeMonoBoldOblique12pt7b);
  display.setCursor(13,15); display.print(clock.getHour(h12Flag,pmFlag));
  display.setCursor(38,15); display.println(":");
  display.setCursor(50,15); display.println(clock.getMinute());
  display.setCursor(70,15); display.println(pmFlag?" PM":" AM");
  display.setFont(&FreeSans9pt7b);
  display.setCursor(20,60); display.println(clock.getDate());
  display.setCursor(40,60); display.println("/");
  display.setCursor(46,60); display.println(clock.getMonth(century));
  display.setCursor(65,60); display.println("/");
  display.setCursor(70,60); display.println("20");
  display.setCursor(90,60); display.println(clock.getYear());
  display.setCursor(30,30);
  switch(clock.getDoW()){
    case 1: display.println("Saturday"); break;
    case 2: display.println("Sunday"); break;
    case 3: display.println("Monday"); break;
    case 4: display.println("Tuesday"); break;
    case 5: display.println("Wednesday"); break;
    case 6: display.println("Thursday"); break;
    case 7: display.println("Friday"); break;
  }
  display.display(); delay(5000);

  // 2. Pantalla PRESIÓN
  display.clearDisplay();
  display.drawBitmap(0,0,frame0,40,40,1);
  display.setFont(&FreeSans9pt7b);
  display.setCursor(41,28); display.println(bmp.readPressure()/100);
  display.setCursor(110,28); display.setFont(); display.println("hPa");
  display.setCursor(0,55); display.setFont(&FreeSans9pt7b); display.println("Altitude:");
  display.setCursor(65,62); display.println(bmp.readAltitude(1005.47));
  display.setCursor(113,62); display.println("m");
  display.display(); delay(5000);

  // 3. Pantalla TEMP + RH
  display.clearDisplay();
  display.setFont(&FreeMonoBoldOblique12pt7b);
  display.drawBitmap(0,5,frame1,40,51,1);
  display.setCursor(35,30); display.print(bmp.readTemperature());
  display.setFont(&FreeSans9pt7b);
  display.setCursor(102,28); display.println(" *");
  display.setCursor(110,31); display.println(" C");
  display.setFont();
  display.setCursor(66,45); display.println("RH :");
  byte RH = dht.readHumidity();
  display.setCursor(95,45); display.println(RH);
  display.setCursor(110,45); display.println("%");
  display.drawBitmap(0,56,frame2,135,15,1);
  display.display(); delay(5000);

  // 4. Pantalla UV
  display.clearDisplay();
  float sensorValue = analogRead(A0);
  float sensorVoltage = sensorValue / 1024.0 * 5.0;
  int UV_index = sensorVoltage / 0.1;
  display.setFont(&FreeSans9pt7b);
  display.setCursor(0,15); display.print(" UV INDEX ");
  display.setCursor(58,45); display.println(UV_index);
  display.display(); delay(5000);
}

Partes personalizadas y esquemático

Archivo ZIP carcasa 3D. Esquemático de conexiones (imagen).