FritzenLab: Estação meteorológica caseira com Teensy LC (Arduino)

O projeto foi todo documentado por mim no website hackaday.io (link aqui) e consistia na utilização de um Arduino UNO standalone (apenas o chip ATMEGA328 e um cristal oscilador), um DHT11 (umidade e temperatura), um LDR (nível de luz), um sensor de chuva, cartão de memória microSD e BMP180 (pressão e temperatura ambiente).

Abaixo você vê uma imagem da placa de circuito impresso que mandei fazer especialmente para o projeto. Observe também que eu previ um slot para um módulo Bluetooth, para o qual eu nem cheguei a implementar o código; a estação meteorológica guardava os dados no cartão microSD.

A estação funcionou sem problemas, veja abaixo um exemplo dos dados coletados. Observe que a a estação é alimentada por uma bateria de lítio 3.7V, que para de funcionar caso a tensão baixe de 3V (por isso parou de gravar dados em determinado momento).

Cheguei até a colocar o projeto dentro de uma caixa plástica para pode-lo expor à ambientes externos; repare nas únicas coisas para fora da caixa: o LDR, um painel solar e o sensor de chuva.

Toda a documentação deste projeto (inclusive código para Arduino e diagrama esquemático da placa) estão disponíveis (em Inglês) na página do projeto no Hackaday.io.

Porém eu não queria somente guardar os dados em um cartão de memória, eu queria poder disponibiliza-los na internet; foi aí que surgiu a versão 2 do projeto, agora com módulo WiFi ESP8266 e baseado em um Teensy LC, não mais no Arduino UNO (porém ainda compatível com o ecossistema Arduino).

O diagrama esquemático da estação meteorológica está na imagem abaixo (e também disponível no meu repositório no GitHub) e todos os detalhes desta segunda versão estão descritos neste update do projeto original no Hackaday.io.

Observe a quantidade de sensores de temperatura (LM35, KTY81, NTC 5k e DHT11): eles não são todos necessários para o funcionamento da estação, estão ali apenas porque sim (hahahah) e porque tinha espaço.

A parte interessante deste projeto é que os dados não são mais armazenados localmente, eles são enviado à internet através de um ESP8266 e ficam no website Thingspeak.com . A placa de microcontrolador Teensy LC foi utilizada porque eu tenho algumas disponíveis (e porque é compatível com Arduino), mas nada impede que você utilize um Arduino Nano ou Micro com pouquíssimas modificações no código.

O código completo da estação meteorológica está disponível abaixo. Ele é bem extenso porque o Tratamento do DHT11 e do ESP8266 (WiFi) exigem bibliotecas e algumas configurações. O que este código faz é inserir os valores finais de todos os sensores (temperatura em graus, umidade em percentual, etc) em apenas uma string e passa-la ao módulo WiFi, para que chegue nos servidores do ThingSpeak.

Para que os servidores do Thingspeak recebam os dados da sua estação meteorológica você vai precisar criar uma conta e um canal específico no site; para fazer isso acesse este tutorial do DrBit (em Português) ou este Instructables (em Inglês). Os dados serão enviados ao servidor à cada cinco (5) segundos - ou 5000 milissegundos.
Caso você queira verificar se o seu ESP8266 está funcionando (conectando á internet) antes de efetivamente conecta-lo á estação meteorológica, utilize o código abaixo. Este código verifica se existe uma rede WiFi disponível e conecta-se à ela; é baseado no código escrito pelo Augusto Campos neste artigo.

O objetivo deste artigo não foi esmiuçar todos os detalhes necessários para você criar sua própria estação meteorológica, foi somente uma maneira de demonstrar a estação que eu criei e documentei no Hackaday.io (link aqui). Porém utilizando as informações deste artigo e também do hackaday você certamente será capaz de replicar e ter sua própria estação meteorológica no quintal.