Este Proyecto es el código para un gadget con el que monitorizar la calidad del aire en una oficina/habitación mostrando por pantalla los valores. Los datos mostrados son:
- Temperatura
- Humedad
- Presión
- Calidad del aire
- CO2 ppm
- tVOC ppb
- Luz
- UV
- Ruido ambiente
Sitio web del autor: https://raupulus.dev
Repository https://gitlab.com/raupulus/rpi-pico-gadget-weatherstation
El funcionamiento es el siguiente:
- Se realiza una lectura de todos los sensores
- Los valores actuales son actualizados para mostrarse en la pantalla
- Si ha pasado más de un minuto, se subirá a la api en caso de tener el wifi configurado y la api habilitada en las variables de entorno
- Se hace una pequeña pausa y vuelta a empezar.
Puedes configurar algunos parámetros básicos en el archivo de variables de entorno que usamos como base .env.example.py cuando lo copies a env.py
- assets/: Imágenes fuente diseñadas por mi con los iconos de la pantalla, estas imágenes están en bmp y algunas en krita para convertirlas mediante un script al formato de la pantalla.
- docs/: Documentación adicional, esquemas y guías de instalación.
- src/: Código fuente del proyecto.
- src/images: Iconos utilizados en la pantalla, formato rgb565 16 bits.
- src/Models: Modelos/Clases para separar entidades que intervienen.
- src/font5x7: Tipografía para la pantalla con 5x7px.
-
Instalación de MicroPython:
- Asegúrate de que MicroPython esté instalado en tu Raspberry Pi Pico. Puedes seguir las instrucciones en la documentación oficial. He utilizado para el proyecto MicroPython 1.24
-
Cargar el Código:
- Descarga o clona este repositorio.
- Copia el archivo .env.example.py a env.py y rellena los datos para conectar al wireless además de la ruta para subir datos a tu API. Puedes configurar ahí el tiempo de apagado en pantalla también.
- Copia los archivos de la carpeta
src/a la raíz de la Raspberry Pi Pico.
Puedes descargar mi diseño para este proyecto desde cualquiera de los siguientes perfiles:
Thingiverse Printables Makerworld
A continuación tienes la descripción de los elementos utilizados en esta estación meteorológica con Raspberry Pi Pico y MicroPython.
He añadido las descripciones de cada sensor, cómo funcionan y el pinout detallado de cada uno.
El BME680 es un sensor ambiental avanzado fabricado por Bosch que mide cuatro parámetros clave: temperatura, presión atmosférica, humedad relativa y calidad del aire.
Es una excelente opción para proyectos de monitoreo ambiental, ya que proporciona información precisa sobre las condiciones del entorno en un solo dispositivo. Este sensor se comunica a través del bus I2C y tiene una resolución de 16 bits para la medición de temperatura y presión, lo que garantiza lecturas bastante precisas.
- Temperatura: Rango de -40°C a +85°C.
- Presión: Rango de 300 a 1100 hPa.
- Humedad: Rango de 0 a 100%.
- Calidad del aire (IAQ): Medida como un índice que combina la detección de gases volátiles.
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Sensor BME680 |
|---|---|
| SDA (14) | SDA |
| SCL (15) | SCL |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
- Dirección I2C: 0x77 (predeterminada)
El BH1750 es un sensor digital de luz ambiente que mide la intensidad de la luz en lux. Utiliza el protocolo I2C para la comunicación y tiene una precisión bastante buena para aplicaciones generales de medición de luz. Es ideal para proyectos donde se desee saber la cantidad de luz ambiental para ajustar el brillo de pantallas, controlar sistemas automáticos de iluminación o realizar análisis de luminosidad.
- Rango de medición: 1 lux a 65535 lux.
- Resolución: 1 lux.
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Sensor BH1750 |
|---|---|
| SDA (14) | SDA |
| SCL (15) | SCL |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
- Dirección I2C: 0x23 (predeterminada)
El VEML6070 es un sensor UV que mide la radiación ultravioleta (UV). Es ideal para proyectos que requieren monitoreo de la exposición a la luz solar y sus efectos, como estaciones meteorológicas o sistemas de alerta de radiación solar. Este sensor es capaz de medir la luz UV-A y UV-B y tiene dos direcciones I2C para la lectura de datos de la radiación.
- Rango de medición: 0 a 15 mW/cm².
- Resolución: 0.001 mW/cm².
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Sensor VEML6070 |
|---|---|
| SDA (14) | SDA |
| SCL (15) | SCL |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
- Direcciones I2C:
- 0x39 (escritura)
- 0x38 (lectura byte bajo)
- 0x39 (lectura byte alto)
El CJMCU-811 es un sensor de gases que mide dos parámetros importantes en la calidad del aire: CO2 (dióxido de carbono) y TVOC (compuestos orgánicos volátiles totales). Este sensor es útil para detectar la contaminación del aire y el nivel de calidad del aire interior, por lo que es ideal para aplicaciones de monitoreo en espacios cerrados.
- Rango de medición:
- CO2: 400 a 8192 ppm.
- TVOC: 0 a 1187 ppb.
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Sensor CJMCU-811 |
|---|---|
| SDA (4) | SDA |
| SCL (5) | SCL |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
- Dirección I2C: 0x5A (predeterminada)
El MAX9814 es un micrófono con amplificación de audio que tiene salida analógica. Permite la captación de sonidos en el entorno y puede ser usado para detectar ruidos, sonidos o como parte de sistemas de monitoreo acústico. Su salida analógica puede ser conectada directamente a la entrada ADC (convertidor analógico a digital) de la Raspberry Pi Pico para ser procesada en el software.
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Micrófono MAX9814 |
|---|---|
| ADC (26) | OUT |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
La pantalla ST7735 es una pantalla a color con resolución de 128x160 píxeles y tamaño de 1,8". Aunque es una pantalla de bajo costo y relativamente lenta en comparación con otras pantallas más avanzadas, cumple perfectamente su función en proyectos de bajo presupuesto, como este, donde no se requiere una tasa de refresco alta ni una gran resolución para mostrar datos. La comunicación con la Raspberry Pi Pico se realiza a través del bus SPI, lo que la hace bastante eficiente en cuanto a tiempo de respuesta.
| Pin Raspberry Pi Pico | Pin Pantalla ST7735 |
|---|---|
| RESET (9) | RESET |
| CE (13) | CE |
| DC/A0 (12) | DC |
| VCC (3.3V) | VCC |
| BL (3) | Led (backlight) |
| SCK (10) | SCK (Serial Clock) |
| MOSI/SDA (11) | MOSI (Data) |
| VCC (3.3V) | VCC |
| GND | GND |
Los LEDs indicadores de estado permiten visualizar en tiempo real el estado del sistema y el proceso en el que se encuentra. Estos LEDs proporcionan una retroalimentación visual clara, lo que facilita la monitorización del funcionamiento de la estación meteorológica.
| Pin Raspberry Pi Pico | LED indicador |
|---|---|
| Pin 20 | LED encendido correcto |
| Pin 21 | LED lectura de sensores |
| Pin 22 | LED subida de datos a API |
Este proyecto está licenciado bajo la Licencia GPLv3. Consulta el archivo LICENSE para más detalles.