设计一个ESP32太阳能气象站

这是我第一个物联网项目，想搭建一个气象站并将数据发送到平台。

位置

系统将安装在我的阳台上，用于实时获取温度、湿度和气压。

FireBeetle

本项目所选用的微控制器是DFRobot提供的FireBeetle ESP32物联网微控制器。

传感器

所有物理参数均由BME280传感器提供。更多详细信息请参阅维基页面。

电源

为了使系统完全“无线化”，所需的电力由两个6V太阳能板提供，每块可输出2W功率。电池单元将并联连接。产生的电能随后储存在一个3.7V聚合物锂离子电池中，容量为±1000mAh。

DFRobot的太阳能锂电充电模块将负责能量管理。

组件

连接组件

FireBeetle ESP32物联网微控制器由连接到电池输入端口的3.7V电池供电。太阳能电池板则接入电源输入端口(PWR In)。FireBeetle ESP32物联网微控制器的Vcc和GND端口分别连接至太阳能锂电池充电器的输出端口(Vout)。

BME280的电源来自FireBeetle ESP32物联网微控制器的3.3V接口，通信通过I2C线路(SDA/SCL)进行。

为了将所有组件固定在盒内，我使用了电路板、一些接头和电线。

基本思路如下：

最终效果：

对于太阳能电池板，我仅用热熔胶将其固定在盒子的顶部盖板上。由于盒子本身已有孔洞，无需额外打孔。

所有部件安装完毕，即可进行组装。

代码

要使用我的代码，您需要进行一些修改。

首先，您需要设置自己的Wi-Fi网络名称和密码。

此外，如果您愿意，还可以设定新的休眠时间间隔。

在您的邮箱验证通过后，即可进入“频道”页面并创建一个新频道。

添加您想要上传的变量，本项目中包括温度、湿度和气压。

向下滚动并点击“保存频道”。

之后，您可以进入“API密钥”部分，获取API写入密钥，并将其添加到您的代码文件中。

如果一切正确，您的气象站将开始向您的频道发送数据。

结论

和以往一样，我的项目中总会为未来的改进留出空间，这一点也不例外。

在开发过程中，我开始关注系统的功耗问题。我已经将ESP32和BME280设置为睡眠模式，但功耗仍然约为2mA!由于BME280是主要消耗能量的部件，因此我可能需要一个开关，在睡眠模式下完全关闭该模块。

另一个有趣的功能是获取电池电压。经过对ESP32部分内部功能的调查和测试，目前尚未找到有效的方法。因此，我可能会添加一个分压器，并将其连接到模拟输入端口，直接读取电压值。如果你们有更优的解决方案，请随时告知。

本文编译自hackster.io