Монитор погоды на ESP32

Автор: himikat123
Опубликовано 31.01.2025
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2020!"

Монитор погоды BIM32

Краткий список возможностей монитора погоды:

• Подключение к домашней WiFi сети 2.4 гГц
• Отображение текущей погоды и прогноза погоды на 3 дня
• Отображение почасового прогноза погоды до 5 дней
• Отображение истории погоды (почасово) на 1 день назад
• Построение графиков температуры, влажности, давления и вероятности осадков
• Отображение температуры, влажности уровня CO2 и качества воздуха в доме
• Управление погодой в доме (увлажнителем, осушителем, обогревателем, охладителем и очистителем воздуха)
• Часы (маленькие/большие/с секундами/стрелочные) с синхронизацией NTP
• Календарь с возможностью перелистывания до плюс/минус бесконечности
• Отправка и/или прием данных с/на сервис thingspeak
• Отправка данных на народный мониторинг
• До 2х беспроводных датчиков температуры/давления/влажности/CO2/освещенности/напряжения/тока/мощности/потребленной энергии
• Поддержка проводных датчиков температуры/давления/влажности/освещенности/качества воздуха
• Авторегулировка яркости подсветки экрана (по датчику освещенности, по времени или по факту рассвета и заката)
• Цветной сенсорный дисплей 3.5 или 3.2 дюйма
• Поддержка 6 языков: Английский, Немецкий, Русский, Польский, Украинский, Болгарский
• Дополнительный 7-сегментный цветной дисплей больших и даже огромных часов
• Говорящие часы
• Будильник воспроизводящий mp3 файлы
• Звуковое оповещение о выходе температуры, влажности, CO2 и качества воздуха за пределы комфорта
• Очень гибкие настройки через веб интерфейс

Внимание всем желающим добавить поддержку нужного вам датчика или дисплея. Есть три способа это сделать:

1. Добавить самостоятельно, исходники ведь в свободном доступе
2. Прислать мне образец нужного вам датчика/дисплея
3. Финансировать добавление нужного вам датчика/дисплея

Схема подключения базовых модулей монитора погоды

Для запуска и работы монитора погоды достаточно соединить дисплей с ESP32. Подключение всех остальных модулей является необязательным.

Выкладываю вместо схем полурисунки-полуфотографии, чтоб было понятно и начинающим и даже непрофессионалам. Профессионалов прошу не расстраиваться, нормальная схема тоже будет.

Можно применить расширенную версию Nextion дисплея NX4832K035, или базовую NX4832T035. В случае с базовой моделью вам не будут доступны часы с секундами, графики погоды, почасовой прогноз и управление будильниками с экрана.

Альтернативно, можно применить дисплей ILI9341.

Если вдруг, кому нужно иметь под рукой кнопку включения/выключения дисплея, ее можно подключить по следующей схеме.

Подключение проводных датчиков к монитору погоды

К монитору погоды можно подключить проводные датчики температуры, влажности, давления, качества воздуха и уровня освещенности. Монитор поддерживает следующие датчики:

• BME280
• BME680
• BMP180
• SHT21
• DHT22
• DS18B20
• MAX44009
• BH1750
• фоторезистор

Можно подключить любой один, несколько, либо сразу все датчики из этого списка. Если ваш дисплей не NX4832K035 рекомендуется установить микросхему часов реального вермени DS3231. Схема подключения датчиков следующая:

Подключение модуля радиоканала для связи с беспроводными датчиками

Также, к монитору погоды можно подключить беспроводные датчики, для этого нужно добавить модуль радиоканала HC-12 по схеме приведенной ниже.

Подключение приборов управления погодой в доме

Для управления погодой в доме можно подключить увлажнитель и осушитель воздуха, а также обогреватель, охладитель (вентилятор или кондиционер) и очиститель воздуха. Схему подключения этих приборов привести не могу, так как все зависит от того как реализовано управление в каждом конкретном приборе (пультом, кнопками, напряжением). Поэтому просто обозначу на каких выводах PCF8574 появятся логические единицы когда нужно включить тот или иной прибор.

Подключение модуля звука

Чтоб будильник и говорящие часы могли издавать звуки, применен модуль mp3-плеера DF-Player mini, схема подключения которого представлена ниже. Необходимо будет скопировать все содержимое папки SDcard на micro-sd карту, предварительно отформатировав ее в файловую систему FAT32. Если вам не нужен звук - соедините вывод GPIO18 ESP32 с землей.

Во время эксплуатации данного прибора был обнаружен неприятный момент, данный модуль mp3-плеера издает постоянный негромкий шум. Чтоб избавиться от шума, нужно перепаять резистор из положения А в положение Б, показанный на фото ниже. Данная манипуляция переключает вход MUTE усилителя на выход BUSY, на котором появляется лог. сигнал только во время воспроизведения звука.

Схема монитора погоды

Ну и, как и обещал, нормальная общая схема для общего развития.

Обратите внимание, если вы решите не устанавливать кнопки (включения/отключения дисплеев и отключения будильника), подтягивающие резисторы этих кнопок все равно нужно установить.

Прошивка монитора погоды

Для прошивки монитора погоды вам понадобится micro-sd карта, micro-USB кабель и компьютер.

Чтоб прошить дисплей Nextion, нужно скопировать файл прошивки дисплея (файл с названием модели вашего дисплея .tft) из папки bin на micro-sd карту (карта должна быть отформатирована в файловой системе FAT32). Затем вставить флешку в слот micro-sd дисплея и подать ему питание. Дисплей сам прошьется с флешки, прогресс прошивки будет отображен на экране.

Для прошивки ESP32:

Скачайте flash_download_tools
Запустите его, выберите ESP32 DownloadTool
Выберите бинарные файлы прошивки (находятся в папке bin) и адреса как на скриншоте. И номер COM-порта
Нажмите кнопку Start в программе прошивки и кнопку Settings прибора (кнопка BOOT на модуле ESP32). Удерживайте кнопку Settings нажатой, пока не начнется процесс прошивки.

После прошивки монитор погоды нужно настроить. Ненастроенный прибор сам включает точку доступа (создает WiFi сеть) BIM32 с паролем сети по умолчанию 1234567890. А в дальнейшем, чтоб ее снова включить, нужно нажать и удерживать нажатой кнопку Settings, пока на экране вместо символа антенны не появится символ точки доступа. Подключив ноутбук, или телефон, к сети BIM32, нужно открыть браузер и перейти по адресу http://192.168.4.1. Введите логин admin и пароль 1111, чтоб открыть страницу настроек. В дальнейшем, в целях безопасности, рекомендуется сменить логин и пароль по умолчанию.

Также, когда прибор уже настроен и подключен к сети, в настройки можно попасть и без нажатия кнопки Settings, достаточно ввести в браузере IP-адрес монитора погоды. Узнать этот адрес можно тапнув по символу антенны на экране монитора погоды.

Демо страницы настроек можно посмотреть здесь

Фотки монитора погоды

Ну и в конце, традиционно, несколько фоток получившегося устройства. Корпус напечатан на 3д принтере, файлы для 3д печати вы найдете в папке enclosure/STL/

Обсуждение в форуме здесь

Файлы:
фото
mp3 плеер
радио модуль

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Монитор погоды на ESP8266

Первичные Часы на ESP32

Тепловизор на Ардуино - это просто!