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TAREA DE CADESIMU SOBRE UNA ESTACION METEOROLÓGICA
Tipo: Apuntes
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Índice Introduccion En la actualidad, el monitoreo de condiciones ambientales como la temperatura, humedad y presión atmosférica es esencial para diversas aplicaciones, desde la agricultura hasta el estudio del cambio climático. Las estaciones meteorológicas permiten recolectar datos en tiempo real y de manera precisa, ayudando en la toma de decisiones informadas. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar una mini estación meteorológica portátil utilizando un Arduino y sensores accesibles como el DHT11 y el BMP180. La elección de estos componentes permite diseñar un dispositivo funcional y de bajo costo, ideal para quienes se inician en la electrónica y la programación con microcontroladores. Objetivo general Desarrollar una mini estación meteorológica portátil utilizando Arduino, que permita la medición y visualización en tiempo real de parámetros meteorológicos como la temperatura, humedad y presión atmosférica, con el fin de proporcionar información útil y accesible sobre el clima local de manera práctica y portátil. Marco teórico Estaciones Meteorologicas Las estaciones meteorológicas son dispositivos utilizados para medir diversas variables atmosféricas, como temperatura, humedad, presión, velocidad del viento y precipitaciones. Estas estaciones proporcionan datos cruciales para la predicción del clima, el monitoreo ambiental y las actividades científicas. Las estaciones meteorológicas modernas generalmente emplean sensores electrónicos para realizar mediciones precisas. Sensores meteorológicos Para obtener las mediciones necesarias, el proyecto utiliza varios sensores, cada uno con un principio de funcionamiento específico.
Límite de datos : El sensor puede enviar datos continuamente a un Arduino hasta su límite máximo, que es aproximadamente de 128 muestras por segundo, aunque típicamente se usa una frecuencia mucho menor en aplicaciones como estaciones meteorológicas (por ejemplo, una lectura cada segundo o incluso cada minuto). Sensor DHT El sensor DHT11 es un sensor digital de humedad y temperatura, este sensor tiene dos partes principales: un termistor para medir la temperatura y un sensor de humedad para medir la humedad, la comunicación entre el Arduino y el DHT11 se lleva a cabo mediante una señal digital. El sensor realiza la lectura de los datos de manera digital mediante un pin único de salida, este sensor tiene una conexión de solo un cable en lo que se refiere a la obtención de los datos. Los datos de temperatura tienen un rango entre 0 y 50 y los muestra en grados Celsius (°C), y los de humedad los refleja desde el 20 y el 90 %, además los da en forma de porcentaje de humedad relativa (%). Este sensor no cuenta con una eficiencia total a la hora del muestreo de datos, cuando enseña los datos de temperatura, estos pueden tener una pequeña varianza de 2°C, mientras que, a la hora de reflejar el porcentaje de humedad, este puede tener un margen de error de 5%. Este sensor tarda en accionarse entre 1-3 segundos, esto es gracias a que el sensor debe realizar la medición y reflejar los datos de la manera más estable y precisa que le sea posible. (Ruiz, 2010) Nuestro sensor dht11 tiene 3 pines de conexión y la manera en la que este sensor se conecta en el Arduino es:
1.- El primer pin es un VCC que hace referencia a la terminal de corriente positiva, y va conectado en una fuente de voltaje normalmente de 5V. 2.- El pin número 2 es el que proyecta los datos que recolecta y refleja el sensor y en el Arduino no afecta significativamente en cuál de los pines digitales se conecte. 3.- El último pin es el pin de tierra y va conectado con el pin tierra del Arduino. Pantalla LCD con modulo I2C .- Una pantalla LCD 16x2 con módulo I2C es un dispositivo electrónico que permite mostrar texto en un formato de 16 caracteres por 2 líneas. El módulo I2C (Inter-Integrated Circuit) es una interfaz de comunicación que simplifica la conexión de la pantalla a un microcontrolador como Arduino, Raspberry Pi, o cualquier otro sistema embebido. Este tipo de pantalla tiene un área de visualización de 16 caracteres de ancho y 2 líneas de alto, lo cual es perfecto para mostrar mensajes o datos de forma compacta. Al utilizar una interfaz I2C, solo necesita dos pines (SCL y SDA) para comunicarse con un microcontrolador, lo que simplifica mucho su conexión y reduce el cableado. Funcionamiento:
Durante la creación de esta pequeña estación meteorológica se consiguió crear un sistema práctico y funcional para medir parámetros ambientales básicos, tales como temperatura, humedad relativa y presión atmosférica. Utilizando el Arduino como unidad central de control, sensores para monitorear temperatura, humedad y obtener lecturas de presión, se logra un diseño compacto y eficiente. La inclusión de una pantalla facilita la visualización en tiempo real de los datos, haciendo que el dispositivo sea sencillo de usar y adecuado para aplicaciones domésticas o educativas. Este proyecto proporciona un aprendizaje práctico en la utilización de sensores, en la incorporación de elementos electrónicos y en la programación de microcontroladores. Además, facilita la comprensión de la construcción de sistemas de vigilancia ambiental elementales, subrayando la relevancia de los sensores y la eficacia en la gestión de datos para asegurar lecturas fiables. Para el futuro, es posible expandir las funcionalidades de la estación incorporando sensores extra, como los de calidad del aire o de radiación UV, con el fin de obtener un seguimiento ambiental más integral. RECOMENDACIONES
