Criando sua Própria Estação Meteorológica de Baixo-Custo: FormigaWeather
O FormigaWeather é um projeto open-source de estação meteorológica IoT que permite monitorar variáveis ambientais, como temperatura, umidade, pressão atmosférica, altitude, qualidade do ar e chuva. Baseado no NodeMCU ESP8266 e sensores de fácil acesso, o sistema disponibiliza os dados por meio de uma interface web responsiva e exportação CSV, tornando-se ideal para makers, educadores e entusiastas de tecnologia. Saiba mais sobre sua construção e configuração neste artigo.
FormigaWeather: Uma Estação Meteorológica IoT Open-Source e de Baixo Custo
O avanço da tecnologia IoT (Internet das Coisas) tem proporcionado soluções acessíveis para diversas aplicações, incluindo o monitoramento climático. O FormigaWeather é um exemplo disso: uma estação meteorológica de baixo custo e código aberto, capaz de medir qualidade do ar, temperatura, umidade, pressão atmosférica e presença de chuva, com dados acessíveis via interface web responsiva.
Assim, é possível montar sua própria estação meteorológica IoT de forma acessível e educativa. Seja você um entusiasta da tecnologia, um professor buscando inovação em sala de aula ou um maker apaixonado por novos desafios, este projeto é uma excelente oportunidade de aprendizado e experimentação!
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| Interface Web para coleta das informações da Estação Meteorológica FormigaWeather. |
O Que é o FormigaWeather?
O FormigaWeather é um sistema IoT completo, desenvolvido com NodeMCU ESP8266, que permite visualizar e exportar dados ambientais em tempo real. Seu principal diferencial é a interface web responsiva hospedada diretamente no microcontrolador, permitindo acesso aos dados de qualquer dispositivo conectado à mesma rede Wi-Fi ou à rede própria gerada pelo ESP8266.
O projeto é ideal para:
Makers interessados em IoT;
Educadores que desejam explorar sensores ambientais em sala de aula;
Entusiastas que querem construir sua própria estação meteorológica.
Custo Total Estimado: R$ 143,48
Observações:
- Os preços foram obtidos de fornecedores brasileiros e podem variar conforme a sua região e o fornecedor.
Sensores e Funcionalidades
O sistema integra diversos sensores para coletar informações ambientais:
- Interface Web Responsiva: O ESP8266 hospeda um site acessível via http://estacaoformiga.local na rede WiFi local, se não houver rede WiFi disponível, o ESP cria a rede WiFi ainda assim, ideal para locais sem disponibilidade de internet, exibindo os dados dos sensores em tempo real para acesso local.
Medição de Qualidade do Ar: Utiliza o sensor MQ-135 para detecção de gases e poluentes.
Medição Barométrica: O sensor BMP180 mede pressão atmosférica e possibilita estimativas, inclusive, de altitude.
Medição de Temperatura e Umidade: O sensor DHT11 capta informações de temperatura e umidade relativa.
Detecção de Chuva: Sensor MH-RD Raindrops para monitorar a presença de chuva.
Esses dados são exibidos na interface web responsiva do ESP8266 e podem ser exportados em formato CSV para análise posterior.
Componentes Utilizados
A construção do FormigaWeather requer os seguintes componentes:
| Componente | Função |
|---|---|
| NodeMCU ESP8266 | Microcontrolador Wi-Fi |
| Sensor MQ-135 | Monitoramento da qualidade do ar |
| Sensor BMP180 | Medição de pressão e altitude |
| Sensor DHT11 | Temperatura e umidade |
| Módulo MH-RD | Detecção de chuva |
| Resistor 10kΩ | Pull-up para DHT11 |
| Protoboard | Placa de prototipagem |
| Fios jumper | Conexões elétricas |
Montagem do Circuito
A montagem é relativamente simples, exigindo conexão dos sensores ao ESP8266:
DHT11 ➔ GPIO4 (D2) + resistor 10 kΩ;
BMP180 ➔ I2C (SDA: D1, SCL: D2);
MQ-135 ➔ A0;
MH-RD ➔ D5.
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| Exemplo do esquema de ligações dos componentes eletrônicos da Estação Meteorológica FormigaWeather. |
⚙️ Configuração
- Arduino IDE 1.8.18 ou superior
- Bibliotecas Necessárias:
- Adafruit BMP085
- LibraryDHT
- sensor libraryESP8266WiFi
1. Instalar a Arduino IDE e a Placa ESP8266
Baixe e instale a Arduino IDE (versão 1.8.18 ou superior);
Inicie a IDE e vá em Arquivos ➔ Preferências;
No campo "URLs adicionais para gerenciadores de placas", adicione:
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.jsonClick em "Ok";
Acesse Ferramentas ➔ Placa ➔ Gerenciador de Placas;
Busque por "ESP8266" e instale o pacote correspondente.
Agora, em Ferramentas ➔ Placa, selecione a opção NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module).
2. Instalar a Biblioteca Adafruit BMP085:
- Faça o download da biblioteca através deste link.
- Na Arduino IDE, vá em Sketch ➔ Incluir Biblioteca ➔ Adicionar Biblioteca .ZIP.
- Selecione o arquivo baixado (Adafruit_Sensor-master.zip) e conclua a instalação.
3. Instalar a Biblioteca DHT sensor library:
- Faça o download da biblioteca através deste link.
- Na Arduino IDE, vá em Sketch ➔ Incluir Biblioteca ➔ Adicionar Biblioteca .ZIP.
- Selecione o arquivo baixado (DHT-sensor-library.zip) e conclua a instalação.
Após seguir esses passos, sua Arduino IDE estará configurada corretamente para compilar e carregar o projeto da estação no NodeMCU ESP8266.
4. Clonar o Repositório do Projeto
- Clone o repositório ou faça o download aqui:
git clone https://github.com/jancarauma/FormigaWeather.git - Abra o projeto na Arduino IDE:
- Certifique-se de que sua IDE Arduino esteja configurada conforme os pré-requisitos.
- Abra o arquivo estacao_formiga.ino.
5. Configurar Wi-Fi
- Altere os seguintes parâmetros no código (Linhas 17 e 18):
const char* ssid = "SEU_WIFI";
const char* password = "SUA_SENHA"; - Troque SEU_WIFI pelo nome de identificação da sua rede WiFi e SUA_SENHA pela senha de acesso correspondente.
Importante: Se não houver rede WiFi disponível, deixe como está, pois o ESP8266 irá criar a própria rede WiFi chamada Estacao_Formiga com senha padrão senha123. Nesse caso, basta aguardar alguns instante e, através do computador ou celular, procurar essa rede e se conectar a ela.
6. Upload do Código para o ESP8266
Conecte o ESP8266 ao computador via porta USB;
Selecione a porta correspondente em Ferramentas ➔ Porta;
Vá em Sketch ➔ Verificar/Compilar;
Agora, vá em Sketch ➔ Carregar e aguarde o término da operação.
Se tudo ocorrer bem, abra o Monitor Serial da Arduino IDE, disponível em Ferramentas ➔ Monitor Serial, e acompanhe as informações da estação para confirmar que está tudo ok.
Acessando a Interface Web
Após a instalação, a estação estará acessível via navegador do celular ou do computador.
Disponha de computador ou celular com acesso à rede WiFi.
Conecte-se à mesma rede Wi-Fi do ESP8266;
Digite na barra de endereços do seu navegador: http://estacaoformiga.local ou digite o endereço IP fornecido através do Monitor Serial;
A interface exibirá os dados coletados e permitirá:
🌦️ Ver em tempo real os gráficos de temperatura, humidade relativa, pressão e qualidade do ar, bem como altitude e detecção de chuva;
📥 Exportação dos dados via planilha CSV;
📜 Monitoramento de Logs.
Como Contribuir
Sendo um projeto open-source, qualquer contribuição é bem-vinda! Para colaborar:
Faça um fork do repositório em https://github.com/jancarauma/FormigaWeather;
Crie uma branch:
git checkout -b feature/minha-featureRealize suas modificações e faça o commit:
git commit -m "Adiciona nova feature"Envie as mudanças para o repositório remoto:
git push origin feature/minha-featureAbra um Pull Request.
Licença
O projeto é distribuído sob a licença MIT, permitindo uso e modificações sem restrições. Confira o arquivo LICENSE para mais detalhes.
Agradecimentos
Este projeto não seria possível sem a iniciativa do colega e professor Dr. Paulo Marotti, da Universidade Federal de Roraima, em suas atividades com os alunos, em especial, do município do Uiramutã, em Roraima. Inclusive, agradeço o apoio da comunidade Arduino/ESP8266 e desenvolvedores open-source. Também sou grato aos desenvolvedores das bibliotecas utilizadas e a todos que contribuem para a disseminação do conhecimento gratuito.
💡 Para mais detalhes, acesse o repositório no GitHub!
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