Метеостанция на BME280 и ESP8266

ОтСергей

Окт 3, 2019 #ESP8266, #Влажность, #Датчик, #Температура

В этой статье расскажу, как создать небольшую метеостанцию дома, используя BME280 и NodeMCU (ESP8266). Контроллер NodeMCU v.2 (ESP8266) будет считывать показания температуры, влажности, давления и высоту (рассчитанную) с датчика BME280 и полученные данный отобразить в WEB странице. В качестве среды разработки используем Arduino IDE

Необходимые детали:
► Контроллер NodeMCU v.2 (ESP8266) x 1 шт.
► Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см x 1 шт.
► Датчик атмосферного давления, влажности и температуры BME280 x 1 шт.

Подключение
В примере используем контроллер NodeMCU v.2 (ESP8266) и датчик BME280, с последнего будем считывать показания температуры, влажности и давления. Для подключения BME280 к ESP8266, нужно контакты SDA и SCL подключить, как показано на принципиальной схеме ниже.

Установка библиотек
Для работы скетча необходимо две библиотеки «Adafruit_Sensor.h« и «Adafruit_BME280.h», которые не входят в в среду разработки IDE Arduino, нужно дополнительно установить их, скачать можно в конце статьи или воспользоваться «Менеджером Библиотек«, для этого перейдите в «Скетч» -> «Включить библиотеку» -> «Управлять библиотеками..».

Для установки «Adafruit_Sensor.h«, введите «Adafruit Unified Sensor » в поле поиска, прокрутите вниз, что бы найти и установите ее.

Для установки Adafruit_BME280.h , введите «Adafruit_BME280, она одна, установите ее.

Так же, не забываем что необходимо установить NodeMCU в среду разработки Arduino IDE, для этого воспользуйтесь этой статьей. После установки библиотек перезапустите, среду разработки Arduino IDE.

Программа
Теперь, у нас все готово, копируем скетч в Arduino IDE или скачайте готовый файл и загружаем его в NodeMCU, незабываем указать свои данные сети.

/*
Тестировалось на Arduino IDE 1.8.5
Дата тестирования 03.10.2019г.
*/ 

#include <ESP8266WiFi.h>                                // Подключаем библиотеку ESP8266WiFi
#include <Wire.h>                                       // Подключаем библиотеку Wire
#include <Adafruit_BME280.h>                            // Подключаем библиотеку Adafruit_BME280
#include <Adafruit_Sensor.h>                            // Подключаем библиотеку Adafruit_Sensor

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)                  // Задаем высоту

Adafruit_BME280 bme;                                    // Установка связи по интерфейсу I2C

const char* ssid = "Название Вашей WiFi сети";          // Название Вашей WiFi сети
const char* password = "Пароль от Вашей WiFi сети";     // Пароль от Вашей WiFi сети

WiFiServer server(80);                                  // Указываем порт Web-сервера
String header;

void setup() {
  Serial.begin(115200);                                 // Скорость передачи 115200
  bool status;
                                                       
  if (!bme.begin(0x76)) {                               // Проверка инициализации датчика
    Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!"); // Печать, об ошибки инициализации.
    while (1);                                          // Зацикливаем
  }

  Serial.print("Connecting to ");                       // Отправка в Serial port 
  Serial.println(ssid);                                 // Отправка в Serial port 
  WiFi.begin(ssid, password);                           // Подключение к WiFi Сети
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {               // Проверка подключения к WiFi сети
    delay(500);                                         // Пауза
    Serial.print(".");                                  // Отправка в Serial port 
  }

  Serial.println("");                                   // Отправка в Serial port 
  Serial.println("WiFi connected.");                    // Отправка в Serial port 
  Serial.println("IP address: ");                       // Отправка в Serial port 
  Serial.println(WiFi.localIP());                       // Отправка в Serial port 
  server.begin();                                  
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();               // Получаем данные, посылаемые клиентом 

  if (client) {                                         
    Serial.println("New Client.");                      // Отправка "Новый клиент"
    String currentLine = "";                            // Создаем строку для хранения входящих данных от клиента
    while (client.connected()) {                        // Пока есть соединение с клиентом 
      if (client.available()) {                         // Если клиент активен 
        char c = client.read();                         // Считываем посылаемую информацию в переменную "с"
        Serial.write(c);                                // Отправка в Serial port 
        header += c;
        if (c == '\n') {                                // Вывод HTML страницы 
          if (currentLine.length() == 0) {
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");          // Стандартный заголовок HT
            client.println("Content-type:text/html ");
            client.println("Connection: close");        // Соединение будет закрыто после завершения ответа
            client.println("Refresh: 10");              // Автоматическое обновление каждые 10 сек 
            client.println();
            
            client.println("<!DOCTYPE html><html>");    // Веб-страница создается с использованием HTML
            client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<meta charset='UTF-8'>");   // Делаем русскую кодировку
            client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
                     
            client.println("<style>body { text-align: center; font-family: \"Trebuchet MS\", Arial;}");
            client.println("table { border-collapse: collapse; width:40%; margin-left:auto; margin-right:auto; }");
            client.println("th { padding: 12px; background-color: #0043af; color: white; }");
            client.println("tr { border: 1px solid #ddd; padding: 12px; }");
            client.println("tr:hover { background-color: #bcbcbc; }");
            client.println("td { border: none; padding: 12px; }");
            client.println(".sensor { color:white; font-weight: bold; background-color: #bcbcbc; padding: 1px; }");
            
            client.println("</style></head><body><h1>Метеостанция на BME280 и ESP8266</h1>");
            client.println("<table><tr><th>Параметр</th><th>Показания</th></tr>");
            client.println("<tr><td>Температура</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readTemperature());
            client.println(" *C</span></td></tr>");    
            client.println("<tr><td>Давление</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readPressure() / 100.0F);
            client.println(" hPa</span></td></tr>");
            client.println("<tr><td>Приблизительная высота над уровнем моря</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));
            client.println(" m</span></td></tr>"); 
            client.println("<tr><td>Влажность</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readHumidity());
            client.println(" %</span></td></tr>"); 
            client.println("</body></html>");
            
            client.println();
            break;
          } else { 
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  
          currentLine += c;      
        }
      }
    }
    header = "";
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

Тестировалось на Arduino IDE 1.8.5

Дата тестирования 03.10.2019г.

#include <ESP8266WiFi.h> // Подключаем библиотеку ESP8266WiFi

#include <Wire.h> // Подключаем библиотеку Wire

#include <Adafruit_BME280.h> // Подключаем библиотеку Adafruit_BME280

#include <Adafruit_Sensor.h> // Подключаем библиотеку Adafruit_Sensor

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25) // Задаем высоту

Adafruit_BME280 bme; // Установка связи по интерфейсу I2C

const char* ssid = "Название Вашей WiFi сети"; // Название Вашей WiFi сети

const char* password = "Пароль от Вашей WiFi сети"; // Пароль от Вашей WiFi сети

WiFiServer server(80); // Указываем порт Web-сервера

String header;

void setup() {

Serial.begin(115200); // Скорость передачи 115200

bool status;

if (!bme.begin(0x76)) { // Проверка инициализации датчика

Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!"); // Печать, об ошибки инициализации.

while (1); // Зацикливаем

}

Serial.print("Connecting to "); // Отправка в Serial port

Serial.println(ssid); // Отправка в Serial port

WiFi.begin(ssid, password); // Подключение к WiFi Сети

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { // Проверка подключения к WiFi сети

delay(500); // Пауза

Serial.print("."); // Отправка в Serial port

}

Serial.println(""); // Отправка в Serial port

Serial.println("WiFi connected."); // Отправка в Serial port

Serial.println("IP address: "); // Отправка в Serial port

Serial.println(WiFi.localIP()); // Отправка в Serial port

server.begin();

}

void loop(){

WiFiClient client = server.available(); // Получаем данные, посылаемые клиентом

if (client) {

Serial.println("New Client."); // Отправка "Новый клиент"

String currentLine = ""; // Создаем строку для хранения входящих данных от клиента

while (client.connected()) { // Пока есть соединение с клиентом

if (client.available()) { // Если клиент активен

char c = client.read(); // Считываем посылаемую информацию в переменную "с"

Serial.write(c); // Отправка в Serial port

header += c;

if (c == '\n') { // Вывод HTML страницы

if (currentLine.length() == 0) {

client.println("HTTP/1.1 200 OK"); // Стандартный заголовок HT

client.println("Content-type:text/html ");

client.println("Connection: close"); // Соединение будет закрыто после завершения ответа

client.println("Refresh: 10"); // Автоматическое обновление каждые 10 сек

client.println();

client.println("<!DOCTYPE html><html>"); // Веб-страница создается с использованием HTML

client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");

client.println("<meta charset='UTF-8'>"); // Делаем русскую кодировку

client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");

client.println("<style>body { text-align: center; font-family: \"Trebuchet MS\", Arial;}");

client.println("table { border-collapse: collapse; width:40%; margin-left:auto; margin-right:auto; }");

client.println("th { padding: 12px; background-color: #0043af; color: white; }");

client.println("tr { border: 1px solid #ddd; padding: 12px; }");

client.println("tr:hover { background-color: #bcbcbc; }");

client.println("td { border: none; padding: 12px; }");

client.println(".sensor { color:white; font-weight: bold; background-color: #bcbcbc; padding: 1px; }");

client.println("</style></head><body><h1>Метеостанция на BME280 и ESP8266</h1>");

client.println("<table><tr><th>Параметр</th><th>Показания</th></tr>");

client.println("<tr><td>Температура</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readTemperature());

client.println(" *C</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Давление</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readPressure() / 100.0F);

client.println(" hPa</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Приблизительная высота над уровнем моря</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));

client.println(" m</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Влажность</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readHumidity());

client.println(" %</span></td></tr>");

client.println("</body></html>");

client.println();

break;

} else {

currentLine = "";

}

} else if (c != '\r') {

currentLine += c;

}

header = "";

client.stop();

Serial.println("Client disconnected.");

Serial.println("");

}

Скачать скетч

Определение IP (ESP8266):
Теперь необходимо узнать IP модуля, для этого открываем «Мониторинг порта» с выставленной скоростью «115200», в моем случаи сеть выдала «192.168.2.107».

Открываем любой браузер (компьютер должен находиться в той же сети, что и ESP8266 модуль), вводим IP-адрес (192.168.2.107) и нажимаем Enter.

Описание скетча:
Первым делом, включаем библиотеку работы с ESP8266 и необходимые библиотеки для работы с датчиком BME280.

#include <ESP8266WiFi.h>                              
#include <Wire.h>                                       
#include <Adafruit_BME280.h>                            
#include <Adafruit_Sensor.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <Wire.h>

#include <Adafruit_BME280.h>

#include <Adafruit_Sensor.h>

Следующая строка определяет переменную для сохранения давления на уровне моря.

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

1	#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Далее, создаем Adafruit_BME280 с именем bme, который по умолчанию устанавливает связь с датчиком по I2C.

Adafruit_BME280 bme;

1	Adafruit_BME280 bme;

В следующих строках указываем свою Wi-Fi сеть и пароль в внутри двойных кавычек.

const char* ssid = "Название Вашей WiFi сети";       
const char* password = "Пароль от Вашей WiFi сети";

1 2	const char* ssid = "Название Вашей WiFi сети"; const char* password = "Пароль от Вашей WiFi сети";

Затем устанавливаете веб-сервер на порте 80 и создаем переменную для хранения заголовка HTTP-запроса.

WiFiServer server(80);  
String header;

1 2	WiFiServer server(80); String header;

В «setup ()» мы запускаем последовательную связь со скоростью 115200 бод.

Serial.begin(115200);

1	Serial.begin(115200);

В следующий строках, мы проверяет, инициализацию датчика BME280

 if (!bme.begin(0x76)) {                              
    Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!"); 
    while (1);                                       
  }

if (!bme.begin(0x76)) {

Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");

while (1);

}

Далее, начинаем Wi-Fi соединение с «WiFi.begin (ssid, пароль)», если соединение успешно, печатается IP-адрес.

Serial.print("Connecting to ");                        
  Serial.println(ssid);                                 
  WiFi.begin(ssid, password);                           
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {               
    delay(500);                                         
    Serial.print(".");                                  
  }

  Serial.println("");                                   
  Serial.println("WiFi connected.");                    
  Serial.println("IP address: ");                       
  Serial.println(WiFi.localIP());                       
  server.begin();                                  
}

Serial.print("Connecting to ");

Serial.println(ssid);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.print(".");

}

Serial.println("");

Serial.println("WiFi connected.");

Serial.println("IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

server.begin();

}

В «void loop()» прослушиваем входящих клиентов.

WiFiClient client = server.available();

1	WiFiClient client = server.available();

Когда запрос получен от клиента, мы сохраним входящие данные, цикл while будет работать до тех пор, пока подключен клиент.

if (client) {                                         
    Serial.println("New Client.");                      
    String currentLine = "";                           
    while (client.connected()) {                      
      if (client.available()) {                       
        char c = client.read();                       
        Serial.write(c);                             
        header += c;
        if (c == '\n') {                                
          if (currentLine.length() == 0) {
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");          
            client.println("Content-type:text/html ");
            client.println("Connection: close");       
            client.println("Refresh: 10");             
            client.println();

if (client) {

Serial.println("New Client.");

String currentLine = "";

while (client.connected()) {

if (client.available()) {

char c = client.read();

Serial.write(c);

header += c;

if (c == '\n') {

if (currentLine.length() == 0) {

client.println("HTTP/1.1 200 OK");

client.println("Content-type:text/html ");

client.println("Connection: close");

client.println("Refresh: 10");

client.println();

Далее, мы будем отправлять клиенту данные с помощью выражения «client.println ()».

  client.println("<!DOCTYPE html><html>");   
            client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<meta charset='UTF-8'>");   
            client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
                     
            client.println("<style>body { text-align: center; font-family: \"Trebuchet MS\", Arial;}");
            client.println("table { border-collapse: collapse; width:40%; margin-left:auto; margin-right:auto; }");
            client.println("th { padding: 12px; background-color: #0043af; color: white; }");
            client.println("tr { border: 1px solid #ddd; padding: 12px; }");
            client.println("tr:hover { background-color: #bcbcbc; }");
            client.println("td { border: none; padding: 12px; }");
            client.println(".sensor { color:white; font-weight: bold; background-color: #bcbcbc; padding: 1px; }");
            
            client.println("</style></head><body><h1>Метеостанция на BME280 и ESP8266</h1>");
            client.println("<table><tr><th>Параметр</th><th>Показания</th></tr>");
            client.println("<tr><td>Температура</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readTemperature());
            client.println(" *C</span></td></tr>");    
            client.println("<tr><td>Давление</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readPressure() / 100.0F);
            client.println(" hPa</span></td></tr>");
            client.println("<tr><td>Приблизительная высота над уровнем моря</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));
            client.println(" m</span></td></tr>"); 
            client.println("<tr><td>Влажность</td><td><span class=\"sensor\">");
            client.println(bme.readHumidity());
            client.println(" %</span></td></tr>"); 
            client.println("</body></html>");

client.println("<!DOCTYPE html><html>");

client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");

client.println("<meta charset='UTF-8'>");

client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");

client.println("<style>body { text-align: center; font-family: \"Trebuchet MS\", Arial;}");

client.println("table { border-collapse: collapse; width:40%; margin-left:auto; margin-right:auto; }");

client.println("th { padding: 12px; background-color: #0043af; color: white; }");

client.println("tr { border: 1px solid #ddd; padding: 12px; }");

client.println("tr:hover { background-color: #bcbcbc; }");

client.println("td { border: none; padding: 12px; }");

client.println(".sensor { color:white; font-weight: bold; background-color: #bcbcbc; padding: 1px; }");

client.println("</style></head><body><h1>Метеостанция на BME280 и ESP8266</h1>");

client.println("<table><tr><th>Параметр</th><th>Показания</th></tr>");

client.println("<tr><td>Температура</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readTemperature());

client.println(" *C</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Давление</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readPressure() / 100.0F);

client.println(" hPa</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Приблизительная высота над уровнем моря</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));

client.println(" m</span></td></tr>");

client.println("<tr><td>Влажность</td><td><span class=\"sensor\">");

client.println(bme.readHumidity());

client.println(" %</span></td></tr>");

client.println("</body></html>");

В конце, мы прекращаем соединение с клиентом.

    header = "";
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");

header = "";

client.stop();

Serial.println("Client disconnected.");

Serial.println("");

Если есть вопросы пишите.

сылки
Документация на BME280
Библиотека Adafruit BME280 Library
Библиотека Adafruit Unified Sensor
  Документация на ESP8266
  Документация на ESP-12F
  Драйвер CP2102

Купить на Aliexpress
Плата NodeMCU V2
Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
Датчик атмосферного давления, влажности и температуры BME280

Купить в Самаре и области
Плата NodeMCU V2
Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
Датчик атмосферного давления, влажности и температуры BME280

От Сергей

Похожая запись

ESP8266 Проекты

14 комментариев для “Метеостанция на BME280 и ESP8266”

Andy:

01.12.2019 в 18:47

Спасибо огромное за Ваш труд. Собрал данную метеостанцию на ESP-01.Всё работает.Единственное. что надо сделать для ESP-01 — переназначить выводы SDL,SCL.

Ответить
1. Chip:
  
  16.01.2020 в 17:00
  
  Выложите пожалуйста скетч и библиотеку, не получается подружить ESP-01 и BME280.
  
  Ответить
Anatoly:

01.01.2020 в 21:01

Спасибо большое. Без танцев с бубном сразу заработало (ESP-12F Witty cloud. Никак не получается запустить через дисплей OLed 1.3″ SH1106 I2C. Какие только библиотеки ему не подсовывал… Даже не моргнул ни разу. Наверное бракованный попался

Ответить
Геннадий:

14.01.2020 в 16:36

С ФИФИ тоже отличная задумка!!! Я пока не могу состыковать ВМЕ 280 по I2S с интернет-модулем W5500.Все тесты проходят,пинги тоже.IP-адрес ловит через интру.
ВМЕ 280 по I2S с модулем W5500 cо стыковать не получается.Исходник пытаюсь взять
att= 44300.0*(1.0-pow(pres/101325,0.1415));//0,1903 Высота
//att = (1.0-pow(pres/101325,0.1903))/0.0000225577+20;
client->print(«Temperatura: «);
client->print(temp-0);
client->print(«°»+ String(tempUnit == BME280::TempUnit_Celsius ? ‘C’ :’F’));
client->print(«\t\tVLAGA: «);
client->print(hum,2);// вывод влажности на СОМ (hum);после запятой знак 10-100ки
client->print(«% RH»);
client->print(«\t\tDavlenie: «);
client->print(pres/132.99);//вывод давления на СОМ;
client->print(» mm/RTS»);
client->print(«\t\tVyisota: «);//Высота по формуле
client->print(att);
client->println(» M.nad morem»);

delay(2000);//задержка буду рад за помощь и за ранее спасибо!!!

Ответить
Сергей:

29.08.2020 в 17:26

Спасибо, заработало.Ещё бы в мм ртутного столба давление показывалось.

Ответить
Сергей:

18.09.2020 в 21:40

Cкетч перестал работать после переустановки Windows 7. Проверку проходит, а в самом конце установки пишет, что не подключен порт. Порт соответственно подключен. Как исправить — не знаю.

Ответить
Seregey:

23.10.2020 в 21:39

Здравствуйте! У меня почему то в мониторе порта,бегут только точки? Хотя когда заливаю примес с ардуино иде ,для этого датчик,все работает как надо.

Ответить
Seregey:

23.10.2020 в 23:03

Пока эти библиотеки не подгрузил,не заработало.
#include
#include
#include

Ответить
Kovyagi:

28.10.2020 в 03:51

Спасибо, заработало.Ещё бы в мм ртутного столба давление показывалось.
1 hPa = 0.75006375541921 mmHg
client.println(bme.readPressure() / 100.0F * 0.75006375541921);

Ответить
Alexey:

18.01.2021 в 10:09

Спасибо , хороший проект заработало сразу. Подскажите пожалуйста как поправить скетч чтобы у метеостанции был статический IP

Ответить
1. Alex:
  
  13.12.2021 в 20:32
  
  IP адреса раздает роутер. нужно в панели управления роутером установить для этого устройства постоянный адрес
  
  Ответить
Валерий:

03.03.2021 в 17:13

Подскажите, почему, когда соединение разрывается , неважно через WiFi или мобильный интернет, потом подключится не возможно. Что за ограничение?
2 — 3 раза подключится с разных ip потом их не видит. Кто сталкивался с таким на этом проекте?
Модуль перегрузишь, временно работает. Модуль и датчик такой как в проекте! В чём подвох?

Ответить
Алекс:

30.01.2024 в 11:54

Здравствуйте. Сергей, вы сами пишете код для метеостанции? Есть возможность пообщаться на почте?

Ответить
1. Сергей:
  
  30.01.2024 в 15:54
  
  Здравствуйте, на данный момент по коду не смогу помочь
  
  Ответить

Метеостанция на BME280 и ESP8266

ОтСергей

От Сергей

Похожая запись

Терморегулятор на ESP8266 (Термостат)

Обзор датчика качества воздуха CCS811, CO2, TVOC

Метеостанция на HTU21D и ESP8266

14 комментариев для “Метеостанция на BME280 и ESP8266”

Добавить комментарий Отменить ответ

You missed

Подключение датчика освещенности TEMT6000 к Arduino

Подключение магнитного датчика угла наклона AS5600 к Arduino

Подключение датчика температуры и влажности AHT10 к Arduino.

Подключение цифрового датчика пульса MAX30102 к Arduino