Skip to content

xsvebmx/ESP8266_NodeMCU-v3-Meteostation

BranchesTags

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

Latest commit

 

History

14 Commits
plots
plots
 
 
README.md
README.md
 
 
data.jsonl
data.jsonl
 
 
server.py
server.py
 
 
weather_station.ino
weather_station.ino
 
 

Repository files navigation

🌦️ ESP8266 NodeMCU v3 Meteostation: Полная документация

Документация к проекту метеостанции на базе ESP8266 NodeMCU v3 с использованием датчика BME280. Метеостанция собирает данные о температуре, влажности, давлении и высоте, поддерживает локальный веб-интерфейс и отправку данных на сервер Flask с визуализацией, также включает функцию архивации данных и сброса через кнопку и API.

Описание проекта

Метеостанция на базе ESP8266 NodeMCU v3 и датчика BME280 предназначена для мониторинга погодных условий. Она работает в двух режимах:

  • Локальный режим (Local Mode): предоставляет веб-интерфейс для настройки и отображения данных.
  • API-режим (API Mode): отправляет данные на сервер Flask, где они сохраняются и визуализируются в виде графиков.

Некоторые функции метеостанции:

  • Архивация и сброс данных: возможность архивировать текущие данные и графики в папку archives с последующей очисткой через API-запрос или кнопку на пине D6.
  • Кнопка сброса данных: подключена к пину D6, позволяет отправить запрос на архивацию и сброс данных на сервере.

⚙️ Возможности

ESP8266 NodeMCU

  • Wi-Fi:
    • Режим точки доступа (AP) с настраиваемым SSID и паролем.
    • Подключение к существующей Wi-Fi сети (STA).
  • Измеряемые параметры:
    • Температура (°C)
    • Влажность воздуха (%)
    • Давление (гПа и мм рт. ст.)
    • Высота над уровнем моря (м)
  • Настройка:
    • Веб-интерфейс для выбора режима (локальный или API), настройки Wi-Fi, точки доступа и URL сервера.
    • Сохранение настроек в EEPROM.
  • Кнопки:
    • Сброс настроек (D7): сбрасывает настройки до значений по умолчанию при удержании во время включения.
    • Сброс данных (D6): отправляет запрос на сервер для архивации и очистки данных.
  • Индикация: встроенный светодиод мигает при выполнении операций (например, отправка данных, сохранение настроек).

Flask-сервер

  • Прием данных: POST-запросы на /data.
  • Возврат данных: GET-запрос на /data возвращает последние замеры.
  • Визуализация: автоматическая генерация графиков в формате PNG:
    • /plot/temperature.png
    • /plot/humidity.png
    • /plot/pressure.png
    • /plot/pressure_mmHg.png
    • /plot/altitude.png
  • Архивация и сброс:
    • Endpoint /change-results архивирует данные (data.jsonl) и графики (plots) в папку archives с временной меткой, затем очищает текущие данные и графики.

📋 Требования

Оборудование

  • ESP8266 NodeMCU v3
  • Датчик BME280 (I2C, адрес по умолчанию: 0x76)
  • Две кнопки (для сброса настроек и данных)
  • USB-кабель для прошивки и питания
  • Компьютер или сервер для запуска Flask
  • Провода и макетная плата (опционально)

Программное обеспечение

  • Arduino IDE с поддержкой ESP8266
  • Библиотеки Arduino:
    • Adafruit_BME280
    • ESP8266WiFi
    • ESP8266WebServer
    • EEPROM
    • Wire
    • ESP8266HTTPClient
  • Python 3.x
  • Библиотеки Python:
    • flask
    • pandas
    • matplotlib
    • shutil
  • Код проекта:
    • weather_station.ino (прошивка ESP8266)
    • server.py (Flask-сервер)

📦 Структура проекта

ESP8266_NodeMCU-v3-Meteostation/
├── server.py           # Flask-сервер для обработки данных, графиков и архивации
├── data.jsonl          # История замеров в формате JSON Lines
├── plots/              # Папка для хранения сгенерированных графиков
│   ├── temperature.png # График температуры
│   ├── humidity.png    # График влажности
│   ├── pressure.png    # График давления в гПа
│   ├── pressure_mmHg.png # График давления в мм рт. ст.
│   └── altitude.png    # График высоты
├── archives/           # Папка для архивов данных и графиков
│   ├── archive_YYYY-MM-DD_HH-MM-SS/ # Папка с архивом по временной метке
│   │   ├── data.jsonl               # Архивированный файл данных
│   │   └── plots/                   # Архивированные графики
├── weather_station.ino # Код прошивки для ESP8266
└── README.md           # Документация проекта

🔌 Подключение оборудования

Пин BME280 Пин ESP8266 NodeMCU v3
VIN 3V3
GND GND
SDA D2 (GPIO4)
SCL D1 (GPIO5)
Кнопка Подключение
Сброс настроек D7 (GPIO13) — GND
Сброс данных D6 (GPIO12) — GND

Примечание: Убедитесь, что адрес I2C датчика BME280 — 0x76. Если адрес отличается (например, 0x77), измените #define BME_ADDR в коде.

🚀 Установка и настройка

1. Подготовка и прошивка ESP8266

  1. Подключите датчик BME280 и кнопки к ESP8266 согласно схеме.
  2. Установите Arduino IDE и добавьте поддержку плат ESP8266.
  3. Установите библиотеки: 
    Arduino IDE → Sketch → Include Library → Manage Libraries
    Установите: Adafruit_BME280, ESP8266WiFi, ESP8266WebServer, EEPROM, Wire, ESP8266HTTPClient.
  4. Загрузите файл weather_station.ino в Arduino IDE.
  5. Подключите ESP8266 через USB и выполните прошивку.

После прошивки устройство создаст точку доступа:

  • SSID: Meteostation
  • Пароль: 12345678
  1. Подключитесь к точке доступа с телефона или компьютера.
  2. Откройте браузер и перейдите по адресу: http://192.168.4.1.
  3. Настройте параметры:
    • Режим: L (локальный) или A (API).
    • Wi-Fi SSID и пароль: для подключения к вашей сети.
    • AP SSID и пароль: для настройки точки доступа.
    • API URL: адрес сервера (например, http://192.168.0.129:5000/data).
  4. Нажмите "Сохранить". Устройство перезагрузится.

2. Сброс настроек

  • Удерживайте кнопку на пине D7 при включении устройства, чтобы сбросить настройки до значений по умолчанию:
    • Режим: L (локальный)
    • AP SSID: Meteostation
    • AP Пароль: 12345678
    • Wi-Fi SSID: your_SSID
    • Wi-Fi Пароль: your_PASSWORD
    • API URL: http://192.168.0.129:5000/data

3. Запуск Flask-сервера

  1. Установите Python 3.x.
  2. Установите зависимости: 
    pip install flask pandas matplotlib
  3. Поместите server.py в папку проекта.
  4. Запустите сервер: 
    python server.py
    Сервер будет доступен по адресу http://<IP-сервера>:5000.

📡 Использование метеостанции

Локальный режим

  1. Подключитесь к точке доступа устройства (по умолчанию Valkyrja v1 Meteostation).
  2. Откройте http://192.168.4.1 для настройки.
  3. Перейдите на http://192.168.4.1/data для просмотра текущих данных:
    • Температура (°C)
    • Влажность (%)
    • Давление (мм рт. ст. и гПа)
    • Высота (м)

API-режим

  1. Убедитесь, что сервер Flask запущен и доступен.
  2. Устройство отправляет данные на сервер каждые 3 секунды через POST-запросы.
  3. Доступные endpoint’ы:
    • POST /data: принимает данные в формате JSON: 
      {
  "temperature": 24.7,
  "humidity": 45.1,
  "pressure": 1010.2,
  "pressure_mmHg": 757.7,
  "altitude": 128.3
}
      Ответ: {"status": "ok"}
    • GET /data: возвращает последние данные: 
      {
  "temperature": 24.7,
  "humidity": 45.1,
  "pressure": 1010.2,
  "pressure_mmHg": 757.7,
  "altitude": 128.3,
  "timestamp": "2025-07-19T15:57:00"
}
    • GET /plot/<param>.png: возвращает график для параметра (temperature, humidity, pressure, pressure_mmHg, altitude).
    • GET /change-results: архивирует данные и графики, затем очищает их. Ответ: {"status": "archived and reset"}.

Сброс данных

  • Нажмите кнопку на пине D6 (подключена с подтяжкой к HIGH), чтобы отправить GET-запрос на /change-results. Это:
    1. Сохраняет текущий файл data.jsonl и папку plots в archives/archive_YYYY-MM-DD_HH-MM-SS.
    2. Удаляет текущие data.jsonl и папку plots.
    3. Создает новую пустую папку plots.
  • Встроенный светодиод мигает для подтверждения действия.

🛠️ Новые функции

  1. Архивация и сброс данных:

    • На сервере: Endpoint /change-results создает архив с временной меткой в папке archives (например, archives/archive_2025-07-19_15-57-00). Сюда копируются data.jsonl и папка plots. После этого текущие данные и графики удаляются, а папка plots создается заново.
    • На устройстве: Кнопка на пине D6 отправляет запрос на этот endpoint, инициируя архивацию и сброс.

  2. Кнопка сброса данных:

    • Подключена к пину D6 (GPIO12) с подтяжкой к HIGH.
    • При нажатии отправляет GET-запрос на /change-results, мигает светодиод для индикации.

🛠️ Устранение неисправностей

Проблема Возможная причина Решение
Устройство не создает точку доступа Ошибка в прошивке Проверьте код, установите библиотеки, перепрошейте.
Нет данных от BME280 Неправильное подключение или адрес Проверьте провода, убедитесь, что адрес I2C — 0x76.
Не подключается к Wi-Fi Неверный SSID/пароль Настройте через http://192.168.4.1.
Сервер не получает данные Неверный URL или сервер недоступен Проверьте URL, убедитесь, что сервер запущен.
Графики не обновляются Ошибка в server.py Убедитесь, что pandas и matplotlib установлены, проверьте логи.
Архивация не работает Проблемы с правами или папкой Проверьте права на запись в папку archives, убедитесь, что shutil установлен.
Кнопка сброса данных не работает Неправильное подключение D6 Проверьте подключение кнопки, убедитесь, что пин настроен как INPUT_PULLUP.

📊 Примеры графиков

  • Температура:
    temperature
  • Влажность:
    humidity
  • Давление (гПа):
    pressure
  • Давление (мм рт. ст.):
    pressure_mmHg
  • Высота:
    altitude

About

Простая метеостанция на базе ESP8266 NodeMCU v3 и датчика BME280

Topics

weather esp8266 nodemcu esp weather-station meteostation esp8266-webserver nodemcu-project nodemcu-esp8266

Resources

Readme
Activity

Stars

1 star

Watchers

0 watching

Forks

0 forks
Report repository

Releases

No releases published

Packages

No packages published

Languages