Harald Kreuzer construyó una estación meteorológica y monitor de calidad del aire basada en ESP32-P4, con una pantalla de 10,1 pulgadas como tablero y un sensor Sensirion SEN66 integrado para material particulado, CO2, compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno. El equipo también recibe datos de sensores inalámbricos remotos por LoRa y ESP-NOW.
El proyecto está armado por completo con placas comerciales, sin hardware a medida, así que reproducirlo es relativamente accesible. No requiere nube ni cuenta de usuario, aunque puede conectarse a distintas APIs meteorológicas (Open-Meteo, OpenWeatherMap o Visual Crossing) para mostrar el pronóstico. La construcción está documentada en una guía extensa del autor.
¿Qué hardware lleva la unidad principal?
El corazón es la ESP32-P4-Module-DEV-KIT de Waveshare, una SBC del tamaño de una tarjeta de crédito basada en el módulo ESP32-P4NRW32, con 32 MB de PSRAM y un ESP32-C6 a cargo del WiFi y el Bluetooth LE.
- Pantalla IPS de 10,1 pulgadas, resolución de 1280 x 800, contraste de 800:1 y brillo de 400 cd/m2
- Parlante de 2 W y 8 ohmios, además de conector para cámara Raspberry Pi (B), ninguno usado en este proyecto
- Conectividad LoRa mediante placa Heltec V4
- Sensor Sensirion SEN66 para PM1.0, PM2.5, PM4.0, PM10, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles
- Control de brillo mediante sensor de luz BH1750
- Sensor mmWave DFRobot C4001 de 24 GHz para detección de presencia humana, en su variante de 12 metros de alcance
Kreuzer también trabaja en una variante basada en las pantallas táctiles GUITION con ESP32-P4 de 10 pulgadas, que debería quedar más delgada porque el ESP32-P4 va integrado directamente en la placa de la pantalla.
¿Qué nodos remotos se pueden sumar?
La unidad principal funciona sola, pero el proyecto contempla una familia de módulos satélite:
- Sensor-Receiver: receptor LoRa y ESP-NOW basado en Heltec WiFi LoRa 32 (ESP32-S3)
- Sensor-LORA-BME280: nodo de temperatura, humedad y presión con Heltec WiFi LoRa 32 V3 o V4
- Sensor-LORA-BME280-HTCC-AB01: el mismo nodo con Heltec CubeCell HTCC-AB01 V2, más barato y sin pantalla
- Sensor-LORA-SHT45: nodo de temperatura y humedad con Heltec WiFi LoRa 32 (ESP32-S3)
- Sensor-LORA-RadiationD: contador Geiger LoRa basado en el tubo RadiationD-v1.1 y Heltec WiFi LoRa 32 V4
- Sensor-ESP-NOW-BME280: nodo de temperatura, humedad y presión por ESP-NOW con una placa ESP32 genérica, el subproyecto más antiguo
¿Con qué software se programa?
El código fuente de la unidad principal, el receptor y los módulos sensores está en GitHub. Se apoya sobre todo en el framework ESP-IDF, salvo los módulos CubeCell, cuyo firmware está hecho con Arduino y PlatformIO. La interfaz de la unidad principal se dibuja con LVGL y fue diseñada con el editor gráfico de código abierto EEZ Studio.
También hay que imprimir en 3D las carcasas de la unidad principal y de los sensores. Los archivos STL de la nueva versión todavía no se publican, solo están los de una versión anterior del proyecto, que no sirven para esta variante. Los archivos STEP y de SolidWorks sí están disponibles en la carpeta SolidWorks del repositorio de firmware.
Existen otros proyectos parecidos, como el MoreSense MS-07 o la SparkFun ESP32 Arduino IoT Weather Station, pero este es bastante más avanzado y, según CNX Software, el primero que ven basado en ESP32-P4.
¿Cuánto cuesta armarla?
La advertencia del autor es explícita: se aprende y se disfruta, pero no se ahorra frente a un producto comercial optimizado en costo. El desglose estimado de la unidad principal es este:
| Componente | Precio | Proveedor |
|---|---|---|
| Waveshare ESP32-P4-Module-DEV-KIT-C | 77,99 USD | Waveshare (98,55 USD en Amazon) |
| Placa Heltec V4 | 29,99 USD | Amazon |
| Sensirion SEN66 | 62,03 USD | Sensirion |
| Sensor de luz BH1750 | 1,39 USD | AliExpress |
| DFRobot C4001 24 GHz (12 m) | 12,90 USD | DFRobot |
El total ronda los 185 dólares, sin contar impuestos, envío, tornillería, filamento para la impresión 3D ni los componentes adicionales de los módulos externos. Para quien compre desde Chile, hay que sumar el 19% de IVA y el flete internacional a esa cifra, lo que empuja el proyecto por sobre los 250 dólares puestos en casa.
El punto interesante del presupuesto es dónde se concentra: el sensor SEN66 representa un tercio del costo, más que cualquier microcontrolador de la lista. Quien quiera una versión más económica puede partir por los nodos LoRa con BME280 sobre CubeCell, que son la parte barata del sistema, y dejar la medición de material particulado para una segunda etapa.
