Метеостанция на Arduino и ThingSpeak: температура и влажность в облаке

Компоненты и материалы

• Arduino UNO — 1 шт.
• ESP8266 ESP-01 (Wi-Fi модуль) — 1 шт.
• DHT11 (температура и влажность, 3 пина) — 1 шт.
• Макетная плата — 1 шт.
• Перемычки — 1 комплект
• Breadboard Power Supply 5V/3.3V — 1 шт. (обязателен! ESP8266 потребляет пиковые токи, которых не даст Arduino)

Сервисы и ПО

• ThingSpeak API
• Arduino IDE
• Windows 10 (для разработки)

О проекте

Первые шаги в IoT

Вход в IoT может пугать новичком. ThingSpeak — идеальная стартовая площадка: дешево, понятно, круто. Проект: DHT11 шлёт данные в облако ThingSpeak через Arduino + ESP-01.

Подключение

ESP-01	Arduino / Питание
VCC	3.3V (от Breadboard PSU)
GND	GND
CH_PD	3.3V
RESET	3.3V
TX	Pin 2 (SoftwareSerial RX)
RX	Pin 3 (SoftwareSerial TX) — через делитель напряжения!

DHT11	Arduino
VCC	5V
OUT	A0
GND	GND

На Breadboard Power Supply переключите джампер на 3.3V.

Настройка ThingSpeak

1. Регистрация на thingspeak.com.
2. New Channel → два поля: Temperature и Humidity.
3. Сохраните Write API Key — понадобится в коде.

Настройка Arduino IDE

Ключевой момент — библиотеки. Нужно установить вручную через Sketch → Include Library → Add .ZIP Library:

1. DHT sensor library by Adafruit: GitHub
2. Adafruit Unified Sensor Library: GitHub

SoftwareSerial.h — встроена.

Скетч

Полный код: GitHub

В коде перед загрузкой:

1. Вставьте свой Write API Key в переменную myAPIkey.
2. Укажите SSID и пароль Wi-Fi в команде AT+CWJAP.

String myAPIkey = "Your Write API key here";
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DHT.h>

SoftwareSerial ESP8266(2, 3); // Rx, Tx
#define DHTTYPE DHT11
#define DHTPIN A0
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE, 11);

float humidity, temp_f;
long writingTimer = 17; // интервал отправки, сек
long startTime = 0;
boolean error;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ESP8266.begin(9600);
  dht.begin();
  startTime = millis();
  ESP8266.println("AT+RST");
  delay(2000);
  Serial.println("Connecting to Wifi");
  // ... подключение к Wi-Fi через AT-команды ...
}

void loop() {
  if (millis() - startTime > writingTimer * 1000) {
    readSensors();
    writeThingSpeak();
    startTime = millis();
  }
}

void readSensors() {
  temp_f = dht.readTemperature();
  humidity = dht.readHumidity();
}

void writeThingSpeak() {
  ESP8266.flush();
  String cmd = "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"184.106.153.149\",80"; // api.thingspeak.com
  ESP8266.println(cmd);
  if(ESP8266.find("Error")) return;

  String getStr = "GET /update?api_key=" + myAPIkey;
  getStr += "&field1=" + String(temp_f);
  getStr += "&field2=" + String(humidity);
  getStr += "\r\n\r\n";

  String cmdSend = "AT+CIPSEND=" + String(getStr.length());
  ESP8266.println(cmdSend);
  if(ESP8266.find(">")) {
    ESP8266.print(getStr);
    delay(500);
    // чтение ответа...
  } else {
    ESP8266.println("AT+CIPCLOSE");
  }
}

После загрузки: на канале ThingSpeak появятся графики с обновлением каждые 15 секунд.

Схемы

Код: GitHub