Station Météo Compacte : Arduino Nano & ESP8266 avec Capteur BMP280 et Affichage OLED/Nokia LCD

Composants et Fournitures

Arduino Nano R3	×1
Capteur Pression Barométrique BMP280 I2C (MyOctopus)	×1
Écran LCD Nokia 5110	×1
NodeMCU 1.0 (ESP-12E)	×1
Écran OLED Graphique 128×64	×1

Outils Nécessaires

• Fer à Souder (générique)

À Propos du Projet

Ce dispositif intègre deux modules indépendants dans un même boîtier :

Module 1 : Baromètre Arduino (BMP280 / BMP180)

Mesure la pression atmosphérique en temps réel, ainsi que les différences à -1h et -3h, utiles pour les prévisions météo à court terme. Le code est adapté de shelvin.de ; il faut entrer l'offset entre pression absolue et relative pour l'altitude dans la ligne druck_offset=. Les résultats (pression, différences 1h/3h, température interne) s'affichent sur l'écran Nokia 5110.

Module 2 : Station Connectée ESP8266 (OpenWeatherMap)

Le NodeMCU (ESP8266) se connecte en Wi-Fi à openweathermap.org pour récupérer une prévision sur 3 jours et l'afficher sur l'écran OLED 0,96". Il faut insérer une clé API (obtenue sur OpenWeatherMap) dans le code. Instructions détaillées pour bibliothèques et installation : Guide de démarrage ESP8266 Weather Station.

Le schéma complet du dispositif est présenté ci-dessous.

Code Arduino (Module Baromètre Nokia 5110)

// Luftdruck Ausgabe aktuell // Différence pression 1h et 3h (EEPROM) // Température
// Bauteile: LCD Nokia 5110, BMP180, Arduino Uno
// Matthias Busse Version 1.0 vom 21.9.2014

#include <Wire.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <EEPROM.h>

// Variables EEPROM
int eepromAdresse=0, eepromMax=1023;
int eepromOldAdr, eepromDif1=60, eepromDif3=180; // 60/180 minutes

// Variables BMP180
#define I2C_ADDRESS 0x77
const unsigned char oversampling_setting = 3;
const unsigned char pressure_waittime[4] = { 5, 8, 14, 26 };
int ac1, ac2, ac3, b1, b2, mb, mc, md;
unsigned int ac4, ac5, ac6;
int temp = 20, temp_mittel=200, test=0;
long druck = 1013, druck_mittel=101300;
float t, temp_offset=0.0, d, dAlt, dDiff, druck_offset=2.0;
int zeitabgl=0, mitteln=5;
char tstring[5], dstring[7];

// Power Down
volatile int sleepcounter = 0;

// Table ASCII pour Nokia 5110 (police 5x7)
static const byte ASCII[][5] = { ... };

#define RST 12, CE 11, DC 10, DIN 9, CLK 8

void setup() {
  // Init EEPROM à zéro
  for(int i=0; i < eepromMax; i+=4) eepromWriteLong(0,i);
  
  // Configuration Power Down (Watchdog, ADC off, Comparateur off, Buffers off)
  watchdogOn();
  ADCSRA &= B01111111;
  ACSR = B10000000;
  DIDR0 |= B00111111;
  
  Wire.begin();
  bmp180_get_cal_data();
  bmp180_read_temperature_and_pressure(&temp_mittel, &druck_mittel);
  
  // Init Nokia 5110
  pinMode(RST, OUTPUT); pinMode(CE, OUTPUT); pinMode(DC, OUTPUT); pinMode(DIN, OUTPUT); pinMode(CLK, OUTPUT);
  digitalWrite(RST, LOW); digitalWrite(RST, HIGH);
  LcdWriteCmd(0x21); LcdWriteCmd(0xB8); LcdWriteCmd(0x04); LcdWriteCmd(0x14); LcdWriteCmd(0x20); LcdWriteCmd(0x0C);
  LcdClearScreen();
}

void loop() {
  bmp180_read_temperature_and_pressure(&temp, &druck);
  temp_mittel = ((temp_mittel * (mitteln-1)) + temp) / mitteln;
  druck_mittel = ((druck_mittel * (mitteln-1)) + druck) / mitteln;
  t = ((float)temp_mittel/10.0) + temp_offset;
  d = ((float)druck_mittel/100.0) + druck_offset;
  
  // Affichage pression actuelle
  LcdClearLine(0); LcdXY(12,0); LcdWriteString(dtostrf(d,7,2,dstring)); LcdXY(60,0); LcdWriteString("hPa");
  
  // Sauvegarde pression dans EEPROM (×100 pour 2 décimales)
  eepromWriteLong(d*100, eepromAdresse);
  
  // Différence 1h
  eepromOldAdr = eepromAdresse - (eepromDif1*4);
  if(eepromOldAdr < 0) eepromOldAdr = eepromMax + 1 + eepromOldAdr;
  dAlt = (float)eepromReadLong(eepromOldAdr)/100.0;
  dDiff = d - dAlt;
  LcdClearLine(2); LcdXY(8,2); LcdWriteString("1h:");
  if(dAlt > 800) { LcdXY(27,2); if(dDiff < 0) LcdWriteString("-"); else LcdWriteString("+"); if(dDiff < 0) dDiff*=-1; LcdXY(34,2); LcdWriteString(dtostrf(dDiff,4,2,dstring)); }
  LcdXY(60,2); LcdWriteString("hPa");
  
  // Différence 3h
  eepromOldAdr = eepromAdresse - (eepromDif3*4);
  if(eepromOldAdr < 0) eepromOldAdr = eepromMax + 1 + eepromOldAdr;
  dAlt = (float)eepromReadLong(eepromOldAdr)/100.0;
  dDiff = d - dAlt;
  LcdClearLine(3); LcdXY(8,3); LcdWriteString("3h:");
  if(dAlt > 800) { LcdXY(27,3); if(dDiff < 0) LcdWriteString("-"); else LcdWriteString("+"); if(dDiff < 0) dDiff*=-1; LcdXY(34,3); LcdWriteString(dtostrf(dDiff,4,2,dstring)); }
  LcdXY(60,3); LcdWriteString("hPa");
  
  // Température
  LcdClearLine(5); LcdXY(8,5); LcdWriteString("Temp. "); LcdXY(43,5); LcdWriteString(dtostrf(t,4,1,tstring)); LcdXY(73,5); LcdWriteString("C");
  
  eepromAdresse += 4; if(eepromAdresse > eepromMax) eepromAdresse=0;
  pwrDown(54); // Sleep 54s (total ~60s par cycle)
}

// Fonctions EEPROM, LCD, BMP180, Sleep, Watchdog...
// (Code complet dans la source originale)

Schéma de Câblage