ESP32 - Sensor de lluvia

El sensor de lluvia es capaz de detectar y medir el nivel de lluvia o nieve. El sensor de lluvia proporciona dos salidas: una salida digital (LOW/HIGH) y una salida analógica.

En este tutorial, aprenderemos a utilizar un ESP32 y un sensor de lluvia para detectar y medir la lluvia. Específicamente, cubriremos lo siguiente:

sensor de lluvia ESP32

Después, puedes modificar el código para activar un motor o una alerta cuando detecte lluvia o nieve.

Hardware Requerido

1×Módulo de Desarrollo ESP32 ESP-WROOM-32
1×Cable USB Tipo-A a Tipo-C (para PC USB-A)
1×Cable USB Tipo-C a Tipo-C (para PC USB-C)
1×Sensor de Lluvia
1×Protoboard
1×Cables Puente
1×(Recomendado) Placa de Expansión de Terminales de Tornillo para ESP32
1×(Recomendado) Breakout Expansion Board for ESP32
1×(Recomendado) Divisor de Alimentación para ESP32

Or you can buy the following kits:

1×DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included)
1×DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1×DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)
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Acerca del sensor de lluvia

El sensor de lluvia se puede utilizar para detectar la presencia de lluvia o para medir el nivel de agua que cae durante la lluvia. El sensor de lluvia ofrece dos opciones a través de un pin de salida digital y un pin de salida analógica.

El sensor de lluvia incluye dos partes:

  • La almohadilla de detección
  • El módulo electrónico
Pinout del sensor de lluvia
image source: diyables.io

La almohadilla de detección

La placa de detección se coloca en el exterior, donde puede exponerse a la lluvia o la nieve (p. ej., en el techo). La placa de detección tiene una serie de trazas de cobre expuestas, divididas en dos grupos: trazas de alimentación y trazas de detección. Estas trazas de alimentación y de detección no están conectadas a menos que estén puenteadas por agua o nieve. No hay diferencias entre las trazas de alimentación y las trazas de detección. Puedes elegir una como traza de alimentación y la otra se convertirá en la traza de detección.

El módulo electrónico

El módulo electrónico del sensor de lluvia convierte la señal de la placa de detección en un valor analógico o digital que puede ser leído por el ESP32. Incluye cuatro pines:

  • Pin VCC: Debe conectarse a VCC (3,3 V a 5 V).
  • Pin GND: Debe conectarse a GND (0 V).
  • Pin DO: Es un pin de salida digital. Está en ALTO si no se detecta lluvia y BAJO si se detecta lluvia. El valor umbral para la detección de lluvia puede ajustarse mediante un potenciómetro integrado.
  • Pin AO: Es un pin de salida analógica. El valor de salida disminuye a medida que aumenta el agua en la placa de detección, y aumenta a medida que disminuye el agua en la placa de detección.

Además, tiene dos indicadores LED:

  • Un indicador PWR-LED para la alimentación.
  • Un indicador DO-LED para el estado de lluvia en el pin DO: está encendido cuando hay lluvia.

Cómo funciona

Para el pin DO:

  • El módulo tiene un potenciómetro integrado para ajustar el umbral (sensibilidad).
  • Cuando la intensidad está por encima del valor umbral, se detecta la lluvia, el pin de salida del sensor está en nivel bajo y el DO-LED está encendido.
  • Cuando la intensidad está por debajo del valor umbral, la lluvia no se detecta, el pin de salida del sensor está en alto y el DO-LED está apagado.

Para el pin AO:

  • Cuánta más agua haya en la almohadilla de detección, menor será el valor leído desde el pin AO.
  • Cuanto menos agua haya en la almohadilla de detección, mayor será el valor leído desde el pin AO.

Tenga en cuenta que el potenciómetro no afecta el valor en el pin AO.

Diagrama de Cableado

Como se mencionó anteriormente, el pin VCC del sensor debe conectarse al 3.3V o al 5V. Si conectamos este pin directamente al pin de 3.3V o 5V del ESP32, la vida útil del sensor se acortará debido a la corrosión electroquímica. La mejor manera es conectar el pin VCC del sensor de lluvia a un pin de salida del ESP32. Podemos programar ese pin para alimentar el sensor de lluvia solo cuando se esté leyendo. Esto puede minimizar el impacto de la corrosión electroquímica.

Dado que el módulo del sensor de lluvia tiene dos salidas, puedes elegir usar una o ambas, según lo que necesites.

  • Cómo conectar el ESP32 y el sensor de lluvia usando breadboard

El módulo de sensor de lluvia ofrece dos salidas. Puedes usar cualquiera de ellas o ambas según sea necesario.

Diagrama de cableado del sensor de lluvia para ESP32

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Si no sabe c\u00f3mo alimentar ESP32 y otros componentes, encuentre instrucciones en el siguiente tutorial: C\u00f3mo alimentar ESP32.

Cómo conectar el ESP32 y un sensor de lluvia

Código ESP32 - Leer el valor del pin DO

/* * Este código de ESP32 fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de ESP32 se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN 19 // ESP32's pin GPIO19 that provides the power to the rain sensor #define DO_PIN 21 // ESP32's pin GPIO21 connected to DO pin of the rain sensor void setup() { // initialize serial communication Serial.begin(9600); // initialize the Arduino's pin as an input pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // configure the power pin pin as an OUTPUT pinMode(DO_PIN, INPUT); } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // turn the rain sensor's power ON delay(10); // wait 10 milliseconds int rain_state = digitalRead(DO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // turn the rain sensor's power OFF if (rain_state == HIGH) Serial.println("The rain is NOT detected"); else Serial.println("The rain is detected"); delay(1000); // pause for 1 sec to avoid reading sensors frequently to prolong the sensor lifetime }

Pasos R\u00e1pidos

  • Si es la primera vez que usas ESP32, consulta cómo configurar el entorno para ESP32 en Arduino IDE
  • Copia el código anterior y ábrelo con Arduino IDE
  • Haz clic en el botón Upload en Arduino IDE para subir el código al ESP32
  • Vierte un poco de agua sobre el sensor de lluvia
  • Ve el resultado en el Monitor Serial.
COM6
Send
The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected The rain is NOT detected
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Por favor, tenga en cuenta que si nota que el LED permanece encendido de forma continua o se apaga incluso cuando el sensor está expuesto a la lluvia, puede ajustar el potenciómetro para afinar la sensibilidad del sensor.

Código ESP32 - Leer valor del pin AO

/* * Este código de ESP32 fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de ESP32 se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-rain-sensor */ #define POWER_PIN 19 // ESP32's pin GPIO19 that provides the power to the rain sensor #define AO_PIN 36 // ESP32's pin GPIO36 connected to AO pin of the rain sensor void setup() { // initialize serial communication Serial.begin(9600); // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); pinMode(POWER_PIN, OUTPUT); // configure the power pin pin as an OUTPUT } void loop() { digitalWrite(POWER_PIN, HIGH); // turn the rain sensor's power ON delay(10); // wait 10 milliseconds int rain_value = analogRead(AO_PIN); digitalWrite(POWER_PIN, LOW); // turn the rain sensor's power OFF Serial.println(rain_value); // print out the analog value delay(1000); // pause for 1 sec to avoid reading sensors frequently to prolong the sensor lifetime }

Pasos R\u00e1pidos

  • Copia el código anterior y ábrelo con el IDE de Arduino
  • Haz clic en el botón Subir en el IDE de Arduino para cargar el código al ESP32
  • Echa un poco de agua sobre el sensor de lluvia
  • Mira el resultado en el Monitor Serial
COM6
Send
225 2426 236 563 687 959 975 1009 1017 1053 1078 841 743 440 279
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

※ Nota:

Este tutorial utiliza la función analogRead() para leer valores de un ADC (Convertidor Analógico-Digital) conectado a un sensor de lluvia. El ADC del ESP32 es bueno para proyectos que NO necesitan alta precisión. Sin embargo, para proyectos que requieren mediciones precisas, tenga en cuenta:

  • El ADC del ESP32 no es perfectamente preciso y puede necesitar calibración para obtener resultados correctos. Cada placa ESP32 puede ser un poco diferente, así que debes calibrar el ADC para cada placa individual.
  • La calibración puede ser difícil, especialmente para principiantes, y puede que no siempre dé los resultados exactos que deseas.

Para proyectos que requieren alta precisión, considere usar un ADC externo (p. ej. ADS1115) con el ESP32 o usar un Arduino, que tiene un ADC más fiable. Si aún desea calibrar el ADC del ESP32, consulte Controlador de calibración del ADC de ESP32

Video Tutorial

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Referencias de Funciones

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