Medidor Atmosférico

 Tema: Medidor Atmosférico

1. Introducción

Hoy en día, entender cómo cambian las condiciones del clima es muy importante. Por eso, como estudiantes de grado 11, decidimos crear una estación meteorológica casera con Arduino, capaz de medir temperatura y humedad de manera sencilla.
Este proyecto no solo nos permitió conocer más sobre sensores y electrónica, sino que también aprendimos a programar y a interpretar datos reales del ambiente que nos rodea.

2. Planteamiento del Problema

Aunque el acceso a la información climática parece fácil gracias a teléfonos y aplicaciones, estos datos provienen de estaciones centralizadas que no siempre muestran lo que ocurre exactamente en lugares específicos como el aula, el patio del colegio o nuestro barrio.

Entonces nos preguntamos:

¿Cómo diseñar un dispositivo sencillo, económico y educativo que nos permita medir las condiciones climáticas reales de nuestro entorno inmediato?

Además, surgieron otras preguntas importantes:

• ¿Cómo funcionan internamente los sensores de temperatura y humedad?
• ¿Cómo se captura, procesa y muestra un dato ambiental?
• ¿Es posible crear un dispositivo útil usando componentes básicos de electrónica?

Estas preguntas guiaron el desarrollo de nuestro proyecto.

3. Objetivos

Objetivo General:

Construir una estación meteorológica casera utilizando Arduino Uno para medir, registrar y visualizar datos de temperatura y humedad.

Objetivos Específicos:

• Medir la temperatura del ambiente usando el sensor DS18B20.
• Registrar los valores de humedad y temperatura en pantalla mediante un LCD 16x2.
• Ensamblar correctamente todos los componentes sobre una breadboard.
• Programar el Arduino para obtener y mostrar las mediciones en tiempo real.
• Analizar los datos obtenidos y comprobar el buen funcionamiento del prototipo.

4. Justificación

Decidimos realizar este proyecto porque combina teoría y práctica de varias áreas: electrónica, física, programación, tecnología y hasta matemáticas. Además:

• Permite comprender fenómenos climáticos que normalmente damos por sentado.
• Fomenta el aprendizaje autónomo, ya que todo lo investigamos y construimos por nuestra cuenta.
• Es un proyecto económico y accesible para cualquier estudiante.
• Permite desarrollar habilidades en el uso de Arduino, muy importantes en carreras técnicas.
• Contribuye a la cultura científica dentro del colegio.
• Favorece el trabajo colaborativo, ya que el proyecto requiere coordinar roles y tareas.

En otras palabras, este proyecto no solo ofrece un dispositivo útil, sino que fortalece nuestra formación integral como futuros bachilleres.

5. Marco Teórico

Arduino Uno

Es una placa electrónica muy popular para proyectos escolares y universitarios. Sirve para leer sensores, procesar información y controlar dispositivos. Se programa desde el computador usando Arduino IDE.

Breadboard

Es una placa con agujeros que permite conectar cables y componentes sin necesidad de soldar. Perfecta para prototipos.

Sensor DS18B20

Es un sensor digital de temperatura muy preciso. Funciona con el protocolo OneWire, lo que significa que puede enviar datos usando un solo pin de Arduino.

Resistor de 4.7k

Se usa como resistencia “pull-up” para asegurar una comunicación correcta entre el Arduino y el sensor DS18B20.

Pantalla LCD 16×2

Nos permite mostrar mensajes o valores numéricos. En este caso, muestra las mediciones de temperatura y humedad.

Sensor DHT11 o DHT22

Permite medir humedad y temperatura. Suele utilizarse junto al DS18B20 como complemento.

6. Materiales Utilizados

• 1 Arduino UNO
• 1 Breadboard
• 1 Sensor de temperatura DS18B20
• 1 Sensor de humedad/temperatura DHT11/DHT22
• 1 Resistencia 4.7kΩ
• 1 Pantalla LCD 16×2
• Jumpers macho-macho
• Cable USB para programar el Arduino
• Potenciómetro (para controlar el contraste del LCD)

7. Metodología

Investigación previa

Buscamos información sobre sensores de clima, Arduino y ejemplos de proyectos similares para entender cómo funcionan los componentes.

Conexión de los sensores

• El DS18B20 se conectó con tres cables: datos, tierra y alimentación, usando la resistencia de 4.7kΩ.
• El DHT11/DHT22 se conectó en el pin digital 8 del Arduino.

Ensamblaje del circuito

• Usamos la breadboard para colocar la pantalla LCD y los sensores.
• Ajustamos el potenciómetro para controlar el brillo del LCD.

Programación en Arduino IDE

• Incluimos las librerías DHT.h, OneWire.h, LiquidCrystal.h, etc.
• Programamos el Arduino para:
• Leer los datos del DS18B20.
• Leer la humedad del DHT.
• Mostrar todo en el LCD en tiempo real.

Pruebas de funcionamiento

• Encendimos el Arduino y verificamos que los valores cambiaran cuando tocábamos el sensor o cambiábamos de ambiente.
• Corregimos errores como librerías faltantes y fallos de lectura.

Análisis y registro de datos

Observamos cómo cambiaba la temperatura y la humedad dependiendo del clima del día o del lugar donde poníamos el prototipo.

8. Resultados

• La estación meteorológica logró mostrar en pantalla valores de temperatura y humedad de forma continua.
• Los sensores respondieron correctamente a cambios en el ambiente.
• El LCD permitió visualizar la información claramente.
• Identificamos algunos errores comunes (como librerías faltantes en Arduino IDE), pero fueron corregidos.
• Obtuvimos datos reales útiles para analizar el clima local.

9. Conclusiones

1. Este proyecto nos permitió aprender sobre electrónica, programación y sensores de una manera práctica.
2. Construir una estación meteorológica casera es totalmente posible con materiales económicos.
3. Arduino es una herramienta ideal para proyectos educativos porque es fácil de usar y muy flexible.
4. Comprendimos mejor cómo se miden variables ambientales como temperatura y humedad.
5. Este tipo de proyectos fomenta la creatividad, el trabajo en equipo y el pensamiento crítico, habilidades importantes para nuestro desarrollo académico.