Software

Construye tu Estación Meteorológica

Programando nuestra Estación Meteorológica.

En la construcción de nuestra estación meteorológica vamos a tener que programar los microcontroladores, el cerebro de nuestra estación, para poder obtener los datos de los sensores de temperatura, humedad, presión barométrica, iluminación y otros, que estarán todos conectados a la tarjeta de control de nuestra estación.

Con este programa, el microcontrolador podrá capturar los datos, los ordenará, los podrá desplegar en una pequeña pantalla, los guardará localmente en un archivo en la memoria local y finalmente los subirá a un servidor conectado en Internet.

Todos estos procedimientos es a lo que ahora se le llama programación física, que no son mas que programas de cómputo, en algún lenguaje conocido, que van mas allá del procesamiento tradicional de datos. Con estos programas haremos que nuestro microcontrolador pueda usar y controlar directamente los sensores y otros componentes físicos de nuestra estación para obtener y procesar toda la información obtenida.

De este modo, en nuestra estación meteorológica, los datos de entrada no serán proporcionados por un usuario o leídos de un archivo. En la estación meteorológica los obtendremos de un conjunto de sensores, conectados físicamente a la tarjeta del microcontrolador y será de estos sensores de donde iremos capturando, a lo largo del tiempo, la serie de valores de las distintas variables que nos interesa conocer; temperatura, humedad, presión atmosférica, iluminación y otros.

Este tipo de equipos o sistemas embebidos, controlados por un microcontrolador, en sus inicios se programaban en lo que se conoce como lenguaje de máquina o lenguajes ensamblador, lenguajes distintos para cada uno de los microcontroladores, muy crípticos y de muy difícil programación.

Con el desarrollo de los lenguajes de alto nivel, como el lenguaje C, estos empezaron a ser utilizados también para la programación de todos estos dispositivos de control, sin embargo, seguían siendo utilizados solo por pequeños grupos de programadores, muy especializados en el desarrollo de estos sistemas.

Con el desarrollo del proyecto Arduino en el que entre sus objetivos estaba el de facilitar la construcción y programación de dispositivos interactivos a grupos mas amplios de diseñadores y usuarios de este tipo de equipos, se utilizó el lenguaje Processing con su propia plataforma de programación o IDE, un lenguaje muy utilizado por diseñadores gráficos. Este lenguaje está basado en el lenguaje C-C++, que siendo muy fácil de aprender y utilizar, pronto de convirtió en un estándar de facto para utilizarse en estos sistemas. Compatible o programable con Arduino pronto se convirtió en una de las características importantes de todos estos equipos.

Con el desarrollo de nuevos microcontroladores, cada vez con mayores capacidades y posibilidades, estos empezaron a ser programados con otros lenguajes, que permitieran un mejor aprovechamiento de todas las facilidades de estos nuevos equipos.

Uno de estos lenguajes es el MicroPython, una versión del lenguaje de programación Python, desarrollada para ser utilizado en la programación de estos microcontroladores y por sus caracteristicas, facilidades y usos en la enseñanza, es éste el lenguaje de programación que vamos a utilizar en el armado de nuestra estación meteorológica.

Y para la programación de nuestra estación con MicrPython, vamos a utilizar el IDE Thonny. Este es un IDE, Integrated Development Enviroment, que nos facilita mucho el uso de MicroPython, muy útil en la enseñanza de este lenguaje y que en una sola aplicación, integra toda una serie de herramientas para la programación de los microcontroladores.