La realizzazione di una stazione meteorologica da tavolo basata su Arduino Giga R1 WiFi e sensore BME280 consente di monitorare con precisione temperatura, umidità e pressione sia interne che esterne. Grazie all’integrazione con OpenWeatherMap e alla libreria LVGL, il sistema offre un’interfaccia grafica interattiva e personalizzabile. Il progetto combina elettronica, programmazione e design, fornendo un esempio concreto di come sviluppare soluzioni IoT avanzate per la raccolta e la visualizzazione di dati ambientali in tempo reale.
La crescente diffusione delle piattaforme di prototipazione rapida ha reso accessibile lo sviluppo di sistemi di monitoraggio ambientale ad alta precisione. Una delle applicazioni più interessanti in questo ambito è la realizzazione di stazioni meteorologiche compatte in grado di acquisire e visualizzare parametri atmosferici in tempo reale. Utilizzando Arduino Giga R1 WiFi in combinazione con il sensore ambientale BME280, è possibile ottenere misurazioni accurate di temperatura, umidità e pressione, integrando al contempo dati esterni provenienti da servizi online come OpenWeatherMap. Il cuore del sistema è il microcontrollore Giga R1 WiFi, scelto per la sua potenza di calcolo, la connettività wireless integrata e la compatibilità con shield grafici dedicati. L’uso del sensore BME280 con interfaccia I2C configurata sui pin D8 e D9 garantisce letture affidabili e tempi di risposta rapidi. Un aspetto da non sottovalutare è che la collocazione strategica del sensore vicino ad un’apertura dell’involucro (Figura 1) riduce l’influenza termica generata dall’elettronica interna, assicurando in tal modo valori più fedeli alle condizioni ambientali reali.
Per la presentazione dei dati si adotta il modulo GIGA Display Shield montato sul lato inferiore della scheda principale. La gestione grafica è affidata a LVGL, una libreria open-source che consente di progettare interfacce utente complesse e responsive. Il layout, organizzato a griglia, visualizza nella parte superiore informazioni su posizione e orario, mentre nella sezione principale compaiono icone e valori aggiornati per temperatura, umidità e pressione. La comunicazione con OpenWeatherMap avviene tramite API, previa configurazione di una chiave univoca e dei parametri di localizzazione. I dati esterni vengono recuperati a intervalli regolari di 60 secondi, mentre le misurazioni interne sono aggiornate ogni secondo. Questa strategia ottimizza l’uso della banda e riduce il carico di richieste verso il servizio remoto. La conversione da Kelvin a Celsius o Fahrenheit è gestita direttamente a bordo, permettendo di cambiare unità di misura senza ulteriori chiamate API.
Figura 1: Vista frontale della stazione meteo con sensore BME280 posizionato in basso a destra per la misurazione dei dati ambientali
La configurazione software richiede l’installazione di librerie specifiche, tra cui Arduino_GigaDisplay, ArduinoJson e Adafruit BME280. È inoltre necessario modificare il file di configurazione lv_conf_9.h per abilitare il font LVGL da 28 px, migliorando così la leggibilità dei dati. L’RTC integrato nel Giga R1 WiFi sincronizza automaticamente l’orario con un server NTP, garantendo precisione costante. Dal punto di vista dell’esperienza utente, l’aggiunta di elementi come un LED RGB integrato consente di implementare codici colore per indicare range termici o condizioni ambientali specifiche. La struttura modulare del codice facilita l’integrazione di ulteriori sensori, come rilevatori di particolato o moduli per la qualità dell’aria, nonché l’ampliamento della GUI con grafici storici e previsioni meteo.
L’adozione di un involucro ProtoStax garantisce protezione e ordine nella disposizione dei componenti, lasciando al contempo libertà di accesso per eventuali modifiche. La progettazione di un’interfaccia grafica intuitiva, combinata con la precisione delle misurazioni e la possibilità di personalizzazione, trasforma questa stazione meteorologica in un potente strumento didattico e professionale. La realizzazione di un progetto di questo tipo è anche un’ottima occasione per approfondire concetti di programmazione embedded, interfacciamento hardware e design UI/UX per sistemi embedded. La stessa architettura può essere estesa per applicazioni IoT industriali, controllo ambientale indoor o sistemi di allerta climatica, dimostrando come Arduino Giga possa costituire una piattaforma solida per soluzioni connesse e scalabili.
Link al progetto completo disponibile qui: Stazione meteorologica con dati interni ed esterni - Hackster.io
