Proyecto Datalogger: Midiendo la Atmósfera con BMP280 y Tarjeta MicroSD en Arduino Mega

¡Hola, equipo de MonteSteam! 🚀

En esta guía paso a paso vamos a construir un Datalogger autónomo (una estación meteorológica portátil). Aprenderemos a conectar un sensor de precisión para medir temperatura y presión atmosférica, y a guardar todas las lecturas automáticamente en una tarjeta MicroSD organizada como una hoja de cálculo (formato .CSV).

🛠️ Material Necesario

• Placa Arduino Mega 2560
• Sensor BMP280 (Temperatura y Presión)
• Módulo Lector de tarjetas MicroSD + tarjeta formateada en FAT32
• Protoboard y cables Dupont
• Cable USB para programar el Arduino

🔌 1. Esquema de Conexiones

El Arduino Mega se comunicará con el sensor usando el bus I2C y con la tarjeta SD usando el bus SPI.

🌡️ Sensor BMP280 (I2C)

Pin del BMP280	Pin en Arduino Mega	Función
VCC	3.3V	⚠️ ¡Atención! Conectar siempre a 3.3V.
GND	GND	Tierra / Masa
SCL	Pin 21 (SCL)	Reloj I2C
SDA	Pin 20 (SDA)	Datos I2C

Nota: Los pines CSB y SDO del BMP280 se dejan libres.

💾 Módulo Lector MicroSD (SPI)

Pin del Lector SD	Pin en Arduino Mega	Función
VCC	5V (o 3.3V según tu módulo)	Alimentación del módulo
GND	GND	Tierra / Masa
MISO	Pin 50	Entrada de datos SPI
MOSI	Pin 51	Salida de datos SPI
SCK	Pin 52	Reloj del bus SPI
CS	Pin 53	Selección de chip (Chip Select)

📚 2. Librerías Necesarias en Arduino IDE

Antes de subir el código, asegúrate de instalar las librerías necesarias:

1. Ve a Herramientas $\rightarrow$ Administrar bibliotecas… (o pulsa Ctrl + Shift + I).
2. Busca “Adafruit BMP280” e instálala (acepta instalar Adafruit Unified Sensor si lo solicita).
3. Las librerías para la tarjeta SD (SD.h y SPI.h) vienen ya integradas de serie en Arduino IDE.

💻 3. Código Completo del Datalogger

Copia y sube el siguiente programa a tu Arduino Mega:

C++

/*
  =============================================================
  Datalogger con BMP280 y Lector MicroSD
  Proyecto MonteSteam - IES Monterroso / AIDARAC
  =============================================================
*/

#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BMP280.h>

// Pin CS (Chip Select) del bus SPI en Arduino Mega
const int chipSelect = 53; 

// Contador para identificar cada medición
unsigned long numeroMuestra = 1;

// Objeto para controlar el sensor BMP280
Adafruit_BMP280 bmp;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  Serial.println("=========================================");
  Serial.println("  DATALOGGER MONTESTEAM: BMP280 + SD");
  Serial.println("=========================================");

  // 1. Inicializar el sensor BMP280 en bus I2C
  if (!bmp.begin(0x76)) {
    Serial.println("⚠️ No se encuentra el BMP280 en 0x76. Intentando en 0x77...");
    if (!bmp.begin(0x77)) {
      Serial.println("❌ ERROR CRÍTICO: Sensor BMP280 no detectado.");
      while (1); // Detiene el programa si no hay sensor
    }
  }
  Serial.println("✅ Sensor BMP280 detectado e iniciado.");

  // 2. Inicializar el lector de tarjetas MicroSD
  Serial.print("Inicializando tarjeta SD... ");
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("❌ Fallo en la tarjeta SD o no está insertada.");
    Serial.println("   - Comprueba el formato FAT32 y los 6 cables SPI.");
    while (1); // Detiene el programa si falla la SD
  }
  Serial.println("✅ Tarjeta SD lista para grabar.");

  // 3. Crear la cabecera en el archivo DATOS.CSV
  File dataFile = SD.open("DATOS.CSV", FILE_WRITE);
  if (dataFile) {
    dataFile.println("Muestra,Temperatura_C,Presion_hPa");
    dataFile.close();
    Serial.println("✅ Archivo DATOS.CSV preparado.");
  } else {
    Serial.println("❌ Error al abrir o crear DATOS.CSV");
  }

  Serial.println("\n--- INICIANDO GRABACIÓN DE DATOS (Cada 2 segundos) ---");
  Serial.println("Muestra | Temp (°C) | Presión (hPa)");
  Serial.println("------------------------------------");
}

void loop() {
  // Lectura de valores del sensor
  float temp = bmp.readTemperature();
  float presion = bmp.readPressure() / 100.0F; // Convertir Pa a hPa (mbar)

  // 1. Mostrar mediciones en el Monitor Serie
  Serial.print("#");
  Serial.print(numeroMuestra);
  Serial.print("    | ");
  Serial.print(temp);
  Serial.print(" °C   | ");
  Serial.print(presion);
  Serial.println(" hPa");

  // 2. Escribir y guardar en la tarjeta MicroSD
  File dataFile = SD.open("DATOS.CSV", FILE_WRITE);

  if (dataFile) {
    // Formato CSV estándar separado por comas
    dataFile.print(numeroMuestra);
    dataFile.print(",");
    dataFile.print(temp);
    dataFile.print(",");
    dataFile.println(presion);
    
    // Guardar cambios y cerrar el archivo
    dataFile.close(); 
  } else {
    Serial.println("❌ Error de escritura en la tarjeta SD");
  }

  // Incrementar el número de medición
  numeroMuestra++;

  // Pausa de 2 segundos entre lecturas
  delay(2000); 
}

📈 4. Análisis de Datos en Excel o Google Sheets

1. Deja funcionando el circuito durante el experimento anotando la hora de inicio.
2. Desconecta la alimentación del Arduino y retira la tarjeta MicroSD.
3. Inserta la MicroSD en un ordenador y abre el archivo DATOS.CSV.
4. ¡Verás todos tus datos ordenados en filas y columnas listos para generar gráficas de evolución de temperatura y presión!

Plaintext

Muestra,Temperatura_C,Presion_hPa
1,23.45,1013.25
2,23.48,1013.22
3,23.50,1013.20