APRS Weather Station: Integração de Meteorologia e Radioamadorismo
Introdução
O Radioamadorismo vai muito além de conversas em frequências de VHF ou experimentos com antenas. Uma das áreas mais fascinantes é a coleta e o envio de dados meteorológicos através do APRS (Automatic Packet Reporting System). Projeto do IU5HKU com todos os arquivos MiniWXStation demonstram como é possível montar uma estação meteorológica compacta, baseada em ESP8266 e sensores como o BME280 – 5V, que envia informações em tempo real para a rede APRS.
Este artigo detalha os conceitos básicos e avançados, explica termos técnicos de forma simples e apresenta exemplos práticos para quem deseja implementar uma estação.
O que é o MiniWXStation
O MiniWXStation é um projeto open-source criado para simplificar a montagem de uma estação meteorológica conectada ao APRS. Ele utiliza:
- ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1 mini, Lolin, etc.): microcontrolador com Wi-Fi integrado.
- BME280: sensor que mede temperatura, pressão atmosférica e umidade.
- Bibliotecas adicionais como NTPtimeESP para sincronização de horário e suporte ao protocolo APRS.
Essa estação envia dados ambientais diretamente para servidores APRS, tornando-os acessíveis a radioamadores e plataformas de monitoramento climático.
Fundamentos Técnicos Explicados
Para iniciantes, alguns termos podem parecer complexos. Veja uma explicação simplificada:
- APRS: sistema que envia pacotes de dados digitais (posição, clima, mensagens).
- CWOP: Citizen Weather Observer Program, rede de voluntários que compartilham dados climáticos com meteorologistas.
- SSID e Callsign: identificadores de estação no APRS. Exemplo:
PU2XYZ-13. - Passcode APRS: senha numérica necessária para autenticação em servidores.
Como o MiniWXStation Funciona no APRS
- O sensor BME280 coleta dados meteorológicos.
Link do BME que Funcinou Compre o 5V – Aliexpress - O ESP8266 processa as leituras e formata os pacotes de dados.
- As informações são transmitidas via Wi-Fi para servidores APRS-IS.
- Esses dados podem ser visualizados em mapas como o aprs.fi.
- Case para o Impressão 3d – https://www.thingiverse.com/thing:3430181
Configuração Básica
No código-fonte do projeto, é possível ajustar parâmetros importantes:
// Nome da estação na rede
const char* WiFi_hostname = "IU5HKU-13";
// Senha APRS (use -1 para CWOP callsign)
const char* AprsPassw = "YourAprsNumericalPASS";
// Comentário APRS
const char* APRS_CMNT = "ESP8266+BME280 MiniWX Station";
// Nome do projeto
const char* APRS_PRJ = "MiniWX Station";
Essas definições permitem personalizar a estação, conectando-a de forma única à rede APRS.
Aplicações Práticas
O MiniWXStation pode ser usado em várias situações:
- Radioamadores interessados em contribuir com dados climáticos locais.
- Estudantes aprendendo sobre sensores e redes de dados.
- Comunidades que desejam monitorar microclimas urbanos.
- Projetos educacionais para explicar a integração de IoT, sensores e Radioamadorismo.
Conceitos Avançados
Para usuários com mais experiência em VHF e APRS, o projeto pode ser expandido:
- Adicionar sensores extras, como pluviômetros ou medidores de radiação solar.
- Integrar o envio de dados via RF em VHF, usando rádios e TNCs (Terminal Node Controllers).
- Criar interfaces web para monitorar a estação localmente.
- Automatizar alertas climáticos usando dados recebidos.
Passo a Passo para Montagem
- Obter um ESP8266 compatível (Wemos D1 mini recomendado).
- Conectar o sensor BME280 aos pinos I2C do microcontrolador.
- Instalar bibliotecas necessárias (BME280, NTPtimeESP).
- Configurar o código com SSID, senha APRS e callsign.
- Compilar e enviar o firmware para o ESP8266.
- Testar os dados no aprs.fi ou outro servidor APRS.
Benefícios no Radioamadorismo
- Integração prática entre tecnologia IoT e Radioamadorismo.
- Aumento da rede de estações meteorológicas voluntárias.
- Aprendizado em protocolos digitais e automação.
- Possibilidade de expandir a rede local de monitoramento.
Veja a atividade da Estação PY2CER-13 acima no
https://aprs.fi/#!z=12&call=a%2FPY2CER-13&timerange=3600&tail=3600
Dicas Finais
- Use um abrigo meteorológico para proteger o sensor contra radiação solar direta.
- Posicione a estação em área ventilada para leituras mais precisas.
- Mantenha o firmware atualizado a partir do repositório oficial.
- Verifique periodicamente os dados transmitidos para identificar inconsistências.
Resumo para Revisão
- APRS: sistema digital usado no Radioamadorismo para transmitir dados.
- MiniWXStation: projeto baseado em ESP8266 + BME280 que envia informações climáticas para o APRS.
- Configuração: simples, ajustando callsign, senha APRS e parâmetros básicos.
- Aplicações: educação, meteorologia comunitária, integração com redes de radioamadores em VHF.
- Expansão: adição de sensores e transmissão via RF, além de integrações IoT.
Esse projeto mostra como o Radioamadorismo continua relevante, unindo APRS, VHF e tecnologias modernas para gerar conhecimento e colaboração em tempo real.
