Registro de Datos con ESP32: Sensor BME280 y Tarjeta MicroSD


Introducción

En el mundo de los sistemas embebidos, la capacidad de almacenar información para su posterior análisis es vital. Ya sea que estés monitoreando el clima de un invernadero o el rendimiento de una máquina, una tarjeta microSD es la herramienta perfecta para proyectos de Datalogging.

En este artículo, vamos a configurar un ESP32 para leer datos ambientales de un sensor BME280 y guardarlos en un archivo de texto dentro de una tarjeta microSD. Lo mejor de todo es que cada lectura incluirá una marca de tiempo precisa (Epoch time) obtenida mediante un servidor NTP vía WiFi, lo que te permitirá organizar tus datos cronológicamente de forma profesional.

El uso de una tarjeta microSD es especialmente útil para proyectos de registro de datos. Como ejemplo, le mostraremos cómo guardar las lecturas del sensor de un sensor BME280 con marcas de tiempo ( tiempo de época ).

Descripción general del proyecto de tarjeta microSD BME280 de registro de datos ESP32

Requisitos previos

Para este ejemplo, asegúrese de tener instaladas las siguientes bibliotecas:

Puede instalar estas bibliotecas utilizando el administrador de bibliotecas de Arduino. En tu IDE de Arduino, ve a Sketch > Incluir biblioteca > Administrar bibliotecas… Luego, busca los nombres de las bibliotecas e instálalos.

Diagrama esquemático

Para este ejemplo, debe conectar el módulo de la tarjeta microSD y el sensor BME280 al ESP32. Aquí hay una lista de las piezas necesarias:

  • Placa de desarrollo ESP32 (lea: Las mejores placas de desarrollo ESP32 )
  • sonda BME280
  • Módulo de tarjeta MicroSD
  • Tarjeta micro SD
  • Cables de puente
  • Tablero de circuitos

Conecte el circuito siguiendo el siguiente diagrama esquemático.

Diagrama esquemático del circuito de la tarjeta microSD ESP32 BME280

También puedes echar un vistazo a las siguientes tablas:

BME280ESP32
VIN3V3
TIERRATIERRA
SCLGPIO22
ASDGPIO21
módulo de tarjeta microSDESP32
3V33,3 V
CSGPIO5
MOSIGPIO23
CLKGPIO18
MISOGPIO19
TIERRATIERRA

https://8d47f2cdfa0fea8c35311dc564e24b83.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-38/html/container.html

Código

Copie el siguiente código en su IDE de Arduino. Este boceto obtiene lecturas del sensor BME280 (temperatura, humedad y presión) y las registra en un archivo en la tarjeta microSD cada 30 segundos. También registra la marca de tiempo (tiempo de época solicitado a un servidor NTP).


// Libraries for SD card
#include "FS.h"
#include "SD.h"
#include <SPI.h>

//Libraries for BME280 sensor
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

// Libraries to get time from NTP Server
#include <WiFi.h>
#include "time.h"

// Replace with your network credentials
const char* ssid     = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

// Timer variables
unsigned long lastTime = 0;
unsigned long timerDelay = 30000;

// BME280 I2C
Adafruit_BME280 bme;

// Variables to hold sensor readings
float temp;
float hum;
float pres;
String dataMessage;

// NTP server to request epoch time
const char* ntpServer = "pool.ntp.org";

// Variable to save current epoch time
unsigned long epochTime; 

// Function that gets current epoch time
unsigned long getTime() {
  time_t now;
  struct tm timeinfo;
  if (!getLocalTime(&timeinfo)) {
    //Serial.println("Failed to obtain time");
    return(0);
  }
  time(&now);
  return now;
}

// Initialize WiFi
void initWiFi() {
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to WiFi ..");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print('.');
    delay(1000);
  }
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

// Init BME280
void initBME(){
  if (!bme.begin(0x76)) {
    Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");
    while (1);
  }
}

// Initialize SD card
void initSDCard(){
   if (!SD.begin()) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }
  uint8_t cardType = SD.cardType();

  if(cardType == CARD_NONE){
    Serial.println("No SD card attached");
    return;
  }
  Serial.print("SD Card Type: ");
  if(cardType == CARD_MMC){
    Serial.println("MMC");
  } else if(cardType == CARD_SD){
    Serial.println("SDSC");
  } else if(cardType == CARD_SDHC){
    Serial.println("SDHC");
  } else {
    Serial.println("UNKNOWN");
  }
  uint64_t cardSize = SD.cardSize() / (1024 * 1024);
  Serial.printf("SD Card Size: %lluMB\n", cardSize);
}

// Write to the SD card
void writeFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {
  Serial.printf("Writing file: %s\n", path);

  File file = fs.open(path, FILE_WRITE);
  if(!file) {
    Serial.println("Failed to open file for writing");
    return;
  }
  if(file.print(message)) {
    Serial.println("File written");
  } else {
    Serial.println("Write failed");
  }
  file.close();
}

// Append data to the SD card
void appendFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {
  Serial.printf("Appending to file: %s\n", path);

  File file = fs.open(path, FILE_APPEND);
  if(!file) {
    Serial.println("Failed to open file for appending");
    return;
  }
  if(file.print(message)) {
    Serial.println("Message appended");
  } else {
    Serial.println("Append failed");
  }
  file.close();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  initWiFi();
  initBME();
  initSDCard();
  configTime(0, 0, ntpServer);
  
  // If the data.txt file doesn't exist
  // Create a file on the SD card and write the data labels
  File file = SD.open("/data.txt");
  if(!file) {
    Serial.println("File doesn't exist");
    Serial.println("Creating file...");
    writeFile(SD, "/data.txt", "Epoch Time, Temperature, Humidity, Pressure \r\n");
  }
  else {
    Serial.println("File already exists");  
  }
  file.close();
}

void loop() {
  if ((millis() - lastTime) > timerDelay) {
    //Get epoch time
    epochTime = getTime();
    
    //Get sensor readings
    temp = bme.readTemperature();
    //temp = 1.8*bme.readTemperature() + 32;
    hum = bme.readHumidity();
    pres = bme.readPressure()/100.0F;

    //Concatenate all info separated by commas
    dataMessage = String(epochTime) + "," + String(temp) + "," + String(hum) + "," + String(pres)+ "\r\n";
    Serial.print("Saving data: ");
    Serial.println(dataMessage);

    //Append the data to file
    appendFile(SD, "/data.txt", dataMessage.c_str());

    lastTime = millis();
  }
}

Inserte sus credenciales de red en las siguientes variables y el código funcionará de inmediato:

const char* ssid     = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

Este ejemplo utiliza las funciones que hemos visto anteriormente para escribir y agregar datos a la tarjeta microSD (escribirArchivo()yagregar archivo ()funciones).

Demostración

Sube el código a tu tablero. Puede comprobar en el monitor serie si todo funciona como se esperaba.

ESP32 BME280 Registro de datos en tarjeta microSD Monitor serie

Deje que el proyecto funcione durante un tiempo para recopilar algunas lecturas. Luego, inserte la tarjeta microSD en su computadora, y debería tener un archivo llamado datos.txt con las lecturas del sensor.

ESP32 BME280 Registro de datos a archivo en tarjeta microSD

Conclusión

Implementar un sistema de registro en SD te permite independizar tus proyectos de una conexión constante a la nube y asegurar que no se pierda ninguna lectura importante. Este método es la base para estaciones meteorológicas autónomas y sistemas de monitoreo industrial.

Si te ha gustado este tutorial, no te pierdas nuestro último post donde exploramos como optimizar un ordenador portátil para ejecutar aplicaciones avanzadas [Optimizar un portátil para uso con herramientas avanzadas].

ESPurna: La «Chispa» Open-Source para Domótica con ESP32


ESPurna, palabra catalana y valenciana que significa «chispa» —una partícula incandescente de combustión o roce, o figurativamente una pequeña cantidad o persona ingeniosa—, adquiere nuevo sentido como firmware open-source para ESP8266 y ESP32. Desarrollado inicialmente por Xose Pérez y adaptado para ESP32 en forks como RDobrinov/espurna32, transforma placas económicas en hubs IoT para interruptores, luces y sensores. Soporta MQTT con auto-descubrimiento, Alexa, Google Assistant, modos de bajo consumo, hasta 5 redes WiFi, mDNS, NetBIOS y OTA vía web, ideal para domótica avanzada.​

esp8266 a6f

Características Destacadas de ESPurna

ESPurna gestiona switches con botones digitales/analógicos, pulsos configurables, sincronización de relés (todos iguales, solo uno ON) y estados al boot (ON/OFF/toggle). Incluye luces con color/brightness, sensores de potencia (voltaje, corriente, energía), temperatura/humedad (DHT, BME280), y LED notificadores para WiFi/relés/MQTT. Ofrece REST API para relays/sensores, backup/restore, AP/STA WiFi con IP estático, y protección contra KRACK en Arduino Core >=2.4.0; botones permiten toggle, AP mode (doble click), reboot (largo) o factory reset (extra largo).​

Preparación del Entorno con PlatformIO

PlatformIO en VSCode es la herramienta oficial para compilar ESPurna ESP32, gestionando Arduino-ESP32 core, lib_deps como FauxmoESP, AsyncTCP, MQTT y sensores.

Estos son los pasos resumidos para instalar el entorno:

  • Instala VSCode desde code.visualstudio.com, añade extensión PlatformIO IDE (marketplace)
  • Clona git clone https://github.com/RDobrinov/espurna32.git vía terminal (Terminal > New Terminal),
  • Aabre la carpeta con File > Open Folder.
  • PlatformIO detecta platformio.ini automáticamente
  • Descarga dependencias;
  • Edita para default_envs = esp32dev, board = esp32dev, framework = arduino, upload_speed = 921600,
  • Compila con icono check (Build).
  • Verifica logs en terminal para errores;
  • Reinicia VSCode o pio lib install si faltan paquetes.​

Instalación Paso a Paso en ESP32

Requisitos: Cable USB, drivers CH340/CP210x, esptool.py (pip install esptool). Pon ESP32 en bootloader (BOOT/GPIO0 a LOW al resetear/alimentar); verifica esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 chip_id.​

  • Borrado: esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 erase_flash.
  • Flasheo: esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 write_flash -z 0x1000 espurna-esp32.bin (binario de releases).​
  • Alternativa PlatformIO: Build exitoso > Upload; Arduino IDE requiere boards ESP32 y abrir espurna.ino.​

Post-instalación: Conéctate a AP «espurna-XXXXXX» (pass: espurna123), accede 192.168.4.1 para WiFi/MQTT/OTA; soporta reverse proxy seguro.​

Integración con Home Assistant vía MQTT

Configura MQTT en web ESPurna (broker IP/usuario/pass/puerto 1883) y activa «Home Assistant MQTT Discovery» para auto-publicación de switches/luces/sensores. En HA: Añade integración MQTT (Configuración > Integraciones > MQTT), conecta broker (Mosquitto recomendado para retain y estabilidad). Dispositivos aparecen automáticamente vía topics homeassistant/switch/[device]/config; controla relés, mide potencia/RGB sin YAML. Evita «unavailable» en reinicios HA con retain flags; ideal para energy dashboards.​

ESPurna vs. ESPHome: Comparativa Detallada

AspectoESPurna​ESPHome ​
ConfiguraciónCompilación hardware-específica, web intuitivaYAML declarativo, compilación automática
Integración HAMQTT Discovery robusto, topics estándarNativa profunda, zero-config en HA
Facilidad de UsoAvanzados: control firmware detalladoPrincipiantes: automatizaciones rápidas
Soporte HardwareAmplio (sensores, relés, Alexa/Google/OTA)HA-optimizado, actualizaciones fluidas
PersonalizaciónEdición código, REST APIConfig centralizada, sin código directo
Curva AprendizajePronunciada por compilación manualBaja, ideal domótica compleja

ESPurna brilla en versatilidad MQTT y soporte multi-plataforma para expertos en IoT/hardware, mientras ESPHome prioriza simplicidad HA. Prueba ESPurna si buscas personalización profunda en ESP32 para NILM o sensores energéticos.​

    https://github.com/RDobrinov/espurna32