Estación Meteorológica NTP con ESP: reloj sincronizado por NTP y estado del tiempo local

Este proyecto presenta una miniestación meteorológica con reloj NTP integrado, basada en el módulo ESP01 y un display OLED de 0,96 pulgadas. El kit, disponible a bajo coste en plataformas como AliExpress, permite mostrar la hora exacta sincronizada por Internet y datos meteorológicos actualizados en tiempo real.

Sin embargo, el firmware original del kit presenta varias limitaciones: deriva horaria si se está lejos de China, falta de cambio automático de horario estacional, servidor meteorológico fijo en China y una interfaz web muy limitada. Para solucionar estos problemas, decidí desarrollar un nuevo firmware completamente mejorado, compatible con ESP01, ESP8266 y ESP32, capaz de conectarse a cualquier servidor NTP y a servicios meteorológicos globales como OpenWeatherMap.

⚙️ Montaje del kit

El kit consta de tres placas principales:

  1. PCB base, donde se sueldan los componentes SMD (regulador de tensión y 2 condensadores de desacoplo) y tres conectores.

  2. Display OLED, que requiere la soldadura de su conector de 4 pines.

  3. Módulo ESP01, completamente ensamblado y programado.

La alimentación se realiza mediante un conector micro-USB, utilizando únicamente los pines de tensión. El kit incluye además tornillería, caja protectora y el cable USB.

Sincronización NTP y funcionamiento básico

Al encender el dispositivo, este se conecta automáticamente a la red WiFi configurada y sincroniza la hora con un servidor NTP.


El display muestra la fecha y hora local exactas, junto con una previsión meteorológica de tres días.

Limitaciones del firmware original

  • El firmware original no realiza cambio automático entre horario de verano e invierno y solo permite configurar manualmente una zona horaria.
  • Además, depende de servidores chinos, lo que genera retardo al sincronizar la hora y datos meteorológicos inexactos fuera de Asia.
  • Su interfaz web apenas permite ajustar la hora y la ubicación, sin acceso remoto ni visualización de datos.

Nuevo firmware mejorado

El nuevo firmware permite:

  • Sincronización con cualquier servidor NTP.

  • Ajuste automático de horario estacional.

  • Conexión con OpenWeatherMap para obtener datos meteorológicos globales.

  • Acceso completo a la estación desde la red local mediante una interfaz web avanzada.

  • Compatibilidad con pantallas OLED de 0,96” (128×64) y 0,6” (64×48).

De esta forma, el kit se convierte en una estación meteorológica completa, fiable y adaptable a cualquier necesidad.

Configuración del firmware original

El video explica detalladamente cómo configurar el firmware original mediante la conexión WiFi del kit y la web qweather.com, donde deben generarse las credenciales y API keys necesarias.


Este proceso resulta complejo y limitado, motivo por el cual decidí desarrollar el nuevo firmware.

Configuración del nuevo firmware

La nueva versión del firmware simplifica todo el proceso:

  • La estación se conecta automáticamente a la red WiFi configurada.

  • Se accede al servidor web local para seleccionar zona horaria, API key y ciudad.

  • El firmware se sincroniza automáticamente con OpenWeatherMap para mostrar datos de temperatura, humedad, presión, viento y estado del cielo.

Compilación y programación

El firmware puede compilarse tanto para ESP8266 como para ESP32 utilizando el IDE de Arduino.
Incluye autodetección de librerías y configuración automática según el microcontrolador.
Solo es necesario definir la resolución del display en la librería Adafruit SSD1306.h.

Para programar el ESP01, se recomienda emplear su programador USB específico o un adaptador FTDI, asegurando el modo “programación” conectando GPIO0 a GND antes de alimentar el módulo.

Conclusiones

Con este nuevo firmware, el pequeño kit meteorológico se transforma en una estación completa, precisa y personalizable, capaz de funcionar con distintos módulos ESP y pantallas OLED.
El proyecto mantiene un bajo consumo y una gran flexibilidad, ideal para quienes buscan un reloj-estación meteorológica sincronizado por Internet.

Descargar el firmware

Puedes descargar de forma gratuita el firmware, accediendo al siguiente enlace: ESP_WeatherClock_NTP

¿Dónde fabricar el PCB?

Actualmente hay muchas empresas que se dedican a fabricar circuitos impresos, pero no en todas podemos conseguir pequeñas tiradas a buen precio. Por suerte, ahora disponemos de Internet y es mucho más fácil que antes. Podemos buscar empresas en cualquier parte del mundo, y es más fácil encontrar un fabricante que haga nuestros prototipos (PCB) a buen precio. Una de las empresas más grandes del sector es PCBWay.

Logo: PCBWay

https://pcbway.com/g/r7N1ct