TempControl: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

TempControl é um projeto desenvolvido para coletar informações sobre a umidade e a temperatura do ar. Essas informações podem ser acessadas de qualquer Smartphone com o sistema operacional Android.

As informações fornecidas através de sensores instalados em uma placa Arduino e compartilhadas com uma placa DragonBoard. Uma vez que este passo seja concluído, a informação será enviada para uma API criada no Thingspeak e fornecerá a informação a ser consumida.

Um aplicativo Android foi desenvolvido como uma maneira de acessar informações da API e exibir no celular.

Aplicabilidade: o projeto pode ser aplicado em um ambiente onde há necessidade de monitoramento de temperatura e umidade e, com base nessas informações, é necessário tomar medidas como consequência das mudanças climáticas.

Etapa 1: Sobre TempControl

TempControl é um sistema para coletar informações sobre umidade e a temperatura, que você pode ser acessado utilizando smartphones Android.

Será coletada as informações de temperatura e umidade do ar não arduíno formulado para uma placa Dragonboard) e posteriormente consolidada para um webservice (segue a descrição abaixo).

Um aplicativo android básico será construído para exibir as informações coletadas dos sensores, o aplicativo irá consumir as informações do webservice e mostrar na tela do celular.

Etapa 2: Obtendo Informações

Para o projeto foi usado um sensor básico de umidade e temperatura chamado DHT11.

O sensor DHT11 é um sensor de temperatura e umidade, que permite a medição de 0 a 50 Celsius, e umidade na faixa de 20 a 90%. Não é um sensor extremamente rápido e preciso, por isso não é recomendado a utilização em ambientes de alto risco. Sua faixa de precisão para temperatura é de 2 graus, e de umidade, 5%.

Este sensor está ligado diretamente a uma placa Arduino Uno R3.

Após o arduino ler as informações de temperatura e umidade, esses dados são enviados pela porta serial, e posteriormente lida por outra placa, que neste projeto foi um Qualcomm DragonBoard 410C. A DragonBoard é responsável por enviar esses dados através de uma interface wireless para uma API criada no ThingSpeak.

Etapa 3: Algorítimo Arduíno

O programa representado na imagem desse passo, lê as informações do sensor, e apresenta essas informações no monitor serial do Arduino. A biblioteca para uso com o DHT11 pode ser encontrada no site:

Para compilar o código no Arduíno é necessário um software específico. Esse software é uma IDE que pode ser baixada no site oficial do Arduino:

Esse software é conduzido em um computador onde é feito uma programação, conhecida como sketch, na qual será feito upload para uma placa de prototipagem Arduino, através de uma comunicação serial. O sketch feito pelo projetista dirá à placa o que deve ser estabelecido durante o seu funcionamento.

Após a execução do programa, os dados contendo as informações de temperatura e umidade podem ser observados no monitor serial da IDE, conforme a imagem desse passo.

Código fonte do programa "Sensor de umidade e temperatura DHT11":

pastebin.com/5P5vwySZ

Etapa 4: Conexão Serial Arduino Com DragonBoard 410c

Três jumpers fazem a ligação entre o arduino e uma placa de dragão.

Um jumper liga dois pinos negativos das duas placas entre si.

A saída serial do arduino componentes são pinos 0 - RX e 1 - TX se ligam diretamente à porta UART0 da placa dragonboard. (O pino RX do arduino liga na outra ponta com um pino TX da Dragon Board, e o pino TX do arduino liga na outra ponta com um pino RX da Dragon Board).

Há dois UARTS em série disponíveis no Dragonboard UART0 e UART1.

O UART0 possui como linhas padrão UART0 TX e UART0 RX, juntamente com os sinais de controle de fluxo UART0 CTS e UART0 RTS.

- Pino 5 - UART0 TX

- Pino 7 - UART0 RX

- Pino 3 - UART0 CTS

- Pino 9 - UART0 RTS

O UART1 inclui apenas como linhas UART1 TX e UART1 RX.

- Pino 11 - UART1 TX

- Pino 13 - UART1 RX

Etapa 5: Preparando O Ambiente De Desenvolvimento DragonBoard

Para implementar o programa na dragonboard é necessária a instalação de alguns softwares:

• Windows 10 (pode ser máquina virtual com rede em Bridge)

• Comunidade Microsoft Visual Studio 2017

www.visualstudio.com

• Windows IoTCoreDashboard

go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=708576

• Cliente Windows IoTRemote

www.microsoft.com/pt-br/store/p/windows-io…

• Modelo de IoTProject do Windows para Visual Studio

go.microsoft.com/fwlink/?linkid=847472

PDF com instruções para preparação o ambiente para implementação, e criação de um projeto Windows IOT:

bit.ly/2yIrG5t

Etapa 6: Implementando O Código Fonte Na Dragonboard

Código fonte para dragonbord:

github.com/Joabcks/BackgroundApplication4

Basicamente, o programa irá ler as informações que estão sendo recebidas na porta serial do dragonboard e irá armazenar os dados lidos em uma STRING variável chamada rxBuffer. Esses dados serão enviados para uma API sem conteúdo de requisições

Um ponto bastante importante é que o campo "SerialPort. BaudRate = 9600;" representa a taxa de transmissão de dados, e esse valor deve ser idêntico ao programado no Arduíno.

Passo 7: Fornecendo As Informações

A informação é necessária por uma API hospedada no ThingSpeak e alimentada pela placa Dragon.

ThingSpeak é um serviço que oferece uma infraestrutura de web e um protocolo de comunicação baseado em http para envio e recebimento de dados gerados em Arduino ou qualquer outro dispositivo com recursos para comunicação em rede. Pode-se dizer que qualquer dispositivo com conectividade para um serviço de Internet http e capaz de realizar GET e POST pode se comunicar com o ThingSpeak.

Esta API mantém uma política de limpeza de mensagens antigas, tornando as informações acessadas sempre atualizadas.

Site oficial ThingSpeak:

thingspeak.com/

Neste projeto uma API recebe uma string com os dados do sensor de umidade e temperatura

- field1 corresponde a informação de temperatura e umidade

Exemplo para enviar informações para api - ESCRITA

GET -

Exemplo para dar um get nas informações da api - LEITURA

GET -

Etapa 8: Mostrando As Informações

Aplicativo Códido Fonte Projeto Android:

github.com/feliperamoscarvalho/ControledeT…

O app android consome basicamente as informações da API do ThingSpeak e imprime na tela do celular.

Etapa 9: Considerações Finais

Os componentes para desenvolver este projeto foram:

1 - Qualcomm DragonBoard 410C (R $ 599, 90)

1 - Arduino Uno Rev3 (R $ 44, 90)

1 - Sensor de umidade e temperatura DHT11 (R $ 12, 90)

1 - Jumpers

Componentes do projeto:

JOAB FERREIRA - [email protected]

FELIPE - [email protected]

PABLO - [email protected]

PEDRO - [email protected]

FLAVIO - [email protected]

Referências:

www.arduino.cc/en/Main/Software

docs.microsoft.com/en-us/windows/iot-core/…

www.arduinoecia.com.br/2013/05/sensor-de-um…

www.mathworks.com/help/thingspeak/?requestedDomain=www.mathworks.com