Despertar automático na neve: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Sair de casa pela manhã pode ser uma enxurrada de atividades depois que alguns centímetros da substância branca se assentam durante a noite. Não seria bom acordar um pouco mais cedo nesses dias para tirar o estresse da manhã? Este projeto faz exatamente isso!

Este projeto usa um Arduino, um sensor de distância e IFTTT (um site fácil de usar) para automatizar uma chamada de despertar para o seu telefone se nevar durante a noite. Quando estiver pronto, você colocará o dispositivo que construiu em um ponto alto (por exemplo, em um tripé) e apontará para o chão. A partir daí, ele medirá constantemente a distância entre ele e o solo. Conforme neva, o "chão" sobe em sua direção, então a distância que mede diminui. Se houver uma diferença grande o suficiente entre a noite e a manhã, o dispositivo irá alertá-lo que nevou!

A eletrônica é simples de conectar e eu irei fornecer o código, então vamos começar!

Suprimentos

1. Um microchip compatível com Arduino habilitado para Wifi. Para este projeto, presumo que você usará a placa de desenvolvimento NodeMCU ESP8266, que recomendo por vários motivos:

   • Tem Wifi integrado.
   • Ele expõe praticamente todos os pinos que você deseja.
   • Ele fornece uma interface USB fácil para programação.
   • Ele lida com a reinicialização da placa ao enviar o código e expõe os botões de reinicialização para depuração.

2. Um sensor de alcance TF Mini Lidar.

   Observe que existem sensores ultrassônicos mais baratos, como o HC-SR04, mas a neve macia abafa o som o suficiente para não funcionar

3. Uma mini placa de ensaio.
4. Um tripé ou qualquer solução para montar o sensor alguns metros acima da neve.
5. Um cabo micro usb.
6. Um cabo de extensão.
7. Um carregador USB.
8. Um recipiente de plástico.

Nota, os itens 5 e acima podem ser comprados na Dollar Tree com bastante facilidade.

Os preços variam, mas consegui fazer esse projeto por cerca de US $ 50 (sem contar o tripé) comprando peças simples na Dollar Tree. A parte mais cara, de longe, é o sensor Lidar, que definitivamente pode ser reutilizado para outros projetos.

Etapa 1: Eletrônica (Hardware)

A eletrônica para este projeto deve ser bem rápida de montar. Basta conectar o TF Mini Lidar Distance Sensor ao chip. Os fios devem ser conectados conforme descrito neste excelente guia SparkFun.

Aqui está um breve resumo:

Sensor -> ESP8266

Verde -> D2 (também conhecido como GPIO 4, que usaremos como nosso RX)

Branco -> D1 (também conhecido como GPIO 5, que usaremos como nosso TX)

Tinto -> Vin

Preto -> Gnd

Etapa 2: Eletrônica (software)

A decisão de enviar a você uma chamada de despertar será feita pelo seu microchip, portanto, precisamos programá-lo adequadamente! Para programar seu chip, usaremos uma linguagem chamada Arduino que você pode fazer o upload para o seu chip usando o IDE Arduino (software que roda em seu computador).

1. Baixe o software Arduino aqui. Este guia fará referência aos menus do Arduino Desktop IDE, então vá em frente e faça o download, a menos que você esteja superconfortável com o IDE da Web.

2. Configure seu Arduino Desktop IDE para funcionar com o microchip ESP8266. As instruções para isso podem ser encontradas aqui. No futuro, este guia presume que seu LED está piscando e sabe como fazer o upload de um script para o ESP8266.

3. Baixe o script para fazer upload para o seu microchip em https://github.com/robertclaus/snowalert. Não há necessidade de editar o script. Tudo o que você precisa configurar será configurável após o upload do código.

4. Abra o script no Arduino e instale as bibliotecas das quais ele depende em seu sistema. Na parte superior do IDE, clique em: Sketch -> Incluir Bibliotecas -> Gerenciar Bibliotecas

Em seguida, pesquise e instale estas bibliotecas:

• WifiManager por tzapu (versão 0.14.0)
• ArduinoJson por Benoit Blanchon (versão 6.14.1)
• TFminiArduino por hideakitai (versão 0.1.1)
• NTPClient de Fabrice Weinberg (versão 3.2.0)
• ESP_DoubleResetDetector por Khoi Hoang (versão 1.0.1)

5. Configure sua placa para este projeto. Na parte superior do IDE, clique em Ferramentas e ajuste estas configurações:

• Tamanho do Flash - 4M (1M SPIFFS) - Isso reserva espaço para que nossa configuração seja salva.

• Apagar Flash - Todo o Conteúdo - Isso garante que não haja dados anteriores no chip.

  Observe, se você precisar atualizar o código, defini-lo como Sketch Only preservará sua configuração

6. Certifique-se de que seu microchip ESP está conectado ao computador e possui uma porta atribuída. Selecione a porta correta no IDE e carregue!

7. Abra o Serial Monitor (Ferramentas -> Serial Monitor) no Arduino IDE. Em seguida, clique no botão Reiniciar no seu chip. Confirme se o texto está sendo exibido no Monitor Serial

Etapa 3: Configuração IFTTT

Agora que seu Arduino está rodando, precisamos configurá-lo para fazer o que queremos. Para este tutorial, usaremos um serviço chamado IFTTT que nos permite traduzir uma mensagem simples de nosso Arduino em ações mais complicadas.

Por exemplo, se nosso Arduino disser "Nevou!" então o IFTTT deve ligar para o nosso celular com uma chamada de despertar.

1. Você precisará de uma conta IFTTT gratuita, que pode ser criada em

2. Para criar o novo miniaplicativo que usa essa lógica, navegue até Criar ou simplesmente siga este link:

3. Clique em Isto -> Pesquisar e selecione Webhooks -> Se ele solicitar, clique em Conectar -> Digite snow_alert na caixa.

4. Clique em Aquilo -> Pesquisar e selecione Chamada telefônica (somente nos EUA) -> Se for solicitado, clique em Conectar -> Se você receber um pop-up, siga as instruções -> Insira uma mensagem como It nevou ontem à noite! que você gostaria que o telefonema lesse para você.

5. Clique em Concluir para ativar seu miniaplicativo.

6. Teste seu Webhook navegando até as configurações do serviço Webhooks no IFTTT e encontrando o URL de teste listado lá. Navegue até esse URL e substitua {event} por snow_alert. Em seguida, clique em Testar. Se tudo estiver funcionando, você deverá receber um telefonema!

7. Na página de teste, salve o url na parte inferior da página. Você precisará disso em uma etapa posterior. Deve ser parecido com isto:

maker.ifttt.com/trigger/snow_alert/with/key/d-Y8rXge5kibp0dkdrCgxu

Para problemas de depuração, os usuários também podem querer registrar a altura da neve ao longo do tempo. Eles podem configurar um miniaplicativo IFTTT separado que aceita o webhook snow_measurement e registra no Planilhas Google. Para fazer isso, simplesmente repita as etapas acima, mas substitua snow_alert por snow_measurement na etapa Webhooks acima e substitua a etapa Telefonema pelo serviço Planilhas Google -> Adicionar linha à planilha.

Etapa 4: configuração do SnowAlert

Neste ponto, a última etapa do software é configurar o código em seu ESP para enviar as mensagens para seu novo miniaplicativo IFTTT.

Para esta configuração, vou recomendar que você siga as instruções do SnowAlert no Github porque as instruções aqui podem estar desatualizadas se o SnowAlert obtiver novos recursos.

No momento de escrever estas instruções, você faria o seguinte.

Muito importante, todos os horários que você configura precisam estar no fuso horário UTC e no formato de 24 horas (não AM / PM).

1. Decida a que horas você deseja receber a chamada pela manhã. Este é o seu Tempo de Fim.
2. Decida a que horas começar a medir na noite anterior. Esta é a sua hora de início.
3. Conecte seu ESP e abra o Serial Monitor no Arduino IDE como fizemos anteriormente.
4. Conecte-se à rede wi-fi SnowMeasure no seu computador. Você deve ver alguma atividade no Monitor Serial ao se conectar.
5. Você deve ser direcionado para uma página de configuração em seu navegador automaticamente após alguns segundos.
6. Clique em Configurar Wifi

7. Insira os seguintes valores:

   1. SSID - A rede wi-fi à qual o ESP deve se conectar para internet.
   2. Senha - a senha para se conectar a essa rede wi-fi.
   3. Hora de início - a hora em que você deseja medir a altura da neve à noite.
   4. Minutos iniciais - O componente minuto para a hora que você deseja medir à noite.
   5. Hora de término - a hora em que você deseja medir a altura da neve pela manhã (e possivelmente ligar para você)
   6. Minutos finais - O componente minuto para a hora que você deseja medir pela manhã.
   7. O URL do Webhook de alerta - deve ser o url que você salvou na etapa anterior, semelhante a:
   8. O URL do Webhook de medição - deve ser o mesmo URL acima, mas substitua snow_alert por snow_measurement

Etapa 5: Monte o Sensor

Neste ponto, tudo deve estar pronto para funcionar. Você vai querer fazer buracos no recipiente de plástico e montá-lo em algum lugar a alguns metros do chão. Como exatamente você o monta vai depender de suas partes e objetivo, mas aqui estão algumas recomendações para acertar.

• Certifique-se de que o sensor esteja voltado para baixo em um pequeno ângulo. Você não quer que ele olhe diretamente para baixo, pois sua caixa lançará uma sombra onde a neve não atinge o solo.
• Você vai querer o sensor acima da neve cerca de 2-3 pés.
• A neve derrete na água, portanto, certifique-se de que sua configuração seja razoavelmente à prova d'água.
• Certifique-se de ter energia! Um cabo USB longo ou um cabo de extensão deve afastá-lo de um telhado para chegar a um local útil. De qualquer forma, certifique-se de que é seguro do lado de fora.

Etapa 6: receba a ligação

Se tudo correr conforme o planejado, você deve receber a ligação pela manhã, se nevar. Se algo não estiver funcionando, verifique seus registros de distância no Planilhas Google para ver o que foi realmente medido.

Desafio vice-campeão na neve