BLOG - Sistemas Embarcados

Este blog tem como autores os participantes do projeto Smart Campus e alunos das disciplinas: Sistemas Embarcados(Engenharia de Controle e Automação) e Plataformas de prototipação para Internet das Coisas (Especialização Lato Sensu em Internet das Coisas). O objetivo é a divulgação de trabalhos em desenvolvimento no campus que envolvam a utilização de conceitos de sistemas embarcados, internet das coisas, telemetria e outras tecnologias para a resolução de problemas da indústria, meio ambiente, cidades inteligentes, fazendas inteligentes, ....
Coordenação: Prof. Marcos Chaves

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CHOCADEIRA IOT

OBJETIVO

O projeto desenvolvido consiste no controle de temperatura, humidade e de um motor para rotacionar os ovos de uma chocadeira através de um circuito eletronico utilizando ESP32, sensor de temperatura e umidade DHT11, Node-Red, MQTT - Mosquitto, AWS ( Serviço de computação em Nuvem - Ubuntu E2C).

VISÃO GERAL

Uma incubadora de ovos é um dispositivo ou equipamento projetado para criar condições ideais para a incubação e desenvolvimento de ovos fertilizados de aves e répteis.

Essas incubadoras são usadas principalmente por avicultores e criadores de aves para aumentar a taxa de sucesso na eclosão dos ovos, permitindo o controle preciso de fatores ambientais, como temperatura, umidade e ventilação. Ao criar um ambiente controlado e estável, as incubadoras de ovos simulam as condições necessárias para que os ovos se desenvolvam adequadamente e produzam pintinhos saudáveis.

As incubadoras de ovos podem variar em tamanho e capacidade, desde pequenos modelos domésticos para uso pessoal até grandes máquinas industriais capazes de incubação em larga escala. Geralmente, essas incubadoras são equipadas com sensores e termostatos que monitoram e mantêm os parâmetros ambientais necessários para o desenvolvimento embrionário, enquanto as rotações regulares dos ovos ajudam a evitar deformações e problemas de crescimento.

MATERIAIS

Para a elaboração do circuito desta chocadeira, foram utilizados os seguintes componentes:

  • 1 x ESP 32 WROOM;
  • 1 x DHT 11;
  • 1 x Aquecedor;
  • 1 x Bomba de água;
  • 1 x Motor Síncrono CA (motor de micro-ondas);
  • 1 x Display LCD 16 x 2;
  • 1 x Drive com 4 Relé 5V;
  • 1 x Potenciômetros;
  • 3 x Push boton.

CIRCUITO

Utilizando o ESP 32 para o controle do circuito.

Conexões das portas logicas.

Entradas:

  • Botão Alterar, Digital 23
  • Botão Selecionar Temperatura Digital 32
  • Botão Selecionar Umidade Digital 19      
  • Potenciômetro Analógica 4

Saídas (atuadores):

  • Aquecedor Digital 27
  • Bomba d’agua digital 25
  • Motor digital 33

Acionando relé para o chaveamento dos atuadores.

  • Aquecedor - relé
  • Bomba d’agua - relé
  • Motor - relé

SIMULAÇÃO

TÓPICOS MQTT

  • esp32/leitura
  • esp32/valor/Bomba
  • esp32/valor/Luz
  • esp32/valor/Humidade
  • esp32/valor/Temperatura
  • esp32/valor/setpointTemperatura
  • esp32/valor/setpointUmidade

INFRAESTRUTURA PARA MONITORAMENTO

Com o intuito de viabilizar o monitoramento e o controle do projeto, o mesmo conta com um monitoramento e controle remoto, com infraestrutura em nuvem, de fácil acesso pelo navegador WEB.

Serviços instalados:

No contexto do monitoramento da comunicação entre componentes IoT, o Node-RED pode ser configurado para receber e processar os dados enviados pelos dispositivos IoT.

O Node-RED, monitora a comunicação entre os componentes IoT do projeto, registrar as leituras em bancos de dados SQL e fornecer um painel de monitoramento e comando (dashboard).

DASHBOARD

 

O fluxo (flow) Node-RED implementado:

FLOW

PROTOTIPO DO CIRCUITO

CIRCUITO

CONCLUSÃO

Em resumo, o projeto de chocadeira utilizando tecnologias como ESP32, MQTT, Node-RED e IoT ofereceu uma solução altamente eficiente e inovadora para a criação de um ambiente controlado destinado à incubação de ovos. A integração do ESP32 com MQTT permitiu a coleta e o envio em tempo real de dados, o que possibilitou um monitoramento preciso dos parâmetros ambientais essenciais ao sucesso do processo de incubação. Além disso, o uso do Node-RED como plataforma de desenvolvimento simplificou a implementação das regras de automação e a criação de um painel de controle intuitivo. A combinação dessas tecnologias resultou em uma chocadeira conectada e inteligente, capaz de automatizar o controle de temperatura, umidade e viragem dos ovos, o que contribuiu para uma taxa de sucesso superior na incubação. Além disso, a integração com a IoT possibilitou o acesso remoto aos dados e o controle da chocadeira por meio de dispositivos móveis, o que trouxe mais comodidade ao usuário e maior flexibilidade.

AUTORES

José Vicente Teodoro Igino - teodoro.jose@aluno.ifsp.edu.br

Higor Zambaldi Trabuo - higor.trabuco@aluno.ifsp.edu.br

[ID:160] Autor: - Criado em: 2023-06-24 13:43:20 - [ Compartilhar ]