Sistema de Monitoramento Online - (abp-iot)

Projeto de IoT II cujo objetivo é desenvolver uma aplicação onde o Arduino Wemos seja configurado como um cliente TCP que envia informações de luminosidade e distância para um servidor web gerenciar e informar as atividades que os sensores estão sendo utilizados.

Disciplina: IoT II

Professor: Vagner Rodrigues

Acadêmicos: Vitor Hugo de Souza e Vladson Ramos

Requisitos:

• Wemos ESP 8266
• Sensor de Luz Fotossensível - Ldr
• Sensor Ultrassônico de distância
• Led
• Arduino IDE
• React
• Firebase em Realtime Database

Desenvolvimento Arduino

Inclusão das bibliotecas usadas no desenvolvimento.

 #include <ArduinoJson.h>
 #include <ESP8266WiFi.h>
 #include <FirebaseESP8266.h>

Definições de inicialização

 #define FIREBASE_HOST "link host server"
 #define FIREBASE_AUTH "key de autenticação"
  #define WIFI_SSID "SSID"
  #define WIFI_PASSWORD "PASSWORD"
  #define TRIG D3 
  #define ECHO D4 
  #define sensor_iluminacao A0 
  #define PUBLISH_INTERVAL 2000 >

Indicação do banco de dados.

FirebaseData monitoramento;

Inicialização de variaveis.

const int led_R = D5;
const int led_G = D6;
const int led_B = D7;
unsigned long duracao;
float medicao_sensor, altura_atual;
float altura_max = 100;
float pi = 3.14;
float raio = 1.50;
float resultado = 0;
int valorLuz = 0;
String state_lampada;
bool publishNewState = true;

Função Publish().

Função para publicação no banco recebendo valor verdadeiro.

void publish(){
  publishNewState = true;
}

Função de configuração dos pinos

Configura os pinos como saida, entrada e escrita

void setupPins(){

  pinMode(TRIG,OUTPUT);
  pinMode(ECHO,INPUT);

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  pinMode(led_R, OUTPUT);
  digitalWrite(led_R, 0);

  pinMode(led_G, OUTPUT);
  digitalWrite(led_G, 0);

  pinMode(led_B, OUTPUT);
  digitalWrite(led_B, 0);

}

Função de Configuração de Conexão do Wi-fi

Verifica ssid e senha da rede, caso esteja conectado exibe mensagem "Connected"

void setupWifi(){
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  Serial.print("connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println();
  Serial.print("connected: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

Função Setup

Inicialização das funções criado no inicio do projeto

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  setupPins();
  setupWifi();    

  setupFirebase();

  delay(2000);
}

Função loop.

void loop() {

  
  if(publishNewState){
    digitalWrite(TRIG, LOW);
    delay(5);
    digitalWrite(TRIG, HIGH);
    delay(10);
    digitalWrite(TRIG, LOW);
    duracao = pulseIn(ECHO, HIGH);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
 

Calcula distância do sensor.

   medicao_sensor = (duracao*0.034)/2;
   altura_atual = altura_max - medicao_sensor;

Calcula o volume.

    resultado = (pi * raio * raio * altura_atual) / 100;

Compara o volume do silo para enviar os alertas.

 if (resultado <= 9) {

      Serial.println("Volume " + String(resultado) + "m³ de preenchimento do silo");

    if(resultado <= 5) {
      
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
      delay(200);                       
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
      delay(200);

      Serial.println("ATENÇÃO!! Nível crítico");
      
    } else {
      
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    }
    
  } else {

    Serial.println("Volume não pode ser lido");
    
  }

Setando variavel na função analogRead.

valorLuz = analogRead(sensor_iluminacao); 

Compara o valor da varialvel para verificar se a luz esta acessa ou apagada

    if(valorLuz>100){
               
      digitalWrite(led_G, LOW);      
      digitalWrite(led_R,HIGH);
      Serial.println("Lampada apagada"); 
         
    } else {
         
      digitalWrite(led_R, LOW);                    
      digitalWrite(led_G,HIGH);
      Serial.println("Lampada acesa");
      
    }

Encaminha os dados da placa para o banco de dados.

  if(!isnan(resultado) && !isnan(valorLuz)){
    Firebase.setFloat(monitoramento, "placa-2/distancia", resultado);
    Firebase.setFloat(monitoramento, "placa-2/luminosidade", valorLuz);
  }else{
    Serial.println("Error Publishing");
  }
}

delay(200);
}

Desenvolvimento Web

Libs utilizadas

• React
• Antd - framework para estilização visual
• Craco - plugin para edição da estilização
• Firebase - serviço que recebe as informações dos sensores

Para executar o projeto, capturamos os valores que os sensores enviam para o Firebase em Realtime Database e criamos 3 cards para cada placa. Onde são demonstrados as informações propostas pelo exercício do silo. Cada valor é determinante para uma ação de monitoramento. Elas são, volume do silo, luminosidade e volume atual. Assim cada valor recebido, executa uma ação pré-estabelecida no sistema.

É necessário ter uma conta no Google para configurar o Firebase e o projeto dentro dele. Após criar o projeto, será preciso alterar a configuração de conexão do React com o Firebase, no arquivo (src/services/firebase.js).

Para instalar as libs do projeto execute o comando:

npm install

Após, execute :)

npm start