instituto federal de educaÇÃo, ciÊncia e...
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
CATARINENSE – CAMPUS SOMBRIO
ANTONIO COSMO DOS SANTOS
MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO EL ÉTRICA
Sombrio (SC)
2013
ANTONIO COSMO DOS SANTOS
MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO ELÉTRICA
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito para obtenção do título de Tecnólogo em Redes de Computadores no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Catarinense – Campus Sombrio.
Orientador: Prof. Msc. Marco Antonio Silveira de Souza
Sombrio (SC)
2013
ANTONIO COSMO DOS SANTOS
MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO ELÉTRICA
Este Trabalho de conclusão de curso foi julgado
adequado para obtenção do título de Tecnólogo em
Redes de Computadores e aprovado pelo Curso
Superior de Tecnologia em Redes de Computadores
do Instituto Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia Catarinense – Campus Sombrio.
Área de Concentração: Tecnologia da informação
Sombrio, 23, Fevereiro, 2013.
Prof. Msc. Marco Antonio Silveira de Souza Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio
Orientador (a)
Prof. Joédio borjes junior
Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio
Membro 1
Prof. Me. Lucyene Lopes da Silva T Nunes
Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio
Membro 2
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a minha família, aos meus
amigos e colegas que me ajudaram de alguma
forma na realização deste curso.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus por me proporcionar este momento. A minha
família, amigos, e colegas de classe, agradeço o instituto federal catarinense por nos
ofertar este curso de ótima qualidade e totalmente gratuito, e a todos os professores
que me ensinaram, orientaram, e que participaram dessa minha jornada.
Quero agradecer também o meu colega Rodrigo porto Andrade que me ajudou no
desenvolvimento do projeto.
Quero agradecer também o meu professor orientador, Msc. Marco Antonio Silveira
de Souza que me orientou nesse projeto e confiou no meu potencial.
RESUMO
O presente trabalho apresenta um sistema simples e alternativo baseado na
plataforma Arduino, que irá monitorar a temperatura e a oscilação da energia elétrica
em uma sala de Tecnologia da Informação, podendo ser aplicado a demais
seguimentos como padarias, caminhões frigoríficos, estufas de fumo e outros. Com
esta tecnologia pode-se desenvolver soluções de baixo custo, e assim oferecer
alternativas baseadas em software livre permitindo que pessoas ou empresas com
interesse possam utilizar adaptar, melhorar de acordo com as suas necessidades.
As salas de Tecnologia da Informação normalmente são de grande importância para
uma instituição e exigem um controle rigoroso na temperatura ambiente, também se
sabe que a qualidade da energia elétrica influencia muito no desempenho desses
equipamentos. As soluções proprietárias são de valores elevados e não permitindo
alterações, deixando o usuário preso a esta tecnologia. A solução proposta neste
trabalho faz se necessária o desenvolvimento de um dispositivo, de fácil instalação,
com tecnologia aberta permitindo flexibilidade sem a necessidade de uma licença.
Foram desenvolvidos testes onde podemos observar as características e
estabilidade do dispositivo sendo capaz de atender as necessidades da medição da
temperatura e a oscilação da rede elétrica num ambiente fechado.
Palavras - chave: Monitoramento de ambiente. Arduino. Sensor de temperatura.
ABSTRACT
This paper presents a simple and alternative based on Arduino platform, which will
monitor the temperature and the oscillation of the electric energy in a room of
Information Technology. Being that can be applied in other segments such as
bakeries, refrigerated trucks, smoke and other greenhouses. With this technology it is
possible to develop low cost solutions. And thus suggesting alternative options based
on free software. Allowing individuals or companies interested can use to adapt,
improve according to their needs. The halls of Information Technology are typically of
great importance to an institution and require strict control on temperature, we also
know that the quality of electricity greatly influences the performance of these
devices. Proprietary solutions are abnormally high and not allowing changes, leaving
you stuck with this technology. The solution proposed in this work is needed is the
development of a device, easy installation, powered open allowing flexibility without
requiring a license. Tests have been developed where we can observe the
characteristics and stability of the device being able to meet the needs of
temperature measurement and the oscillation of the electric grid in a closed
environment.
Keywords -: Monitoring environment. Arduino. Temperature sensor.
LISTA DE ILUSTRAÇÃO
Figura 1- Placa do Arduino ........................................................................................ 17
Figura 2- Arduino Nano ............................................................................................. 18
Figura 3- Arduino Duemilanove ................................................................................. 18
Figura 4- Arduino Uno ............................................................................................... 19
Figura 5- Arduino Mega 1280 .................................................................................... 19
Figura 6- Arduino MEGA 2560 .................................................................................. 20
Figura 7- Arduino Ethernet Shield ............................................................................ 20
Figura 8- Interface de Desenvolvimento de Código .................................................. 21
Figura 9- Sensor de Temperatura ............................................................................. 21
Figura 10- Resistores ................................................................................................ 23
Figura 11- Símbolos das Grandezas Elétricas .......................................................... 23
Figura 12- Tabela de Cores para Resistores............................................................. 24
Figura 13- Ponte Retificadora.................................................................................... 24
Figura 14- Funcionamento do Diodo ......................................................................... 25
Figura 15- Layout de uma Rede de Computadores .................................................. 26
Figura 16- Interface de Desenvolvimento Fritzing ..................................................... 32
Figura 17- Layout do Dispositivo ............................................................................... 33
Figura 18- Esquema Elétrico do Dispositivo .............................................................. 33
Figura 19- Placa para Confeccionar o Sensor de Tensão ......................................... 33
Figura 20- Placa com as Trilhas Formadas ............................................................... 34
Figura 21- Percloreto de Ferro .................................................................................. 34
Figura 22- Sensor com os Componentes .................................................................. 35
Figura 23- Editor de Código do Arduino .................................................................... 35
Figura 24- Componentes que Compõe o Dispositivo ................................................ 36
Figura 25- Dispositivo Colhendo Informações dos Sensores .................................... 36
LISTA DE ABREVIATURAS
AVR - Micro controlador RISC de chip único
A - Ampère, unidade de corrente elétrica
C++ - Linguagem de programação orientada a objeto
CPD - Centro de processamento de dados
DNS - Domain Name Service
IP - Internet Protocol
I/O - entrada e saída
ISO - International Standards Organization
LAN - Local Área Network
LCD - Liquid Crystal Display
MAN - Metropolitan Área Network
OSI - Open Systems Interconnection
SPI - Serial Pheriperal Interface
TCP - Transmission Control Protocol
Ti - Tecnologia da informação
UDP - User Datagram Protocol
USB - Universal Serial Bus
W - Watt, unidade de potencia
V - Volts, unidade de tensão elétrica
Ω - Ohm, unidade de resistência elétrica
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11
2. OBJETIVOS ......................................... ........................................................... 13
2.1 Objetivo Geral ................................ .................................................................... 13
2.2 Objetivos Específicos ......................... .............................................................. 13
2.3 Justificativa ................................. ....................................................................... 13
3. REFERENCIAL TEÓRICO ............................... ............................................... 15
3.1 Plataforma Arduino. ........................... ............................................................... 15
3.2 Referências da Linguagem ...................... ......................................................... 16
3.3 Alguns modelos de Arduino ..................... ........................................................ 18
3.4 Redes de Computadores ......................... ......................................................... 26
3.4.1 Classificação das Redes de Computadores ..... ........................................... 27
3.4.3 Modelos de Referencias TCP/IP Modelo OSI .... ........................................... 27
Modelo TCP/IP: .................................... .................................................................... 29
4. MATERIAIS E MÉTODOS ............................... ............................................... 31
4.1 Instalando o Arduíno no Windows ............... ................................................... 31
4.2 Materiais Usados No Projeto .................. ......................................................... 38
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................ .......................................... 39
5.1 Dificuldades encontradas ...................... ........................................................... 39
5.2 Sugestões para trabalhos futuros .............. ..................................................... 39
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................. .............................................. 41
7. REFERÊNCIAS ............................................................................................... 42
8. APÊNDICES .................................................................................................... 44
11
1. INTRODUÇÃO
Este trabalho apresenta os passos básicos para o desenvolvimento de um
dispositivo que faz o monitoramento da temperatura e a oscilação da tensão elétrica
em uma sala de TI, (Tecnologia da informação) também conhecido com (CPD)
Centro de Processamento de Dados usando a plataforma Arduíno.
Este dispositivo terá um display de LCD (Display de Cristal Líquido) que
mostrará as informações do ambiente e também permitirá que os dados sejam
acessados remotamente via redes de computadores, tendo a função de auxiliar o
administrador a tomar decisões de manutenção preventiva e corretiva evitando
transtornos e a paralisação dos equipamentos em funcionamento.
As instituições hoje possuem salas com equipamentos complexos e que são
utilizados para interconexão de redes de computadores. Esses equipamentos muitas
vezes são responsáveis pela comunicação via Internet interligando a empresa com
todo o globo terrestre.
Essas salas têm um controle da temperatura ambiente rigoroso, porque os
equipamentos geram muito calor, uma falha num sistema de refrigeração pode
causar o aumento de temperatura e conseqüentemente prejudicando o
desempenho mesmo.
Sabendo-se que a prevenção ainda é a melhor forma de se proteger, foi
proposto este projeto com intuito de desenvolver um sistema automatizado onde o
mesmo pode ajudar na prevenção de eventos indesejados, podendo monitorar vinte
e quatro horas por dia e sete dias por semana, ajudando o administrador a tomar
decisões de manutenção preventiva e /ou corretiva evitando danos maiores e uma
paralisação total.
Esse dispositivo irá realizar basicamente três operações: captar um sinal,
processar, e mostrar (imprimir) em um monitor ou display que poderá ser acessado
remotamente pela rede de computadores em tempo real.
Tais operações são auxiliadas por circuitos eletrônicos dotados de uma
camada de software que permite programá-los de acordo com as necessidades do
usuário.
Para implantar o monitoramento de temperatura em salas de TI, o valor é
demasiado alto, tornando esta prática viável para somente empresas de médio e
12
grande porte, deixando as pequenas e micros empresas sem muitas opções, que
por vezes não dispõe de nenhum sistema dessa natureza.
Esse projeto vem sugerir uma solução alternativa que poderá ajudar a ter um
melhor monitoramento em ambientes que exijam a atenção do administrador que
pode ser realizado com um custo reduzido, tornando viável a qualquer tipo de
instituição.
Foram desenvolvidos testes em ambientes reais onde se podem observar as
características e estabilidade do dispositivo facilitando assim o funcionamento
adequado de uma sala de TI.
Este produto traz benefícios a quem interessas em implantar uma tecnologia
de baixo custo de monitoramento automático em ambientes que exigem atenção do
administrador.
Este trabalho estar organizado com: introdução, objetivos, referenciais
teóricas, materiais e métodos, resultados e discussão, considerações finais,
referencias bibliográficas e apêndices.
13
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Desenvolver um dispositivo baseado na plataforma Arduino que permita monitorar a
temperatura e a oscilação da tensão elétrica em uma sala de TI.
2.2 Objetivos Específicos
• Estudar a plataforma Arduino
• Pesquisar e estudar o funcionamento e esquema de ligação de um
sensor de temperatura modelo LM35.
• Configurar o Arduino para acesso a rede de computadores.
• Desenvolver um sensor para medir a tensão elétrica para ambiente
fechado com uso de componentes eletrônicos.
• Desenvolver um protótipo numa placa protobord com os componentes
eletrônicos.
• Testar o dispositivo que irá monitorar de energia elétrica e a
temperatura no ambiente.
2.3 Justificativa
Atualmente as instituições possuem seus departamentos de Tecnologia da
Informação (TI) compostos por salas com equipamentos complexos e de alto custo,
utilizados para processar, armazenar e disponibilizar informações via de redes de
computadores com acesso a comunicação através da Internet.
Esses equipamentos necessitam de um ambiente com boa refrigeração, e
conseqüentemente requer um rigoroso controle de temperatura adequada para a
conservação dos mesmos. A pane ou defeitos deles pode trazer transtornos e
prejuízos à instituição ou empresa.
Sabendo-se que a prevenção ainda é a melhor forma de se proteger, foi
proposto este projeto com intuito de desenvolver um sistema automatizado usando a
plataforma Arduíno onde o mesmo pode ajudar na prevenção de eventos
indesejados, com uma paralisação total de todo o sistema de informação.
14
Pretende-se com esse estudo desenvolver um dispositivo que vai fazer
monitoramento de uma sala de TI, permitindo que o administrador tenha acesso a
essas informações de variação da temperatura e a oscilação da tensão elétrica, local
e remoto, através de uma rede de computadores podendo acessar de qualquer lugar
e fazer uma leitura dos dados coletados através de sensores instalados em lugares
estratégicos da sala a ser utilizada.
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3. REFERENCIAL TEÓRICO
Neste item será abordada uma descrição da plataforma Arduino, suas
características, linguagens, modelos e sua aplicação nas redes de computadores.
O projeto iniciou-se na cidade de Ivrea, Itália, em 2005, com o intuito de
interagir em projetos escolares de forma a ter um custo menor que outros sistemas
de prototipagem disponíveis naquela época. A equipe de professores que criaram o
Arduino é formada por: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca
Martino e David Mellis (ARDUINO.CC).
3.1 Plataforma Arduino.
Segundo (ARDUINO CC), Arduíno é uma plataforma open source de
computação física baseada em uma entrada e saída (I/O) a bordo de um ambiente
de desenvolvimento de programas que usa uma linguagem chamada de Processing
que é baseada na linguagem C C++. Arduíno pode ser usado para desenvolver
protótipos de objeto interativo, quando conectado ao software do computador pode
atuar em ambientes diferentes, Windows, Mac OS, e sistemas livres baseados em
Unix.
A idéia de permitir o uso, cópia, adequar às necessidades e de redistribuição
de softwares que caracterizou o movimento do software livre iniciado há pouco mais
de duas décadas, vem se expandindo para o outro lado da vida digital, o hardware.
O Arduino é um exemplo dessa filosofia de compartilhar o conhecimento para que
todos tenham oportunidades de aprender e utilizar o mesmo (PINTO, 2011).
Atualmente, seu hardware é feito através de um micro controlador Atmel AVR,
sendo que este não é um requisito formal e pode ser estendido tanto ele quanto a
ferramenta alternativa para suportarem a linguagem Processing e ser aceita por seu
projeto. Considerando esta característica, muitos projetos paralelos se inspiram em
cópias modificadas com placas de expansões, e acabam recebendo seus próprios
nomes por seus criadores (MCROBERTS, 2011).
Ainda de acordo com (ARDUINO. CC), as placas hardware podem ser
construídas artesanamente ou compradas, pré-montadas e o software pode ser
baixado gratuitamente do site oficial do Arduino. Os projetos de hardware o
esquema elétrico e os componentes que compõe a placa estão disponíveis sob uma
licença de código aberto, você é livre para usar a vontade.
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A maior vantagem do Arduino sobre outras plataformas de desenvolvimento de micro controladoras é a facilidade de sua utilização; pessoas que não são da área técnica podem, rapidamente, aprender o básico e criar seus próprios projetos em um intervalo de tempo relativamente curto. Artistas, mais especificamente, parecem considerá-lo a forma perfeita de criar obras de arte interativas rapidamente, e sem conhecimento especializado em eletrônica. Há uma grande comunidade de pessoas utilizando Arduino, compartilhando seus códigos e diagramas de circuito para que outros os copiem e modifiquem. A maioria dessa comunidade também está muito disposta a auxiliar outros desenvolvedores. Você descobrirá que o Fórum do Arduino é o melhor local para buscar por respostas rápidas. (MCROBERTS, Michael, 2011, p.20).
3.2 Referências da Linguagem
Conforme (ARDUINO. CC), o Arduino pode ser dividido em três partes
principais: estrutura, valores (variáveis e constantes) e funções.
Funções: são pequenas sub-rotinas ou procedimentos. São pequenos blocos
de programas usados para montar o programa principal. Elas são escritas pelo
programador para realizar tarefas repetitivas, ou podem ser importadas prontas para
o programa em forma de bibliotecas.
Declaração da função: toda função deve ser declarada antes de ser chamada
e atribuir um tipo e um nome seguido de parênteses, onde serão colocados os
parâmetros de passagem da função. Depois do nome são definidos entre as chaves
( ) e os procedimentos que a função vai executar. As principais funções estão
descritas abaixo (ARDUINO. CC).
1. Setup ( ) : Essa é a primeira função a ser chamada quando o programa
inicia. E é executada apenas nessa primeira vez. Esta é a função de
preparação: ela dita o comportamento dos pinos do Arduino e inicializa
a porta serial.
2. Loop ( ) : A função ‘loop’ é chamada logo a seguir e todas as funções
embarcadas nela são repetidamente executadas. Ela fica lendo os
pinos de entrada do Arduino e comanda os pinos de saída e a porta
serial. Na figura 1 temos uma visão geral da placa do Arduino.
17
Figura 1- Placa do Arduino
Fonte: ARDUINO.
O Arduino pode ser alimentado através do computador usando entrada USB
ou com uma fonte de alimentação externa. A fonte de energia é selecionada
automaticamente. A alimentação externa (não USB) pode vir de um adaptador AC-
DC ou de uma bateria. O adaptador pode ser conectado através de um plug de 2,1
milímetros de centro positivo, no conector de energia da placa (MCROBERTS,
2011).
A placa do Arduino pode ser alimentada com uma faixa entre 6 a 20 volts,
porém se a fonte externa tiver voltagem menor que 7volts, o pino de 5volts da placa
pode fornecer menos de cinco volts e o Arduino poderá ficar instável quando usar
este pino para alimentar um sensor por exemplo. Se usar mais do que 12volts, o
regulador de voltagem da placa pode superaquecer e danificá-la. A faixa
recomendada para alimentação externa é de 7 a 12 volts (MCROBERTS, 2011).
Ainda segundo (MCROBERTS, 2011) para programar o Arduino, fazer com que
ele faça o que se deseja, deve-se utilizar a IDE (Interface de Desenvolvimento
Integrado) do Arduino, um software livre no qual se escreve o código na linguagem
Processing que o Arduino compreende (baseada na linguagem C C++). A IDE
permitem que se escreva um código (programa de computador) de acordo com as
necessidades, programas são conjuntos de instruções passo a passo, das quais se
faz o upload para o Arduino. O Arduino então executa essas instruções, interagindo
com o que estiver conectado a ele. Na nomenclatura Arduino, programas são
conhecidos como sketches rascunho, ou esboço.
3.3 Alguns modelos de A
Arduino Nano:
Figura
Fonte: Arduino.cc
Sua estrutura é bem compacta
mais rápido) sua conexão é realizada através de entrada Mini USB Dimensões: 4,2 x
1,7 x 2,00cm, pesa aproximadamente: 6g
Arduino Duemilanove:
Figura
Fonte: Arduino.cc
Apresenta estrutura de tamanho médio
USB do tipo B Dimensões:
(ARDUINO. CC).
modelos de A rduino
Figura 2- Arduino Nano
Fonte: Arduino.cc
Sua estrutura é bem compacta já é encontrada com Atmega328 (mais atual,
mais rápido) sua conexão é realizada através de entrada Mini USB Dimensões: 4,2 x
esa aproximadamente: 6g (ARDUINO. CC).
Figura 3- Arduino Duemilanove
Fonte: Arduino.cc
nta estrutura de tamanho médio, possui Atmega328
USB do tipo B Dimensões: 6,8 x 5,5 x 1,0 cm, pesa aproximadamente: 28g
18
á é encontrada com Atmega328 (mais atual,
mais rápido) sua conexão é realizada através de entrada Mini USB Dimensões: 4,2 x
ossui Atmega328 conexão via cabo
esa aproximadamente: 28g
Arduino Uno:
Figura 4- Arduino Uno
Fonte: Arduino.cc
Característica muito semelhante ao A
suas diferenças, apresenta estrutura
via cabo USB do tipo B Dimensões:
(ARDUINO. CC).
Arduino MEGA1280:
Figura
Fonte: Arduino.cc
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande
número de pinos: In/Out,
entrada para cabo USB tipo B
pesa aproximadamente: 35g
Arduino Uno
Fonte: Arduino.cc
cterística muito semelhante ao Arduino anterior tem um
presenta estrutura de tamanho médio, possui Atmega328
via cabo USB do tipo B Dimensões: 6,8 x 5,5 x 1,0 cm, pesa aproximadamente: 28g
Arduino MEGA1280:
Figura 5- Arduino Mega 1280
Fonte: Arduino.cc
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande
ut, analógicos e maior memória, possuem
entrada para cabo USB tipo B, memória flash: 128k, dimensões:
esa aproximadamente: 35g (ARDUINO. CC).
19
um post dedicado às
ossui Atmega328 conexão
esa aproximadamente: 28g
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande, apresenta maior
possuem Atmega1280, tem
imensões: 5,2 x 10 x 1,0 cm,
Arduino MEGA2560:
Figura
Fonte: Arduino.cc
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande. Apresenta maior
número de pinos: In/Out,
entrada para cabo USB tipo B
aproximadamente: 33g (ARDUINO. CC).
Arduino Ethernet Shield:
Figura 7
Fonte: Arduino.cc
O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a
rede de computadores. Ele baseia
Wiznet fornece uma rede (IP) stack capaz de TCP e UDP. Ele suporta até quatro
conexões de soquete simultâneas. Use a biblioteca Ethernet p
programas que se conecte a in
Arduino MEGA2560:
Figura 6- Arduino MEGA 2560
Fonte: Arduino.cc
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande. Apresenta maior
número de pinos: In/Out, analógicos, tem maior memória, possui Atmega2560
entrada para cabo USB tipo B, dimensões: 5,2 x 10
(ARDUINO. CC).
Ethernet Shield:
7- Arduino Ethernet Shield
Fonte: Arduino.cc
O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a
. Ele baseia-se na Wiznet W5100 chip de ethernet. O W5100
Wiznet fornece uma rede (IP) stack capaz de TCP e UDP. Ele suporta até quatro
conexões de soquete simultâneas. Use a biblioteca Ethernet para escrever esboços
que se conecte a internet usando o escudo módulo (ARDUINO
20
Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande. Apresenta maior
ossui Atmega2560, tem
10 x 1,0cm, pesa
O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a uma
na Wiznet W5100 chip de ethernet. O W5100
Wiznet fornece uma rede (IP) stack capaz de TCP e UDP. Ele suporta até quatro
ara escrever esboços
ARDUINO. CC).
21
Figura 8- Interface de Desenvolvimento de Código
Fonte: Curso Arduinosoftware
Este é o ambiente de desenvolvimento, mostrado na figura 8 apresenta uma
área de texto para digitação do código do programa, botões de controle, menus
suspensos para diversas funções, além de uma área de mensagens para
comunicação com o usuário mensagens do compilador.
Esse projeto propôs o uso do sensor LM35 por ser de baixo custo valor médio
de R$ 6.00 (seis reais) e de fácil aquisição, podendo ser encontrado em várias lojas
de componentes eletrônicos (ARDUINO, C.C).
Na figura 9 mostra a imagem do sensor LM35:
Figura 9- Sensor de temperatura
Fonte: LM35-sensor de temperatura
O LM35 tem três pinos:
• V+ alimentado com 5volts vindo do Arduino.
• GND ligado ao GND (terra) correspondente do Arduino.
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• OUT saído de tensão correspondente a temperatura (ºC).
O sensor LM35 apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura,
em que se encontrar no momento que for alimentado por uma tensão continua entre
4 a 20 Volts, tendo em sua saída um sinal de 10 mile volts para cada Grau Celsius
de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa vantagem com relação aos
demais sensores de temperatura calibrados em “KELVIN”, não necessitando de
nenhuma subtração de variáveis para que se obtenha uma escala de temperatura
em Graus Celsius. O LM35 não necessita de qualquer calibração externa para
fornecer com exatidão valores da temperatura entre –55ºC à 150ºC (NATIONAL,
SEMICONDUCTOR).
3.3.1 Resistores
Segundo (ROMANO, TODDAI¹. 1976) resistor é um componente eletrônico
que tem a finalidade de oferecer uma oposição a passagem da corrente elétrica
através de seu material, a essa oposição dar se o nome de resistência elétrica.
Georg Simon Ohm, alemão, filho de serralheiro, iniciou a carreira como
professor de matemática chegando a publicar um tratado de Geometria. Más, a
partir de 1822, entusiasmado com as descobertas da época, passou a se dedicar ao
estudo da eletricidade. Além de bons conhecimentos em matemática, tinha
habilidade como experimentador que desenvolvia com o pai na serralheria
(ROMANO, TODDAI¹. 1976).
Ohm estabeleceu teoricamente a lei, que leva seu nome, em 1827. Ele
assemelhava a corrente elétrica ao movimento de um líquido em um canal,
comparando a diferença de potencial à de nível do líquido. Trabalhando em uma
época em que os fenômenos elétricos eram desconhecidos, ao enunciar sua lei,
definiu com clareza a resistência elétrica de um condutor. Foi ele mesmo quem
demonstrou que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu
comprimento e inversamente proporcional à área de sua seção transversal. Dedicou-
se também à óptica e à acústica, mas nessas áreas não realizou trabalhos da
mesma importância, como na eletricidade (ROMANO, TODDAI¹. 1976).
23
Figura 10- Resistores
Fonte: Ohmic
A lei de Ohm é uma fórmula matemática que estabelece a relação entre as
três grandezas fundamentais da eletricidade: a corrente, a resistência e a tensão.
Tensão também conhecida como diferença de potencial (ROMANO, TODDAI¹.
1976).
As grandezas elétricas são representadas por símbolos e letras, como na
tabela da figura 11.
Figura 11- Símbolos das grandezas elétricas
Fonte: Autor
A diferença de potencial entre os terminais de um circuito é igual ao produto
da resistência desse circuito pela intensidade da corrente elétrica que passa por tal
circuito (ROMANO, TODDAI¹. 1976).
Exemplo: Num circuito elétrico, uma corrente de 25 ampérs ao passar por um
resistor de 6 (seis) Ohms, provoca uma diferença de potencial elétrico de 150volts
no resistor. Matematicamente temos. V = R. I. (ROMANO, TODDAI. 1976¹).
Grandeza Símbolo Unidade de Medida
Tensão U ou V Volt (V)
Corrente I Ampère (A)
Resistência R Ohm (Ω)
Potência P Watts (W)
24
3.3.2 Corrente
A intensidade da corrente elétrica que passa por um circuito é igual à divisão
da diferença de potencial entre os terminais desse circuito pela resistência ôhmica
que esse circuito apresenta a passagem da corrente elétrica (ROMANO, TODDAI².
1976).
Exemplo: num circuito quando aplicado uma tensão de 220volts sobre os
terminais de um resistor de 11 ohm, circula uma corrente elétrica de 20 Ampérs
matematicamente temos a tensão dividida pelo resistor.I = V / R (ROMANO,
TODDAI². 1976).
Segue na figura 12 uma tabela que serve para medir o seu valor através das
cores dos seus anéis.
Figura 12- Tabela de cores para resistores
Fonte: Ohmic
3.3.3 Diodos retificadores
Figura 13- ponte retificadora
Fonte: Tesando componentes
25
O diodo é um componente formado por dois cristais semicondutores de silício
ou germânio. Durante a fabricação, os semicondutores recebem a mistura de outras
substâncias, formando assim um cristal P e um outro N. O terminal P recebe o nome
de anodo e o N recebe o nome de catodo (ROMANO, TODDAI³. 1976).
São projetados para trabalharem com altas correntes (1Amper para cima). E
são encontrados em fontes de alimentação, amplificadores de potência e outros
circuitos de altas correntes (ROMANO, TODDAI³. 1976).
O diodo só conduz corrente elétrica quando a tensão do anodo for maior que
a do catodo, portanto eles podem funcionar como chave interruptora (ROMANO,
TODDAI³. 1976).
Na figura 14 vemos o esquema de funcionamento o símbolo e aspecto deste
componente:
Figura 14- Funcionamento do diodo
Fonte: Testando componentes
3.3.4 Capacitores
Conforme (ROMANO, TODDAI³. 1976) Capacitores são acumuladores de
energia elétrica temporários. São bastante usados em circuitos elétricos rádio,
televisor, placa mãe de computadores, e diversos outros tipos de placas.
São formados por duas laminas metálicas e separadas por substancias
isolantes. Essas laminas são chamadas de armaduras e o isolante chamado de
dielétrico.
Capacidade dos capacitores é a quantidade de carga, energia elétrica
armazenada pelo capacitor, quando submetido a uma determinada tensão. Quanto
maior for a tensão aplicada nas laminas, maior será a carga armazenada. Assim
podemos dizer que a carga e a tensão são grandezas diretamente proporcionais e a
constante de proporcionalidade recebe o nome de capacidade ou capacitância
(ROMANO, TODDAI³. 1976).
26
3.4 Redes de Computadores
Segundo (TORRES. 2001) Redes de computadores é uma rede que consiste
em ter dois ou mais computadores interligados e compartilhando recursos e
informações.
Com o grande avanço tecnológico ficou praticamente impossível uma
empresa interagir, atualizar-se e competir sem ter acesso à grande rede de
computadores à internet, por vários motivos, a rapidez com que a informação é
transmitida, (interagir com colegas, parceiros, clientes, e fornecedores), quem não
está conectado e atualizado perde oportunidades de negócios e crescimento
(TORRES. 2001).
De acordo com (TANENBAUM. 2003) uma das primeiras redes de
computadores experimentais entrou em operação entre 1969 e 1970, através do
projeto ARPANET estimulado pela ARPA (Advanced Research Projects Agency) que
faz parte do Departamento de Defesa dos Estados Unidos.
Quatro Universidades Americanas foram interligadas por esta rede que
utilizando a tecnologia de comutação de pacotes. A primeira demonstração pública
do sistema ocorreu em 1972 e a primeira conexão internacional da ARPANET
ocorreu em 1973 com a University College of London na Inglaterra (TANENBAUM.
2003).
Atualmente nós não podemos pensar em viver sem as redes de
computadores, porque o computador está presente praticamente em todos os
seguimentos da sociedade, desde a área rural até os maiores centros financeiro ao
redor do mundo (TORRES. 2001).
Figura 15- Layout de uma rede de computadores
Fonte: Siqueira
27
3.4.1 Classificação das Redes de Computadores
Segundo (TANENBAUM, WETHERALL, 2011), as redes de computadores se
classificam de acordo com sua área de abrangência pequenas, médias, e longas
distâncias.
a) Rede Local: (LAN - Local Área Network), é qualquer rede de computadores
com um raio de 10 km ou menos, bastante usada para conectar
computadores em uma sala, prédio ou campus universitário.
b) Rede Metropolitana: (MAN - Metropolitana Área Network), é uma rede de
computadores que conecta várias máquinas ao longo de um perímetro
urbano. Por exemplo, considere uma empresa com sedes em vários pontos
de uma cidade cujos computadores estejam interligados.
c) Rede de Longa Distância: (WAN - Wide Área Network) é qualquer rede de
computadores que seja maior do que uma Rede Local descrita acima.
Muitas delas são usadas para conectar máquinas entre diferentes cidades,
estados ou países.
d) Rede Pessoal: (PAN - Personal Área Network) é uma rede de
computadores doméstica que liga recursos diversos ao longo de uma
residência, através da tecnologia Bluetooth obtém-se uma rede PAN.
e) Rede de Armazenamento de Dados (SAN - Storage Área Network) é uma
redes de computador destinada exclusivamente a armazenar dados.
3.4.3 Modelos de Referencias TCP/IP Modelo OSI
Conforme (TANENBAUM, 2003), devido à grande necessidade de
interoperabilidade entre produtos e serviços heterogêneos, o estudo e compreensão
dos modelos e protocolos de comunicação são de fundamental importância, sendo
assim, este trabalho procura apresentar as principais características e diferenças
dos modelos TCP/IP e OSI.
O OSI (Open Systems Interconnection) é um modelo proposto pela ISO
(International Standards Organization) para criar um padrão mundial no uso dos
protocolos de redes de computadores nas diversas camadas do modelo
(TANENBAUM, 2003).
28
Esse modelo possui 7(sete) camadas, onde cada camada executa uma função
bem definida e segue a regra de que ela deve ser suficientemente grande para que
funções distintas não precisem ser desnecessariamente colocadas na mesma
camada e suficientemente pequena para que a arquitetura não se torne difícil de
controlar (TANENBAUM, 2003).
Cada camada do transmissor supõe que está enviando dados para a mesma
camada do receptor. O fato de ela estar na verdade enviando os dados para a
camada abaixo (com exceção da camada física), é apenas um aspecto técnico. A
cada nível que os dados passam um cabeçalho correspondente ao nível em questão
é anexado a esses dados, é como enviar uma carta pelo correio, é preciso inserir
num envelope para que o sistema possa fazer a entrega correta de acordo com os
dados de destino e origem. O receptor é quem terá acesso ao conteúdo os dados da
carta (TANENBAUM, 2003).
3.4.3.1 As camadas do modelo OSI
1. Física
A camada física provê características físicas, elétricas, funcionais e
procedimentos para ativar, manter e desativar conexões entre duas partes. Ela está
ligada diretamente à transmissão de bits primários por um canal de comunicação
(TANENBAUM, 2003).
2. Enlace
Providencia maneiras funcionais e procedimentos para estabelecimento,
manutenção e liberação de enlace de dados entre as entidades da rede de
computadores. Os objetivos são providenciar a transmissão de dados para a
camada de rede e detectar, e corrigir possivelmente os erros que possam ocorrer no
meio físico que transmite os dados entre os computadores (TANENBAUM, 2003).
3. Rede
Estabelece uma conexão lógica entre dois pontos, cuidando do tráfego e
roteamento dos dados da rede de computadores (TANENBAUM, 2003).
4. Transporte
A principal função da camada de transporte é receber dados da camada de
sessão, dividi-los em unidades menores, caso haja necessidade, transmitir os
29
mesmo para a camada de rede e assegurar que todas essas “peças” chegam
corretamente ao meio. (TANENBAUM, 2003).
5. Sessão
Gerencia todas as atividades das camadas inferiores. A função da camada de
sessão é administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação. Este
nível oferece dois tipos principais de diálogo: half duplex e full duplex
(TANENBAUM. 2003).
O nível de sessão fornece mecanismos que permitem estruturar os circuitos
oferecidos para o nível de transporte, neste nível ocorre à quebra de um pacote com
o posicionamento de uma marca lógica ao longo do diálogo. Esta marca tem como
finalidade identificar os blocos recebidos para que não ocorra uma recarga, quando
ocorrer erros na transmissão (TANENBAUM. 2003).
Uma sessão permite transporte de dados de uma maneira mais refinada que
o nível de transporte em determinadas aplicações. Uma sessão pode ser aberta
entre duas estações a fim de permitir a um usuário se logar em um sistema remoto
ou transferir um arquivo entre essas estações. Os protocolos desse nível tratam de
sincronizações (checkpoints) na transferência de arquivos (TANENBAUM. 2003).
5. Apresentação
Sua função é a interpretação e manutenção da sintaxe e semântica quando
da execução de aplicações remotas, estabelecendo um formato de dados comum
entre nós de comunicação (TANENBAUM. 2003).
6. Aplicação:
Esta camada faz a conversão entre os diversos tipos de terminais, controles
de operação, mapeamentos de memória para os terminais, controle de transferência
de arquivos, e-mail, seleção da disciplina de diálogo e outras facilidades
(TANENBAUM. 2003).
Modelo TCP/IP:
De acordo com (TANENBAUM, 2003) o protocolo TCP/IP foi projetado sem
que se conhecessem ainda as camadas do modelo OSI e não foi criado para ser um
30
padrão, mas sim para atender as necessidades de conexão entre os vários projetos
do Departamento de Defesa dos EUA, incluindo sua rede de computadores.
Host/rede: no modelo TCP/IP não é especificado nada no nível de host/rede,
apenas informa que o host deve se conectar ao meio físico utilizando um protocolo,
a fim de que seja possível enviar pacotes IP, este protocolo não é definido. O
TCP/IP se baseia no uso de outros protocolos padrão para efetuar a conexão
(TANENBAUM. 2003).
Inter-rede: O nível inter-rede possui a tarefa de fazer com que pacotes
enviados em um ponto da rede cheguem ao seu destino, independente de falhas ou
erros em partes da rede. Neste caso é possível que os pacotes cheguem ao destino
em ordem contrária da que partiram, obrigando as camadas superiores a reorganizar
tudo, o protocolo definido nessa camada para o modelo TCP/IP é o protocolo IP
(TANENBAUM. 2003).
Transporte: A camada de transporte tem como objetivo principal permitir que
os hosts de origem e destino conversem independente da distância entre origem e
destino (TORRES. 2001).
Aplicação: A camada de aplicação contém os protocolos de alto nível,
possuindo funções semelhantes às do nível de aplicação do modelo OSI (TORRES.
2001).
31
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Neste item será feita uma abordagem da instalação do Arduino no Windows e os
materiais utilizados no projeto.
4.1 Instalando o Arduíno no Windows
Para usar o Arduino é necessário instalar no computador alguns drivers. O
software com a IDE (Ambiente Integrado de Desenvolvimento) no qual se
desenvolve os programas que serão executados no Arduino é apenas um
executável e não há a necessidade de se instalar (ARDUINO.CC).
Os drivers são simples programas de computador responsáveis por fazerem a
comunicação entre o Arduino e o computador (ARDUINO. CC).
Precisou-se de duas etapas para realizar este projeto, fazer o download do
programa de desenvolvimento (conhecido por IDE) e instalar os drivers necessários
para comunicação via USB.
Para obter o programa de desenvolvimento de códigos acesse o portal do
projeto Arduino, fazer o download específico para determinado sistema operacional.
Atualmente estão disponíveis versões para Windows, Mac ou Linux, onde o usuário
pode optar pela versão de 32 ou 64 bits para cada versão. Dentro do pacote, existe
um arquivo executável chamado "arduino.exe". Este é o programa principal do
Arduino, ou seja, a interface de desenvolvimento (REVISTADOARDUINO).
A linguagem de programação usada para desenvolver programas em Arduino
já citada anteriormente é “processing”, que é uma linguagem de programação de
código aberto e ambiente de desenvolvimento integrado (IDE), construído para as
artes eletrônicas e comunidades de design visual com o objetivo de ensinar noções
básicas de programação de computador em um contexto visual e para servir como
base para cadernos eletrônicos. O projeto foi iniciado em 2001 por Casey Reas e
Ben Fry, ambos ex-membros do Grupo de Computação do MIT (Media Lab), um dos
objetivos declarados do Processing é atuar como uma ferramenta para não
programadores iniciarem com a programação, através da satisfação imediata de um
feedback (retorno) visual. A linguagem tem por base a linguagem C C++
(PROCESSING).
Hoje, há dezenas de milhares de estudantes, artistas, designers,
pesquisadores e entusiastas que utilizam a linguagem processing para a
32
aprendizagem, prototipagem e produção. Os programas feitos no Processing são
chamados de sketches e podem ser armazenados numa pasta chamada
sketchbook. (PROCESSING).
Para desenvolver o Layout do dispositivo foi utilizado o programa Fritzing, que
é uma iniciativa de hardware open-source no apoio a profissional e não profissional
para trabalhar com a eletrônica interativa. O Fritzing é um programa com ambiente
gráfico que facilita o aprendizado e as primeiras montagens com Arduino, ele mostra
de modo virtual como seria uma montagem física em uma placa, bem como o
circuito elétrico do projeto em questão. A imagem da figura 16 mostra a interface de
desenvolvimento do programa fritzing (FRITZING).
Figura 16- Interface de desenvolvimento fritzing
Fonte: Autor
Fritzing foi iniciado em agosto de 2007 pelo Laboratório de Design de
Interação na Universidade de Ciências Aplicadas de Potsdam, na Alemanha. O
Laboratório de Design de Interação é o laboratório de pesquisa do programa, é
também um espaço de interação que reúne especialistas internacionais de design
da indústria e da academia. Ele fornece uma interface entre educação, pesquisa e
desenvolvimento, transferência de tecnologia, design e conhecimento, e oferece um
espaço para projetos multidisciplinares (FRITZING).
Na imagem da figura 17 mostra o layout do dispositivo final.
Figura 17
Fonte: Autor
O esquema elétrico do projeto Figura 18-
Fonte: Autor
Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica
componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico
Figura
Fonte: Autor Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede
elétrica com as trilhas desenhadas e prontas para receber os componentes
17- layout do dispositivo
Fonte: Autor
O esquema elétrico do projeto é mostra na figura 18.
- Esquema elétrico do dispositivo
Autor
Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica
componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico
Figura 19- Placa para confeccionar o sensor de tensão
Fonte: Autor
Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede
elétrica com as trilhas desenhadas e prontas para receber os componentes
33
Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica antes de fixar os
componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico.
Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede
elétrica com as trilhas desenhadas e prontas para receber os componentes
34
eletrônicos. E as trilhas podem ser desenhadas com uma caneta para escrever em
CD’s ou com esmalte.
Figura 20- Placa com as trilhas formadas
Fonte: Autor
Após fazer o desenho submerge a placa em uma substancia chamada
percloreto de ferro diluído em água essa solução corroe o metal deixando apenas o
subscrito com a caneta.
O Cloreto Férrico ou Percloreto de Ferro, mais conhecido por este termo, é
um sal que em solução aquosa é utilizado para a confecção de circuitos impressos,
corroendo o cobre tanto das placas de fenolite como das placas de fibra de vidro.
Aplica-se no tratamento superficial dos metais, na corrosão de cobre para circuitos
impressos para gravuras, cores, pigmentos e fotografia, como agente de gravação e
impressão (CLORETO FÉRRICO).
Figura 21- Percloreto de ferro
Fonte: cloreto férrico
Placa do sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica com os componentes
eletrônicos fixados e estanhados (capacitor, resistor, diodo, ponte retificadora,
regulador de tensão).
35
Figura 22- Sensor com os componentes
Fonte: Autor
A figura 23 mostra o editor de códigos do Arduino onde se escreve o código
compila e envia para a placa do Arduino via cabo USB.
Figura 23- Editor de código do Arduino
Fonte: Autor
A figura 24 mostra todos os componentes que serão usados para montar o
dispositivo de monitoramento da temperatura e tensão elétrica (LCD, Arduino,
sensor de temperatura, sensor de tensão elétrica e fonte de alimentação).
36
Figura 24- Componentes que compõe o dispositivo
Fonte: Autor
Na imagem 25 o dispositivo já esta funcionando e fazendo as coletas dos
sensores e mostrando no display LCD.
Figura 25- Dispositivo colhendo informações dos sensores
Fonte: Autor
Para fazer o monitoramento da rede elétrica foi necessário desenvolver um
dispositivo (sensor) que transforma a tensão elétrica de 110/220 para 3,6 volts
porque nas portas do Arduino é suportada uma tensão máxima de 5volts, se
ultrapassar este valor corre o risco de queimá-lo.
Este dispositivo mostra os dados, temperatura e tensão elétrica através de um
display ou pode ser acessado remotamente via redes de computadores.
Para mostrar os dados lidos pelo o sensor de tensão elétrica com seus
respectivos valores se utilizou da seguinte formula, a qual faz um ajuste para
mostrar no display se a tensão é 110/220 Volts ou outro valor entre 0 (zero) e 400
37
(quatrocentos volts) sendo esta o valor de tensão máxima suportada pelo o
dispositivo.
Formula:
V=(sensor * 5 / 1024)
Esta formula é aplicada no código fonte do dispositivo e mostra a tensão total que
entra na porta do Arduino através do sensor que monitora a rede. Na formula
sensor é a tensão que esta passando naquele momento na rede elétrica na qual o
sensor está ligado vezes cinco (5) e dividido por 1024 (mil e vinte e quatro) que é a
resolução da porta analógica do Arduino.
Sem esta formula o display mostra apenas o valor de 3,6 volts que é a tensão que o
dispositivo estar enviado para o Arduino.
O sensor de temperatura já vem calibrado de fabrica não sendo necessário
fazer qualquer tipo de calculo ele mostra o valor já transformado em Graus Celsius.
Os testes realizados com o dispositivo realizaram-se em casa e nas
dependências do IFC colocando o mesmo em uma sala fechada e conferindo as
medições feitas por ele e paralelamente usando um multímetro pode se conferir os
valores medidos em ambos e com isso certificando que o dispositivo fez as
medições corretamente da tensão elétrica mostrando os valores igualmente o
multímetro.
O sensor de temperatura também foi submetido a teste no mesmo ambiente
em casa e no IFC, e mostrou se eficaz marcando os valores da temperatura da sala
igualmente ao aparelho de AR Condicionado que estava ligado no mesmo ambiente
e também quando se desligava o aparelho de Ar condicionado pode observar a
elevação da temperatura medida no dispositivo.
38
4.2 Materiais Usados No Projeto
• Placa (hardware) do Arduino.
• Placa de Ethernet (módulo).
• O software (programa) do Arduino.
• Sensor de temperatura lm35.
• Cabo com três vias para ligar o sensor ao Arduino.
• Transformador de tensão de 220volts para 12volts.
• Um computador para escrever o código e enviar para o Arduino.
• Cabo par trançado para acessar o Arduino via rede de computadores.
• Diodos retificadores
• Capacitores eletrolíticos.
• Resistores.
• Ferro de solda e estanho.
• Multímetro.
39
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Este trabalho teve como objetivo desenvolver um dispositivo baseado na
plataforma Arduino que permita monitorar a temperatura e a tensão elétrica em um
ambiente de TI, e que pode ser aplicado em outros locais, por exemplo: câmaras
frigoríficas, escritórios, estufas de fumo, e outros.
Os componentes utilizados foram feitos artesanal usando materiais de
reciclagem.
Ao finalizar, concluiu-se que o projeto alcançou os objetivos esperados e as
expectativas. O dispositivo foi submetido a testes em situações reais medindo a
temperatura e a oscilação da tensão elétrica, seguindo todas as etapas do projeto e
chegar a um produto final.
Este dispositivo que irá auxiliar o administrador a monitorar um ambiente e
tomar decisão de manutenção corretiva ou preventiva baseado nos dados lidos
através de rede de computadores ou local.
5.1 Dificuldades encontradas
Uma das dificuldades encontradas foi conseguir ligar a porta do Arduino que
suporta uma tensão de no Maximo 5 (cinco) volts a uma rede elétrica com mais de
200volts e fazer a leitura corretamente. Sendo necessário fazer cálculos com base
na lei de OHM e chegar aos valores dos componentes eletrônicos que compõe o
sensor elétrico para que o mesmo seja capaz de ler a variação da rede elétrica e
passar para o Arduino com segurança esses valores.
Encontrar material Acadêmico referente ao Arduino, pois existem poucos
escritores que escreve sobre o mesmo tendo a recorrer a materiais alternativos
como: E-books, Artigos, Site do Arduino e Teses.
5.2 Sugestões para trabalhos futuros
Desenvolver dispositivos que possa acionar relés e conseqüentemente poder
abrir/fechar um portão elétrico, uma cortina, ligar/desligar uma lâmpada e podendo
chegar a um sistema de automação mais completo. Acrescentar novos sensores e
adicionar novas funções. Exemplo:
• Sensor de presença,
40
• Sensor de abrimento de portas,
• Sensor para medir nível de água em uma caixa e outros.
Criar uma interface para interagir remotamente com o usuário e que o mesmo
possa enviar um comando para o dispositivo através das redes de computadores.
41
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Em ambientes de TI se sabem que a temperatura e a qualidade da energia
elétrica são cruciais para um bom desempenho dos equipamentos. Também é
sabido que a elevação da temperatura nesses ambientes pode causar transtornos e
a paralisação dos mesmos, e podendo trazer até prejuízos financeiros para a
instituição.
Uma rede elétrica mal planejada também pode prejudicar o bom
funcionamento dos equipamentos podendo superaquecer os condutores (fios) e até
provocar um principio de incêndio.
Pensando na probabilidade de acontecer esses fatos, este trabalho vem
propor o desenvolvimento de um dispositivo que irá auxiliar no monitoramento da
temperatura e na oscilação da tensão elétrica nesses recintos usando uma
tecnologia alternativa baseada na plataforma Arduino.
Observando o propósito do trabalho, o objetivo geral de desenvolver um
dispositivo baseado na plataforma Arduino foi atingindo com sucesso.
Iniciando com a aquisição da placa Arduino que pode ser comprado pela
internet com valor médio de R$ 70,00 (Setenta) Reais, e fazendo o download do
software no site (Arduino. cc) deram-se os primeiros passos na busca de
informações sobre o que é Arduino, e sensor de temperatura.
Como desenvolver um código usando a linguagem de programação
‘processing’ que é a linguagem usada no Arduino capaz de ler os sensores e
retornar os valores lidos e que sejam compreensíveis pelo o homem, possibilitando o
monitoramento no local e remoto através da rede de computadores.
O estudo do Arduino nos abre portas à compreensão de uma importante
ferramenta de desenvolvimento, através de um aprendizado simples e que nos da à
oportunidade de aprender novas técnicas de desenvolver soluções para problemas
já conhecidos e sugerindo novas alternativas.
Uma das alternativas é a construção de um dispositivo artesanal usando
material reciclado retirando produto descartado pelo homem e assim auxiliando na
preservação do meio ambiente.
42
7. REFERÊNCIAS
ARDUINO, C.C. Linguagem de Referencia . Disponível em: <http://arduino.cc> Acesso. dez. 1012. ARDUINO, visão geral disponível em: <http://www.vivaolinux.com.br/artigo/Arduino-Visao-Geral/?pagina=2>. Acesso. Dez.2012. Curso.Arduinosoftware. disponivel.em:<http://www.robotizando.com.br/curso_arduino_software_pg1.php> Acesso. Fev .2013. CLORETO FÉRRICO, Percloreto de Ferro disponivem em:<
http://www.pares.com.br/loja /percloreto-de-ferro.html.> Acesso.fev.2013.
FRITZING. fritzing . Disponível em: <http://www.fritzing .org > Acesso em: jan.2013. lm35-sensor-de-temperatura. Disponivel em: < http://www.webtronico.com/lm35-sensor-de-temperatura.html>. Acesso jan. 2013. MCROBERTS, Michael. Arduino Basico . Novatec Editora Ltda. 2011. NATIONAL SEMICONDUCTOR, LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors , November 2000. OHMIC. produtos_lei-ohm.htm. disponivel em:< http://ohmic.com.br/produtos_lei-ohm.htm>. Acesso. fev. 2013. PINTO, Marcos de Castro. Aplicação de arquitetura pedagógica em curso de robótica educacional com hardware livre . 2011. 158 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Instituto de Matemática, Núcleo de Computação Eletrônica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011. PROCESSING. Processing . Disponível em: <http://www.processing.org> Acesso em: jan.2013. REVISTADOARDUINO. Experimentos com Arduino Disponível em:<HTTP://www.revistadoarduino.com.br> Acesso. 18.dez. 2012. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu[¹]. Eletra:Eletricidade Geral1 11ª.ed. V.1. são Paulo: brasiliense, , SP. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu [²]. Eletra: Eletricidade Geral1, 11ª edi. v.2. São Paulo: Brasiliense, 1976. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu[³] . Eletrônica Geral2 11ª ed.v.3. Editora brasiliense, são Paulo, SP.
SIQUEIRA,João.como-montar-uma-pequena-rede-de-computadores .diponivel em:<http://www.joaosiqueira.eti.br/inicio/index.php> Acesso. Fev. 1013.
43
TORRES, Gabriel–Redes de Computadores Curso. Completo. 1ª Edição–Rio de Janeiro. 2001 TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores – 4a edição. Ed.Elsevier, Rio de Janeiro, 2003. TESTANDO-COMPONENTES Disponível em: <http://newtoncbraga.com.br/ /instrumentacao/.html>. Acesso.dez. 2012.
44
8. APÊNDICES
SEGUE ABAIXO O CÓDIGO DO DISPOSITIVO
#include <LiquidCrystal.h>
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
byte mac[] = 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED ;
IPAddress ip(10,0,0,13);
EthernetServer server(80);
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
LiquidCrystal lcd(9, 8, 5, 4, 3, 2);
char c;
void setup()
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
lcd.begin(20,4);
Serial.begin(9600);
Ethernet.begin(mac, ip);
server.begin();
void loop()
int sensor=0;
int sensor2=0;
int tensateste=0;
int temp;
double tensao=0.0005;
sensor2=analogRead(A1);
temp=sensor2*0.48;
delay(200);
sensor=analogRead(A0);
tensao=sensor;
tensao=tensao*5;
tensao=tensao/1024;
tensateste=tensao;
45
delay(300);
lcd.clear();
lcd.print("TEMPERATURA ");
lcd.print(temp);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("TENSAO ");
lcd.print(tensateste);
lcd.print(" V");
lcd.setCursor(0,2);
lcd.print("ip 10.0.0.13 ");
EthernetClient client = server.available();
if (client)
boolean currentLineIsBlank = true;
while (client.connected())
if (client.available())
char c = client.read();
if (c == '\n' && currentLineIsBlank)
/* faz o calculo da tensão*/
/* faz a impresso */
client.println("HTTP/1.1 200 OK");
client.println("Content-Type: text/html");
client.println("Connnection: close");
client.println();
client.println("<!DOCTYPE HTML>");
client.println("<html>");
client.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"1\">");
client.print("Tensao ");
client.print(tensateste);
46
/* calculo da temperatura*/
client.print("<br>");
client.print("Temperatura: ");
client.print(temp);
client.println("</html>");
break;
//////////////////////////////////////////////////////
if (c == '\n')
currentLineIsBlank = true;
else if (c != '\r')
currentLineIsBlank = false;
delay(1);
client.stop();