Aldiwa - Sistema de Controle Sustentável
Participantes:
Wagner Kuhn da SilvaResumo do projeto:
Sistema de monitoramento de recursos hídricos em tempo real, online, com alarmes preventivos à vazamentos e economia.Descrição do projeto:
O projeto ALDIWA pretende resolver primeiramente o problema de individualização de água em prédios (muitos prédios possuem uma única conta que é dividida igualmente entre os apartamentos), fornecendo monitoramento em tempo real, alerta preventivos à vazamento e consumo de água, bem como o desligamento remoto do fornecimento. Tudo isso destinado ao usuário final, com objetivo de economizar água e dinheiro. Apresentando os dados através de interface WEB e APP, para obter o rateio justo da conta de água, e economia dos recursos hídricos do planeta.
Em um cenário futuro, pretendemos estar nas casas, indústrias e concessionárias de água encanada, monitorando e gerando dados de consumo em tempo real, ajudando a identificar grandes vazamentos de água, criando estatísticas de uso e picos de consumo, viabilizando a conferência dos hidrômetros de forma online.
Histórico do desenvolvimento:
1 – Placas NXP – LPCXpresso4337 / OM13070
2 – Chegaram os outros hardwares necessários
- Protoboard
- Relé
- Solenoide
- Sensor de Fluxo
- Sensor de Temperatura e Umidade
- Relógio RTC
- ESP8266
- Módulo de Cartão SD
- Cartão SD
3 – Familiarização com a IDE de desenvolvimento LPCXsspresso e plataforma mbed
4 – Criação da API Web para gravação dos dados de fluxo de água, temperatura e umidade
5 – Iniciar montagem da placa (próxima semana)
6 – Teste da placa e sensores (próximo passo: ligar o sensor de fluxo)
Conexão com a Internet via WiFi, com ESP8266
Módulo de cartão SD, para gravação de dados locais
Solenoide
Bancada para teste
Descritivo da solução
A LPCXpresso4337 foi utilizada como placa base para a aquisição e processamento dos dados dos sensores de temperatura, umidade e fluxo de água.
A placa recebe os dados de temperatura e umidade à cada 30 segundos e sempre que um valor diferente da leitura anterior é obtido, este é enviado para o servidor e salvo no banco de dados.
Os dados de fluxo de água são lidos constantemente e sempre que um fluxo de água se inicia, este dado é enviado para o servidor, de tal forma que se possa detectar no servidor e consequentemente no aplicativo, que um consumo de água esta ocorrendo. A cada 5 segundos, novas informações de fluxo ou da falta de fluxo de água são enviadas para o servidor.
A cada 1 minuto, o consumo de água é totalizado (dentro daquele 1 minuto) e é enviado para o servidor. Esta informação é salva no banco de dados, para posterior geração e totalização do consumo de água, de tal forma que se possa controlar de minuto em minuto, o consumo de água.
Possuímos conectado à LPCXpresso4337 um módulo relé, o qual esta conectado à uma válvula solenoide NF (Normalmente Fechada). Através do sistema, é possível acionar o relé, para permitir o fluxo de água, ou para interromper o mesmo.
A OM13082 (LPC General Purpose Shield) não foi utilizada no protótipo final.
Por se tratar de um protótipo, adquirimos uma válvula solenoide NF (Normalmente Fechada) por ser mais acessível, porém a válvula mais indicada para este projeto, é uma do tipo NA (Normalmente Aberta), ou até mesmo outro tipo de válvula em que se possa ajustar eletronicamente a vazão.
Apresentação da solução
Esquemático
https://github.com/aldiwa/AldiwaLPC4337/blob/master/docs/esquematico.pdf
Principais desafios
A comunicação via Ethernet (e consequentemente com a Internet) não funciona na plataforma mbed, para a placa em questão.
Dificuldade para encontrar produtos da NXP no Interior do Rio Grande do Sul.
Dificuldade para conectar o módulo ESP8266 à LPCXpresso4337 e assim, prover acesso à Internet para a solução.
Software/Firmware:
Protótipo do Aldiwa utilizando o microcontrolador NXP LPC4337
https://github.com/aldiwa/AldiwaLPC4337
Interface de comunicação serial entre a LPCXpresso4337 e o computador (ou outros equipamentos)
https://github.com/aldiwa/AldiwaLPC4337-Serial
Servidor (API REST) do Aldiwa para o protótipo com a LPCXpresso4337
https://github.com/aldiwa/AldiwaLPC4337-Server
Referências:
Documentação do mbed: https://docs.mbed.com/
Artigos do Embarcados: http://www.embarcados.com.br/serie/lpcxpresso4337-no-mbed/