Aldiwa - Sistema de Controle Sustentável

Participantes:

Wagner Kuhn da Silva
Maicon Schmitz
Alan Henkel

Resumo 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.

aldiwa-sistem-01

Histórico do desenvolvimento:

1 – Placas NXP – LPCXpresso4337 / OM13070

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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)

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conexoesConexões

 

esp8266

Conexão com a Internet via WiFi, com ESP8266

 

cartao

Módulo de cartão SD, para gravação de dados locais

 

solenoide

Solenoide

 

bancada-teste

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.

Hardware:

 

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02-copia

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Diagrama de Blocos Funcional

diagrama-bloco-funcionaljpg

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/