Introduction: Controle De Gás E Poeira Com O NodeMCU
Este foi um trabalho para medir níveis de poeira e gás num dado ambiente, e compartilhar estes dados nas nuvens e em seu celular, incluindo disparar um e-mail de alerta caso os valores lidos sejam considerados altos.
Step 1: Componentes
Os seguintes componentes são utilizados:
- NodeMCU
- Sensor de Gas MQ-2
- Sensor de Poeira e Fumaça Dsm501a Arduino
É importante observar que a pinagem do NodeMCU não segue o padrão GPIO.
Step 2: Aplicativos
Os seguintes aplicativos são utilizados:
ThingSpeak: uma plataforma IoT open source gratuito, que permite upload de informações e posterior visualização gráfica em tempo real;
Blynk: uma plataforma que permite integração mais simples entre smartphones (iOS e Android) com microcontroladores (Arduino, Node MCU, Raspberry Pi, entre outros).
Step 3: Montagem Do Ambiente
Primeiramente, deve-se criar uma conta no ThingSpeak. Siga as instruções do site: https://thingspeak.com/users/sign_up
Em seguida, crie um novo canal, e defina os parâmetros que serão recebidos. Você receberá um número de identificação (ID) do canal criado em seu e-mail. Este ID é necessário para fazer o upload de dados para o seu canal.
Agora, vamos configurar o Blynk: http://www.blynk.cc/getting-started/
Baixe o aplicativo do Blynk para o seu Android, e cria uma conta no serviço. Em seguida, crie um novo projeto, e escolha a plataforma, neste caso o NodeMCU. Após a criação do projeto, será enviado para seu e-mail um token de autenticação.
Step 4: Programação
Para a codificação do projeto no NodeMCU, utilizamos a IDE do Arduino (veja aqui como configurar: https://www.instructables.com/id/Quick-Start-to-N... ).
Primeiramente, vamos incluir as bibliotecas necessárias para comunicação com o ThingSpeak e o Blynk:
#include <ESP8266WiFi.h> WiFiClient client; /* Blynk */ #define BLYNK_PRINT Serial #include <BlynkSimpleEsp8266.h>
Para capturar os dados dos sensores de gás e poeira, foram criadas duas funções:
<p>/* Sensor de gás */<br>#define mq2 A0 //MQ-2 analog</p><p>int valor_mq2 = 0;</p><p>/* Sensor de Poeira */</p>#define dsmpin 2 //DSM501A input D4
byte buff[2];
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long endtime;
unsigned long sampletime_ms = 1000;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;</p><p>/***************************************************<br> * Recebendo Dados do Sensor de Gás
**************************************************/
void getGasData(void)
{
valor_mq2 = 0;
delay (1000);
int N=9;
for(int i = 0; i < N; i++) // read sensor "N" times and get the average
{
valor_mq2 += analogRead(mq2);
delay(100);
}
valor_mq2 = valor_mq2/N;
Serial.print("Sensor gas: ");
Serial.println(valor_mq2);
if(valor_mq2 >130){
Blynk.email("egon.16@hotmail.com", "Sensor de Gás", "ALERTA de Concentração de Gás!!!");
Serial.println(" email de alerta de gás enviado");
}
}
/***************************************************
* Recebendo Dados do Sensor de Poeira
**************************************************/
void getPoeiraData(void)
{
duration = pulseIn(dsmpin, LOW);
lowpulseoccupancy += duration;
endtime = millis();
float aux1,aux2 =0;
if ((endtime-starttime) > sampletime_ms)
{
aux1 = (lowpulseoccupancy-endtime+starttime + sampletime_ms)/(sampletime_ms*10.0); // Integer percentage 0=>100
aux2 = 0.1*pow(aux1,2)+(619*aux1)+50; // using spec sheet curve
if (aux1 < 100){
ratio = aux1;
concentration = aux2;
}
Serial.print(" ratio:");
Serial.print(ratio);
Serial.print(" DSM501A:");
Serial.println(concentration);
lowpulseoccupancy = 0;
starttime = millis();
if(ratio > 42){
Blynk.email("egon.16@hotmail.com", "Sensor de Poeira", "ALERTA de Concentração de Poeira!!!");
Serial.println(" email de alerta de poeira enviado");
}
}
}</p>Observe que, em ambas funções acima, utilizamos uma função do Blynk para disparar um email, como um alerta caso os níveis de gás e poeira atinjam níveis elevados:
Blynk.email("meuemail@email.com", "Sensor de Poeira", "ALERTA de Concentração de Poeira!!!");<br>Tendo os dados dos sensores salvos, agora vamos envia-los para o ThingSpeak. Para comunicação com o ThingSpeak, utilizaremos o protocolo HTTP, efetuando uma requisição POST.
<p>/***************************************************<br> * Enviando os Dados para o ThingSpeak
**************************************************/
void sendDataTS(void)
{
if (client.connect(server, 80))
{
String postStr = apiKey;
postStr += "&field1=";
postStr += String(ratio);
postStr += "&field2=";
postStr += String(concentration);
postStr += "&field3=";
postStr += String(valor_mq2);
postStr += "\r\n\r\n";
client.print("POST /update HTTP/1.1\n");
client.print("Host: api.thingspeak.com\n");
client.print("Connection: close\n");
client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n");
client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n");
client.print("Content-Length: ");
client.print(postStr.length());
client.print("\n\n");
client.print(postStr);
delay(1000);
}
client.stop();
}</p>Neste código, é montado o cabeçalho da requisição HTTP, adicionando o ID do canal criado (apiKey ), e uma string contendo cada um dos parâmetros identificados na criação do canal, com os valores lidos dos sensores de poeira (concentração e proporção de poeira) e gás (concentração de gás). No ThingSpeak, você pode visualizar as informações em forma de gráficos.
Finalmente, enviamos os mesmos dados para um aplicativo Android com o Blynk:
<p>/***************************************************<br> * Enviando Dados para o Blynk
**************************************************/
void sendDataBlynk()
{
Blynk.virtualWrite(10, ratio); //pin V10
Blynk.virtualWrite(11, concentration); // pin V11
Blynk.virtualWrite(12, valor_mq2); //virtual pin V12
}</p>Step 5: Conclusão
Completando este guia com sucesso, você poderá tanto visualizar em seu celular informações de concentração de gás e poeira em um dado ambiente, como acompanhar a evolução destes dados através de gráficos pela internet.
Autores:
- Egon Patrick Marques Silva
- Frederico Clark
- Paola Fróes