Nosso projeto consiste no desenvolvimento de uma solução IoT para o monitoramento da vibração de compressores.

A ideia do projeto veio de um dos nossos integrantes de grupo que notou em sua unidade de trabalho uma aplicação direta de IoT.

Em sua unidade hoje há dois compressores de parafusos para alimentação de ar comprimido da unidade, visando aumentar a vida útil de seus elementos e garantir que não haja paradas inesperadas é realizado uma manutenção preditiva nos mesmos.

Para garantir um bom funcionamento dos compressores, diariamente são coletadas informações de vibração e temperatura nos mancais do motor de acionamento do compressor, sendo necessário o deslocamento de um técnico para realizar a verificação, impactando na perda de produtividade da manutenção.

Como solução para esse problema foi desenvolvido pelo grupo um sistema de monitoramento de vibração e temperatura em tempo real a qual esse equipamento esteja submetido, resultando em um ganho de disponibilidade para a manutenção atuar em outras frentes, além de possibilitar uma rápida ação caso haja alguma informação fora do padrão do equipamento.

Step 1: ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA O PROJETO

São listados os elementos necessários em nosso projeto, sendo cada um deles detalhados nos passos a seguir.

· Módulo GY-521 MPU6050 – Acelerômetro e Giroscópio;

· App Blynk;

· Microcontrolador ESP8266 - Placa NodeMCU;

. Protoboard;

Abaixo serão detalhados os passos e a descrição de cada componente.

Step 2: MÓDULO GY-521 MPU6050 - ACELERÔMETRO E GIROSCÓPIO

Esta placa sensor utiliza o MPU-6050 que combina 3 eixos de giroscópio e 3 eixos de acelerômetro juntamente com um processador digital de movimento. Utilizando as entradas auxiliares, podemos conectar uma bússola externa de 3 eixos para fornecer 9 eixos na saída. O MPU6050 suprime problemas de alinhamento de eixos que podem surgir em partes distintas.

Essa placa utiliza o protocolo I2C para transmissão de dados.

Princípios de Funcionamento:

Giroscópio

Sensores giroscópicos podem monitorar a orientação, direção, movimento angular e rotação. No smartphone, um sensor giroscópico geralmente executa funções de reconhecimento de gestos. Além disso, os giroscópios em smartphone ajudam a determinar a posição e orientação do aparelho.

Acelerômetro

O acelerômetro é um sensor que mede aceleração, bem como a inclinação, ângulo de inclinação, rotação, vibração, colisão e gravidade. Quando utilizado em um smartphone, o acelerômetro pode mudar automaticamente o visor do celular na vertical ou horizontal, já que esse sensor pode verificar em que eixo vetor aceleração da gravidade atua.

Comunicação:

Esse sensor utiliza o protocolo de comunicação I2C. O I2C é um protocolo de baixa velocidade de comunicação criado pela Philips para comunicação entre placa mãe e dispositivos, Sistemas Embarcados e circuitos de celulares.

O I2C, além de definir um protocolo, é também composto do barramento que é conhecido como TWI (Two Wire Interface), um barramento de dois fios composto por um fio para Clock (SCL) e outro para Dados (SDA). Cada um conectado a um resistor que funciona como PullUp para o VCC.

O I2C é composto por dois tipos de dispositivos, Mestre e Slave, sendo que normalmente um barramento é controlado por um Mestre, e possui diversos outros Slaves, porém é possível implementar um barramento com outros Mestres que solicitam o controle temporariamente do Barramento.

Cada dispositivo no Barramento é identificado por um endereço 10 bits, alguns dispositivos podem ser de 7 bits.

Pinagem:

Vcc : Alimentação de 3,3V à 5V;
GND : 0V;
SCL (Slave_Clock) : Clock de saída para o Mestre (Protocolo I2C);
SDA (Slave_Data) : Dados de saída para o Mestre (Protocolo I2C);
XDA (AUX_Data) : Clock de entrada para comunicação com dispositivo auxiliar;
XCL (AUX_ Clock) :Data de entrada para comunicação com dispositivo auxiliar;
AD0 : Define o endereço de I2C, se 0V o endereço é 0x68, se 3,3V o endereço é 0x69 Esse pino tem um resistor PullDown, mantendo 0V no pino, caso não seja forçado valor contrário.

Step 3: COMO FUNCIONA O BLYNK

Basicamente, o Blynk é composto de três partes: o Blynk App, o Blynk Server e a Blynk Library.

Blynk app

O App Blynk é um aplicativo disponível para Android e iOS que permite ao usuário criar aplicações que interagem com o hardware. Através de um espaço próprio para cada projeto, o usuário pode inserir Widgets que implementam funções de controle (como botões, sliders e chaves), notificação e leitura de dados do hardware (exibindo em displays, gráficos e mapas).

Blynk Server

Toda comunicação entre o aplicativo e o hardware do usuário se dá através da cloud Blynk. O servidor é responsável por transmitir os dados ao hardware, armazenar estados do aplicativo e do hardware e também armazenar dados de sensores lidos pelo hardware mesmo se o aplicativo estiver fechado.

Vale ressaltar que os dados armazenados no server Blynk podem ser acessados externamente através de uma API HTTP, o que abre a possibilidade de utilizar o Blynk para armazenar dados gerados periodicamente como dados de sensores de temperatura, por exemplo.

Blynk Libraries

Finalmente, do lado do hardware temos as bibliotecas Blynk para diversas plataformas de desenvolvimento. Essa biblioteca é responsável por gerir toda a conexão do hardware com o servidor Blynk e gerir as requisições de entrada e saída de dados e comandos. A forma mais fácil e rápida é utilizá-la como bibliotecas Arduino, no entanto, é possível obter versões da biblioteca para Linux (e Raspberry Pi!), Python, Lua, entre outras.

E isso tudo é grátis?

O Blynk App é disponibilizado gratuitamente para ser baixado. O acesso ao Servidor Blynk é ilimitado (e ainda permite ser implementado localmente através do código aberto disponibilizado) e as bibliotecas Blynk também são gratuitas.

No entanto, cada Widget “custa” determinada quantia de Energy – uma espécie de moeda virtual – e temos uma quantidade inicial de Energy para ser utilizada em nossos projetos.

Mais Energy pode ser comprada para desenvolver projetos mais complexos (ou muitos projetos), mas não se preocupe: a quantidade de Energy que temos disponível é suficiente para experimentarmos o aplicativo e para as aplicações mais usuais.

Temos inicialmente 2000 Energy para usarmos em nossos projetos;
Cada Energy utilizado ao acrescentar um Widget é retornado à nossa carteira quando excluímos aquele Widget;
Somente algumas operações específicas são irreversíveis, ou seja, não retornam os Energy. Mas não se preocupe, você será avisado pelo App quando for este o caso.

Step 4: INTRODUÇÃO AO BLYNK

Ao considerarmos o universo maker, é quase impossível não citarmos os projetos baseados em Arduino.

O surgimento de novos dispositivos que também podem ser programados em Arduino, bem como a utilização de shields (placas que agregam funções aos dispositivos Arduino) ampliaram as possibilidades de projetos que podem ser desenvolvidos em Arduino.

Paralelamente, o surgimento de serviços conectados à internet e o conceito de IoT (Internet Of Things) aumentaram a demanda por dispositivos que possuam conectividade e, assim, proporcionem o envio de dados à internet e o controle remoto destes dispositivos.

É neste contexto que gostaríamos de apresentar o Blynk.

Este serviço é baseado em um aplicativo personalizável que permite controlar remotamente um hardware programável, bem como reportar dados do hardware ao aplicativo.

Desta forma, é possível construirmos interfaces gráficas de controle de forma rápida e intuitiva e que interage com mais de 400 placas de desenvolvimento, em sua maioria baseadas em Arduino.

Step 5: BAIXANDO O APLICATIVO BLYNK

Para a instalação do aplicativo Blynk em seu Smartphone é necessário verificar se o sistema operacional é compatível com o App, segue abaixo os pré-requisitos de instalação:

Android OS versão 4.2+.
IOS versão 9+.
Você também pode executar Blynk em emuladores.

OBSERVAÇÃO: Blynk não é executado em Windows Phones, Blackberries e outras plataformas mortas.

Após observar se seu smartphone é compatível com o aplicativo Blynk, você deve acessar o Google Play ou App Store, aplicativos que podem ser encontrados facilmente em seu smartphone e digitar na aba de pesquisa Blynk.

Step 6: CRIANDO SUA CONTA BLYNK

Com o aplicativo instalado, o usuário deve criar uma conta no servidor do Blynk, já que dependendo da conexão utilizada no seu projeto podemos controlar o nosso dispositivo de qualquer lugar no mundo, sendo assim necessário uma conta protegida por senha.

Aberto o aplicativo clique em Create New Account na tela inicial do Blynk, sendo o processo simples e rápido.

OBSERVAÇÃO: deve ser utilizado endereço de e-mail válido, pois ele será usado mais tarde com frequência.

Step 7: COMEÇANDO UM NOVO PROJETO

Após criação do login, aparecerá a tela principal do aplicativo.

Selecione a opção New Project, aparecendo a tela Create New Project.

Nessa nova tela dê o nome ao seu projeto na aba Project Name e escolha o tipo de dispositivo que vai usar na aba Choose Device.

Em nosso projeto foi utilizado o nome Projeto IOT, sendo selecionado a opção ESP8266.

Após clicarmos em Create, teremos acesso ao Project Canvas, ou seja, o espaço onde criaremos nosso aplicativo customizado.

Paralelamente, um e-mail com um código – o Auth token – será enviado para o e-mail cadastrado no aplicativo: guarde-o, utilizaremos ele em breve.

Step 8: CONFIGURANDO SEU PROJETO

Uma vez no espaço do projeto, ao clicar em qualquer ponto da tela, uma lista com os Widgets disponíveis será aberta.

Widgets são itens que podem ser inseridos em nosso espaço e representam funções de controle, de leitura e interface com nosso hardware.

Existem 4 tipos de Widgets:

Controladores - usados para enviar comandos que controlam seu hardware
Displays - utilizados para visualização de dados a partir de sensores e outras fontes;
Notificações - enviar mensagens e notificações;
Interface - widgets para executar determinadas funções de GUI;
Outros - widgets que não pertencem a nenhuma categoria;

Cada Widget tem suas próprias configurações. Alguns dos Widgets (por exemplo Bridge) apenas habilitam a funcionalidade e eles não têm nenhuma configuração.

Em nosso projeto foi selecionado o widget SuperChart, sendo este utilizado para visualizar dados históricos.

Repare que o widget SuperChart “custa” 900 itens de energia, que serão debitados do seu total inicial (2000), mostrados na parte superior da tela. Esse widget será então adicionado ao layout do seu projeto.

Foi realizado no nosso projeto 2 vezes essa ação, tem em nossa tela dois visualizadores de dados históricos.

Step 9: CONFIGURANDO SEU WIDGET

Como este Widget é um visualizador de dados históricos, ou seja, dos dados de Temperatura e Vibração que será enviado ao Blynk, é necessário alguns ajustes para exibi-los corretamente:

Ao clicarmos em cima deste Widget, as opções de configuração serão exibidas.

Nessa nova tela clique em DataStream, nomeie-o e clique no ícone de configuração onde pode ser encontrado o seguinte dado:

Seletor de pinos - Este é um dos principais parâmetros que você precisa definir. Ele define qual pino irá controlar ou ler.

Pinos Digitais - represente pinos digitais físicos em seu hardware. Os pinos habilitados para PWM são marcados com o símbolo ~.
Pinos Analógicos - represente pinos de IO analógicos físicos em seu hardware.
Pinos Virtuais - não têm representação física. Eles são usados para transferir qualquer dado entre o Blynk App e seu hardware.

Sendo utilizado em nosso projeto a opção VIRTUAL V4 para a Temperatura e VIRTUAL V1 para a Vibração.

Após o comando de execução, o aplicativo tenta se conectar ao hardware através do servidor Blynk. No entanto, ainda não temos o nosso hardware configurado para usá-lo.

Vamos instalar a biblioteca Blynk.

Step 10: INSTALANDO a BIBLIOTECA BLYNK PARA a IDE ARDUINO

Primeiramente, iremos instalar a biblioteca do Blynk para a IDE Arduino.

Baixe o arquivo Blynk_Release_vXX.zip.

A seguir, descompacte o conteúdo arquivo na pasta sketchbook da Arduino IDE. A localização desta pasta pode ser obtida diretamente da IDE Arduino. Para tal, abra a IDE Arduino e, em File → Preferences, olhe o campo Sketchbook location.

O conteúdo do arquivo descompactado deve ficar então como a seguir:

seu_diretorio_/libraries/Blynkseu_diretorio/libraries/BlynkESP8266_Lib

…

seu_diretorio/tools/BlynkUpdaterseu_diretorio/tools/BlynkUsbScript

Após reiniciar a IDE Arduino, novos exemplos de código referentes à biblioteca Blynk podem ser encontrados em File → Examples → Blynk. Para o nosso hardware de exemplo, o ESP8266, selecionaremos o exemplo em File → Examples → Blynk → Boards_WiFi → ESP8266_Standalone.

Step 11: CHAVE DE AUTORIZAÇÃO DE CONTROLE DE HARDWARE

A linha acima define o token de autorização para controle do Hardware.

Este token é um número único que foi gerado durante a criação do projeto no aplicativo e deve ser preenchido conforme o código enviado por e-mail.

Step 12: CREDENCIAIS DE ACESSO À REDE WI-FI

As linhas acimas devem ser adequadas de acordo com o nome e a senha da rede Wi-Fi em que o ESP8266 irá se conectar.

Uma vez ajustadas as linhas de código, carregue o software na placa de desenvolvimento através do botão Upload da IDE Arduino.

Step 13: CÓDIGO FINAL

#define BLYNK_PRINT Serial

#include

char auth[] = "Código do autor do projeto";

// Your WiFi credentials.

// Set password to "" for open networks.

char ssid[] = "Nome da rede WIFI";

char pass[] = "SSID rede WIFi";

// MPU6050 Slave Device Address

const uint8_t MPU6050SlaveAddress = 0x68;

// Select SDA and SCL pins for I2C communication

const uint8_t scl = D1;

const uint8_t sda = D2;

// sensitivity scale factor respective to full scale setting provided in

datasheet

const uint16_t AccelScaleFactor = 16384;

const uint16_t GyroScaleFactor = 131;

// MPU6050 few configuration register addresses

const uint8_t MPU6050_REGISTER_SMPLRT_DIV = 0x19;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_USER_CTRL = 0x6A;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_PWR_MGMT_1 = 0x6B;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_PWR_MGMT_2 = 0x6C;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_CONFIG = 0x1A;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_GYRO_CONFIG = 0x1B;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_ACCEL_CONFIG = 0x1C;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_FIFO_EN = 0x23;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_INT_ENABLE = 0x38;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_ACCEL_XOUT_H = 0x3B;

const uint8_t MPU6050_REGISTER_SIGNAL_PATH_RESET = 0x68;

int16_t AccelX, AccelY, AccelZ, Temperature, GyroX, GyroY, GyroZ;

void setup() {

Serial.begin(9600);

Wire.begin(sda, scl);

MPU6050_Init();

Blynk.begin(auth, ssid, pass);

}

void loop() {

double Ax, Ay, Az, T, Gx, Gy, Gz;

Read_RawValue(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_ACCEL_XOUT_H);

//divide each with their sensitivity scale factor

Ax = (double)AccelX/AccelScaleFactor;

Ay = (double)AccelY/AccelScaleFactor;

Az = (double)AccelZ/AccelScaleFactor;

T = (double)Temperature/340+36.53; //temperature formula

Gx = (double)GyroX/GyroScaleFactor;

Gy = (double)GyroY/GyroScaleFactor;

Gz = (double)GyroZ/GyroScaleFactor;

Serial.print("Ax: "); Serial.print(Ax);

Serial.print(" Ay: "); Serial.print(Ay);

Serial.print(" Az: "); Serial.print(Az);

Serial.print(" T: "); Serial.println(T);

delay(1000);

Blynk.run();

Blynk.virtualWrite(V1, Ax);

Blynk.virtualWrite(V2, Ay);

Blynk.virtualWrite(V3, Az);

Blynk.virtualWrite(V4, T);

}

void I2C_Write(uint8_t deviceAddress, uint8_t regAddress, uint8_t data) { Wire.beginTransmission(deviceAddress);

Wire.write(regAddress); Wire.write(data);

Wire.endTransmission();

}

// read all 14 register

void Read_RawValue(uint8_t deviceAddress, uint8_t regAddress) {

Wire.beginTransmission(deviceAddress);

Wire.write(regAddress); Wire.endTransmission();

Wire.requestFrom(deviceAddress, (uint8_t)14);

AccelX = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

AccelY = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

AccelZ = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

Temperature = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

GyroX = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

GyroY = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

GyroZ = (((int16_t)Wire.read()<<8) | Wire.read());

}

//configure MPU6050

void MPU6050_Init() {

delay(150); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_SMPLRT_DIV, 0x07); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_PWR_MGMT_1, 0x01); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_PWR_MGMT_2, 0x00); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_CONFIG, 0x00);

I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_GYRO_CONFIG, 0x00);//set +/-250 degree/second full scale

I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_ACCEL_CONFIG, 0x00);// set +/- 2g full scale I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_FIFO_EN, 0x00);

I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_INT_ENABLE, 0x01); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_SIGNAL_PATH_RESET, 0x00); I2C_Write(MPU6050SlaveAddress, MPU6050_REGISTER_USER_CTRL, 0x00);

}

Código (3).pdf
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Step 14: CONHECENDO O ESP8266

O ESP6050 é um chip que revolucionou o movimento maker por seu baixo custo e rápida disseminação.

O que mais chama atenção é que ele possui Wi-fi possibilitando a conexão de diversos dispositivos a internet (ou rede local) como sensores, atuadores e etc.

Para facilitar o uso desse chip, vários fabricantes criaram módulos e placas de desenvolvimento.

Essas placas variam de tamanho, número de pinos ou tipo de conexão com computador.

Step 15: ENTENDENDO UM POUCO MAIS SOBRE OS MÓDULOS ESP8266

Os módulos com chip ESP8266 estão se popularizando e são uma ótima alternativa para o seu projeto de IoT (Internet of Things).

Os módulos utilizam o mesmo controlador, o ESP8266. (DATASHEET ANEXADO), e o número de portas GPIO varia conforme o modelo do módulo. Dependendo do modelo, podemos ter interfaces I2C, SPI e PWM, além da serial.

A alimentação dos módulos é de 3,3V, assim como o nível de sinal dos pinos. Possuem também uma CPU de 32 Bits rodando a 80MHz, suportando internet nos padrões 802.11 b/g/n e vários protocolos de segurança como WEP, WPA, WPA2, etc.

A programação pode ser feita via comandos AT ou usando a linguagem LUA. São ideais para projetos de IoT pois possuem pouquíssimo consumo de energia em modo sleep.

ESP8266_Specifications_English.pdf
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Step 16: MÓDULO ESP8266 ESP-01

O módulo ESP8266 ESP-01 é o módulo mais comum da linha ESP8266.

Ele é compacto (24,8 x 14,3 mm), e possui dois pinos GPIO que podem ser controlados conforme a programação. O ESP-01 pode ter o firmware regravado e/ou atualizado utilizando interface serial.

Uma pequena desvantagem desse tipo de módulo é a disposição dos pinos, que dificultam a utilização em uma protoboard, mas você pode facilmente utilizar um adaptador para módulo wifi ESP8266 ESP-01 (MOSTRADO NA IMAGEM ACIMA) com este adaptador você pode conectar o módulo ESP8266 ESP-01 diretamente em microcontroladores com nível de sinal de 5V, como é o caso do Arduino Uno.

Step 17: MÓDULO ESP8266 ESP-05

O módulo wifi ESP8266 ESP-05 é um módulo um pouco diferente das outras placas da linha ESP8266, pois não possui portas que podemos usar para acionar dispositivos ou ler dados de sensores.

Por outro lado, é uma alternativa interessante para projetos de IoT quando você precisa de uma boa conexão de rede/internet por um baixo custo.

Pode ser utilizado, por exemplo, para montar um web server com Arduino ou efetuar uma comunicação de longa distância entre placas como Arduino/Arduino, Arduino/Raspberry, etc.

Não possui antena onboard, mas tem um conector para antena externa onde podemos usar um cabo pigtail U.FL e uma antena SMA, aumentando consideravelmente o alcance do sinal wifi.

Step 18: MÓDULO ESP8266 ESP-07

O módulo ESP8266 ESP-07 também é um módulo compacto (20 x 16mm), mas com um layout diferente, sem os pinos de ligação.

O módulo conta com uma antena cerâmica embutida, e também um conector U-Fl para antena externa. Esse módulo tem 9 GPIOS, que podem funcionar como pinos I2C, SPI e PWM.

O layout do módulo permite que ele seja integrado facilmente à uma placa de circuito impresso, muito utilizada em projetos de automação residencial.

Step 19: MÓDULO ESP8266 ESP-12E

O módulo ESP8266 ESP-12E é muito semelhante ao ESP-07, mas possui apenas antena interna (PCB).

Tem 11 pinos GPIO e é muito utilizado como base para outros módulos ESP8266, como o NodeMCU.

Step 20: MÓDULO ESP8266 ESP-201

O módulo ESP8266 ESP-201 é um módulo um pouco mais fácil de usar em termos de prototipação, pois pode ser montado em uma protoboard.

Os 4 pinos laterais, que são responsáveis pela comunicação serial, atrapalham um pouco esse tipo de montagem, mas você pode soldar esses pinos no lado oposto da placa, ou utilizar algum tipo de adaptador.

O ESP-201 possui 11 portas GPIO, antena embutida e conector U-FL para antena externa. A seleção da antena é feita modificando um jumper (um resistor de 0 (zero) ohms) na parte superior da placa, ao lado do conector U-FL.

Step 21: NodeMCU ESP8266 ESP-12E

O Módulo ESP8266 NodeMCU ESP-12E é uma placa de desenvolvimento completa, que além do chip ESP8266 conta com um conversor TTL-Serial e um regulador de tensão 3.3V.

É um módulo que pode ser encaixado diretamente na protoboard e dispensa o uso de um microcontrolador externo para operar, já que pode ser facilmente programado utilizando LUA.

Possui 10 pinos de GPIO (I2C, SPI, PWM), conector micro-usb para programação/alimentação e botões para reset e flash do módulo.

Como podemos ver na imagem, o NodeMCU vem com um ESP-12E com antena embutida soldado na placa.

Step 22: PRIEMIROS PASSOS COM O NodeMCU

O módulo Wifi ESP8266 NodeMCU ESP-12E é uma das placas mais interessantes da família ESP8266, já que pode ser facilmente ligada à um computador e programada com a linguagem Lua e também utilizando a IDE do Arduino.

Essa placa possui 10 pinos GPIO (entrada/saída), suportando funções como PWM, I2C e 1-wire. Tem antena embutida, conversor USB-TLL integrado e o seu formato é ideal para ambientes de prototipação, encaixando facilmente em uma protoboard.

Step 23: HARDWARE MÓDULO Wifi ESP8266 NodeMCU

O módulo Wifi ESP8266 NodeMCU tem dois botões, conforme mostrado na imagem acima: Flash (utilizado na gravação do firmware) e RST (Reset). No mesmo lado temos o conector micro usb para alimentação e conexão com o computador.

No lado oposto, temos o ESP-12E e sua antena embutida, já soldado na placa. Nas laterais temos os pinos de GPIO, alimentação externa, comunicação, etc.

Step 24: PROTOBOARD OU PLACA DE ENSAIO

Uma placa de ensaio ou matriz de contato é uma placa com orifícios e conexões condutoras utilizada para a montagem de protótipos e projetos em estado inicial.

Sua grande vantagem está na montagem de circuitos eletrônicos, pois apresenta certa facilidade na inserção de componentes. As placas variam de 800 a 6000 orifícios, tendo conexões verticais e horizontais.

Na superfície de uma matriz de contato há uma base de plástico em que existem centenas de orifícios onde são encaixados os componentes. Em sua parte inferior são instalados contatos metálicos que interligam eletricamente os componentes inseridos na placa. Geralmente suportam correntes entre 1 A e 3 A.

O layout típico de uma placa de ensaio é composto de duas áreas, chamadas de tiras ou faixas que consistem em terminais elétricos interligados.

Faixas de terminais - São as faixas de contatos no qual são instalados os componentes eletrônicos. Nas laterais das placas geralmente existem duas trilhas de contatos interligadas verticalmente. Na faixa vertical no centro da placa de ensaio há um entalhe para marcar a linha central e fornecer um fluxo de ar para possibilitar um melhor arrefecimento de CI’s e outros componentes ali instalados.

Entre as faixas laterais e o entalhe central existem trilhas de cinco contatos dispostas paralelamente e interligadas horizontalmente. As cinco colunas de contatos do lado esquerdo do entalhe são frequentemente marcados como A, B, C, D, e E, enquanto os da direita são marcados F, G, H, I e J, os CI’s devem ser encaixados sobre o entalhe central, com os pinos de um lado na coluna E, enquanto os pinos da outra lateral são fixados na coluna F, do outro lado do entalho central.

Faixas de barramentos - São usadas para o fornecimento de tensão ao circuito, constituídas de duas colunas nas laterais, uma utilizada para o condutor negativo ou terra, e outra para o positivo.

Normalmente a coluna que se destina a distribuição da tensão de alimentação está marcada em vermelho, enquanto a coluna destinada ao fio terra está marcada em azul ou preta. Alguns projetos modernos de placas de ensaio possuem um controle maior sobre a indutância gerada nos barramentos de alimentação, protegendo o circuito de ruídos causados pelo eletromagnetismo.

Step 25: INTERFACE NodeMCU COM MPU6050

O MPU6050 funciona no protocolo I2C, por isso só precisamos de dois fios para interagir NodeMCU e MPU6050. Os pinos SCL e SDA de MPU6050 estão conectados aos pinos D1 e D2 do NodeMCU, enquanto os pinos VCC e GND de MPU6050 estão conectados a 3.3V e GND de NodeMCU.