Avançando no projeto, cujo o objetivo é construir e operar uma maquete de uma residencia automatizada, além de adquirir conhecimento sobre o assunto de automação residencial, começamos a etapa de implementação.
Nesta etapa será desenvolvido a maquete, levando em consideração a planta baixa apresentada na etapa de concepção, e o densenvolvimento do código completo para a automatização da maquete, com todos os componentes apresentados na etapa de design, no final desta etapa o projeto (em questão de desenvolvimento) deverá estar finalizado. A programção é feita através do IDE Arduino, sendo necessário selecionar o modelo de placa que será utilizado (Mega 2560) na barra de "Ferramentas" antes de carregar o codigo.
Realizando a conexão de todos os componentes no Arduino e utilizando os códigos de testes anteriores e a experiência adquirida na etapa anterior, foi desenvolvido um código final para o projeto que integrasse todos os componentes que vão ser utilizados, realizando todas as funções necessárias, que foram apresentadas na concepção e design do projeto. Desta forma finalizamos a parte de programação do projeto e temos um projeto elétrico pronto para ser inserido na maquete.
No link abaixo temos o código finalizado da casa, com as funções previamente apresentadas.
/*
* Arduino Uno
* -----------------
* /|\| A15 | <--- MQ2
* | | |
* --| RST |-
* | | -+
* LED_1 <--- | 49 |- <- Rx - Cabo USB
* LED_2 <--- | 47 |- -> Tx -
* LED_3 <--- | 45 | -+
* LED_4 <--- | 43 51 | <--- MQ2
* LED_5 <--- | 41 53 | <--- PIR
* LED_6 <--- | 39 |
* Servo <--- | 13 |
* -----------------
*/
#include <Servo.h> //biblioteca do servo
#define LED_1 49 //define o pino de controle do LED como 49
#define LED_2 47 //define o pino de controle do LED como 47
#define LED_3 45 //define o pino de controle do LED como 45
#define LED_4 43 //define o pino de controle do LED como 43
#define LED_5 41 //define o pino de controle do LED como 41
#define LED_6 39 //define o pino de controle do LED como 39
#define MQD 51 //define o pino de entrada digital do mq2 como 51
#define MQA A15 //define o pino de entrada analogio do mq2 a15
#define PIR 53 //define o pino de entrada do pir como 53
Servo myservo; // cria uma variavel de controle pro servo
int prioridade_LED1; //Variavel que informa prioridade do LED, para um controle independente do PIR e do teclado
int estado_LED1 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int estado_LED2 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int estado_LED3 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int estado_LED4 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int estado_LED5 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int estado_LED6 = LOW; //Variavel que informa o estado do LED
int pos = 5; // Variavel para armazenar/inicializar a posição do servo
char tecla; //Variavel que recebe um char do teclado
void setup() {
/* Comunicação serial com o computador */
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
/* Configuração dos pinos como entrada ou saída */
pinMode(LED_1, OUTPUT);
pinMode(LED_2, OUTPUT);
pinMode(LED_3, OUTPUT);
pinMode(LED_4, OUTPUT);
pinMode(LED_5, OUTPUT);
pinMode(LED_6, OUTPUT);
pinMode(MQD, INPUT);
pinMode(MQA, INPUT);
pinMode(PIR, INPUT);
/* Configura o pino 13 como controle do servo e inicia com o portão fechado*/
myservo.attach(13);
myservo.write(pos);
/* inicializa o menu ao ligar o sistema */
menu();
}A função loop mantem a 3 tarefas sendo reproduzidas sem parar, é importante frisar a temporização das tarefas, para não sobrecarregar o microcontrolador, já que existem tarefas que não necessitam ser executadas a todo momento.
void loop() {
unsigned long meu_tempo_atual = millis();
tarefa_1();
tarefa_2(meu_tempo_atual);
tarefa_3(meu_tempo_atual);
}Na tarefa_2 temos o exemplo de como é feita a temporização de funções. Nessa função temos a detecção de vazamento de gás, informando para o display do computador e abrindo o portão eletrônico. Para testar um isqueiro foi utilizado para soltar gás próximo ao sensor até que ele acione e seja verificado o acionamento dos dipositivos desejados.
const unsigned long periodo_tarefa_2 = 3000; //define o tempo em milisegundos para ler o MQ2
unsigned long tempo_tarefa_2 = millis();
void tarefa_2(unsigned long tempo_atual){
if(tempo_atual - tempo_tarefa_2 > periodo_tarefa_2) {
tempo_tarefa_2 = tempo_atual;
int gas = digitalRead(MQD);
int analog = analogRead(MQA);
/* Lógica para avisar caso detectado gas/imprimir o valor analogico e abrir o portão*/
if (gas == LOW){
Serial.println("Vazamento de gas/fumaca detectado!!!!!! Concentracao:");
Serial.println(analog);
Serial.println();
pos = 80;
myservo.write(pos);
}
}
}Nessa função temos a detecção de movimento na parte frontal da casa, ligando o LED externo e informando para o display do computador. Para testar foi utilizado apenas o movimento da mão na frente do sensor PIR verificando o funcionamento correto dos itens desejados.
const unsigned long periodo_tarefa_3 = 1000; //define o tempo em milisegundos para ler o PIR
unsigned long tempo_tarefa_3 = millis();
void tarefa_2(unsigned long tempo_atual){
if(tempo_atual - tempo_tarefa_2 > periodo_tarefa_2) {
tempo_tarefa_2 = tempo_atual;
int gas = digitalRead(MQD);
int analog = analogRead(MQA);
/* Lógica para avisar caso detectado gas/imprimir o valor analogico e abrir o portão*/
if (gas == LOW){
Serial.println("Vazamento de gas/fumaca detectado!!!!!! Concentracao:");
Serial.println(analog);
Serial.println();
pos = 80;
myservo.write(pos);
}
}
}Nessa função devemos controlar todos os LEDs de forma indepente, abrir e fechar o portão eletrônico e mostrar o menu, de acordo com o que for solicitado pelo teclado. O Serial.avaible() retorna se o monitor serial recebeu alguma informação do teclado, caso nada for recebido, a função não faz nada.
void tarefa_1(){
if (Serial.available() != 0){ //Caso for lido algum dado pelo teclado...
tecla = Serial.read(); //lê um char do teclado
/* Lógica para fazer o switch de um LED, apertando uma tecla*/
if (tecla == '1'){
if (estado_LED1 == HIGH){
estado_LED1 = LOW;
prioridade_LED1 = LOW;
}
else{
estado_LED1 = HIGH;
prioridade_LED1 = HIGH;
}
digitalWrite(LED_1, estado_LED1);
}
if (tecla == '2'){
if (estado_LED2 == HIGH)
estado_LED2 = LOW;
else
estado_LED2 = HIGH;
digitalWrite(LED_2, estado_LED2);
}
if (tecla == '3'){
if (estado_LED3 == HIGH)
estado_LED3 = LOW;
else
estado_LED3 = HIGH;
digitalWrite(LED_3, estado_LED3);
}
if (tecla == '4'){
if (estado_LED4 == HIGH)
estado_LED4 = LOW;
else
estado_LED4 = HIGH;
digitalWrite(LED_4, estado_LED4);
}
if (tecla == '5'){
if (estado_LED5 == HIGH)
estado_LED5 = LOW;
else
estado_LED5 = HIGH;
digitalWrite(LED_5, estado_LED5);
}
if (tecla == '6'){
if (estado_LED6 == HIGH)
estado_LED6 = LOW;
else
estado_LED6 = HIGH;
digitalWrite(LED_6, estado_LED6);
}
if (tecla == '7'){
if (pos >= 40)
pos = 5;
else
pos = 80;
myservo.write(pos); // Faz o servo ir para a posição desejada
}
if (tecla == 'm'){
menu ();
}
}
}Utilizado apenas para imprimir no monitor serial as ações que podem ser realizas pelo teclado
void menu(){
Serial.println("Menu:");
Serial.println("Tecla '1': Acende/apaga a luz da entrada");
Serial.println("Tecla '2': Acende/apaga a luz da sala/cozinha");
Serial.println("Tecla '3': Acende/apaga a luz do quarto 1");
Serial.println("Tecla '4': Acende/apaga a luz do quarto 2");
Serial.println("Tecla '5': Acende/apaga a luz do banheiro 1");
Serial.println("Tecla '6': Acende/apaga a luz do banheiro 2");
Serial.println("Tecla '7': Abre/fecha o portão eletronico");
Serial.println("Tecla 'm': Mostra o menu de funções da casa");
}Com o projeto elétrico finalizado, foi realizada a construção da maquete tomando como base a planta baixa apresentada na etapa de concepção. Para a confecção da maquete foi utilizada uma caixa de papelão, palito de dente, durex e cola.
Com a maquete finalizada foi integrado a parte elétrica nela, foi utilizado uma outra caixa de papelão na parte inferior para armazenar os componentes.
