instituto federal de educaÇÃo, ciÊncia e...

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA

CATARINENSE – CAMPUS SOMBRIO

ANTONIO COSMO DOS SANTOS

MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO EL ÉTRICA

Sombrio (SC)

2013


MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO ELÉTRICA

Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito para obtenção do título de Tecnólogo em Redes de Computadores no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Catarinense – Campus Sombrio.

Orientador: Prof. Msc. Marco Antonio Silveira de Souza

Sombrio (SC)

2013


MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE TEMPERATURA E TENSÃO ELÉTRICA

Este Trabalho de conclusão de curso foi julgado

adequado para obtenção do título de Tecnólogo em

Redes de Computadores e aprovado pelo Curso

Superior de Tecnologia em Redes de Computadores

do Instituto Federal de Educação, Ciência e

Tecnologia Catarinense – Campus Sombrio.

Área de Concentração: Tecnologia da informação

Sombrio, 23, Fevereiro, 2013.

Prof. Msc. Marco Antonio Silveira de Souza Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio

Orientador (a)

Prof. Joédio borjes junior

Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio

Membro 1

Prof. Me. Lucyene Lopes da Silva T Nunes

Instituto Federal Catarinense – Campus Sombrio

Membro 2

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho a minha família, aos meus

amigos e colegas que me ajudaram de alguma

forma na realização deste curso.

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por me proporcionar este momento. A minha

família, amigos, e colegas de classe, agradeço o instituto federal catarinense por nos

ofertar este curso de ótima qualidade e totalmente gratuito, e a todos os professores

que me ensinaram, orientaram, e que participaram dessa minha jornada.

Quero agradecer também o meu colega Rodrigo porto Andrade que me ajudou no

desenvolvimento do projeto.

Quero agradecer também o meu professor orientador, Msc. Marco Antonio Silveira

de Souza que me orientou nesse projeto e confiou no meu potencial.

RESUMO

O presente trabalho apresenta um sistema simples e alternativo baseado na

plataforma Arduino, que irá monitorar a temperatura e a oscilação da energia elétrica

em uma sala de Tecnologia da Informação, podendo ser aplicado a demais

seguimentos como padarias, caminhões frigoríficos, estufas de fumo e outros. Com

esta tecnologia pode-se desenvolver soluções de baixo custo, e assim oferecer

alternativas baseadas em software livre permitindo que pessoas ou empresas com

interesse possam utilizar adaptar, melhorar de acordo com as suas necessidades.

As salas de Tecnologia da Informação normalmente são de grande importância para

uma instituição e exigem um controle rigoroso na temperatura ambiente, também se

sabe que a qualidade da energia elétrica influencia muito no desempenho desses

equipamentos. As soluções proprietárias são de valores elevados e não permitindo

alterações, deixando o usuário preso a esta tecnologia. A solução proposta neste

trabalho faz se necessária o desenvolvimento de um dispositivo, de fácil instalação,

com tecnologia aberta permitindo flexibilidade sem a necessidade de uma licença.

Foram desenvolvidos testes onde podemos observar as características e

estabilidade do dispositivo sendo capaz de atender as necessidades da medição da

temperatura e a oscilação da rede elétrica num ambiente fechado.

Palavras - chave: Monitoramento de ambiente. Arduino. Sensor de temperatura.

ABSTRACT

This paper presents a simple and alternative based on Arduino platform, which will

monitor the temperature and the oscillation of the electric energy in a room of

Information Technology. Being that can be applied in other segments such as

bakeries, refrigerated trucks, smoke and other greenhouses. With this technology it is

possible to develop low cost solutions. And thus suggesting alternative options based

on free software. Allowing individuals or companies interested can use to adapt,

improve according to their needs. The halls of Information Technology are typically of

great importance to an institution and require strict control on temperature, we also

know that the quality of electricity greatly influences the performance of these

devices. Proprietary solutions are abnormally high and not allowing changes, leaving

you stuck with this technology. The solution proposed in this work is needed is the

development of a device, easy installation, powered open allowing flexibility without

requiring a license. Tests have been developed where we can observe the

characteristics and stability of the device being able to meet the needs of

temperature measurement and the oscillation of the electric grid in a closed

environment.

Keywords -: Monitoring environment. Arduino. Temperature sensor.

LISTA DE ILUSTRAÇÃO

Figura 1- Placa do Arduino ........................................................................................ 17

Figura 2- Arduino Nano ............................................................................................. 18

Figura 3- Arduino Duemilanove ................................................................................. 18

Figura 4- Arduino Uno ............................................................................................... 19

Figura 5- Arduino Mega 1280 .................................................................................... 19

Figura 6- Arduino MEGA 2560 .................................................................................. 20

Figura 7- Arduino Ethernet Shield ............................................................................ 20

Figura 8- Interface de Desenvolvimento de Código .................................................. 21

Figura 9- Sensor de Temperatura ............................................................................. 21

Figura 10- Resistores ................................................................................................ 23

Figura 11- Símbolos das Grandezas Elétricas .......................................................... 23

Figura 12- Tabela de Cores para Resistores............................................................. 24

Figura 13- Ponte Retificadora.................................................................................... 24

Figura 14- Funcionamento do Diodo ......................................................................... 25

Figura 15- Layout de uma Rede de Computadores .................................................. 26

Figura 16- Interface de Desenvolvimento Fritzing ..................................................... 32

Figura 17- Layout do Dispositivo ............................................................................... 33

Figura 18- Esquema Elétrico do Dispositivo .............................................................. 33

Figura 19- Placa para Confeccionar o Sensor de Tensão ......................................... 33

Figura 20- Placa com as Trilhas Formadas ............................................................... 34

Figura 21- Percloreto de Ferro .................................................................................. 34

Figura 22- Sensor com os Componentes .................................................................. 35

Figura 23- Editor de Código do Arduino .................................................................... 35

Figura 24- Componentes que Compõe o Dispositivo ................................................ 36

Figura 25- Dispositivo Colhendo Informações dos Sensores .................................... 36

LISTA DE ABREVIATURAS

AVR - Micro controlador RISC de chip único

A - Ampère, unidade de corrente elétrica

C++ - Linguagem de programação orientada a objeto

CPD - Centro de processamento de dados

DNS - Domain Name Service

IP - Internet Protocol

I/O - entrada e saída

ISO - International Standards Organization

LAN - Local Área Network

LCD - Liquid Crystal Display

MAN - Metropolitan Área Network

OSI - Open Systems Interconnection

SPI - Serial Pheriperal Interface

TCP - Transmission Control Protocol

Ti - Tecnologia da informação

UDP - User Datagram Protocol

USB - Universal Serial Bus

W - Watt, unidade de potencia

V - Volts, unidade de tensão elétrica

Ω - Ohm, unidade de resistência elétrica

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11

2. OBJETIVOS ......................................... ........................................................... 13

2.1 Objetivo Geral ................................ .................................................................... 13

2.2 Objetivos Específicos ......................... .............................................................. 13

2.3 Justificativa ................................. ....................................................................... 13

3. REFERENCIAL TEÓRICO ............................... ............................................... 15

3.1 Plataforma Arduino. ........................... ............................................................... 15

3.2 Referências da Linguagem ...................... ......................................................... 16

3.3 Alguns modelos de Arduino ..................... ........................................................ 18

3.4 Redes de Computadores ......................... ......................................................... 26

3.4.1 Classificação das Redes de Computadores ..... ........................................... 27

3.4.3 Modelos de Referencias TCP/IP Modelo OSI .... ........................................... 27

Modelo TCP/IP: .................................... .................................................................... 29

4. MATERIAIS E MÉTODOS ............................... ............................................... 31

4.1 Instalando o Arduíno no Windows ............... ................................................... 31

4.2 Materiais Usados No Projeto .................. ......................................................... 38

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................ .......................................... 39

5.1 Dificuldades encontradas ...................... ........................................................... 39

5.2 Sugestões para trabalhos futuros .............. ..................................................... 39

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................. .............................................. 41

7. REFERÊNCIAS ............................................................................................... 42

8. APÊNDICES .................................................................................................... 44

11

1. INTRODUÇÃO

Este trabalho apresenta os passos básicos para o desenvolvimento de um

dispositivo que faz o monitoramento da temperatura e a oscilação da tensão elétrica

em uma sala de TI, (Tecnologia da informação) também conhecido com (CPD)

Centro de Processamento de Dados usando a plataforma Arduíno.

Este dispositivo terá um display de LCD (Display de Cristal Líquido) que

mostrará as informações do ambiente e também permitirá que os dados sejam

acessados remotamente via redes de computadores, tendo a função de auxiliar o

administrador a tomar decisões de manutenção preventiva e corretiva evitando

transtornos e a paralisação dos equipamentos em funcionamento.

As instituições hoje possuem salas com equipamentos complexos e que são

utilizados para interconexão de redes de computadores. Esses equipamentos muitas

vezes são responsáveis pela comunicação via Internet interligando a empresa com

todo o globo terrestre.

Essas salas têm um controle da temperatura ambiente rigoroso, porque os

equipamentos geram muito calor, uma falha num sistema de refrigeração pode

causar o aumento de temperatura e conseqüentemente prejudicando o

desempenho mesmo.

Sabendo-se que a prevenção ainda é a melhor forma de se proteger, foi

proposto este projeto com intuito de desenvolver um sistema automatizado onde o

mesmo pode ajudar na prevenção de eventos indesejados, podendo monitorar vinte

e quatro horas por dia e sete dias por semana, ajudando o administrador a tomar

decisões de manutenção preventiva e /ou corretiva evitando danos maiores e uma

paralisação total.

Esse dispositivo irá realizar basicamente três operações: captar um sinal,

processar, e mostrar (imprimir) em um monitor ou display que poderá ser acessado

remotamente pela rede de computadores em tempo real.

Tais operações são auxiliadas por circuitos eletrônicos dotados de uma

camada de software que permite programá-los de acordo com as necessidades do

usuário.

Para implantar o monitoramento de temperatura em salas de TI, o valor é

demasiado alto, tornando esta prática viável para somente empresas de médio e

12

grande porte, deixando as pequenas e micros empresas sem muitas opções, que

por vezes não dispõe de nenhum sistema dessa natureza.

Esse projeto vem sugerir uma solução alternativa que poderá ajudar a ter um

melhor monitoramento em ambientes que exijam a atenção do administrador que

pode ser realizado com um custo reduzido, tornando viável a qualquer tipo de

instituição.

Foram desenvolvidos testes em ambientes reais onde se podem observar as

características e estabilidade do dispositivo facilitando assim o funcionamento

adequado de uma sala de TI.

Este produto traz benefícios a quem interessas em implantar uma tecnologia

de baixo custo de monitoramento automático em ambientes que exigem atenção do

administrador.

Este trabalho estar organizado com: introdução, objetivos, referenciais

teóricas, materiais e métodos, resultados e discussão, considerações finais,

referencias bibliográficas e apêndices.

13

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Desenvolver um dispositivo baseado na plataforma Arduino que permita monitorar a

temperatura e a oscilação da tensão elétrica em uma sala de TI.

2.2 Objetivos Específicos

• Estudar a plataforma Arduino

• Pesquisar e estudar o funcionamento e esquema de ligação de um

sensor de temperatura modelo LM35.

• Configurar o Arduino para acesso a rede de computadores.

• Desenvolver um sensor para medir a tensão elétrica para ambiente

fechado com uso de componentes eletrônicos.

• Desenvolver um protótipo numa placa protobord com os componentes

eletrônicos.

• Testar o dispositivo que irá monitorar de energia elétrica e a

temperatura no ambiente.

2.3 Justificativa

Atualmente as instituições possuem seus departamentos de Tecnologia da

Informação (TI) compostos por salas com equipamentos complexos e de alto custo,

utilizados para processar, armazenar e disponibilizar informações via de redes de

computadores com acesso a comunicação através da Internet.

Esses equipamentos necessitam de um ambiente com boa refrigeração, e

conseqüentemente requer um rigoroso controle de temperatura adequada para a

conservação dos mesmos. A pane ou defeitos deles pode trazer transtornos e

prejuízos à instituição ou empresa.

Sabendo-se que a prevenção ainda é a melhor forma de se proteger, foi

proposto este projeto com intuito de desenvolver um sistema automatizado usando a

plataforma Arduíno onde o mesmo pode ajudar na prevenção de eventos

indesejados, com uma paralisação total de todo o sistema de informação.

14

Pretende-se com esse estudo desenvolver um dispositivo que vai fazer

monitoramento de uma sala de TI, permitindo que o administrador tenha acesso a

essas informações de variação da temperatura e a oscilação da tensão elétrica, local

e remoto, através de uma rede de computadores podendo acessar de qualquer lugar

e fazer uma leitura dos dados coletados através de sensores instalados em lugares

estratégicos da sala a ser utilizada.

15

3. REFERENCIAL TEÓRICO

Neste item será abordada uma descrição da plataforma Arduino, suas

características, linguagens, modelos e sua aplicação nas redes de computadores.

O projeto iniciou-se na cidade de Ivrea, Itália, em 2005, com o intuito de

interagir em projetos escolares de forma a ter um custo menor que outros sistemas

de prototipagem disponíveis naquela época. A equipe de professores que criaram o

Arduino é formada por: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca

Martino e David Mellis (ARDUINO.CC).

3.1 Plataforma Arduino.

Segundo (ARDUINO CC), Arduíno é uma plataforma open source de

computação física baseada em uma entrada e saída (I/O) a bordo de um ambiente

de desenvolvimento de programas que usa uma linguagem chamada de Processing

que é baseada na linguagem C C++. Arduíno pode ser usado para desenvolver

protótipos de objeto interativo, quando conectado ao software do computador pode

atuar em ambientes diferentes, Windows, Mac OS, e sistemas livres baseados em

Unix.

A idéia de permitir o uso, cópia, adequar às necessidades e de redistribuição

de softwares que caracterizou o movimento do software livre iniciado há pouco mais

de duas décadas, vem se expandindo para o outro lado da vida digital, o hardware.

O Arduino é um exemplo dessa filosofia de compartilhar o conhecimento para que

todos tenham oportunidades de aprender e utilizar o mesmo (PINTO, 2011).

Atualmente, seu hardware é feito através de um micro controlador Atmel AVR,

sendo que este não é um requisito formal e pode ser estendido tanto ele quanto a

ferramenta alternativa para suportarem a linguagem Processing e ser aceita por seu

projeto. Considerando esta característica, muitos projetos paralelos se inspiram em

cópias modificadas com placas de expansões, e acabam recebendo seus próprios

nomes por seus criadores (MCROBERTS, 2011).

Ainda de acordo com (ARDUINO. CC), as placas hardware podem ser

construídas artesanamente ou compradas, pré-montadas e o software pode ser

baixado gratuitamente do site oficial do Arduino. Os projetos de hardware o

esquema elétrico e os componentes que compõe a placa estão disponíveis sob uma

licença de código aberto, você é livre para usar a vontade.

16

A maior vantagem do Arduino sobre outras plataformas de desenvolvimento de micro controladoras é a facilidade de sua utilização; pessoas que não são da área técnica podem, rapidamente, aprender o básico e criar seus próprios projetos em um intervalo de tempo relativamente curto. Artistas, mais especificamente, parecem considerá-lo a forma perfeita de criar obras de arte interativas rapidamente, e sem conhecimento especializado em eletrônica. Há uma grande comunidade de pessoas utilizando Arduino, compartilhando seus códigos e diagramas de circuito para que outros os copiem e modifiquem. A maioria dessa comunidade também está muito disposta a auxiliar outros desenvolvedores. Você descobrirá que o Fórum do Arduino é o melhor local para buscar por respostas rápidas. (MCROBERTS, Michael, 2011, p.20).

3.2 Referências da Linguagem

Conforme (ARDUINO. CC), o Arduino pode ser dividido em três partes

principais: estrutura, valores (variáveis e constantes) e funções.

Funções: são pequenas sub-rotinas ou procedimentos. São pequenos blocos

de programas usados para montar o programa principal. Elas são escritas pelo

programador para realizar tarefas repetitivas, ou podem ser importadas prontas para

o programa em forma de bibliotecas.

Declaração da função: toda função deve ser declarada antes de ser chamada

e atribuir um tipo e um nome seguido de parênteses, onde serão colocados os

parâmetros de passagem da função. Depois do nome são definidos entre as chaves

( ) e os procedimentos que a função vai executar. As principais funções estão

descritas abaixo (ARDUINO. CC).

1. Setup ( ) : Essa é a primeira função a ser chamada quando o programa

inicia. E é executada apenas nessa primeira vez. Esta é a função de

preparação: ela dita o comportamento dos pinos do Arduino e inicializa

a porta serial.

2. Loop ( ) : A função ‘loop’ é chamada logo a seguir e todas as funções

embarcadas nela são repetidamente executadas. Ela fica lendo os

pinos de entrada do Arduino e comanda os pinos de saída e a porta

serial. Na figura 1 temos uma visão geral da placa do Arduino.

17

Figura 1- Placa do Arduino

Fonte: ARDUINO.

O Arduino pode ser alimentado através do computador usando entrada USB

ou com uma fonte de alimentação externa. A fonte de energia é selecionada

automaticamente. A alimentação externa (não USB) pode vir de um adaptador AC-

DC ou de uma bateria. O adaptador pode ser conectado através de um plug de 2,1

milímetros de centro positivo, no conector de energia da placa (MCROBERTS,

2011).

A placa do Arduino pode ser alimentada com uma faixa entre 6 a 20 volts,

porém se a fonte externa tiver voltagem menor que 7volts, o pino de 5volts da placa

pode fornecer menos de cinco volts e o Arduino poderá ficar instável quando usar

este pino para alimentar um sensor por exemplo. Se usar mais do que 12volts, o

regulador de voltagem da placa pode superaquecer e danificá-la. A faixa

recomendada para alimentação externa é de 7 a 12 volts (MCROBERTS, 2011).

Ainda segundo (MCROBERTS, 2011) para programar o Arduino, fazer com que

ele faça o que se deseja, deve-se utilizar a IDE (Interface de Desenvolvimento

Integrado) do Arduino, um software livre no qual se escreve o código na linguagem

Processing que o Arduino compreende (baseada na linguagem C C++). A IDE

permitem que se escreva um código (programa de computador) de acordo com as

necessidades, programas são conjuntos de instruções passo a passo, das quais se

faz o upload para o Arduino. O Arduino então executa essas instruções, interagindo

com o que estiver conectado a ele. Na nomenclatura Arduino, programas são

conhecidos como sketches rascunho, ou esboço.

3.3 Alguns modelos de A

Arduino Nano:

Figura

Fonte: Arduino.cc

Sua estrutura é bem compacta

mais rápido) sua conexão é realizada através de entrada Mini USB Dimensões: 4,2 x

1,7 x 2,00cm, pesa aproximadamente: 6g

Arduino Duemilanove:

Figura

Fonte: Arduino.cc

Apresenta estrutura de tamanho médio

USB do tipo B Dimensões:

(ARDUINO. CC).

modelos de A rduino

Figura 2- Arduino Nano

Fonte: Arduino.cc

Sua estrutura é bem compacta já é encontrada com Atmega328 (mais atual,


esa aproximadamente: 6g (ARDUINO. CC).

Figura 3- Arduino Duemilanove

Fonte: Arduino.cc

nta estrutura de tamanho médio, possui Atmega328

USB do tipo B Dimensões: 6,8 x 5,5 x 1,0 cm, pesa aproximadamente: 28g

18

á é encontrada com Atmega328 (mais atual,


ossui Atmega328 conexão via cabo

esa aproximadamente: 28g

Arduino Uno:

Figura 4- Arduino Uno

Fonte: Arduino.cc

Característica muito semelhante ao A

suas diferenças, apresenta estrutura

via cabo USB do tipo B Dimensões:

(ARDUINO. CC).

Arduino MEGA1280:

Figura

Fonte: Arduino.cc

Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande

número de pinos: In/Out,

entrada para cabo USB tipo B

pesa aproximadamente: 35g

Arduino Uno

Fonte: Arduino.cc

cterística muito semelhante ao Arduino anterior tem um

presenta estrutura de tamanho médio, possui Atmega328

via cabo USB do tipo B Dimensões: 6,8 x 5,5 x 1,0 cm, pesa aproximadamente: 28g

Arduino MEGA1280:

Figura 5- Arduino Mega 1280

Fonte: Arduino.cc

Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande

ut, analógicos e maior memória, possuem

entrada para cabo USB tipo B, memória flash: 128k, dimensões:

esa aproximadamente: 35g (ARDUINO. CC).

19

um post dedicado às

ossui Atmega328 conexão

esa aproximadamente: 28g

Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande, apresenta maior

possuem Atmega1280, tem

imensões: 5,2 x 10 x 1,0 cm,

Arduino MEGA2560:

Figura

Fonte: Arduino.cc

Apresenta estrutura de tamanho relativamente grande. Apresenta maior

número de pinos: In/Out,

entrada para cabo USB tipo B

aproximadamente: 33g (ARDUINO. CC).

Arduino Ethernet Shield:

Figura 7

Fonte: Arduino.cc

O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a

rede de computadores. Ele baseia

Wiznet fornece uma rede (IP) stack capaz de TCP e UDP. Ele suporta até quatro

conexões de soquete simultâneas. Use a biblioteca Ethernet p

programas que se conecte a in

Arduino MEGA2560:

Figura 6- Arduino MEGA 2560

Fonte: Arduino.cc


número de pinos: In/Out, analógicos, tem maior memória, possui Atmega2560

entrada para cabo USB tipo B, dimensões: 5,2 x 10

(ARDUINO. CC).

Ethernet Shield:

7- Arduino Ethernet Shield

Fonte: Arduino.cc

O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a

. Ele baseia-se na Wiznet W5100 chip de ethernet. O W5100


conexões de soquete simultâneas. Use a biblioteca Ethernet para escrever esboços

que se conecte a internet usando o escudo módulo (ARDUINO

20


ossui Atmega2560, tem

10 x 1,0cm, pesa

O Arduino Ethernet Escudo permite que uma placa Arduino se conecte a uma

na Wiznet W5100 chip de ethernet. O W5100


ara escrever esboços

ARDUINO. CC).

21

Figura 8- Interface de Desenvolvimento de Código

Fonte: Curso Arduinosoftware

Este é o ambiente de desenvolvimento, mostrado na figura 8 apresenta uma

área de texto para digitação do código do programa, botões de controle, menus

suspensos para diversas funções, além de uma área de mensagens para

comunicação com o usuário mensagens do compilador.

Esse projeto propôs o uso do sensor LM35 por ser de baixo custo valor médio

de R$ 6.00 (seis reais) e de fácil aquisição, podendo ser encontrado em várias lojas

de componentes eletrônicos (ARDUINO, C.C).

Na figura 9 mostra a imagem do sensor LM35:

Figura 9- Sensor de temperatura

Fonte: LM35-sensor de temperatura

O LM35 tem três pinos:

• V+ alimentado com 5volts vindo do Arduino.

• GND ligado ao GND (terra) correspondente do Arduino.

22

• OUT saído de tensão correspondente a temperatura (ºC).

O sensor LM35 apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura,

em que se encontrar no momento que for alimentado por uma tensão continua entre

4 a 20 Volts, tendo em sua saída um sinal de 10 mile volts para cada Grau Celsius

de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa vantagem com relação aos

demais sensores de temperatura calibrados em “KELVIN”, não necessitando de

nenhuma subtração de variáveis para que se obtenha uma escala de temperatura

em Graus Celsius. O LM35 não necessita de qualquer calibração externa para

fornecer com exatidão valores da temperatura entre –55ºC à 150ºC (NATIONAL,

SEMICONDUCTOR).

3.3.1 Resistores

Segundo (ROMANO, TODDAI¹. 1976) resistor é um componente eletrônico

que tem a finalidade de oferecer uma oposição a passagem da corrente elétrica

através de seu material, a essa oposição dar se o nome de resistência elétrica.

Georg Simon Ohm, alemão, filho de serralheiro, iniciou a carreira como

professor de matemática chegando a publicar um tratado de Geometria. Más, a

partir de 1822, entusiasmado com as descobertas da época, passou a se dedicar ao

estudo da eletricidade. Além de bons conhecimentos em matemática, tinha

habilidade como experimentador que desenvolvia com o pai na serralheria

(ROMANO, TODDAI¹. 1976).

Ohm estabeleceu teoricamente a lei, que leva seu nome, em 1827. Ele

assemelhava a corrente elétrica ao movimento de um líquido em um canal,

comparando a diferença de potencial à de nível do líquido. Trabalhando em uma

época em que os fenômenos elétricos eram desconhecidos, ao enunciar sua lei,

definiu com clareza a resistência elétrica de um condutor. Foi ele mesmo quem

demonstrou que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu

comprimento e inversamente proporcional à área de sua seção transversal. Dedicou-

se também à óptica e à acústica, mas nessas áreas não realizou trabalhos da

mesma importância, como na eletricidade (ROMANO, TODDAI¹. 1976).

23

Figura 10- Resistores

Fonte: Ohmic

A lei de Ohm é uma fórmula matemática que estabelece a relação entre as

três grandezas fundamentais da eletricidade: a corrente, a resistência e a tensão.

Tensão também conhecida como diferença de potencial (ROMANO, TODDAI¹.

1976).

As grandezas elétricas são representadas por símbolos e letras, como na

tabela da figura 11.

Figura 11- Símbolos das grandezas elétricas

Fonte: Autor

A diferença de potencial entre os terminais de um circuito é igual ao produto

da resistência desse circuito pela intensidade da corrente elétrica que passa por tal

circuito (ROMANO, TODDAI¹. 1976).

Exemplo: Num circuito elétrico, uma corrente de 25 ampérs ao passar por um

resistor de 6 (seis) Ohms, provoca uma diferença de potencial elétrico de 150volts

no resistor. Matematicamente temos. V = R. I. (ROMANO, TODDAI. 1976¹).

Grandeza Símbolo Unidade de Medida

Tensão U ou V Volt (V)

Corrente I Ampère (A)

Resistência R Ohm (Ω)

Potência P Watts (W)

24

3.3.2 Corrente

A intensidade da corrente elétrica que passa por um circuito é igual à divisão

da diferença de potencial entre os terminais desse circuito pela resistência ôhmica

que esse circuito apresenta a passagem da corrente elétrica (ROMANO, TODDAI².

1976).

Exemplo: num circuito quando aplicado uma tensão de 220volts sobre os

terminais de um resistor de 11 ohm, circula uma corrente elétrica de 20 Ampérs

matematicamente temos a tensão dividida pelo resistor.I = V / R (ROMANO,

TODDAI². 1976).

Segue na figura 12 uma tabela que serve para medir o seu valor através das

cores dos seus anéis.

Figura 12- Tabela de cores para resistores

Fonte: Ohmic

3.3.3 Diodos retificadores

Figura 13- ponte retificadora

Fonte: Tesando componentes

25

O diodo é um componente formado por dois cristais semicondutores de silício

ou germânio. Durante a fabricação, os semicondutores recebem a mistura de outras

substâncias, formando assim um cristal P e um outro N. O terminal P recebe o nome

de anodo e o N recebe o nome de catodo (ROMANO, TODDAI³. 1976).

São projetados para trabalharem com altas correntes (1Amper para cima). E

são encontrados em fontes de alimentação, amplificadores de potência e outros

circuitos de altas correntes (ROMANO, TODDAI³. 1976).

O diodo só conduz corrente elétrica quando a tensão do anodo for maior que

a do catodo, portanto eles podem funcionar como chave interruptora (ROMANO,

TODDAI³. 1976).

Na figura 14 vemos o esquema de funcionamento o símbolo e aspecto deste

componente:

Figura 14- Funcionamento do diodo

Fonte: Testando componentes

3.3.4 Capacitores

Conforme (ROMANO, TODDAI³. 1976) Capacitores são acumuladores de

energia elétrica temporários. São bastante usados em circuitos elétricos rádio,

televisor, placa mãe de computadores, e diversos outros tipos de placas.

São formados por duas laminas metálicas e separadas por substancias

isolantes. Essas laminas são chamadas de armaduras e o isolante chamado de

dielétrico.

Capacidade dos capacitores é a quantidade de carga, energia elétrica

armazenada pelo capacitor, quando submetido a uma determinada tensão. Quanto

maior for a tensão aplicada nas laminas, maior será a carga armazenada. Assim

podemos dizer que a carga e a tensão são grandezas diretamente proporcionais e a

constante de proporcionalidade recebe o nome de capacidade ou capacitância

(ROMANO, TODDAI³. 1976).

26

3.4 Redes de Computadores

Segundo (TORRES. 2001) Redes de computadores é uma rede que consiste

em ter dois ou mais computadores interligados e compartilhando recursos e

informações.

Com o grande avanço tecnológico ficou praticamente impossível uma

empresa interagir, atualizar-se e competir sem ter acesso à grande rede de

computadores à internet, por vários motivos, a rapidez com que a informação é

transmitida, (interagir com colegas, parceiros, clientes, e fornecedores), quem não

está conectado e atualizado perde oportunidades de negócios e crescimento

(TORRES. 2001).

De acordo com (TANENBAUM. 2003) uma das primeiras redes de

computadores experimentais entrou em operação entre 1969 e 1970, através do

projeto ARPANET estimulado pela ARPA (Advanced Research Projects Agency) que

faz parte do Departamento de Defesa dos Estados Unidos.

Quatro Universidades Americanas foram interligadas por esta rede que

utilizando a tecnologia de comutação de pacotes. A primeira demonstração pública

do sistema ocorreu em 1972 e a primeira conexão internacional da ARPANET

ocorreu em 1973 com a University College of London na Inglaterra (TANENBAUM.

2003).

Atualmente nós não podemos pensar em viver sem as redes de

computadores, porque o computador está presente praticamente em todos os

seguimentos da sociedade, desde a área rural até os maiores centros financeiro ao

redor do mundo (TORRES. 2001).

Figura 15- Layout de uma rede de computadores

Fonte: Siqueira

27

3.4.1 Classificação das Redes de Computadores

Segundo (TANENBAUM, WETHERALL, 2011), as redes de computadores se

classificam de acordo com sua área de abrangência pequenas, médias, e longas

distâncias.

a) Rede Local: (LAN - Local Área Network), é qualquer rede de computadores

com um raio de 10 km ou menos, bastante usada para conectar

computadores em uma sala, prédio ou campus universitário.

b) Rede Metropolitana: (MAN - Metropolitana Área Network), é uma rede de

computadores que conecta várias máquinas ao longo de um perímetro

urbano. Por exemplo, considere uma empresa com sedes em vários pontos

de uma cidade cujos computadores estejam interligados.

c) Rede de Longa Distância: (WAN - Wide Área Network) é qualquer rede de

computadores que seja maior do que uma Rede Local descrita acima.

Muitas delas são usadas para conectar máquinas entre diferentes cidades,

estados ou países.

d) Rede Pessoal: (PAN - Personal Área Network) é uma rede de

computadores doméstica que liga recursos diversos ao longo de uma

residência, através da tecnologia Bluetooth obtém-se uma rede PAN.

e) Rede de Armazenamento de Dados (SAN - Storage Área Network) é uma

redes de computador destinada exclusivamente a armazenar dados.

3.4.3 Modelos de Referencias TCP/IP Modelo OSI

Conforme (TANENBAUM, 2003), devido à grande necessidade de

interoperabilidade entre produtos e serviços heterogêneos, o estudo e compreensão

dos modelos e protocolos de comunicação são de fundamental importância, sendo

assim, este trabalho procura apresentar as principais características e diferenças

dos modelos TCP/IP e OSI.

O OSI (Open Systems Interconnection) é um modelo proposto pela ISO

(International Standards Organization) para criar um padrão mundial no uso dos

protocolos de redes de computadores nas diversas camadas do modelo

(TANENBAUM, 2003).

28

Esse modelo possui 7(sete) camadas, onde cada camada executa uma função

bem definida e segue a regra de que ela deve ser suficientemente grande para que

funções distintas não precisem ser desnecessariamente colocadas na mesma

camada e suficientemente pequena para que a arquitetura não se torne difícil de

controlar (TANENBAUM, 2003).

Cada camada do transmissor supõe que está enviando dados para a mesma

camada do receptor. O fato de ela estar na verdade enviando os dados para a

camada abaixo (com exceção da camada física), é apenas um aspecto técnico. A

cada nível que os dados passam um cabeçalho correspondente ao nível em questão

é anexado a esses dados, é como enviar uma carta pelo correio, é preciso inserir

num envelope para que o sistema possa fazer a entrega correta de acordo com os

dados de destino e origem. O receptor é quem terá acesso ao conteúdo os dados da

carta (TANENBAUM, 2003).

3.4.3.1 As camadas do modelo OSI

1. Física

A camada física provê características físicas, elétricas, funcionais e

procedimentos para ativar, manter e desativar conexões entre duas partes. Ela está

ligada diretamente à transmissão de bits primários por um canal de comunicação

(TANENBAUM, 2003).

2. Enlace

Providencia maneiras funcionais e procedimentos para estabelecimento,

manutenção e liberação de enlace de dados entre as entidades da rede de

computadores. Os objetivos são providenciar a transmissão de dados para a

camada de rede e detectar, e corrigir possivelmente os erros que possam ocorrer no

meio físico que transmite os dados entre os computadores (TANENBAUM, 2003).

3. Rede

Estabelece uma conexão lógica entre dois pontos, cuidando do tráfego e

roteamento dos dados da rede de computadores (TANENBAUM, 2003).

4. Transporte

A principal função da camada de transporte é receber dados da camada de

sessão, dividi-los em unidades menores, caso haja necessidade, transmitir os

29

mesmo para a camada de rede e assegurar que todas essas “peças” chegam

corretamente ao meio. (TANENBAUM, 2003).

5. Sessão

Gerencia todas as atividades das camadas inferiores. A função da camada de

sessão é administrar e sincronizar diálogos entre dois processos de aplicação. Este

nível oferece dois tipos principais de diálogo: half duplex e full duplex

(TANENBAUM. 2003).

O nível de sessão fornece mecanismos que permitem estruturar os circuitos

oferecidos para o nível de transporte, neste nível ocorre à quebra de um pacote com

o posicionamento de uma marca lógica ao longo do diálogo. Esta marca tem como

finalidade identificar os blocos recebidos para que não ocorra uma recarga, quando

ocorrer erros na transmissão (TANENBAUM. 2003).

Uma sessão permite transporte de dados de uma maneira mais refinada que

o nível de transporte em determinadas aplicações. Uma sessão pode ser aberta

entre duas estações a fim de permitir a um usuário se logar em um sistema remoto

ou transferir um arquivo entre essas estações. Os protocolos desse nível tratam de

sincronizações (checkpoints) na transferência de arquivos (TANENBAUM. 2003).

5. Apresentação

Sua função é a interpretação e manutenção da sintaxe e semântica quando

da execução de aplicações remotas, estabelecendo um formato de dados comum

entre nós de comunicação (TANENBAUM. 2003).

6. Aplicação:

Esta camada faz a conversão entre os diversos tipos de terminais, controles

de operação, mapeamentos de memória para os terminais, controle de transferência

de arquivos, e-mail, seleção da disciplina de diálogo e outras facilidades

(TANENBAUM. 2003).

Modelo TCP/IP:

De acordo com (TANENBAUM, 2003) o protocolo TCP/IP foi projetado sem

que se conhecessem ainda as camadas do modelo OSI e não foi criado para ser um

30

padrão, mas sim para atender as necessidades de conexão entre os vários projetos

do Departamento de Defesa dos EUA, incluindo sua rede de computadores.

Host/rede: no modelo TCP/IP não é especificado nada no nível de host/rede,

apenas informa que o host deve se conectar ao meio físico utilizando um protocolo,

a fim de que seja possível enviar pacotes IP, este protocolo não é definido. O

TCP/IP se baseia no uso de outros protocolos padrão para efetuar a conexão

(TANENBAUM. 2003).

Inter-rede: O nível inter-rede possui a tarefa de fazer com que pacotes

enviados em um ponto da rede cheguem ao seu destino, independente de falhas ou

erros em partes da rede. Neste caso é possível que os pacotes cheguem ao destino

em ordem contrária da que partiram, obrigando as camadas superiores a reorganizar

tudo, o protocolo definido nessa camada para o modelo TCP/IP é o protocolo IP

(TANENBAUM. 2003).

Transporte: A camada de transporte tem como objetivo principal permitir que

os hosts de origem e destino conversem independente da distância entre origem e

destino (TORRES. 2001).

Aplicação: A camada de aplicação contém os protocolos de alto nível,

possuindo funções semelhantes às do nível de aplicação do modelo OSI (TORRES.

2001).

31

4. MATERIAIS E MÉTODOS

Neste item será feita uma abordagem da instalação do Arduino no Windows e os

materiais utilizados no projeto.

4.1 Instalando o Arduíno no Windows

Para usar o Arduino é necessário instalar no computador alguns drivers. O

software com a IDE (Ambiente Integrado de Desenvolvimento) no qual se

desenvolve os programas que serão executados no Arduino é apenas um

executável e não há a necessidade de se instalar (ARDUINO.CC).

Os drivers são simples programas de computador responsáveis por fazerem a

comunicação entre o Arduino e o computador (ARDUINO. CC).

Precisou-se de duas etapas para realizar este projeto, fazer o download do

programa de desenvolvimento (conhecido por IDE) e instalar os drivers necessários

para comunicação via USB.

Para obter o programa de desenvolvimento de códigos acesse o portal do

projeto Arduino, fazer o download específico para determinado sistema operacional.

Atualmente estão disponíveis versões para Windows, Mac ou Linux, onde o usuário

pode optar pela versão de 32 ou 64 bits para cada versão. Dentro do pacote, existe

um arquivo executável chamado "arduino.exe". Este é o programa principal do

Arduino, ou seja, a interface de desenvolvimento (REVISTADOARDUINO).

A linguagem de programação usada para desenvolver programas em Arduino

já citada anteriormente é “processing”, que é uma linguagem de programação de

código aberto e ambiente de desenvolvimento integrado (IDE), construído para as

artes eletrônicas e comunidades de design visual com o objetivo de ensinar noções

básicas de programação de computador em um contexto visual e para servir como

base para cadernos eletrônicos. O projeto foi iniciado em 2001 por Casey Reas e

Ben Fry, ambos ex-membros do Grupo de Computação do MIT (Media Lab), um dos

objetivos declarados do Processing é atuar como uma ferramenta para não

programadores iniciarem com a programação, através da satisfação imediata de um

feedback (retorno) visual. A linguagem tem por base a linguagem C C++

(PROCESSING).

Hoje, há dezenas de milhares de estudantes, artistas, designers,

pesquisadores e entusiastas que utilizam a linguagem processing para a

32

aprendizagem, prototipagem e produção. Os programas feitos no Processing são

chamados de sketches e podem ser armazenados numa pasta chamada

sketchbook. (PROCESSING).

Para desenvolver o Layout do dispositivo foi utilizado o programa Fritzing, que

é uma iniciativa de hardware open-source no apoio a profissional e não profissional

para trabalhar com a eletrônica interativa. O Fritzing é um programa com ambiente

gráfico que facilita o aprendizado e as primeiras montagens com Arduino, ele mostra

de modo virtual como seria uma montagem física em uma placa, bem como o

circuito elétrico do projeto em questão. A imagem da figura 16 mostra a interface de

desenvolvimento do programa fritzing (FRITZING).

Figura 16- Interface de desenvolvimento fritzing

Fonte: Autor

Fritzing foi iniciado em agosto de 2007 pelo Laboratório de Design de

Interação na Universidade de Ciências Aplicadas de Potsdam, na Alemanha. O

Laboratório de Design de Interação é o laboratório de pesquisa do programa, é

também um espaço de interação que reúne especialistas internacionais de design

da indústria e da academia. Ele fornece uma interface entre educação, pesquisa e

desenvolvimento, transferência de tecnologia, design e conhecimento, e oferece um

espaço para projetos multidisciplinares (FRITZING).

Na imagem da figura 17 mostra o layout do dispositivo final.

Figura 17

Fonte: Autor

O esquema elétrico do projeto Figura 18-

Fonte: Autor

Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica

componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico

Figura

Fonte: Autor Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede

elétrica com as trilhas desenhadas e prontas para receber os componentes

17- layout do dispositivo

Fonte: Autor

O esquema elétrico do projeto é mostra na figura 18.

- Esquema elétrico do dispositivo

Autor

Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica

componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico

Figura 19- Placa para confeccionar o sensor de tensão

Fonte: Autor

Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede


33

Placa de sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica antes de fixar os

componentes eletrônicos foi construída artesanalmente usado lixo eletrônico.

Placa de circuito elétrico para construir o sensor que irá ligar o Arduino a rede


34

eletrônicos. E as trilhas podem ser desenhadas com uma caneta para escrever em

CD’s ou com esmalte.

Figura 20- Placa com as trilhas formadas

Fonte: Autor

Após fazer o desenho submerge a placa em uma substancia chamada

percloreto de ferro diluído em água essa solução corroe o metal deixando apenas o

subscrito com a caneta.

O Cloreto Férrico ou Percloreto de Ferro, mais conhecido por este termo, é

um sal que em solução aquosa é utilizado para a confecção de circuitos impressos,

corroendo o cobre tanto das placas de fenolite como das placas de fibra de vidro.

Aplica-se no tratamento superficial dos metais, na corrosão de cobre para circuitos

impressos para gravuras, cores, pigmentos e fotografia, como agente de gravação e

impressão (CLORETO FÉRRICO).

Figura 21- Percloreto de ferro

Fonte: cloreto férrico

Placa do sensor que irá ligar o Arduino a rede elétrica com os componentes

eletrônicos fixados e estanhados (capacitor, resistor, diodo, ponte retificadora,

regulador de tensão).

35

Figura 22- Sensor com os componentes

Fonte: Autor

A figura 23 mostra o editor de códigos do Arduino onde se escreve o código

compila e envia para a placa do Arduino via cabo USB.

Figura 23- Editor de código do Arduino

Fonte: Autor

A figura 24 mostra todos os componentes que serão usados para montar o

dispositivo de monitoramento da temperatura e tensão elétrica (LCD, Arduino,

sensor de temperatura, sensor de tensão elétrica e fonte de alimentação).

36

Figura 24- Componentes que compõe o dispositivo

Fonte: Autor

Na imagem 25 o dispositivo já esta funcionando e fazendo as coletas dos

sensores e mostrando no display LCD.

Figura 25- Dispositivo colhendo informações dos sensores

Fonte: Autor

Para fazer o monitoramento da rede elétrica foi necessário desenvolver um

dispositivo (sensor) que transforma a tensão elétrica de 110/220 para 3,6 volts

porque nas portas do Arduino é suportada uma tensão máxima de 5volts, se

ultrapassar este valor corre o risco de queimá-lo.

Este dispositivo mostra os dados, temperatura e tensão elétrica através de um

display ou pode ser acessado remotamente via redes de computadores.

Para mostrar os dados lidos pelo o sensor de tensão elétrica com seus

respectivos valores se utilizou da seguinte formula, a qual faz um ajuste para

mostrar no display se a tensão é 110/220 Volts ou outro valor entre 0 (zero) e 400

37

(quatrocentos volts) sendo esta o valor de tensão máxima suportada pelo o

dispositivo.

Formula:

V=(sensor * 5 / 1024)

Esta formula é aplicada no código fonte do dispositivo e mostra a tensão total que

entra na porta do Arduino através do sensor que monitora a rede. Na formula

sensor é a tensão que esta passando naquele momento na rede elétrica na qual o

sensor está ligado vezes cinco (5) e dividido por 1024 (mil e vinte e quatro) que é a

resolução da porta analógica do Arduino.

Sem esta formula o display mostra apenas o valor de 3,6 volts que é a tensão que o

dispositivo estar enviado para o Arduino.

O sensor de temperatura já vem calibrado de fabrica não sendo necessário

fazer qualquer tipo de calculo ele mostra o valor já transformado em Graus Celsius.

Os testes realizados com o dispositivo realizaram-se em casa e nas

dependências do IFC colocando o mesmo em uma sala fechada e conferindo as

medições feitas por ele e paralelamente usando um multímetro pode se conferir os

valores medidos em ambos e com isso certificando que o dispositivo fez as

medições corretamente da tensão elétrica mostrando os valores igualmente o

multímetro.

O sensor de temperatura também foi submetido a teste no mesmo ambiente

em casa e no IFC, e mostrou se eficaz marcando os valores da temperatura da sala

igualmente ao aparelho de AR Condicionado que estava ligado no mesmo ambiente

e também quando se desligava o aparelho de Ar condicionado pode observar a

elevação da temperatura medida no dispositivo.

38

4.2 Materiais Usados No Projeto

• Placa (hardware) do Arduino.

• Placa de Ethernet (módulo).

• O software (programa) do Arduino.

• Sensor de temperatura lm35.

• Cabo com três vias para ligar o sensor ao Arduino.

• Transformador de tensão de 220volts para 12volts.

• Um computador para escrever o código e enviar para o Arduino.

• Cabo par trançado para acessar o Arduino via rede de computadores.

• Diodos retificadores

• Capacitores eletrolíticos.

• Resistores.

• Ferro de solda e estanho.

• Multímetro.

39

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um dispositivo baseado na

plataforma Arduino que permita monitorar a temperatura e a tensão elétrica em um

ambiente de TI, e que pode ser aplicado em outros locais, por exemplo: câmaras

frigoríficas, escritórios, estufas de fumo, e outros.

Os componentes utilizados foram feitos artesanal usando materiais de

reciclagem.

Ao finalizar, concluiu-se que o projeto alcançou os objetivos esperados e as

expectativas. O dispositivo foi submetido a testes em situações reais medindo a

temperatura e a oscilação da tensão elétrica, seguindo todas as etapas do projeto e

chegar a um produto final.

Este dispositivo que irá auxiliar o administrador a monitorar um ambiente e

tomar decisão de manutenção corretiva ou preventiva baseado nos dados lidos

através de rede de computadores ou local.

5.1 Dificuldades encontradas

Uma das dificuldades encontradas foi conseguir ligar a porta do Arduino que

suporta uma tensão de no Maximo 5 (cinco) volts a uma rede elétrica com mais de

200volts e fazer a leitura corretamente. Sendo necessário fazer cálculos com base

na lei de OHM e chegar aos valores dos componentes eletrônicos que compõe o

sensor elétrico para que o mesmo seja capaz de ler a variação da rede elétrica e

passar para o Arduino com segurança esses valores.

Encontrar material Acadêmico referente ao Arduino, pois existem poucos

escritores que escreve sobre o mesmo tendo a recorrer a materiais alternativos

como: E-books, Artigos, Site do Arduino e Teses.

5.2 Sugestões para trabalhos futuros

Desenvolver dispositivos que possa acionar relés e conseqüentemente poder

abrir/fechar um portão elétrico, uma cortina, ligar/desligar uma lâmpada e podendo

chegar a um sistema de automação mais completo. Acrescentar novos sensores e

adicionar novas funções. Exemplo:

• Sensor de presença,

40

• Sensor de abrimento de portas,

• Sensor para medir nível de água em uma caixa e outros.

Criar uma interface para interagir remotamente com o usuário e que o mesmo

possa enviar um comando para o dispositivo através das redes de computadores.

41

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Em ambientes de TI se sabem que a temperatura e a qualidade da energia

elétrica são cruciais para um bom desempenho dos equipamentos. Também é

sabido que a elevação da temperatura nesses ambientes pode causar transtornos e

a paralisação dos mesmos, e podendo trazer até prejuízos financeiros para a

instituição.

Uma rede elétrica mal planejada também pode prejudicar o bom

funcionamento dos equipamentos podendo superaquecer os condutores (fios) e até

provocar um principio de incêndio.

Pensando na probabilidade de acontecer esses fatos, este trabalho vem

propor o desenvolvimento de um dispositivo que irá auxiliar no monitoramento da

temperatura e na oscilação da tensão elétrica nesses recintos usando uma

tecnologia alternativa baseada na plataforma Arduino.

Observando o propósito do trabalho, o objetivo geral de desenvolver um

dispositivo baseado na plataforma Arduino foi atingindo com sucesso.

Iniciando com a aquisição da placa Arduino que pode ser comprado pela

internet com valor médio de R$ 70,00 (Setenta) Reais, e fazendo o download do

software no site (Arduino. cc) deram-se os primeiros passos na busca de

informações sobre o que é Arduino, e sensor de temperatura.

Como desenvolver um código usando a linguagem de programação

‘processing’ que é a linguagem usada no Arduino capaz de ler os sensores e

retornar os valores lidos e que sejam compreensíveis pelo o homem, possibilitando o

monitoramento no local e remoto através da rede de computadores.

O estudo do Arduino nos abre portas à compreensão de uma importante

ferramenta de desenvolvimento, através de um aprendizado simples e que nos da à

oportunidade de aprender novas técnicas de desenvolver soluções para problemas

já conhecidos e sugerindo novas alternativas.

Uma das alternativas é a construção de um dispositivo artesanal usando

material reciclado retirando produto descartado pelo homem e assim auxiliando na

preservação do meio ambiente.

42

7. REFERÊNCIAS

ARDUINO, C.C. Linguagem de Referencia . Disponível em: <http://arduino.cc> Acesso. dez. 1012. ARDUINO, visão geral disponível em: <http://www.vivaolinux.com.br/artigo/Arduino-Visao-Geral/?pagina=2>. Acesso. Dez.2012. Curso.Arduinosoftware. disponivel.em:<http://www.robotizando.com.br/curso_arduino_software_pg1.php> Acesso. Fev .2013. CLORETO FÉRRICO, Percloreto de Ferro disponivem em:<

http://www.pares.com.br/loja /percloreto-de-ferro.html.> Acesso.fev.2013.

FRITZING. fritzing . Disponível em: <http://www.fritzing .org > Acesso em: jan.2013. lm35-sensor-de-temperatura. Disponivel em: < http://www.webtronico.com/lm35-sensor-de-temperatura.html>. Acesso jan. 2013. MCROBERTS, Michael. Arduino Basico . Novatec Editora Ltda. 2011. NATIONAL SEMICONDUCTOR, LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors , November 2000. OHMIC. produtos_lei-ohm.htm. disponivel em:< http://ohmic.com.br/produtos_lei-ohm.htm>. Acesso. fev. 2013. PINTO, Marcos de Castro. Aplicação de arquitetura pedagógica em curso de robótica educacional com hardware livre . 2011. 158 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Instituto de Matemática, Núcleo de Computação Eletrônica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011. PROCESSING. Processing . Disponível em: <http://www.processing.org> Acesso em: jan.2013. REVISTADOARDUINO. Experimentos com Arduino Disponível em:<HTTP://www.revistadoarduino.com.br> Acesso. 18.dez. 2012. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu[¹]. Eletra:Eletricidade Geral1 11ª.ed. V.1. são Paulo: brasiliense, , SP. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu [²]. Eletra: Eletricidade Geral1, 11ª edi. v.2. São Paulo: Brasiliense, 1976. ROMANO, Claudio. TODDAI, Romeu[³] . Eletrônica Geral2 11ª ed.v.3. Editora brasiliense, são Paulo, SP.

SIQUEIRA,João.como-montar-uma-pequena-rede-de-computadores .diponivel em:<http://www.joaosiqueira.eti.br/inicio/index.php> Acesso. Fev. 1013.

43

TORRES, Gabriel–Redes de Computadores Curso. Completo. 1ª Edição–Rio de Janeiro. 2001 TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores – 4a edição. Ed.Elsevier, Rio de Janeiro, 2003. TESTANDO-COMPONENTES Disponível em: <http://newtoncbraga.com.br/ /instrumentacao/.html>. Acesso.dez. 2012.

44

8. APÊNDICES

SEGUE ABAIXO O CÓDIGO DO DISPOSITIVO

#include <LiquidCrystal.h>

#include <SPI.h>

#include <Ethernet.h>

byte mac[] = 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED ;

IPAddress ip(10,0,0,13);

EthernetServer server(80);

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

LiquidCrystal lcd(9, 8, 5, 4, 3, 2);

char c;

void setup()

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

lcd.begin(20,4);

Serial.begin(9600);

Ethernet.begin(mac, ip);

server.begin();

void loop()

int sensor=0;

int sensor2=0;

int tensateste=0;

int temp;

double tensao=0.0005;

sensor2=analogRead(A1);

temp=sensor2*0.48;

delay(200);

sensor=analogRead(A0);

tensao=sensor;

tensao=tensao*5;

tensao=tensao/1024;

tensateste=tensao;

45

delay(300);

lcd.clear();

lcd.print("TEMPERATURA ");

lcd.print(temp);

lcd.print("C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("TENSAO ");

lcd.print(tensateste);

lcd.print(" V");

lcd.setCursor(0,2);

lcd.print("ip 10.0.0.13 ");

EthernetClient client = server.available();

if (client)

boolean currentLineIsBlank = true;

while (client.connected())

if (client.available())

char c = client.read();

if (c == '\n' && currentLineIsBlank)

/* faz o calculo da tensão*/

/* faz a impresso */

client.println("HTTP/1.1 200 OK");

client.println("Content-Type: text/html");

client.println("Connnection: close");

client.println();

client.println("<!DOCTYPE HTML>");

client.println("<html>");

client.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"1\">");

client.print("Tensao ");

client.print(tensateste);

46

/* calculo da temperatura*/

client.print("<br>");

client.print("Temperatura: ");

client.print(temp);

client.println("</html>");

break;

//////////////////////////////////////////////////////

if (c == '\n')

currentLineIsBlank = true;

else if (c != '\r')

currentLineIsBlank = false;

delay(1);

client.stop();

instituto federal de educaÇÃo, ciÊncia e...

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