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Estação meteorológica c/ Arduino

Projeto de Iniciação cientifica, onde o objetivo é desenvolver um estação metrologista de baixo custo e e fácil montagem.

Os Sensores que estão sendo utilizados:

1 - LDR // Sensor de Luz
1 - LM35 // Sensor de temperatura do Solo.
1 - Bmp085 // Sensor de pressão e Temperatura.
1 - DHT11 // Sensor de Umidade e Temperatura.
1 - Arduino 2009
1 - Display 16x2
1 - Escudo com RTC e SD-Card

Obs: O projeto ainda não esta concluído esta faltando um sistema de comunicação entre os outros módulos via Zigbee e a conexão com o PC.

https://www.youtube.com/watch?v=drl0RjsLRvA

Porem estou com um duvida, Não sei qual a melhor forma de realizar a comunicação entre 2 Arduínos onde um é o mestre ("Ok ja esta resolvido 70%") que processa todos os dados e o segundo é apenas um termina onde realizar a leitura da porta serial e exibe a informações no display. Semelhante a um Hyper terminal Remoto apena Leitura.

Pensei em criar um String para empacotar os dados no meste e enviar ao terminal via TX/RX e na outra extremidade desempacotar os dados.

Estou me organizado aqui e já disponibilizo o código,

Até

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Permalink Responder até Rodrigo Vilaça de Queiroz em 7 novembro 2012 at 13:10

Oi a todos,

Descobri esse site e achei fantástico pois também estou tentando fazer uma estação meteorológica com o arduino. Tenho certeza que todos podem me ajudar e que posso contribuir muito. Sou engenheiro no CINDACTA III (Terceiro Centro de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo) e aqui possui um setor técnico responsáveis pelas Estações Meteorológicas instaladas no Nordeste. As Estações são todas da Vaisala e não são baratas. Lógico que são profissionais e com sensores de excelente precisão, mas acho que dá para desenvolver uma de muito mais baixo custo com boa qualidade.

Minha ideia é desenvolver uma com o arduino e mais o scadabr. Já comecei e tenho uma com sensores de temperatura DHT11 e DS18B20. Estou adquirindo um sensor de pressão e estou pensando em construir o anemômetro usando como base algum sensor quebrado daqui. O pluviômetro também farei do mesmo jeito.

Comecei a ler os comentários sobre o desenvolvimento desses dois sensores e vou dar minha contribuição. Para determinar a direção do vento, os sensores aqui utilizavam tipo um potenciômetro de rosca sem fim. Dependendo da leitura da resistência se determina a posição. Agora usam sensores óticos para determinar a posição. Quanto a velocidade do vento é por contagem de pulso mesmo. Por isso que a área do anemômetro deve ser levada em conta no cálculo. Para o pluviômetro, usa-se um sistema de pulso quando um recipiente recebe uma certa quantidade de água, se inclina e aciona um sensor.

Voltando a estação que estou desenvolvendo, meu grande questionamento é sobre a precisão dos sensores. Estou lendo a temperatura dos dois (DHT11 e DS18B20) e estão dando diferenças muito grande. Chega a dar 3°C! E também variam muito em relação aos termômetros calibrados daqui. Sei que esses sensores não são tão precisos, mas minha sensação é de que no final para ser utilizável teremos que cair em sensores muito caros! O que vocês acham?

Quanto ao sensor de radiação solar, alguém tem a sugestão de um com uma boa relação custo/benefício?

Abraços,

Rodrigo Vilaça

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Permalink Responder até Sidney Alves Bastos em 7 novembro 2012 at 14:59

Rodrigo,

eu estou tendo o mesmo problema de precisão. Minha decisão foi comparar a leitura com um sensor calibrado e fazer os ajustes no skecht. To com o scadabr lendo eles e começo a trabalhar nos outros sensores.

Ja montou algo?

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Permalink Responder até Ailton Façanha Moreira em 7 novembro 2012 at 18:03

Boa noite, Rodrigo

Na verdade, o DHT11 é sensor não muito preciso. O DHT22 é bem mais preciso mas, em contrapartida apresenta um preço de até quatro vezes maior que o DHT11. O DS18B20 são bem mais precisos entretanto, as bibliotecas utilizam muita memória. Daí então, que vem a ideia de se fazer uma estação só utilizando esse tipo de chip one-wire. Na internet tem muita informação sobre isso - http://www.sensorsmag.com/sensors-mag/1-wire-addressable-digital-in...

Nesse mesmo URL vc encontra um aplicação para um sensor de radiação solar. Não posso te adiantar nada sobre a precisão porque não testei. Tb não consegui ainda esse tipo de diodo. Nesse site http://www.hobby-boards.com/store/categories/Home-Automation/ são mostrados coisas semelhantes.

Em relação a uma estação tendo como supervisório o ScadaBr é uma opção. Existem outras soluções mais simples que funcionam sem problemas - https://cosm.com/feeds/1393 Nesse caso a facilidade é vc usar uma rede sem fio.

Ailton

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Permalink Responder até Rodrigo Vilaça de Queiroz em 7 novembro 2012 at 16:03

Oi Sidney,

Vou fazer a comunicação para o scadabr, mas ainda não decidi a forma/protocolo. Como você está fazendo?

Já desenvolvi uma aplicação com o scadabr para coletar os dados de uma casa de força, comunicando-se com um medidor de energia da Schineider (PM800) utilizando o protocolo Modbus. Porém não decidi como fazer essa comunicação com o arduino.

O que está montado até agora é o arduino conectado nos sensores mostrando os dados em um display LCD e na saída Serial para o monitor do arduino. Vou colocar um Shield SD, para arquivar os dados em um arquivo, pois assim a Estação poderá trabalhar autônoma e depois e só pegar o cartão para coletar os dados.

Mas como disse, meu foco agora é na comunicação com os sensores. Não quero fazer os ajustes no skecht, pois os erros não são constantes. E se trocar um sensor por outro, terá que refazer os ajustes.

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Permalink Responder até Sidney Alves Bastos em 8 novembro 2012 at 12:38

Rodrigo,

Que legal essa sua aplicação. Vc tem que fazer um videozinho mostrando isso pra gente. Pensa nisso.

Eu uso o modbus sobre RS485 e arduino. Não tenho tido problemas. Sua idéia de resolver o sensor é mais realista.

Estou preparando o sketch de um sensor de corrente do painel solar que tenho e vou apresentar para comunidade. Aguarde.

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Permalink Responder até Rodrigo Vilaça de Queiroz em 19 novembro 2012 at 18:07

Oi Sidney,

Também estou interessado nesse sensor de corrente do painel solar. Estou fazendo mestrado em Engenharia Solar e também estou pensando em fazer um desse, mas para ver a potência e não só a corrente. Quero ver a curva tensão x corrente. Posta algum video do que você já fez e o sketch.

Quanto ao Modbus, como você está fazendo com o Arduino? Ele está como escravo? Qual biblioteca você está usando pois achei uns 3 tipo diferentes de biblioteca Modbus. Já fiz alguns testes mas o Arduino sendo o master e se comunicando com equipamentos escravos. Ainda não fiz com o Arduino sendo escravo. Posta também o sketch que você já fez.

Valeu!

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Permalink Responder até Sidney Alves Bastos em 20 novembro 2012 at 13:24

Rodrigo,

estou usando o arduino como escravo do painel. Atualmente definimos somente duas funções: medir corrente e tensão. Com isso em mãos temos o scadabr calculando a potência produzida.

O sensor de corrente funciona direitinho. Fiz um divisor de tensão considerando um máximo de 25V e transformei para 5V. Funcionou sem problemas.

Estou com um video pronto no meu notebook que fez o favor de cair no chão. Espero que consiga recuperar o video para postar. Já que é sua praia qual seria um upgrade de um sistema desses? Estou pensando em usar o seguidor solar para aumentar a eficiência da coleta.

Atualmente uso um controlador de carga e uma bateria estacionária para utilizar a energia em iluminação durante a noite.

A biblioteca que uso é a JPZOMETA. Pensa no que podemos planejar com seu mestrado??

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Permalink Responder até adriano de alcantara em 20 novembro 2012 at 15:20

Caro Rodrigo,

eu estou trabablhando com o sidney nas instalações do painel solar e no scadabr, teria como vc nos postar o seumaterial de pesquisa para mestrado em engenharia solar e se possivel, também sua tese para trabalharmos nos ajustes e melhoramentos dos paineis solares.

agradeço desde já

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Permalink Responder até Rodrigo Vilaça de Queiroz em 23 novembro 2012 at 17:00

Sidney e Adriano,

Desculpe a demora para a resposta. Conciliar o Mestrado com o trabalho não está fácil...

Estava pensando em medir a corrente exatamente como você está fazendo, usando um resistor shunt. Estou pensando em focar minha tese no sistema de rastreamento para placas solares, porém ainda estou fazendo o primeiro semestre e as disciplinas estão sugando muito tempo e por isso ainda não tenho nada preparado. Estou juntando dados e informações e fazendo testes com Arduino para só depois decidir o que realmente fazer e colocar a mão na massa.

Quando tiver alguma coisa posto para vocês!