Sistema de monitoramento de umidade e temperatura com Arduino

Boa tarde pessoal, este é meu primeiro tópico aqui, e gostaria de saber se vocês podem me ajudar a tirar uma dúvida quanto ao uso de sensores Arduino, o qual acredito que seja uma dúvida simples, porém meu conhecimento nessa área é quase nulo, tanto que qualquer termo técnico presente em vossas respostas eu terei que pesquisar para entender.

Estou desenvolvendo protótipos de telhados verdes, os quais terei que monitorar tanto a temperatura quanto a umidade do solo acima do telhado. Para tal, monitorarei a umidade do solo de 6 protótipos,  a umidade do ar externa, a temperatura interna de 7 protótipos, bem como a temperatura ambiente externa. Conversando com alguns entusiastas sobre o assunto e pesquisando na internet, acabei concluindo que precisaria dos seguintes itens:
  • 6x Sensores de umidade de solo (não acho o modelo específico, mas é o primeiro que aparece na pesquisa google por "Arduino sensor de umidade")
  • 7x sensores de temperatura LM35;
  • 1x sensor de temperatura e umidade ambiente DHT22;
  • 1x Protoboard 400 pontos;
  • 1x Arduino Mega 2560;
  • 1x Módulo Micro Cartão SD;
  • 1x Cartão Micro SD 512 MB;
  • + os cabos que forem necessários.
 
Minha dúvida principal é se há alguma limitação quanto à distância dos cabos, pelo fato de alguns protótipos (que ficam expostos no ambiente externo) ficarem a quase 15 metros do laboratório. Falam que pode haver perdas, e talvez resistores seriam necessários. E ainda, para obter esses cabos, eu apenas ligo cabos de cobre com jumpers para Arduino nas pontas?
E a outra seria quanto a necessidade de resistores, pois um colega está me ajudando nisso mas ele nunca usou resistores nos Arduino dele. Quanto ao resto, será que os equipamentos estão corretos? Falta algo óbvio para fazer o sistema funcionar? Em relação a alimentação, armazenamento de dados ou o próprio funcionamento dos sensores?
Desde já agradeço muitíssimo.

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Respostas a este tópico

     Não entendi a necessidade de algumas coisas que citou...

     Cartão SD ?  Cabos de 15m do Lab até os protótipos ? Qual o motivo desses cabos ?

     Pelo que explicou, esses cabos seriam pra transmitir dados? Ou seriam alimentação? Se são para dados, qual a necessidade do cartão SD ?

    Sugestão:

    Pq não utilizar uma rede wireless (ESP8266 ou ESP32, por exemplo) já que são apenas 15m e fazer uso de um protocolo de comunicação para enviar os dados dos protótipos para um Servidor (via TCP ou MQTT, por exemplo) armazenando num DB?

É um projeto de mestrado, no campus experimental da universidade.

Os cabos são para ligar os sensores à protoboard com o Arduino Mega, que vai ficar dentro do laboratório. O experimento será realizado em campo aberto, e nesse local não há internet Wi-Fi. Justamente por isso preciso do cartão SD também, vou deixar monitorando os dados por um período de cerca de 3 meses.

Mas ainda em relação à sua resposta, meu colega havia me informado que apenas ligando a protoboard ao Mega, e os sensores a protoboard, eles funcionariam normalmente. Para isso basta eu conectar o Mega na energia, certo? Ou ainda preciso alimentar cada sensor separadamente?

Não há necessidade de uma rede Wi-Fi. Os próprios ESPs podem comunicar entre si. Eles possuem o modo AP (Access Point), assim como um roteador. Ou, você pode ainda fazer uma rede mesh.

Sobre utilizar cabos de 15m entre o Arduino e os sensores, creio que possa haver problemas e perdas de informação. Já fez algum teste ?

   

E isso seria mais simples e menos custoso que os cabos? Serão necessários muitos aparelhos a mais?Digo isso, porque de qualquer jeito seriam necessários cabos para alimentação dos sensores, não seriam? Já que eles vão ficar no interior e superfície dos protótipos.

   Via cabo, seria melhor aplicar algum protocolo industrial como o Modbus (basea-se em Master e Slave) no meio físico RS485. Precisaria de Shield, passar os cabos... Mas permite até 1200m.  O RS232 especifica até 15m, mas já estaria no limite do seu projeto.

   Particurlarmente, creio que Wireless seria mais prático e menos custoso.

   Em ambos casos (Arduino + Shield RS485 ou ESP) seria um em cada ambiente (caixas de madeiras), enviando as informações para um Servidor/Master.

   Podemos aguardar a sugestão de outros membros para discutirmos a respeito :)

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