Problema 3 - Sistemas Digitais - IoT: A Internet das Coisas

Protótipo de um sistema para monitoramento ambiental, incluindo todo o tratamento e controle de sensores analógicos e digitais, bem como uma IHM (Interface Homem-Máquina) para apresentação das informações, incluindo históricos dos dados. O protótipo foi desenvolvido num SBC (Raspberry Pi Zero) que mede temperatura, umidade, pressão atmosférica e luminosidade. A IHM apresenta, em tempo real, as leituras atuais e também permite a visualização do histórico com as 10 últimas medições de cada sensor.

O sistema permite o ajuste local e remoto do intervalo de tempo que serão realizadas as medições. No caso da configuração e do monitoramento remoto, é utilizada uma aplicação (Desktop e Android). A aplicação e o SBC se comunicam através do protocolo MQTT.

• Sobre
• Instalação
  • APK
  • Desktop
• Como usar
  • Pré Requisitos
  • IHM - Interface Homem Máquina
  • Aplicativo

Instalação

# Clone este repositório
git clone https://github.com/EstherWI/MonitoramentoRaspberry.git

Geramos duas aplicações para o monitoramento e configuração remota do sistema e disponibilizamos os builds neste repositório.

• Aplicativo Android
• Desktop Linux

APK

• Acesse a pasta app do projeto
• Copie o arquivo app-release-G01.apk para um dispositivo android
• Abra o arquivo apk e selecione a opção do instalador
• O aplicativo de nome flutter_application_1 será instalado no dispositivo

Desktop

• Acesse a pasta app/desktop-linux-g01/bundle do projeto
• Abra o arquivo flutter_application_1 que já pode ser utilizado

Como usar

Pré Requisitos

Ter instalado a aplicação (Android ou Desktop)

Ter instalado as bibliotecas Mosquitto e WiringPi na Raspberry

• Mosquitto
• Wiring Pi

Nas placas 103 e 106 do laborátório as bibliotecas já estão instaladas.

Transferir arquivos da pasta src para a raspberry:

scp MonitoramentoRaspberry/src pi@[endereço da raspberry]:[filepath desejado]

Compilar código na raspberry:

cd src
make

Executar código na raspberry:

./control_rasp

IHM - Interface Homem Máquina

A IHM compõe os seguintes componentes:

• Raspberry pi zero
• Protoboard
• Chave Dip Switch 4 Vias
• 3 Chaves Táctil Push Button
• Display LCD
• 2 Potenciômetros
• Conversor analógico para digital ADS1115
• Sensor DHT11
• Resistores

Definimos as 3 chaves push button como botões de voltar, próximo e confirmar, respectivamente. Os botões funcionam com a mesma lógica para os três itens do menu. O Display LCD é usado para exibir as informações ao usuário.

• Voltar: vai para o item anterior do menu
• Proximo: vai para o próximo item do menu
• Confirmar: exibe o item do menu selecionado

Menu:

1. Acompanhar em tempo real

   • Exibe as medidas no display LCD:

   xx.x C | xx.x I
   xx.x U | xx.x Pa

2. Historico

   • Exibe as datas das últimas 10 medições, uma por vez, no display LCD.
   • O botão proximo é usado para navegar entre as datas das medições.

   

   • O botão confirmar é usado para acessar a medição de uma data e horário específico.

   

3. Configurar tempo

   • O Dip Switch de 4 Vias é usado para configurar o tempo em segundos com as opções: 40s, 60s, 80s, 100s, para cada chave respectivamente. O tempo default é de 20s. A opção é selecionada quando a chave está em zero (para cima).
   • O botão de confirmar confirma o valor que a chave representa para o tempo atual.

   

Aplicativo

Interação com usuário:

Na Aba de Configurações, é necessário realizar a autenticação com o Broker

Dessa forma, será possível monitorar as medições na aba dos Sensores. Nessa página também é possível configurar o tempo de medição.

Navegando na aba Histórico, será possível verificar as últimas 10 medições de cada sensor na tela.

Smartphone

Imagens da aplicação rodando em um dispositivo Android.