Leitor de Temperatura Remoto com Comunicação Serial

Título Projeto de Leitor de Temperatura Remoto com Comunicação Serial Objetivo Os alunos deverão utilizar a plataforma Tinkercad para desenvolver um circuito simulado em Arduino que será capaz de ler a temperatura em um local remoto e exibir essa informação em um display conectado a outro Arduino a uma distância simulada de 30 metros utilizando comunicação serial O projeto deverá ser apresentado tanto na forma de diagrama do circuito quanto do códigofonte e será entregue em um documento no formato Word através do Microsoft Teams Descrição do Circuito 1 Componentes principais o Arduino A Conectado a um sensor de temperatura como o LM35 ou DHT11 o Arduino B Conectado a um display como um display LCD 16x2 que exibirá a temperatura recebida de forma remota o A comunicação entre os Arduinos será feita por comunicação serial simulando uma distância de 50 metros 2 Funcionamento o O Arduino A deverá ler a temperatura do sensor a cada 5 segundos e enviar os dados por comunicação serial para o Arduino B o O Arduino B ao receber os dados deverá exibir a temperatura no display LCD conectado a ele 3 Justificativas Técnicas o Escolha dos pinos Explique por que você escolheu determinados pinos para conectar o sensor de temperatura o display e para a comunicação serial o Voltagem utilizada Justifique a escolha de 5V ou 33V considerando as necessidades dos componentes o Conexão entre os Arduinos Detalhe como a comunicação serial será configurada e justifique a escolha dos pinos para TX e RX 4 Requisitos o Os alunos deverão realizar o projeto usando o Tinkercad criar o diagrama de conexões e programar ambos os Arduinos A e B o O circuito deve funcionar de forma contínua com a leitura da temperatura atualizada no display a cada 5 segundos o Os Arduinos devem estar conectados por comunicação serial simulando a troca de dados a distância o Diagrama exclusivo Cada grupo deve criar seu próprio diagrama ou seja não serão aceitos diagramas iguais entre os grupos Entregáveis Diagrama do Circuito Apresentação visual clara das conexões entre os Arduinos e os componentes sensor de temperatura display etc Códigofonte O código de ambos os Arduinos A e B devidamente comentado que deverá ser copiado e colado no documento Word Descrição do Funcionamento e Justificativas Explicação detalhada de como o sistema funciona incluindo a função de cada componente como a comunicação serial é implementada além das justificativas técnicas mencionadas Avaliação Corretude do Circuito O circuito deve estar corretamente montado e funcional Qualidade do Código O código deve ser funcional eficiente e conter comentários explicativos Diagrama O diagrama do circuito deve ser claro completo e corretamente representado Justificativas e Clareza da Documentação A explicação no documento deve ser clara mostrando a compreensão do projeto e as justificativas de design Projeto de Leitor de Temperatura Remoto com Comunicação Serial Com base nos requisitos de projeto apresentados iniciamos a montagem do circuito com 2 arduinos A e B para o funcionamento da comunicação serial será necessário conectar os pinos de TX e RX pinos digitais 01 e 00 respectivamente comum entre as duas placas porem a conexão será feita de forma inversa sendo TX do Arduino A conectado com o RX do Arduino B e TX do Arduino B conectado com o RX do Arduino A É preciso fazer isso pois cada pino tem uma função especifica Transmissão ou Recpção de sinais no protocolo serial Além disso também precisamos conectar o GND das duas placas para garantir mesma referência entre ambos os circuitos Para o Arduino A Para o projeto desse circuito será considerado o sensor de temperatura TMP36 disponivel no TinkerCad e com princípio de funcionamento similar ao LM35 sugerido Esse sensor em questão trabalha com um sinal de resposta entre 0 e 135 V sendo capaz de medir 50C a 125C Para conectar o sensor ao Arduino A selecionamos 3 pinos GND e 5V valor recomendado responsaveis por polarizar o sensor e o pino A0 para as leituras dos sinais analogicos gerados pelas variações de temperaturas Com o circuito montado podemos prosseguir com a produção do código para seu funcionamento Com base nos requisitos foi adotado um ciclo de 5 segundos para medição da temperatura do sensor e envio dos dados por comunicação serial Projeto Arduino A define TMP36 A0 int SensorLeitura 0 float Temperatura 0 void setup Serialbegin9600 pinModeTMP36 INPUT void loop 5000 para obter em milivolts SensorLeitura analogReadTMP36 10240 5000 Sensor tem resolução de 1 ºC para 10 milivolts com offset de 500 mV já que le temp negativa Temperatura SensorLeitura500 01 Envia a temperatura pelo serial com duas casas decimais SerialprintTemperatura2 Aguarda 5 segundos para repetir o processo delay5000 Para o Arduino B Continuando com o Arduino B optamos por utilizar uma versão do display lcd disponivel com modulo adaptador I2C Com o uso desse modulo reduzimos a quantidade de pinos necessários para a comunicação e uso do display tudo sendo feito por 2 pinos responsaveis pela comunicação do protocolo I2C Para o caso do arduino uno os pinos disponiveis para I2C são o A4 e A5 SDA e SCL respectivamente O funcionamento do modulo com o protocolo I2C é inteiramente gerenciado por uma biblioteca disponivel Além dos pinos de SDA e SCL precisamos alimentar as placas do display e modulo com o GND e 5V do arduino Com o circuito montado podemos prosseguir com a produção do código para seu funcionamento As leituras no serial são realizadas sempre que existe algum dado novo de temperatura disponivel Projeto Arduino B include AdafruitLiquidCrystalh AdafruitLiquidCrystal lcd10 String Temperatura void setup Inicializa modulo Display LCD 16x2 lcd1begin16 2 lcd1printTemperatura Serialbegin9600 void loop Sempre que tiver dados disponiveis no serial ifSerialavailable Le o valor da temperatura Temperatura SerialreadString Exibe na segunda linha do display LCD lcd1setCursor1 1 lcd1printTemperatura Resultado Conforme as soluções propostas ambos os circuitos foram combinados no diagrama a seguir LINK TINCKERCAD Ambos os arduinos foram testados em três situações valor minimo medido pelo sensor valor intermediario e valor máximo Comprovando o funcionamento das soluções propostas Com o circuito montado podemos prosseguir com a produção do código para seu funcionamento Com base nos requisitos foi adotado um ciclo de 5 segundos para medição da temperatura do sensor e envio dos dados por comunicação serial Projeto Arduino A define TMP36 A0 int SensorLeitura 0 float Temperatura 0 void setup Serialbegin9600 pinModeTMP36 INPUT void loop 5000 para obter em milivolts SensorLeitura analogReadTMP36 10240 5000 Sensor tem resolução de 1 ºC para 10 milivolts com offset de 500 mV já que le temp negativa Temperatura SensorLeitura500 01 Envia a temperatura pelo serial com duas casas decimais SerialprintTemperatura2 Aguarda 5 segundos para repetir o processo delay5000 Para o Arduino B Continuando com o Arduino B optamos por utilizar uma versão do display lcd disponivel com modulo adaptador I2C Com o uso desse modulo reduzimos a quantidade de pinos necessários para a comunicação e uso do display tudo sendo feito por 2 pinos responsaveis pela comunicação do protocolo I2C Para o caso do arduino uno os pinos disponiveis para I2C são o A4 e A5 SDA e SCL respectivamente O funcionamento do modulo com o protocolo I2C é inteiramente gerenciado por uma biblioteca disponivel Além dos pinos de SDA e SCL precisamos alimentar as placas do display e modulo com o GND e 5V do arduino Projeto de Leitor de Temperatura Remoto com Comunicação Serial Com base nos requisitos de projeto apresentados iniciamos a montagem do circuito com 2 arduinos A e B para o funcionamento da comunicação serial será necessário conectar os pinos de TX e RX pinos digitais 01 e 00 respectivamente comum entre as duas placas porem a conexão será feita de forma inversa sendo TX do Arduino A conectado com o RX do Arduino B e TX do Arduino B conectado com o RX do Arduino A É preciso fazer isso pois cada pino tem uma função especifica Transmissão ou Recpção de sinais no protocolo serial Além disso também precisamos conectar o GND das duas placas para garantir mesma referência entre ambos os circuitos Para o Arduino A Para o projeto desse circuito será considerado o sensor de temperatura TMP36 disponivel no TinkerCad e com princípio de funcionamento similar ao LM35 sugerido Esse sensor em questão trabalha com um sinal de resposta entre 0 e 135 V sendo capaz de medir 50C a 125C Para conectar o sensor ao Arduino A selecionamos 3 pinos GND e 5V valor recomendado responsaveis por polarizar o sensor e o pino A0 para as leituras dos sinais analogicos gerados pelas variações de temperaturas Com o circuito montado podemos prosseguir com a produção do código para seu funcionamento As leituras no serial são realizadas sempre que existe algum dado novo de temperatura disponivel Projeto Arduino B include AdafruitLiquidCrystalh AdafruitLiquidCrystal lcd10 String Temperatura void setup Inicializa modulo Display LCD 16x2 lcd1begin16 2 lcd1printTemperatura Serialbegin9600 void loop Sempre que tiver dados disponiveis no serial ifSerialavailable Le o valor da temperatura Temperatura SerialreadString Exibe na segunda linha do display LCD lcd1setCursor1 1 lcd1printTemperatura Resultado Conforme as soluções propostas ambos os circuitos foram combinados no diagrama a seguir LINK TINCKERCAD Ambos os arduinos foram testados em três situações valor minimo medido pelo sensor valor intermediario e valor máximo Comprovando o funcionamento das soluções propostas Temperatura 4030 Temperatura 22700 Temperatura 12480