4º Laboratório - Finalização de Projeto

Nesse Laboratório temos como objetivo finalizar o projeto com o ESP32 e desenvolver o aplicativo de celular para controlar as aplicações do ESP32. Como o código de comandos do ESP32 e do aplicativo para celular são muitos extensos, estarei deixando link para download dos mesmos.  

Relembrando o escopo do Projeto: 

automatizar lampadas de uma casa, utilizando a placa de desenvolvimento ESP32 através de um aplicativo de celular. O usuário poderá ligar e desligar a lampada de qualquer comodo com o toque de um botão ou por meio de comando de voz. 

Materiais Necessários:

• 1 ESP32
• Módulo Relé 5V 10A - 4 entradas
• 3 soquetes.
• 3 lampadas bivolt
• 1,5 metros de cabo de cobre paralelo
• 1,5 metros de cabo Flexível 
• 4 plugs de tomada de 2 pinos macho
• Jumpers 
• Fita isolante
• 2 placas de isopor de 1 metro e 2 cm de espessura (para fazer a maquete)

• 1 Cabo USB para micro USB (cabo de alimentação de Smartphone)

• Computador com entrada USB e internet

• Plataforma IDE Arduíno (Caso não tenha instalado veja nas  Postagens anteriores)

Passo 1:

Devemos fazer a montagem física do nosso projeto, montando a maquete. Para cortar o isopor recomento uma faca quente ou ferro de solda, caso tente serrar o isopor o acabamento será muito ruim. Você pode montar a maquete como quiser, lembrando que a casa deve ter 3 cômodos. 

Para pregar as paredes recomento usar palitos de dente que podem ter as pontas cortadas no final, assim a maquete não fica melecada de cola. 

Obs: Não esqueça de fazer os furos no isopor para colocação do soquete.

 Maquete já montada

Furo para colocação do soquete

Passo 2: 

Montagem do cabeamento da nossa maquete, você irá utilizar os soquetes e cabos para que possamos ascender as lampadas. Uma ponta do cabo da tomada será ligada no soquete e a outra será ligada no Relé, a mesma coisa com o segundo cabo do soquete, depois é só colocar o soquete nos furos da maquete e colocar as lampadas. Você também pode decorar  a maquete como quiser, colocando móveis ou pintando. 

Faça 3 como esse

Maquete Finalizada

Passo 3:

Devemos agora fazer a programação do ESP32. Como o código é muito extenso vou disponibilizar o mesmo para download, não se preocupe pois o código está comentado para seu fácil entendimento. 

Link código fonte

Passo 4:

Agora devemos voltar nossa atenção para o desenvolvimento do aplicativo, existem muitas plataformas para construção do aplicativo, mas eu usei o App Inventor que é bem fácil de manusear. Abaixo está o código fonte para download e como ficou a interface do usuário. 

Link código aplicativo

Na galeria está o vídeo de como ficou o projeto e mais fotos da maquete. 

3º Laboratório - Banco de Dados

Nesse Laboratório temos como objetivo criar um algoritmo capaz de gravar informação dentro do banco de dados, para isso vamos utilizar o Google planilhas que oferece uma solução simples e gratuita para o armazenamento dos dados coletados. Podemos criar essas tabelas em conjunto do Google Forms, para enviar os dados dos nossos sensores, sem a necessidade de um computador ou servidor pago hospedando o banco de dados, já que a Google se encarrega totalmente do serviço.

Para usar esse incrível recurso precisaremos de uma conta no Google, e com ela criaremos dois arquivos, um de Planilha e outro Form. Iremos através do formulário, enviar dados para a planilha (os dados do formulário irão para a planilha).

Materiais Necessários: 

• 1 ESP32

• 1 Prothoboard

• 1 Cabo USB para micro USB (cabo de alimentação de Smartphone)

• Computador com entrada USB e internet

• Plataforma IDE Arduíno (Caso não tenha instalado veja  Postagem anterior

Passo 1:

Vá ao seu Google Drive e crie uma Planilha. Altere o nome da sua planilha para ser de fácil identificação nos próximos passos.

Passo 2:

Volte no Drive e crie um formulário.

Passo 3:

Altere o titulo do seu formulário para o desejado, e configure as perguntas.

Na planilha, os títulos das perguntas serão as colunas, e as respostas serão as linhas. Usaremos a opção “Resposta curta”, que permite adicionar números e textos pequenos.

Passo 4:

 Vá em “Respostas”, vamos atribuir o formulário à planilha criada anteriormente. Clique nas “três bolinhas”, e “Selecionar destino da resposta”.

Passo 5:

 Selecione a planilha desejada e estará pronto para receber nossos dados.

Obs: Agora, nosso formulário esta pronto para receber os dados e automaticamente transmitir para a planilha.

Clique no “Olho” ao canto superior direito, para abrir o link do formulário.

Após digitar o numero e clicar em “Enviar”, será mostrado o aviso que a resposta foi registrada.

Agora, volte à sua Planilha, e veja que os resultados já estão aparecendo!

A coluna “Carimbo de data/hora” é preenchida automaticamente pelo sistema do Google, poupando trabalho e requisitos do nosso sistema. A outra coluna “Numero” é o titulo da nossa pergunta, e a linha é a resposta que inserimos

.

Agora que aprendemos a utilizar o formulário em conjunto com a planilha, precisamos apenas integrar no Microcontrolador.

Código do projeto:

Atenção: Não copie e cole o código inteiro, precisamos fazer algumas alterações no link utilizado. Será explicado logo abaixo em “Entendendo a fundo”.

Download do Script do código aqui:

Colocando para funcionar:

Após a editar o código com as suas informações, tudo irá funcionar corretamente. Veja como ficou, enviando valores aleatórios para nossa planilha a cada ~5 Segundos.

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Entendendo a fundo

Passo 1: 

 Abra seu formulário, opie todo o link entre “docs.google.com” e “/viewform”. Salve isso em algum lugar, já iremos utilizar. 

O meu ficou : /forms/d/e/1FAIpQLSdm6M_0mTVx_LKHLB1J3u_hjaag_hBtMfDHQlTIKe0EoatfsQ.

Passo 2:

  Clique com o direito no “Input Text Box” e “inspecionar elemento”.

Passo 3:

 Agora, iremos pegar o nome desse Input Text Box.

O meu é “entry.717212213”.

Agora, devemos alterar esses dois valores no código, pois são os valores da sua planilha, e no código demonstrado de exemplo, foi utilizado meus dados.

Obs: Altere apenas as partes destacadas, o restante é necessário para o correto funcionamento.

Passo 4:

 Vá no começo do código e altere esta parte destacada, pelo que você copiou no passo 1.

Esta parte é o “ID/KEY” do seu formulário, cada formulário tem o seu.

Passo 5:

 Nessa mesma parte do código, altere essa outra parte destacada, pelo valor copiado no passo 3.

Pronto agora pode rodar o código :)

2º Laboratório - Conexão com a Internet WiFi e Definição do Projeto

Nesse Laboratório temos como objetivo criar um algoritmo capaz de conectar o ESP32 a internet. Isso será de enorme importância para nosso projeto final da disciplina de Comunicação de Dados que está exposto no final da postagem.   

Materiais Necessários: 

• 1 ESP32
• 1 Prothoboard
• 1 Cabo USB para micro USB (cabo de alimentação de Smartphone)
• Computador com entrada USB
• Plataforma IDE Arduíno (Caso não tenha instalado veja  Postagem anterior

Passo 1:

Conecte o ESP32 na prothoboard e conecte o cabo USB no computador e no ESP32.

Passo 2:

Abra a plataforma de desenvolvimento Arduíno e insira o código abaixo: 

Entendendo o Código:

#include<WiFi.h> : Importando a biblioteca WiFi .

const char * usuario = 'Mortadela': Contante do tipo Char (representa caractere) para inserção do nome da rede que quer conectar, nesse exemplo Mortadela é o nome da rede. 

const char * senha = 'pamonha10': Contante do tipo Char (representa caractere) para inserção da senha  da rede que quer conectar, nesse exemplo pamonha10 é a senha da rede. 

Serial.begin(115200): Inicia monitor serial para verificar se a conexão foi feita com exito. 

WiFi.begin(usuario, senha): Incia conexão com a internet com o usuário e senha definido nas constantes. 

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED): Laço (loop) para verificação do status de conexão, se a conexão for feita será realizada uma dada tarefa, caso não tenha conectado será realizada outra tarefa.

Passo 3: 

Após a inserção do código e ter todo o hardware conectado, mande o código gravar (compilar) no ESP32 como mostrado na postagem passada (1º Home laboratory - Led Intermitente), e verifique a resposta. Para verificar a resposta no monitor serial, click no menu Ferramentas e depois Monitor serial.

Pronto Conexão estabelecida !!

Definição do Projeto:

Nesse projeto iremos conectar o ESP32 à um relé que acionará ou desligará lâmpada através de um aplicativo de Smartphone criado no App Inventor. Ainda pretendemos gravar em banco de dados a quantidade de vezes que a lampada foi acionada. 

Materiais Necessários: 

• 1 ESP32
• 1 Prothoboard
• 1 Cabo USB para micro USB (cabo de alimentação de Smartphone)
• Computador com entrada USB
• Módulo Relé 5V 10A
• Jumpers 
• 3 lampada e soquete. 
• Cabos
• Plataforma IDE Arduíno (Caso não tenha instalado veja  Postagem anterior

1º Laboratório - Configurando a IDE Arduíno para Utilizar o ESP32

O que é ESP32?

O ESP32 é uma série de microcontroladores de baixo custo e baixo consumo de energia. também é um sistema-em-um-chip com microcontrolador integrado, Wi-Fi e Bluetooth. O objetivo dessa primeira postagem é aprender a instalar o software para utilização do ESP32. 

ESP32 - Placa de desenvolvimento

Passo 1:

Para dar inicio a utilização da placa de desenvolvimento é necessário a instalação da plataforma Arduíno IDE, com isso podemos criar algoritmos que executaram as tarefas que queremos que o ESP32 execute. Segue link para download do software, faça download da versão mais nova para seu sistema operacional. A instalação é sem segredo, execute o instalados e siga os passos da janela de instalação (next, next, next...). 

Passo 2:

Depois da Instalação da plataforma Arduíno precisamos configurar o software para que ele possa ser utilizado para o ESP32. Precisamos excluir a biblioteca Wi-Fi (pasta) que está no seguinte caminho C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Wifi (dependendo da configuração do seu computador o caminho pode variar um pouco). Isso precisa ser feito pois iremos instalar o ESP32 e com isso será instalado uma biblioteca Wi-Fi que entrará em conflito com a biblioteca já presente do Arduíno. 

Passo 3:

Vamos agora abrir software do Arduíno IDE e configurar para utilização do nosso ESP32. Primeiro click no menu superior Arquivo e click em Preferencias, isso fará com que uma janela se abra. Na aba configurações dessa janela, encontre a caixa URLs Adicionais para gerenciadores de Placas:, nessa caixa iremos colar o seguinte Link: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json. Esse link fará com que o Arduíno IDE encontre as configurações do ESP32, já que essas configurações não são padrões do software, depois de colar o Link click em OK.

Passo 4:

Agora click no menu superior Ferramentas, vá até Placa: "Arduíno/Genuíno Uno:" e click em gerenciador de placas.

Com isso irá abrir a janela do gerenciador de placas, espere alguns segundos para carregar o índice e digite na busca ESP32. Abaixo da busca irá aparecer ESP32, e a versão mais recente (na imagem abaixo 1.0.1), click em instalar e aguarde o processo de instalação. Essa instalação poderá ser demorada dependendo do seu computador e conexão com a internet.

Passo 5:

Agora vamos instalar as bibliotecas necessárias para utilização do ESP32, faça download da biblioteca Jason nesse link e não extraia o conteúdo do Zip. desse download. No menu superior do Arduiniano IDE, click em Sketch e depois vá para Incluir Biblioteca e adicionar biblioteca Zip.

 Na janela que irá abrir busque o caminho até o arquivo Zip. que foi baixado.

 Depois disso na área inferior do Arduiniano IDE irá estar escrito Biblioteca adicionada as suas bibliotecas, isso mostra que a instalação da biblioteca foi feita com sucesso. 

Agora também devemos realizar a instalação da biblioteca Firebase, essa biblioteca pode ser baixada nesse link. Siga os mesmos caminhos do passo 5 da Instalação da biblioteca Jason para instalação dessa nova biblioteca. Após isso o ESP32 está pronto para ser utilizado.