HOME AUTOMATION: CHALLENGES AND PERSPECTIVES FOR THE FUTURE
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10095942
Caio Bruno Rodrigues da Silva Farias¹
Jeferson da silva nascimento¹
Kelwes Fernandes de Oliveira¹
Thomas Vinicius Soares Sous¹
João Leite²
RESUMO
A presente produção é artigo científico cuja temática é o controle de automação residencial via web. Dessa forma a presente produção científica trata da elaboração de um sistema de automação residencial gerenciado através de aplicativo Android. Este sistema permitirá ao usuário controlar remotamente através da internet os relés eletromecânicos de luzes e tomadas, bem como, o monitoramento do status (ligado ou desligado) de cada relé e o monitoramento do consumo de energia elétrica em tempo real de cada tomada e ponto de iluminação. Sabe-se que a automação residencial consiste em criar, programar e agendar mecanismos para o funcionamento automático de determinados equipamentos em uma casa. Este trabalho também aborda em detalhes a construção do circuito elétrico do sistema de automação e a programação do aplicativo de celular utilizado para enviar comandos ao microcontrolador Arduino UNO. Tem como objetivo demonstrar a eficácia do microcontrolador Arduino UNO no processo de automação residencial. A metodologia utilizada foi a de revisão de literatura de caráter descritivo e exploratório.
Palavras-chave: Automação. Controle. Domótica. Microcontrolador. Residência..
1. INTRODUÇÃO
A tecnologia está em crescente evolução, e nos dias atuais a demanda por comodidade e variedade na interação com os equipamentos domésticos aumentou, sendo esta facilitada através do uso da internet como ponte para operação, supervisão ou uma simples consulta em qualquer aparelho conectado à internet remotamente. No que tange circuitos elétricos, com o projeto proposto podemos atuar diretamente sobre tomadas, iluminação, verificação de status de cada um dos relés conectados aos circuitos, bem como a aferição e acompanhamento das correntes de cada circuito em tempo real. Para tanto é necessário o uso de alguns equipamentos de preferência que tenha um baixo custo, como uma placa Arduino conectado à internet.
A automação residencial com o Arduino é um dos projetos mais testados entre os entusiastas de tecnologia, no qual você pode controlar sua casa de qualquer lugar por um simples aplicativo, permitindo assim ligar e desligar as luzes, televisões, cortinas elétricas entre outros aparelhos, proporcionando uma praticidade para as pessoas principalmente se forem deficientes que não tem a mesma facilidade de se locomover para executar alguma tarefa simples do dia a dia, como por exemplo ligar e desligar um lâmpada utilizando o próprio celular. Isso é possível quando juntamos o Arduino e um Ethernet Shield, tornando assim um pequeno microcontrolador em um dispositivo conectado à internet capaz de alterar os status das luzes e qualquer aparelho elétrico, usando apenas uma interface baseada em java para executar tais tarefas.
São inúmeros os dispositivos que estão disponíveis para ser instalados em uma residência, para que isso aconteça é necessário desenvolver um protótipo de baixo custo, para isso foram selecionados componentes prontos, como o Arduino, que é um microcontrolador logico open source juntamente com seus periféricos.
Uma das características do Arduino Uno é que ele pode ser alimentado tanto por USB quanto por uma fonte de alimentação externa, sendo que esta entrada de energia é automaticamente selecionada. A alimentação externa pode vir tanto de baterias quanto de uma fonte CC, sendo esta conectada plugando um conector 2,1mm com o polo positivo central, na entrada de alimentação.
A problemática proposta foi: como executar a automação de imóvel residencial, primando pelo conforto do usuário e garantindo economia de energia utilizando a plataforma Arduíno?
Tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de automação residencial utilizando programação para aplicativos mobile com sistema operacional Android e a plataforma Arduino.
A metodologia empregada foi a de revisão de literatura de caráter descritivo e exploratório. Segundo Sousa, et al. (2007) a pesquisa exploratória adota estratégia sistemática com vias de gerar e refinar o conhecimento quantificando relações entre variáveis. A adoção desse modelo qualitativo objetiva compreender as questões que envolvem o processo de implantação de controle de automação por smartphone via web.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA OU REVISÃO DA LITERATURA
Esta seção apresenta as definições e conceitos utilizados para a elaboração e execução do projeto bem como os fundamentos teóricos necessários para o desenvolvimento deste trabalho.
A cada dia aumenta a necessidade da humanidade de praticidade seja pelo fato de termos uma infinidade de tarefas a realizar em um só dia ou pela falta de tempo. A automação está aí para nos ajudar com trazendo praticidade, juntando várias ações que podem ser realizadas de uma só vez, na palma de suas mãos por meio de algum dispositivo eletrônico.
O desenvolvimento de tecnologias de automação como este trabalho nos ajuda a ter um desempenho maior no dia a dia facilitando nossos afazeres, trazendo conforto e mais capacidade para monitorarmos nosso consumo de energia elétrica podendo gerar também economia pois o usuário estará ciente de equipamentos ligados enquanto não estiver em casa.
O projeto proposto deve ter a capacidade de aferir a corrente desligar e ligar tomadas e lâmpadas sem que haja conflito entre o interruptor e os relés, quando o usuário fizer o acionamento manual através de uma interface de aplicativo de celular. A programação em JAVA pode ser bastante complexa para usuários inexperientes o que pode dificultar a programação do aplicativo e é um fator determinante para a finalização do protótipo.
2.1. AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
Em pleno século XXI o termo domótica que também designa automação residencial, é muito diferente do conceito que se estabeleceu em meados da década de 1960, foi no século
XX que surgiu a idéia de tornar uma casa automática. Atualmente, automatizar uma residência é visto quase que sempre como algo futurista ou então, podendo ser definido como sinônimo de modernidade (FREITAS et al., 2010).
É válido destacar que o termo domótica é da junção das palavras Domus, que em latim significa casa, e robótica, que é uma tecnologia com capacidade de controlar todos os ambientes de um espaço (residência) através de um só dispositivo, incluindo temperatura, luminosidade, som, segurança, dentre outros, ou seja, automação residencial, etc (ARAÚJO, 2020).
O ponto inicial da automação residencial pode ser considerado o lançamento do protocolo X-10 nos Estados Unidos, neste momento foram criados os primeiros módulos inteligentes que faziam uso da rede elétrica residencial como o meio de comunicação entre os vários equipamentos de automação. Tal tecnologia nomenclaturada Power Line Carrier (PLC) permitiu automatizar uma residência sem ter que fazer alterações na infraestrutura da rede elétrica da residência (CAMPOS, 2014).
Nesse contexto é pertinente destacar que:
As pessoas têm a tendência de considerar uma casa automatizada como sinônimo de ambiente inteligente (AmI), aliado com a integração de técnicas de inteligência artificial. Contudo, é importante considerar que ainda existe um longo caminho a ser percorrido para que uma casa possa se tornar realmente inteligente e independente. Esse é um campo que vem se desenvolvendo bastante, e a busca por segurança e qualidade de vida são fatores que impulsionaram bastante o crescimento da área de automação residencial nos últimos anos. Ambientes inteligentes se caracterizam por propiciar aos habitantes da casa um local onde eles podem interagir com dispositivos espalhados por toda a parte, e, além disso, esses ambientes devem possuir a capacidade de reconhecer contextos (context-aware), atuando de acordo com a necessidade ou preferência das pessoas (FREITAS et al., 2010, p. 2).
Para Costa e Lima (2015), a automação residencial, também chamada de domótica é a tecnologia que gerencia os recursos de uma residência. Esta automação pode ser realizada através de dispositivos instalados para operar sem a interação física ou de forma automática com o mínimo de intervenção do ser humano.
A figura 1, abaixo exemplifica as diversas formas de automação
Figura 1 – Diversas formas de automação
Fonte: Elaborado pelos autores, 2023.
A automação ora escolhida é do tipo de sistemas que agem sem ação do morador, como por exemplo no caso de detecção da presença de gás na cozinha, ele liga alarme sonoro, dispara SMS, liga exaustor e impede que a lâmpada do ambiente contaminado seja acesa se alguém chegar no local.
2.2. ANDROID
Android é o nome do sistema operacional baseado em Linux que opera em celulares. Este sistema operacional da empresa Google é baseado em Linux que pode ser utilizado em celulares e tablets (CAMPELO, 2016).
Para Monk (2014) Android é o sistema operacional para smartphones mais difundido no mundo, está presente no nosso cotidiano durante várias horas por dia, nos ajudando nas mais diversas tarefas e através dele temos o controle de um minicomputador na palma de nossas mãos seja ele smartphone, tablet ou dispositivos vestíveis como relógios e pulseiras.
Para Filho (201) o Android é uma plataforma completa para tecnologia móvel, que envolve um pacote com programas para dispositivos móveis, já com um sistema operacional, middleware, aplicativos e interface do usuário. É o primeiro projeto de uma plataforma open source para dispositivos móveis em conjunto para construir aplicações móveis inovadoras.
Para Deitel
Android foi desenvolvido pela empresa Android, a qual foi adquirida pela Google em 2005. Em 2007, foi formada a Open Handset Aliance que conta com 84 membros (http:www.openhandsetalliance.com/oha_members.html) – para desenvolver, manter e aprimorar o Android, trazendo inovação para tecnologia móvel, melhorando a experiência do usuário e reduzindo custos (DEITEL, 2015, p. 7)
O sistema Android é um conjunto de softwares como sistema operacional, middleware e aplicações chave para smartphones. O sistema operacional de um Android tem por objetivo proporcionar navegação na Internet, captura de imagens e vídeos, criação e visualização de documentos, anotações de calendário, gerenciamento de contatos, localização por GPS e navegação por mapas (SILVA, 2012).
Sistema operacional da empresa google baseado em Linux que pode ser utilizado em celulares e tablets. Conforme citado por Monk (2014) Android é o sistema operacional para smartphones mais difundido no mundo, está presente no nosso cotidiano durante várias horas por dia, nos ajudando nas mais diversas tarefas e através dele temos o controle de um minicomputador na palma de nossas mãos seja ele smartphone, tablet ou dispositivos vestíveis como relógios e pulseiras.
A figura 2 demonstra de clara objetiva um croqui de automação residencial fazendo uso da plataforma Android.
Figura 2 – Croqui de projeto para automação residencial
Fonte: Elaborado pelos autores, 2023
Para Roveri (2018) o principal fator que define uma automação residencial é a total integração de vários sistemas que possam realizar as atividades através de instruções programáveis.
A integração deverá abranger todos os sistemas tecnológicos da residência, tais
como:
Instalação elétrica em geral: iluminação e controle do consumo em geral; Sistema de segurança: alarmes, circuito fechado de TV e detector de vazamento de gás; Sistemas multimídia: áudio e TV, jogos eletrônicos, projetor de cinema e tela automática; Utilidades: irrigação de jardim, climatização, bombas e aquecimento (LIMA, 2017, p. 30).
Segundo Quinderé (2009) para suprir as exigências, a automação residencial faz uso de alguns equipamentos devidamente dispostos pela residência conforme as necessidades dos moradores.
Portanto, estes equipamentos podem ser divididos em três principais grupos: atuadores, controlam os aparelhos da residência como, por exemplo, luz e ventilador. Sensores, capturam informações do ambiente como, por exemplo, luminosidade, umidade e presença. Controladores, são responsáveis pela administração dos atuadores e sensores, ou seja, coordenam todos os aparelhos e equipamentos da residência que fazem parte da automação (LIMA, 2019, p. 10)
2.3. TCP/IP
Este é um protocolo criado para a comunicação entre computadores na mesma rede, é formado por vários protocolos em camadas e esta nomenclatura é resultado da junção dos protocolos TCP (Transmission Control Protocol) e o IP (Internet Protocol) (SOUZA, 2016).
Este protocolo será utilizado em nosso projeto para o conectarmos o arduino ao smartphone através da Web já que o TCP/IP é o protocolo mais utilizado para o envio e recebimento de dados na internet.
2.4. ETHERNET
Conforme explicado por Junior (2017) “Ethernet é uma arquitetura de interconexão para redes locais – Rede de Área local (LAN) – baseada no envio de pacotes”. É através da Ethernet que os equipamentos estabelecem conexões entre si na (LAN).
2.5. APLICATIVOPARA SMARTPHONE
O aplicativo será criado utilizando a plataforma Android Studio, e será desenvolvido utilizando a linguagem JAVA. Esta linguagem de programação foi escolhida pelos autores por já terem um breve conhecimento sobre ela, facilitando assim a elaboração do protótipo. O software será capaz de fazer a leitura de corrente através do sensor de corrente AC712, desligar e ligar as tomadas predefinidas e ligar e desligar as lambadas predefinidas, e também enviar um alerta caso a corrente permaneça por muito tempo em um valor alto que será selecionado futuramente.
2.6. IDE ARDUINO
Se trada de um aplicativo de código aberto para a programação e upload para a placa arduino. “A plataforma Arduino possui um compilador de código, Integrated Development Environment (IDE), a partir de um GNU Compiler Collection (GCC), baseado em Wiring, com uma interface gráfica desenvolvida em Java.” (SILVA, 2018, p. 86). O uso de uma IDE é essencial para a construção correta do código facilitando e verificação de erros durante a programação.
O formato “.ino” deve ser utilizado para o código e o mesmo deve conter primordialmente as funções “setup()”, para atribuir valores e configurações e a função “loop()” que carrega a rotina criada pelo usuário e irá se repetir infinitamente ao ligar o arduino (CAPELLI,2014).A linguagem utilizada apoia-se em C e C++ , e a vantagem dessa linguagem é a grande quantidade de redes de colaboração como fóruns de ajuda, sites e documentações existentes na internet sobre arduino.
2.7. ARDUINO
Conforme explicado por Oliveira (2017, p. 48) “Arduino é uma plataforma de código aberto para o desenvolvimento de projetos eletrônicos com sistemas embarcados, portanto, é mais do que apenas um microcontrolador.”
Figura 3 – Arduino Uno
Fonte: Capelli, 2014.
Atualmente, com a popularidade dos sistemas embarcados e o aumento do número de usuários que procuram a plataforma, temos um grande número de acessórios, módulos, escudos e sensores que podem ser usados em conjunto com a placa Arduino para atingir os projetos necessários.
A placa de desenvolvimento Arduino Mega é outra placa de desenvolvimento na plataforma Arduino, com prototipagem muito interessante e funções de projeto mais complexas. Ele é baseado no microcontrolador ATmega2560 e possui 54 pinos de entrada e saída digital, 15 dos quais podem ser usados como saídas PWM. Possui 16 entradas analógicas e 4 portas de comunicação serial. Além do número de pinos, ele também tem mais memória do que o Arduino UNO, o que o torna uma escolha ideal para projetos que requerem pinos de entrada e saída maiores e maior capacidade de programa.
A seguir, apresentaremos seus recursos construtivos por meio dos principais recursos apresentados nesta seção.
2.8. SHIELDS
As placas Arduino por si só tem aplicabilidade um tanto limitadas, para aplicações mais complexas fazemos o uso de módulos periféricos que podem ser anexados ao sistema possibilitando a expansão das capacidades do Arduino para execução da aplicação desejada. Estes módulos são conhecidos como shields, os mais comuns geralmente são de fácil acoplamento empilhando-os no arduino, o que facilita muito na hora da montagem do protótipo e economiza espaço.
A conexão entre a placa Arduino e sua blindagem correspondente é feita por meio de acoplamento. O extensor é inserido na parte superior da placa-mãe e os pinos são estendidos, para que não perca nenhuma função
2.9. RELÉ SHIELD
Os relés são extremamente importantes em painéis eletromecânicos Campos técnicos como em robótica, automação residencial, tecnologia eletrônica, mecatrônica e outros campos. isto é, existem nos equipamentos no dia a dia da maioria dos cidadãos, e muito comumente encontrados em eletrodomésticos, automóveis, sistemas telefônicos, equipamentos médicos e Sistema de automação que desempenha um papel no controle eletrônico ligue o motor ou a luz.
O tipo mais comum de relé eletromecânico não é aquele a ser abordado neste manual projeto. Relé de parede usado no interruptor de energia luz. A diferença com este relé de parede é que ele requer intervenção. A pessoa que precisa ser ativada, e o relé que existe no projeto não requer intervenção Pessoas são acionadas.
O módulo de relé é ideal para lâmpadas ou outras cargas que requerem até 10A de corrente contínua usando Arduino ou qualquer outro microcontrolador, sendo assim o relé tem a função de interromper ou liberar a corrente exigida pelo circuito, e atua como uma chave de controle eletrônico de acordo com a necessidade do usuário.
No presente projeto, usaremos um módulo periférico denominado Relay Shield, que pode conduzir correntes muito grandes e não pode ser controlado por entradas e saídas digitais do Arduino devido à limitação de tensão do controlador (ARDUINO, 2020).
Esta placa pode ser comandada através do Arduino e contém 4 relés do tipo eletromecânico, utilizaremos os relés existentes no Relé shield acoplados ao Arduino para receber os comandos emitidos.
Na figura 4, abaixo verifica-se esse tipo de relé.
Figura 4 – Relé Shield
Fonte: Capelli, 2014.
2.10. ETHERNET SHIELD
Foi utilizado o Ethernet Shield, que é um periférico desenvolvido para conectar o Arduino à rede, o protótipo tem a capacidade de receber comandos enviados por smarthphone de qualquer lugar da Internet.
2.11. SENSOR DE CORRENTE
O sensor de corrente pode medir corrente alternada de até 100A RMS, ele e um sensor não intrusivo, ou seja, não está conectado eletricamente ao circuito em teste. Na verdade, é um transformador de corrente com relação de 100 a 0,05 ou seja, uma corrente de 100A aparece no secundário. Uma corrente de 50 mA, o sensor não é adequado para medir corrente contínua e corrente contínua, apenas adequado para corrente alternada.
O sensor possui uma abertura por onde deve passar o fio de medição da corrente (em uma casa pode ser um fio de fase ou um fio neutro). Este fio atua como a bobina primária do transformador, gerando uma corrente proporcional na bobina secundária de acordo com a taxa de variação do circuito.
O Sensor de Corrente (AC e DC) ACS712 possibilita realizar a leitura de corrente alternada (AC) e contínua (DC). Este sensor utiliza efeito hall para fazer a detecção do campo magnético que é gerado pela passagem da corrente e no pino de saída do mesmo é identificado uma tensão proporcional à entrada. Os terminais de ligação são totalmente isolados da saída do MCU (microcontrolor).
A figura 5 abaixo, demonstra um sensor de corrente.
Figura 5: Sensor de Corrente
Fonte: Capelli, 2014.
Projetos com Arduino ou outras plataformas microcontroladas em que seja necessário fazer a detecção de corrente AC ou medir o valor de corrente AC (amperímetro). Este sensor é comumente aplicado em projetos de automação residencial, onde é necessário monitorar o consumo de um equipamento elétrico (dentro das especificações do sensor), por exemplo. Para isto, o mesmo deve ser aliado a um Sensor de Tensão AC de forma que seja possível fazer o cálculo de potência.
3. METODOLOGIA
A metodologia empregada foi a de revisão de literatura de caráter descritivo e exploratório. Segundo Sousa, et al. (2007) a pesquisa exploratória adota estratégia sistemática com vias de gerar e refinar o conhecimento quantificando relações entre variáveis. A adoção desse modelo qualitativo objetiva compreender as questões que envolvem o processo de implantação de controle de automação por smartphone via web.
Foram elencadas e analisadas as publicações acerca do tema, a fim de compreender as dificuldades que envolvem a implantação de implantação de automação em imóvel residencial.
Foram utilizados como critérios de inclusão os trabalhos publicados no período de 2010 a 2021, sendo excluídos os materiais publicados fora do período considerado e aqueles que não corroboravam com a temática proposta.
Para elaboração do presente estudo foi realizada consulta às indicações formuladas por livros, artigos científicos e busca direcionada pelos descritores “Saúde do homem, Política de saúde, Serviços preventivos de saúde, Enfermeiro” que apontaram ocorrências na Scientific Electronic Library Online (SCIELO).
Foram apreciados 25 estudos, dos quais foram excluídos: duplicatas, textos indisponíveis, artigos não relacionados ao tema, teses e dissertações, além de textos excluídos pelo título e leitura de resumo, dentre esses estudos “13” foram selecionadas de acordo com a relevância dos dados para o estudo proposto.
3.1 MATERIAIS E MÉTODOS
O aplicativo foi programado na linguagem java por ser uma linguagem de programação bastante difundida e por possuir uma grade rede de ajuda e fóruns de compartilhamento.
Para compilação do código e testes utilizaremos a plataforma de desenvolvimento Android Studio, uma IDE (Integrated Development Environment) criada pela Google e baseada no IntelliJ IDEA.
Optou-se por esta escolha devido ao fato dela oferecer ótimas ferramentas e funcionalidades sendo simples e rápida a programação dos aplicativos além de possuir um emulador para a execução do aplicativo capaz de reproduzir as mesmas condições e funcionalidades de um aparelho de celular.
Figura 6 – Layout do Circuito
Fonte: Elaborado pelos autores, 2023.
A programação utilizada foi a do Arduino a utilizaremos a própria IDE Arduino que é o ambiente de desenvolvimento integrado onde escrevemos o código, fazemos correção de erros, inclusão das bibliotecas necessárias para o relé shield, ethernet shield e o sensor ACS712, e fazemos o envio do código para placa Arduino.
Para simular o ambiente, foi escolhida uma placa de madeira para fixação dos componentes do hardware. Adicionado Arduino, um Ethernet Shield, uma Protoboard para fácil conexão, um módulo de relé, dois soquetes para lâmpadas incandescentes e duas tomadas de energia.
Neste momento, como apenas dois sensores ACS712 estavam disponíveis, decidiu-se instalar um deles no circuito da lâmpada e outro na tomada. A lâmpada é chamada de “Lâmpada 1” e a outra é chamada de “Tomada 1”. Desta forma, pode-se monitorar o consumo da lâmpada 1 e da tomada quando um equipamento a ela for conectado.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com o processo de automação residencial, são diversos os setores residenciais que podem ser beneficiados pela tecnologia domótica, incluindo aqui questões de segurança, entretenimento, conforto e bem-estar e serviços inteligentes.
As aplicações, também abrangem uma imensa gama de possibilidades, incluindo aspectos como a implantação da identificação biométrica, detecção de vazamento de gás, sistema de proteção contra incêndio, controle dos sistemas de iluminação, áudio, vídeo e ar condicionado, bem como sistemas com persianas e cortinas automáticas, aspiração central, comando de voz etc..
Vale ressaltar que os avanços tecnológicos estão em contínuo avanço e que a Domótica acompanha esta tendência, é preciso observar que as alternativas elencadas, embora hoje representem um avanço em relação ao que o mercado oferece, seguramente são ainda soluções incipientes, que tendem a ser aperfeiçoadas ou mesmo substituídas por sistemas, cada vez mais inteligentes, econômicos e passíveis de serem utilizados em larga escala.
Para implementação e desenvolvimento do projeto, foi utilizada o Aduino Mega 2560 R3, Compatível + Cabo USB 2.0 por ter maior quantidade de entradas/saídas digitais programáveis.
Para a concretização do projeto, foram utilizados os seguintes materiais:
- 1 Fonte bivolt 9v/1a para Arduino, será necessário o uso desta fonte externa pois o Arduino não ficará conectado ao computador.
- 1 Ethernet Shield W5100, será utilizado para fazer a conexão física entre o modem e o Arduino através da entrada RJ45.
- 4 Sensores de corrente ACS712 -30A a +30ª, serão estes os sensores responsáveis pela aferição da corrente em tempo real, estes dados serão lidos pelo Arduino e posteriormente repassados ao usuário através do aplicativo android.
- 1 Protoboard 830 furos.
- 1 Relé shield 5V 4 canais. Este periférico será utilizado como interruptor eletromecânico para ligar e desligar os circuitos após receber os comandos do aplicativo Android, o mesmo estará montado sobre a placa Arduino aproveitando os pinos necessários.
- 1 Cabo De Rede Ethernet. Fará a ligação entre o modem/roteador e o ethernet shield.
- 1 interruptor duplo (duas teclas), modelo de sobrepor, que será instalado em paralelo com os relés e fará o acionamento das lâmpadas.
- Tomadas de sobrepor, serão utilizadas para alimentação das cargas de teste (um ferro de solda e um ferro de passar roupa.)
Abaixo, demonstramos um modelo receptáculo utilizado no projeto.
Figura 7 – Modelo de receptáculo
Fonte: Sala da Elétrica, 2021
O condutor da fase da lâmpada deverá ser conectado primeiramente ao sensor de corrente ACS712 e posteriormente ao relé eletromecânico bem como ao interruptor.
A última conexão deverá ser feita no próprio receptáculo da lâmpada, e como boa prática será conectado na parte interna do receptáculo para evitar acidentes com o circuito energizado.
Os condutores fase das tomadas serão conectados ao sensor de corrente ACS712, no relé eletromecânico e logo após será conectado a tomada do lado direito conforme norma NBR 14136.
Para economizar espaço o periférico ethernet shield será montado em cima do Arduino mega conforme imagem abaixo
Figura 8 – Posição correta da tomada
Fonte: Sala da Elétrica, 2021.
Abaixo, demonstramos o modelo de controlador Arduino utilizado no projeto.
Figura 9 – Controlador Arduino
Fonte: Arduino, 2019.
O relé shield será instalado com jumpers ligando os pinos digitais 22,24,26,28 aos pinos digitais D0, D1, D2 e D3 do relé shield, além dos jumpers interligando os pinos vcc(tensão contínua 5V) e gnd (Ground) do Arduino e relé shield.
As tarefas rotineiras que envolvem a dinâmica de uma residência, podem- ser tornar simples com as programações proporcionadas pela automação. Seja para ações de acionamento de luzes, irrigação de jardim, controles de temperatura ou aplicações de segurança.
5. CONCLUSÃO
A opção da casa inteligente já é uma realidade e está presente em no nosso dia a dia, isso é possível através da automação residencial aliada a internet .Com essa nova tendência relacionada ao mercado da construção civil, surgem novidades atrás de novidades a uma velocidade semelhante à das comunicações e quando percebermos já estaremos integrados a elas.
O emprego de automação residencial, se tornará comum e a opção por um imóvel novo, tende a fazer uso, com o uso da tecnologia, dessa forma o mercado precisará se adaptar para as novas necessidades dos compradores.
Pode-se concluir que o processo de automação residencial com o uso de arduino tem a capacidade de automatizar a segurança doméstica, proporcionando uma solução compacta com o objetivo de controlar sensores de movimento, sensores magnéticos, sirenes, câmeras de segurança, trancas elétricas, luzes de jardim, luzes sinalizadoras, portas, etc.
O emprego de automação residencial tende também a contribuir com a economia de energia, efetuando o controle de luzes, centrais de ar-condicionado, portões eletrônicos, etc.
REFERÊNCIAS
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Discentes do Curso Superior de Engenharia Elétrica da Faculdade Metropolitana de Porto Velho Campus Porto Velho e-mail:
Docente do Curso Superior de Engenharia Elétrica Campus Porto Velho. Mestre em. e-mail: