EnvSmart: 7 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

EnvSmart é um projeto desenvolvido para auxiliar pessoa com mobilidade reduzida em tarefas ua dia ib hnub, como por exemplo tsis muaj kev hloov pauv ntawm iluminação e aparelhos eletrônicos tais como televisão, ar-condicionado e TV a Cabo. O gerenciamento khoom qab zib equipamentos será feito pelo usuário através de uma interface simples em um smartphone com sistema operacional Android.

O projeto foi construído utilizando duas placas Arduino Nano que trocam informações entre si, onde uma placa funciona como o servidor web possuindo um endereço IP dentro da rede operante, já a segunda placa funciona como um cliente sendo a servo de la servo de clientes xa cov lus teb raws li cov lus teb acionar cada aparelho específico.

O projeto tem o objetivo ajudar pessoas a executarem aquelas que são tarefas simples para qualquer pessoa, mas para uma pessoa com mobilidade reduzida acaba se tornando complexa. Assim, muaj peev xwm sau cov ntawv pessoas thiab terem uma imersão maior ao ambiente e se sentirem mais independentes.

Kauj ruam 1: Ua raws li EnvSmart

O EnvSmart surgiu como uma necessidade de fornecer maior independentência às pessoas que têm mobilidade reduzida, plataforma foi toda construída com o auxílio de uma pessoa cadeirante e que tem dificuldade em realizar algumas taraf dora koj simplement acionar koj lub qhov muag.

Acima é possível ver a tela do aplicativo de controle de todo o sistema do EnvSmart construído para sistemas Android, através dele podemos controlar o sistema de ar-condicionado, televisão, tv a cabo e toda iluminação, além de poder criar cenas thiab ua kom yooj yim ainda mais lub sijhawm zoo rau thaj chaw.

Cov duab zoo tshaj plaws raws li duas placas Arduinos juntas com um módulo relé, um módulo NFC, um leitor de cartão SD e por fim o LED emissor. O roteador é o responsável por conectar o sistema ao Servidor Web e permitir o usuário ter uma porta de acesso para gerir o sistema.

Kauj Ruam 2: Txheeb Tawm Ua Aplicativo De Controle

Plataforma criada para controlar todo o sistema foi desenvolvida para sistemas de smartphones Android. Foram criados botões com um tamanho grande de forma que uma pessoa com mobilidade reduzida consiga utilizá-la sem dificuldades, além de a plataforma sem bem simples e intuitiva.

Txhawm rau kom ua tau zoo ntawm kev siv lub software Android Studio que é um ambiente de desenvolvimento integrado para desenvolver rau plataforma Android.

Kauj Ruam 3: Kev Siv Cov Khoom Siv thiab Kev Ua Haujlwm

Acima temos a imagem com os equipamentos que foram utilizados para o desenvolvimento do EnvSmart. Ib lub tswv yim uas siv tau los ntawm dois arduinos foi principalmente devido a limitação de memória de programa dessa plataforma, então foi separado em duas partes, onde o primeiro arduino funciona como um servidor recebendo as informações do usuário e transmitindo para que arduino todos os dispositivos conectados a ele.

Com o EnvSmart o usuário irá controlar a iluminação do sistema de duas formas, a primeira é através de cartão NFC, onde o usuário cadeirante ao aproximar a cadeira de roda ao leitor NFC acionará as luzes especío es prescribes ambiente que automaticamente irá apagar todas as lâmpadas. Segunda forma de controle é por meio do aplicativo de celular que contém algumas funções específicas para facilitar ainda mais a vida do usuário, por exemplo no controle de equipamentos como televisão, onde o comando final só será envia do ao doo, não tendo problema para o usuário o tempo de espera entre cada dígito.

Hauv lub laub SD é o lub luag haujlwm pelo armazenamento de todos os códigos de aparelhos que utilizam o infravermelho para comunicarem. O módulo de cartão SD é ligado ao arduino através ua cov txheej txheem SPI que será explicado mais abaixo.

Kauj Ruam 4: Cov Txheej Txheem De Comunicação

Para a comunicação entre as duas placas Arduinos foi utilizado o protocolo UART com o auxílio da biblioteca SoftwareSerial que tem o objetivo de emular as funcionalidades do HardwareSerial. Cov txheej txheem UART siv los ntawm pino de transmissão (Tx - Pino D5) e o pino receptor (RX - Pino D4). Por ser uma comunicação assíncrona é definido um BaudRate que defina uma velocidade de recepção e envio, nesse caso definimos como 9600 bps.

Para a comunicação entre usuário e EnvSmart foi utilizada a arquitetura Ethernet que é uma Rede de Área Local (LAN) e utilizando assim o modelo TCP/IP implementado na biblioteca EtherCard onde é definida a porta de comunicação, o endereço IP Na camada de aplicação da pilha TCP/IP é construído o pacote de dados tanto para envio quanto para recebimento utilizando o HTTP através do método GET.

O protocolo de comunicação entre arduino e o módulo de Cartão SD é o SPI (Serial Peripheral Interface) que também é um protocolo de comunicação serial, porém, diferente do protocolo UART esse é implementado de forma síncrona. Os pinos para a comunicação entre dispositivos SPI são definidos como MOSI (Mestre para Escravo), MISO (Escravo para Mestre), SCK (Clock) responsável pelo sincronismo e CS seleciona o escravo ativo.

Kauj ruam 5: Bibliotecas

Foram utilizadas algumas bibliotecas prontas para fazer o sistema funcionar. Cov ntaub ntawv teev keeb kwm EtherCard (https://github.com/jcw/ethercard) é o tus tsav tsheb rau lub nti ENC28J60 encontrado tsis muaj daim thaiv thaiv ethernet, nws tseem ua tau raws li tus qauv TCP/IP explicada anteriormente. A biblioteca SD (https://github.com/adafruit/SD) é a responsável por fazer a comunicação entre arduino e o cartão SD. Ib phau ntawv teev keeb kwm IRRemote (https://github.com/z3t0/Arduino-IRremote) yog lub luag haujlwm teb rau emitir o comando infravermelho. Ib phau ntawv teev npe PN532 (https://github.com/adafruit/Adafruit-PN532) é quem faz a interação entre o módulo NFC e arduino. Los ntawm fim, a biblioteca SoftwareSerial quq é quem emula a comunicação serial de forma a parecer uma HardwareSerial.

Kauj Ruam 6: Telas Da Comunicação Serial

Acima temos as imagens da tela da comunicação serial do servido e do cliente, nela podemos ver as informações de troca de mensagens entre os dois módulos microcontroladores, na primeira vemos o servidor enviando uma mensagem contendo o equipamento a serion que junto des seruntanto de la seriona de la seriona de ser aca tiag tiag tiag. Na segunda imagem tem o cliente recebendo a informação enviada pelo servidor e respondendo com o valor do estado atual das lâmpadas e em seguida podemos ver essa informação no módulo servidor.

Podemos visualizar também quando o módulo cliente recebe o sinal para acionar o infravermelho, que imprimi em seguida a linha do cartão SD que contém o sinal em questão.

Kauj Ruam 7: Montagem Ua EnvSmart

Acima estão todas as conexões realizadas na montagem do EnvSmart, onde se pode ver como são conectados os componentes através do protocolo SPI e I2C citados anteriormente. O sistema é todo alimentado com uma fonte de 9V e 1A ligada nas condo nano.