Este projeto desenvolvido como parte da entrega para a Sprint 3 do Challenge da Tech Mahindra na FIAP demonstra uma aplicação de Internet das Coisas (IoT) usando o microcontrolador ESP32 para monitorar dados ambientais e a velocidade de um carro de Fórmula E, além de um sistema de alerta de proximidade. Utilizando um Sensor DHT22, um Potenciômetro (utilizado para simular um velocímetro) e um Sensor Ultrassônico de Distância HC-SR04 (em conjunto de um Buzzer e um LED), o sistema mede continuamente a temperatura e umidade do ambiente onde se encontra o veículo, bem como sua velocidade atual, enviando esses dados para a nuvem via Wi-Fi, onde são armazenados e analisados em tempo real através do software ThingSpeak. Localmente, ele emite avisos ao piloto quando seu veículo se encontra muito próximo em relação ao veículo da frente (1 metro ou menos de distância).
O objetivo deste projeto é demonstrar como o uso de sistemas IoT pode ser aplicado no monitoramento inteligente de um veículo de Fórmula E. A aplicação permite o acompanhamento em tempo real das condições climáticas, como temperatura e umidade, além da velocidade e a distância do veículo (garantindo assim uma segurança maior ao piloto). Esses dados são essenciais para evitar acidentes e otimizar estratégias de corrida, como a troca de pneus e ajustes no desempenho do carro, com base nas condições ambientais. Através da plataforma ThingSpeak, é possível visualizar e analisar esses dados de qualquer lugar, permitindo decisões rápidas durante as corridas.
- Microcontrolador: ESP32
- Sensores: DHT22 (Temperatura e Umidade), Potênciometro (Velocidade), Sensor Ultrassônico HC-SR04 (Distância), LED Vermelho e Buzzer (Avisos).
- Comunicação: Wi-Fi (Protocolo HTTP)
- Plataforma de Nuvem: ThingSpeak
- Medição contínua da temperatura e umidade ambiente, bem como a velocidade atual do veículo e a distância em relação ao corredor da frente.
- Transmissão dos dados para o canal ThingSpeak.
- Visualização dos dados em tempo real através da plataforma ThingSpeak.
- Interface web para visualização dos dados (utilizando HTML, CSS e JavaScript).
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Código-fonte:
- Simulação do projeto utilizando o simulador Wokwi.
- Código para o microcontrolador ESP32 para coletar dados do sensor DHT22 e do Potênciometro e enviá-los para o ThingSpeak via Wi-Fi.
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ThingSpeak:
- Canal no ThingSpeak para receber, armazenar e exportar os dados de temperatura, umidade e velocidade.
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Interface Web:
- Uma página web com HTML, CSS e JavaScript para exibir os dados em tempo real, incluindo:
- Interface gráfica front-end, utilizando ícones, imagens e HTML semântico.
- Dados de temperatura.
- Dados de umidade.
- Dados da velocidade atual do veículo.
- Informações em tempo real atualizadas a cada 15 segundos.
- Uma página web com HTML, CSS e JavaScript para exibir os dados em tempo real, incluindo:
-
Hardware:
- Microcontrolador ESP32.
- Sensor DHT22.
- Potênciometro ou Velocímetro.
- Sensor Ultrassônico HC-SR04
- LED
- Buzzer
- Acesso à rede Wi-Fi.
-
Software:
- Arduino IDE ou similar para compilação do código ao ESP32 ou simulador para realizar o processamento dos dados (como Wokwi).
- Conta no ThingSpeak para criar e gerenciar o canal, bem como seus campos.
- Link do canal no ThingSpeak: Dashboard de Dados
- Bibliotecas Necessárias:
DHT- Biblioteca para o sensor DHT22.WiFi- Biblioteca para a conexão Wi-Fi.HTTPClient- Biblioteca para comunicação HTTP.
/*
------------------ FIAP --------------------
SPRINT 3 - TECH MAHINDRA
EDGE COMPUTING & COMPUTER SYSTEMS
Participantes:
Prof. Paulo Marcotti PF2150
Arthur Cotrick Pagani RM554510
Diogo Leles Franciulli RM558487
Felipe Sousa de Oliveira RM559085
Ryan Brito Pereira Ramos RM554497
*/
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 15 // Pino GPIO15 do ESP32 para o DHT22
#define DHTTYPE DHT22 // Tipo de sensor DHT (DHT22)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
#define POT_PIN 34 // Pino GPIO34 do ESP32 para o Potenciômetro
// Pinos do sensor ultrassônico
#define TRIGGER_PIN 5
#define ECHO_PIN 18
// Pinos do LED e Buzzer
#define ALERT_LED_PIN 2 // Pino GPIO2 do ESP32 para o LED Vermelho
#define BUZZER_PIN 4 // Pino GPIO4 do ESP32 para o Buzzer
// Credenciais
const char* ssid = "Wokwi-GUEST"; // Rede Wi-Fi
const char* password = ""; // Senha da rede Wi-Fi
const char* apiKey = "9S57D76C87Z162OP"; // API Key
const char* server = "http://api.thingspeak.com"; // Servidor ThingSpeak
void setup() {
Serial.begin(115200);
dht.begin();
// Configuração dos pinos
pinMode(POT_PIN, INPUT);
pinMode(TRIGGER_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
pinMode(ALERT_LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
// Inicialização do estado dos LEDs e Buzzer
digitalWrite(ALERT_LED_PIN, LOW);
digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
// Inicialização e loop de verificação da rede Wi-Fi
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.print("Conectando ao WiFi");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println(" conectado!");
}
void loop() {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
// Leitura dos sensores
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
int potValue = analogRead(POT_PIN); // Leitura do valor do Potenciômetro
float speed = map(potValue, 0, 4095, 0, 322); // Mapeamento do valor do potenciômetro para simular a velocidade de um carro da Fórmula E (0 a 322 km/h)
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Falha ao ler o sensor DHT22!");
return;
}
// Leitura do sensor ultrassônico
long duracao, distancia;
digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TRIGGER_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIGGER_PIN, LOW);
duracao = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
distancia = (duracao / 2) * 0.0344; // Conversão da distância em cm
// Controle do LED e Buzzer com base na distância
if (distancia <= 100) { // Distância crítica de 100 cm (1 metro)
// Mantém o LED aceso
digitalWrite(ALERT_LED_PIN, HIGH);
// Ativa o Buzzer
tone(BUZZER_PIN, 1000);
} else {
// Desliga o LED e o Buzzer quando a distância é maior que 100 cm
digitalWrite(ALERT_LED_PIN, LOW);
noTone(BUZZER_PIN);
}
// Envio de dados para o ThingSpeak
HTTPClient http;
String url = String(server) + "/update?api_key=" + apiKey + "&field1=" + String(t) + "&field2=" + String(h) + "&field3=" + String(speed);
http.begin(url);
int httpCode = http.GET();
if (httpCode > 0) {
String payload = http.getString(); // Resposta da requisição HTTP
Serial.println("Dados enviados ao ThingSpeak.");
Serial.print("Código HTTP: ");
Serial.println(httpCode);
Serial.println("Resposta: ");
Serial.println(payload);
} else {
Serial.print("Erro ao enviar dados. Código HTTP: ");
Serial.println(httpCode);
}
http.end();
} else {
Serial.println("WiFi não conectado. Tentando reconectar...");
}
// Espera 15 segundos para enviar a requisição novamente
delay(15000);
}- Crie uma conta no ThingSpeak.
- Crie um novo canal e anote sua respectiva API Key para uso no código do ESP32.
- Adicione três campos:
- Field1: Temperatura (°C)
- Field2: Umidade (%)
- Field3: Velocidade (km/h)
-
Arquivos:
index.html: Arquivo HTML para exibição dos dados.style.css: Arquivo CSS para estilização da página.script.js: Arquivo para tratamento dos dados recebidos da API key.
-
Link da Página: Monitoramento de Temperatura, Umidade e Velocidade
- Vídeo no YouTube
- Monitoramento de Temperatura, Umidade e Velocidade
- Simulador Wokwi
- Canal de Processamento de Dados
Gostaríamos de agradecer à FIAP, à Tech Mahindra e ao nosso professor pela oportunidade incrível de realizar esse projeto.
- Prof. Paulo Marcotti PF2150
- Arthur Cotrick Pagani RM554510
- Diogo Leles Franciulli RM558487
- Felipe Sousa de Oliveira RM559085
- Ryan Brito Pereira Ramos RM554497
Este projeto está licenciado sob a Licença MIT - veja o LICENSE para mais detalhes.
