AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL UTILIZANDO ARDUINO E · PDF filecurso de engenharia da computaÇÃo roberto augusto freitas campos automaÇÃo residencial utilizando arduino e aplicaÇÃo

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  • CENTRO UNIVERSITRIO DE BRASLIA- UniCEUB

    FACULDADE DE TECNOLOGIA E CINCIAS SOCIAIS APLICADAS FATECS

    CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAO

    ROBERTO AUGUSTO FREITAS CAMPOS

    AUTOMAO RESIDENCIAL UTILIZANDO

    ARDUINO E APLICAO WEB

    BRASLIA DF

    1 SEMESTRE DE 2014

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    ROBERTO AUGUSTO FREITAS CAMPOS

    AUTOMAO RESIDENCIAL UTILIZANDO

    ARDUINO E APLICAO WEB

    Trabalho apresentado ao Centro Universitrio de

    Braslia (UniCEUB) como pr-requisito para a

    obteno de Certificado de Concluso de Curso de

    Engenharia de Computao.

    Orientador: Prof. MSc. Luciano Henrique Duque

    Braslia

    Junho, 2014

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    ROBERTO AUGUSTO FREITAS CAMPOS

    AUTOMAO RESIDENCIAL UTILIZANDO ARDUINO E APLICAO WEB

    Trabalho apresentado ao Centro

    Universitrio de Braslia

    (UniCEUB) como pr-requisito

    para a obteno de Certificado de

    Concluso de Curso de Engenharia

    de Computao. Orientador: Prof. Luciano Henrique

    Duque.

    Este Trabalho foi julgado adequado para a obteno do Ttulo de Engenheiro de Computao,

    e aprovado em sua forma final pela Faculdade de Tecnologia e Cincias Sociais Aplicadas -

    FATECS.

    ___________________________

    Prof. Abiezer Amarilia Fernandes

    Coordenador do Curso

    Banca Examinadora:

    ________________________

    Prof. Luciano Henrique Duque

    Mestre, UniCEUB

    ________________________

    Prof. Ingrid Maria Dittert

    Doutora, UniCEUB

    ________________________

    Prof. Nathaly Sarasty Narvez

    Mestra, UniCEUB

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    AGRADECIMENTOS

    Agradeo, acima de tudo, a Deus, que me concedeu a graa de chegar ao fim

    de mais um desafio em minha vida;

    Aos meus pais, Jos Augusto e Maria da Conceio, e s minhas irms,

    Fernanda e Lgia, pelo amor incondicional e pelo apoio prestado em momentos tristes

    e felizes, incentivando-me sempre ao crescimento pessoal e profissional;

    minha namorada e companheira de faculdade, Mayume, pelo

    companheirismo e pela compreenso de sempre e aos amigos de curso pela unio

    prestada para alcanar o objetivo conjunto da aprovao.

    Ao professor e orientador Prof. MSc. Luciano Henrique Duque, que com suas

    orientaes me proporcionou a realizao desse trabalho.

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    " Uma Comunidade Inteligente uma comunidade que fez um esforo consciente para usar a tecnologia da informao para transformar a vida e o trabalho dentro de seu territrio de forma significativa e fundamental, em vez de seguir uma forma incremental California Institute for Smart Communities, 2001.

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    SUMRIO

    CAPTULO 1 INTRODUO................................................................................................... 13

    1.1 - Motivao ..................................................................................................................... 14

    1.2 - Objetivos ....................................................................................................................... 14

    1.3 - Metodologia .................................................................................................................. 15

    1.4 - Resultados esperados .................................................................................................. 17

    1.5 - Organizao ................................................................................................................. 17

    CAPTULO 2 REFERENCIALTERICO ................................................................................. 19

    2.1 - Histrico da Automao Residencial ........................................................................... 19

    2.2 - Domtica ....................................................................................................................... 21

    2.3 - Automao Residencial: Realidade Hoje!.................................................................... 23

    2.4 - Sistemas Integrados ..................................................................................................... 23

    2.5 - Dispositivos Utilizados .................................................................................................. 24

    2.5.1 - A Plataforma Arduino ............................................................................................... 24

    2.5.1.1 - Arduino UNO ......................................................................................................... 25

    2.5.1.2 - Arduino Mega ........................................................................................................ 28

    2.5.1.3 - IDE e linguagem de programao ........................................................................ 31

    2.5.2 - Servidor Web ............................................................................................................ 32

    2.5.2.1 - Apache................................................................................................................... 33

    2.5.2.2 - Linguagem de Programao ................................................................................. 34

    2.5.3 NFC........... .............................................................................................................. 35

    2.5.4 - Rdio Frequncia (RF) ............................................................................................. 37

    2.5.5 Rel .......................................................................................................................... 38

    2.5.6 - Umidade do Solo ...................................................................................................... 39

    CAPTULO 3 DESENVOLVIMENTO....................................................................................... 41

    3.1 - Apresentao Geral do Projeto Proposto .................................................................... 41

    3.2 - Descrio das etapas do sistemas integrados com controle centralizado ................. 43

    3.2.1 - Servidor Web ............................................................................................................ 43

    3.2.2 - Central de Controles e Comandos ........................................................................... 44

    3.2.2.1 - Interruptor Digital ................................................................................................... 45

    3.2.2.2 - Controle de Iluminao por Dispositivos Mveis .................................................. 49

    3.2.2.3 - Acionamento do Porto Automtico ..................................................................... 51

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    3.3 - Descrio das Etapas do Sistema Autnomo ............................................................. 54

    3.3.1 - Sistema de Irrigao ................................................................................................ 55

    3.3.2 - Sistema de Filtragem da Piscina ............................................................................. 57

    3.3.3 - Sistema de Controle de Acesso ............................................................................... 60

    CAPTULO 4 Testes e resultados ......................................................................................... 63

    4.1 - Erro 1 ............................................................................................................................ 63

    4.2 - Erro 2 ............................................................................................................................ 66

    4.3 - Erro 3 ............................................................................................................................ 67

    4.4 - Erro 4 ............................................................................................................................ 67

    CAPTULO 5 Concluso ......................................................................................................... 69

    5.1 - Concluso ..................................................................................................................... 69

    5.2 - Sugestes para trabalhos futuros ................................................................................ 70

    REFERNCIAS ........................................................................................................................ 71

    APNDICE A Pgina inicial do servidor Web .................................................................. 73

    APNDICE B Cdigo do controlador central ................................................................... 77

    APNDICE C Cdigo do sistema autnomo de automao .......................................... 79

    APNDICE D Cdigo do leitor de NFC.............................................................................. 82

    APNDICE E Cdigo do interruptor digital ...................................................................... 84

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    LISTA DE FIGURAS

    FIGURA 2.1 ARQUITETURA CENTRALIZADA DOS EQUIPAMENTOS ........................... 22

    FIGURA 2.2 ARDUINO UNO ................................................................................................ 25

    FIGURA 2.3 ESQUEMA ELTRICO DO ARDUINO UNO REVISO 3 .............................. 27

    FIGURA 2.4 ARDUINO MEGA ............................................................................................. 28

    FIGURA 2.5 ESQUEMA ELTRICO DO ATMEGA 2560 .................................................... 31

    FIGURA 2.6 TRANSMISSOR E RECEPTOR RF - 433 MHZ .............................................. 38