{"id":5463,"date":"2020-07-24T15:54:12","date_gmt":"2020-07-24T18:54:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/?p=5463"},"modified":"2020-07-24T15:57:35","modified_gmt":"2020-07-24T18:57:35","slug":"estacao-meteorologica-simples-com-bme280-e-esp32-com-ip-fixo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.usinainfo.com.br\/blog\/estacao-meteorologica-simples-com-bme280-e-esp32-com-ip-fixo\/","title":{"rendered":"Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples com BME280 e ESP32 com IP Fixo"},"content":{"rendered":"

Uma Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples \u00e9 mais f\u00e1cil de ser obtida do que imaginamos, sabemos o qu\u00e3o importante \u00e9 o monitoramento de dados em nossos projetos e o monitoramento em tempo real das condi\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas n\u00e3o pode depender de verificadores externos.<\/p>\n

\"Esta\u00e7\u00e3o<\/a>

Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples com ESP32 + BME280<\/p><\/div>\n

Para a obten\u00e7\u00e3o de dados da nossa Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica utilizaremos apenas um produto, o BME280, por isto que a chamamos de simples, por\u00e9m mesmo que utilizando apenas um sensor, poderemos captar temperatura, umidade, press\u00e3o e altitude.<\/p>\n

Este projeto utiliza ainda um ESP32 como dispositivo de controle, o qual se conecta facilmente atrav\u00e9s da rede WiFi e cria um servidor Web espec\u00edfico para o nosso projeto. Normalmente os projetos utilizam IP din\u00e2mico, por\u00e9m para o projeto de hoje iremos utilizar um IP Fixo (IP Ext\u00e1tico).<\/p>\n

Desta maneira, quando qualquer dispositivo acessar o IP especificado no projeto, desde que conectado na mesma rede, ir\u00e1 conseguir verificar as informa\u00e7\u00f5es disponibilizadas pelo sensor.<\/p>\n

 <\/p>\n

Sensor de Temperatura, Umidade e Press\u00e3o BME280<\/strong><\/h2>\n

O BME280 \u00e9 o Sensor base do M\u00f3dulo que iremos utilizar, \u00e9 um sensor de temperatura, umidade e press\u00e3o com tens\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o de 3,3 a 5V, o que lhe torna um produto ideal para ser utilizado tanto com ESP32 quanto com Arduino.<\/p>\n

\"BME280<\/a>

BME280 \u2013 Sensor de Temperatura Umidade e Press\u00e3o<\/p><\/div>\n

Ao utilizar um sistema de comunica\u00e7\u00e3o I2C simples de dois fios, o M\u00f3dulo BME280 consegue comunicar diversos dados simultaneamente e nos proporciona verifica\u00e7\u00f5es de temperatura de -40\u00baC a 80\u00baC com precis\u00e3o de +\/- 1\u00b0C, umidades de 0 a 100% com precis\u00e3o de +\/- 3% e press\u00f5es de 330 a 1100hPa com precis\u00e3o de +\/- 1hPa.<\/p>\n

O seu sistema de verifica\u00e7\u00e3o de press\u00e3o \u00e9 t\u00e3o preciso que atrav\u00e9s deste, por exemplo, podemos calcular tamb\u00e9m a altitude do local instalado de acordo com o n\u00edvel do mar e a sua precis\u00e3o \u00e9 de +\/- 1 metro.<\/p>\n

 <\/p>\n

IP Fixo \/ IP Est\u00e1tico no ESP32<\/strong><\/h2>\n

A sigla IP (Internet Protocol) trata-se de um Protocolo de Internet utilizado para determinar atrav\u00e9s de uma sequ\u00eancia num\u00e9rica o local de um computador ou celular, por exemplo, em uma rede privada.<\/p>\n

\"Protocolo<\/a>

Protocolo de Internet \u2013 IP Fixo com ESP32<\/p><\/div>\n

A rede de internet \u00e9 toda baseada em endere\u00e7os IP, cada computador conectado \u00e0 rede possui um endere\u00e7o e inclusive sites possuem endere\u00e7os IP espec\u00edficos para a armazenagem de dados.<\/p>\n

Ao utilizarmos o ESP32 em nosso projeto, sempre que o reinicializarmos ou at\u00e9 mesmo quando ocorrem quedas de energia, o m\u00f3dulo pode ser atualizado com um novo endere\u00e7o de IP, por isto que muitos optam pela utiliza\u00e7\u00e3o de IP Fixo.<\/p>\n

Quando trabalhamos com IP Fixo temos outras vari\u00e1veis que complementam o simples funcionamento do IP, como por exemplo, o Gateway, M\u00e1scara de Rede e Endere\u00e7os DNS que s\u00e3o fundamentais para o funcionamento final do c\u00f3digo.<\/p>\n

 <\/p>\n

Produtos Usados no Projeto<\/strong><\/h2>\n

NodeMCU ESP32 Iot com WiFi e Bluetooth – 38 Pinos<\/a><\/p>\n

Sensor de Press\u00e3o, Umidade e Temperatura BME280<\/a><\/p>\n

Jumper para Protoboard Macho-Macho 10cm<\/a><\/p>\n

Protoboard 400 Pontos para Montagem de Projetos<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Esquema de Liga\u00e7\u00e3o da Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples<\/strong><\/h2>\n

O esquema de liga\u00e7\u00e3o do projeto \u00e9 extremamente simplificado, contando com apenas 4 fios e uma comunica\u00e7\u00e3o I2C, o m\u00f3dulo BME280 assegura uma comunica\u00e7\u00e3o de diferentes dados de maneira simples e precisa.<\/p>\n

\"Esquema<\/a>

Esquema de Liga\u00e7\u00e3o Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples<\/p><\/div>\n

Utilizando apenas 3,3V para alimenta\u00e7\u00e3o o BME280 n\u00e3o necessita de sistemas de divisor de tens\u00e3o para seus dados, uma das vantagens do sistema de comunica\u00e7\u00e3o I2C, seu suporte a tens\u00f5es tanto de 3,3V quanto 5V.<\/p>\n

 <\/p>\n

C\u00f3digo de Funcionamento da Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples<\/strong><\/h2>\n

O c\u00f3digo de funcionamento da Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica \u00e9 parcialmente complexo, possui um n\u00famero mais elevado de bibliotecas e possui tamb\u00e9m diversas vari\u00e1veis HTML que n\u00e3o vimos em projetos com Arduino, mas que s\u00e3o fundamentais quando criamos um servidor web.<\/p>\n

Mesmo sendo algumas das bibliotecas as originais instaladas junto ao pr\u00f3prio ESP32, outras como as respons\u00e1veis pelo funcionamento do BME280 precisam ser inclu\u00eddas antes de carregarmos o c\u00f3digo, dentre elas as seguintes:<\/p>\n

Adafruit_Sensor.h \u2013 DOWNLOAD AQUI.<\/a><\/p>\n

Adafruit_BME280.h \u2013 DOWNLOAD AQUI<\/a>.<\/p>\n

Abaixo segue c\u00f3digo completo da Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples com ESP32 e BME280:<\/p>\n

\/\/ Bibliotecas necess\u00e1rias para o Projeto\r\n#include <WiFi.h>\r\n#include <WebServer.h>\r\n#include <Wire.h>\r\n#include <Adafruit_Sensor.h>\r\n#include <Adafruit_BME280.h>\r\n\r\n#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)\r\n\r\nAdafruit_BME280 bme;\r\n\r\nfloat temperatura, umidade, pressao, altitude;\r\n\r\n\/\/ Nome da rede e senha para conex\u00e3o\r\nconst char* ssid\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 = \"NOME DA REDE\";\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \/\/ Inserir dados de Rede\r\nconst char* senha\u00a0\u00a0\u00a0 = \"SENHA\";\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\/\/ Inserir dados de Rede\r\n\r\nWebServer server(80);\r\n\r\n\/\/ Informa\u00e7\u00f5es de acesso para rede de internet \/ IP Fixo\r\nIPAddress local_IP(192, 168, 0, 100);\r\nIPAddress gateway(192, 168, 0, 1);\r\nIPAddress subnet(255, 255, 255, 0);\r\n\r\nIPAddress primaryDNS(8, 8, 8, 8);\r\nIPAddress secondaryDNS(8, 8, 4, 4);\r\n\r\nvoid setup() {\r\n\u00a0 Serial.begin(115200);\r\n\u00a0 delay(100);\r\n\r\n\u00a0 if (!WiFi.config(local_IP, gateway, subnet, primaryDNS, secondaryDNS)) {\r\n\u00a0\u00a0\u00a0 Serial.println(\"STA Failed to configure\");\r\n\u00a0 }\r\n\r\n\u00a0 bme.begin(0x76);\r\n\r\n\u00a0 Serial.println(\"Conectando a \");\r\n\u00a0 Serial.println(ssid);\r\n\r\n\u00a0 \/\/Conecta \u00e0 Rede Wifi indicada anteriormente\r\n\u00a0 WiFi.begin(ssid, senha);\r\n\r\n\u00a0 while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {\r\n\u00a0\u00a0\u00a0 delay(1000);\r\n\u00a0\u00a0\u00a0 Serial.print(\".\");\r\n\u00a0 }\r\n\r\n\u00a0 Serial.println(\"\");\r\n\u00a0 Serial.println(\"WiFi conectado ..!\");\r\n\u00a0 Serial.print(\"IP obtido: \");\r\n\u00a0 Serial.println(WiFi.localIP());\r\n\r\n\u00a0 server.on(\"\/\", handle_OnConnect);\r\n\u00a0 server.onNotFound(handle_NotFound);\r\n\r\n\u00a0 server.begin();\r\n\u00a0 Serial.println(\"Servidor HTTP iniciado\");\r\n}\r\n\r\nvoid loop() {\r\n\u00a0 server.handleClient();\r\n}\r\n\r\nvoid handle_OnConnect() {\r\n\u00a0 temperatura = bme.readTemperature();\r\n\u00a0 umidade = bme.readHumidity();\r\n\u00a0 pressao = bme.readPressure() \/ 100.0F;\r\n\u00a0 altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);\r\n\u00a0 server.send(200, \"text\/html\", SendHTML(temperatura, umidade, pressao, altitude));\r\n}\r\n\r\nvoid handle_NotFound() {\r\n\u00a0 server.send(404, \"text\/plain\", \"Not found\");\r\n}\r\n\r\n\/\/ Informa\u00e7\u00f5es da p\u00e1gina Web criada\r\nString SendHTML(float temperatura, float umidade, float pressao, float altitude) {\r\n\u00a0 String ptr = \"<!DOCTYPE html> <html>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<head><meta name=\\\"viewport\\\" content=\\\"width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=no\\\">\\n\";\r\n\r\n\/\/ T\u00edtulo da Guia da Web.\r\n\u00a0 ptr += \"<title>ESP32 + BME280<\/title>\\n\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ Configura\u00e7\u00f5es de cor e padr\u00f5es de exibi\u00e7\u00e3o\r\n\u00a0 ptr += \"<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"body{margin-top: 50px;} h1 {color: #444444;margin: 50px auto 30px;}\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"p {font-size: 24px;color: #444444;margin-bottom: 10px;}\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<\/style>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<\/head>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<body>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<div id=\\\"webpage\\\">\\n\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ T\u00edtulo impresso na P\u00e1gina Web Criada\r\n\u00a0 ptr += \"<h1>ESP32 + BME280<\/h1>\\n\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ Informa\u00e7\u00f5es de Temperatura\r\n\u00a0 ptr += \"<p>Temperatura: \";\r\n\u00a0 ptr += temperatura;\r\n\u00a0 ptr += \"&deg;C<\/p>\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ Informa\u00e7\u00f5es de Umidade\r\n\u00a0 ptr += \"<p>Umidade: \";\r\n\u00a0 ptr += umidade;\r\n\u00a0 ptr += \"%<\/p>\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ Informa\u00e7\u00f5es de Press\u00e3o\r\n\u00a0 ptr += \"<p>Pressao: \";\r\n\u00a0 ptr += pressao;\r\n\u00a0 ptr += \"hPa<\/p>\";\r\n\r\n\u00a0 \/\/ Informa\u00e7\u00f5es de altitude\r\n\r\n\u00a0 ptr += \"<p>Altitude: \";\r\n\u00a0 ptr += altitude;\r\n\u00a0 ptr += \"m<\/p>\";\r\n\u00a0 ptr += \"<\/div>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<\/body>\\n\";\r\n\u00a0 ptr += \"<\/html>\\n\";\r\n\u00a0 return ptr;\r\n}<\/pre>\n
Entes de gravarmos o c\u00f3digo no Arduino, por\u00e9m alguns itens devem ser alterados de acordo com a rede de internet ao qual ser\u00e1 utilizado, dentre eles o nome da rede (SSID) e a Senha da mesma.<\/p>\n
\/\/ Nome da rede e senha para conex\u00e3o\r\nconst char* ssid\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 = \"NOME DA REDE\";\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \/\/ Inserir dados de Rede\r\nconst char* senha\u00a0\u00a0\u00a0 = \"SENHA\";\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \/\/ Inserir dados de Rede<\/pre>\n
Vale ressaltar que o nome de rede deve ser digitado tal qual o utilizado pela sua rede, respeitando os caracteres min\u00fasculos, mai\u00fasculos e especiais que comp\u00f5em o mesmo.<\/p>\n
Por fim, outra mudan\u00e7a que precisamos realizar no c\u00f3digo \u00e9 a de endere\u00e7os IP, gateway e demais informa\u00e7\u00f5es elencadas abaixo:<\/p>\n
\/\/ Informa\u00e7\u00f5es de acesso para rede de internet \/ IP Fixo\r\nIPAddress local_IP(192, 168, 0, 100);\r\nIPAddress gateway(192, 168, 0, 1);\r\nIPAddress subnet(255, 255, 255, 0);\r\n\r\nIPAddress primaryDNS(8, 8, 8, 8);\r\nIPAddress secondaryDNS(8, 8, 4, 4);<\/pre>\n
Ao utilizarmos um endere\u00e7o de IP Fixo, precisamos verificar se este est\u00e1 dispon\u00edvel na rede local, ent\u00e3o se certifique de que nenhum outro dispositivo esteja utilizando este mesmo endere\u00e7o para evitar algum erro de comunica\u00e7\u00e3o ap\u00f3s a compila\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Tendo todos os passos acima verificados e preenchidos de acordo com a sua rede local de internet, j\u00e1 podemos compilar o c\u00f3digo e testar o nosso projeto.<\/p>\n
Ap\u00f3s carregar o c\u00f3digo e abrir o monitor serial, certifique-se de estar configurado na velocidade de 115200 para a exibi\u00e7\u00e3o dos dados, ap\u00f3s isto, basta dar um reset no m\u00f3dulo microcontrolador que ser\u00e3o exibidas as informa\u00e7\u00f5es de conex\u00e3o assim como demonstrado abaixo:<\/p>\n
\"Confirma\u00e7\u00e3o<\/a>
Confirma\u00e7\u00e3o de Conex\u00e3o junto ao Monitor Serial do Arduino IDE<\/p><\/div>\n
Estando tudo ok no c\u00f3digo e tendo a exibi\u00e7\u00e3o dos dados acima com a devida confirma\u00e7\u00e3o de conex\u00e3o e inicializa\u00e7\u00e3o do servidos, j\u00e1 podemos utilizar o IP junto ao navegador para verificarmos as informa\u00e7\u00f5es do nosso projeto.<\/p>\n
\"Valores<\/a>
Valores exibidos na p\u00e1gina Web criada para a Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples<\/p><\/div>\n
Os valores s\u00e3o exibidos e poder\u00e3o ser verificador por qualquer dispositivo conectado \u00e0 rede WiFi configurada, lembrando que caso esteja utilizando a internet m\u00f3vel do seu smartphone, por exemplo, o IP n\u00e3o ir\u00e1 exibir os valores.<\/p>\n
 <\/p>\n
Conclus\u00e3o<\/strong><\/h2>\n
A Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples \u00e9 um projeto bastante pr\u00e1tico e possui um resultado preciso, ao obter valores b\u00e1sicos do clima como temperatura e umidade do Ar. Desta maneira, pode ser aplicado em ambientes internos e externos de acordo com as necessidades de adapta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Al\u00e9m da Temperatura e da Umidade, este sensor verifica tamb\u00e9m a Press\u00e3o Atmosf\u00e9rica do local instalado e consequentemente possibilita a leitura da sua altura em rela\u00e7\u00e3o ao n\u00edvel do Mar, um dado que particularmente surpreende devido aos seus valores.<\/p>\n
\u00c9 um projeto de f\u00e1cil conex\u00e3o, simples compreens\u00e3o de software e que pode auxiliar em diversos par\u00e2metros, assim como ser integrado com outros projetos e produtos para complementar ainda mais a Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica e criar um modelo completo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Uma Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica Simples \u00e9 mais f\u00e1cil de ser obtida do que imaginamos, sabemos o qu\u00e3o importante \u00e9 o monitoramento de dados em nossos projetos e o monitoramento em tempo real das condi\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas n\u00e3o pode depender de verificadores externos. Para a obten\u00e7\u00e3o de dados da nossa Esta\u00e7\u00e3o Meteorol\u00f3gica utilizaremos apenas um produto, o BME280, por isto que a chamamos de simples, por\u00e9m mesmo que utilizando apenas um sensor, poderemos captar temperatura, umidade, press\u00e3o e altitude. Este projeto utiliza ainda um ESP32 como dispositivo de controle, o qual se conecta facilmente atrav\u00e9s da rede WiFi e cria um servidor Web espec\u00edfico para o nosso projeto. 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