Sistema de Controle de automação residencial

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Como pode ser visto nos trabalhos mencionados anteriormente a utilização de microcontroladores pode permitir a integração de diferentes tecnologias para a comunicação e controle de dispositivos. Sendo assim, este artigo apresenta a simulação do controle de circuitos residenciais usando uma interface em Java que se comunica através da porta serial com o arduino.

O trabalho está organizado como apresentado a seguir. A seção II aborda os conceitos e objetivos do trabalho desenvolvido. A seção III destaca a metodologia usada para a realização do trabalho, mostrando as etapas e o processo usado. A seção IV apresenta os resultados obtidos com o projeto e na seção V é realizada a discussão e contem as conclusões.

- Trabalho desenvolvido

O desenvolvimento tecnológico está cada vez mais a serviço do ser humano, buscando propiciar uma melhor qualidade de vida. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver uma simulação de um sistema de automação residencial com algumas funções básicas, tais como: ligar e desligar luzes, ligar e desligar o ventilador e uma bomba hidráulica, ler a temperatura e a luminosidade do ambiente por meio de uma interface Java em comunicação com o arduino. Sendo as lâmpadas três LEDS (1 vermelho, 1 amarelo e 1 verde), o ventilador um Cooler, a bomba hidráulica um motor DC, dois sensores um para a leitura da temperatura e outro para a luminosidade do ambiente.

Como dito, para o acionamento das atividades propostas no projeto será utilizado um microcontrolador Arduino que interaja com uma interface java. Com esta, o usuário poderá realizar de forma segura o acesso aos comandos de automação, já que só poderá acessá-los por meio de uma senha administrativa pré-determinada na programação, no qual somente os usuários que tem acesso a ela poderá acionar os dispositivos da residência.

Assim, feito o login, o usuário por meio da interface java poderá acessar os status dos dispositivos, se estão ligados ou desligados. Para que ocorra a inversão do status o usuário deverá apertar o botão correspondente ao dispositivo no painel da interface.

Desta forma, através da interface Java, é possível enviar sinais para a placa Arduino para acionar os dispositivos e realizar a leitura dos sensores.

- Metodologia

Como apresentado na seção anterior este projeto tem como um dos seus principais objetivos permitir que um usuário devidamente credenciado possa interagir com os circuitos de uma residência utilizando um computador, para este fim foi desenvolvido a interface em Java na qual estão disponíveis algumas funções, a figura 1 mostra a tela inicial do sistema onde o usuário deve realizar o login. Uma vez confirmado que a senha e o login passados conferem com a senha do sistema, então a interface passa a mostra a tela de controle do sistema (Figura 2). Para a construção da aplicação java foi utilizado duas classes, uma que herda de JFrame para a construção da interface e para realizar a comunicação com a porta serial, a outra classe foi criada para interpretar as informações que chegam pela porta serial e separar elas de acordo com o protocolo estabelecido para a comunicação entre o arduino e a aplicação.

[pic 1]

- Tela de login da aplicação Java

[pic 2]

- Tela de controle do sistema.

Como pode ser observada a tela de controle esta dividida em duas abas: Status do sistema e Controle do sistema. A primeira mostrar as informações referentes a todos os status dos componentes, estas informações chegam pela porta serial e são interpretadas pela aplicação e então disponibilizas para o usuário. A segunda permite que o usuário altere o estado dos componentes ao clicar em um dos botões presentes na interface, quando isso ocorre à aplicação envia para o arduino através da porta serial um caractere que será então lido e interpretado pelo arduino para que então seja realizado o comando.

Os circuitos controlados pelo arduino são mostrado na figura 3, de acordo com as informações que vem pela porta serial o arduino alterar o status dos componentes. E o arduino tem uma função que recebe as informações dos componentes e armazena em variáveis que depois são enviadas pela porta serial, na ordem e com o caractere separado estabelecido no protocolo de comunicação. Estas informações então são usadas pela interface.

[pic 3]

- Arduino e os componentes controlados.

- Resultados

O projeto de automação residencial conseguiu satisfazer os resultados esperados, na elaboração de requisitos. Através de simulação foi garantido ao usuário a possibilidade de controle e acesso por meio de login e senha já cadastrados, o sistema não permite a entrada de um usuário não autorizado, o que garante a sua segurança. Por meio da interface gráfica feita no Java e aplicada na plataforma do arduino, o usuário pode manipular os dispositivos de uma casa como o ventilador (ligar/desligar), bomba hidráulica (ligar/desligar), acender e apagar as luzes e controle de temperatura, periféricos utilizados à simulação do projeto.

- Conclusões

O formato do artigo deve ser A4, coluna-dupla, 10pt, lado-único, e possuir no mínimo de 03 páginas. O Resumo e Abstract devem ter no máximo 100 palavras cada um.

Referências

- M. Schwartz, “Arduino Home Automation Projects”. Packt Publishing, 2014.

- S. Monk, “30 Arduino Project for the Evil Genius”. McGraw-Hill companies, 2010.

- M. Banzi, “Getting Started with Arduino”. O’Kelly, 2009.

- A. Brugnari, L. H. M. Maestrelli, “Automação via web”. Pontifícia Universidade Católica do Paraná, 2010.

- M. Marchesan, “Sistema de monitoramento residencial utilizando a plataforma arduino”. Universidade Federal de Santa Maria, 2012.

- B. R. S. da Silva, “Sistema de automação residencial de baixo custo para redes sem fio”. UFRS, 2014.

- R. Oliveira Neto, “Automação de iluminação residencial utilizando microcontrolador arduino e tablete Ipad via wifi”. UniCEUB, 2011.

- E. C. B. F. dos Santos,