Meu Aquário Conectado

Estou finalizando a terceira versão do meu aquário conectado, pois uma coisa chata de ter uma aquário é ficar ligando e desligando as luzes, bem como monitorar a a temperatura da água e colocar ração.

Primeira versão

Dessa forma a minha primeira experiência foi utilizar um Arduíno para automatizar, porém foi muito trabalhoso, pois eu queria que as luzes ligassem e desligassem em horas exatas, foi uma experiência legal. 

Essa montagem foi feita apenas em uma protoboard com os seguintes recursos: 

• leitura de temperatura da água;
• acionamento da bomba de ar;
• acionamento da luz;
• acionamento do aquecedor;
• acionamento de um motor servo para liberar ração;
• um sensor de ultrassom para detectar quando alguém chegava perto do aquário;
• um visor de 16x2;
• um receptor e um transmissor de radio frequência de 433Mhz; e
• dois botões.

Encontrei algumas dificuldades desse projeto,  a primeira foi uma montagem na protoboard é ruim e fica muito feio para utilizar definitivamente, isso deve ser feito apenas para sua finalizada: protótipo, a segunda foi problemas na programação, o código começou a ficar muito grande, tive que começar a me preocupar em otimizar o código, porém essa lógica de controlar os sensores e atuadores começou a ficar complexa, por último tinha problemas com o relógio, pois as vezes não sincronizava direito ou o relógio atrasava devido a não tem um shield específico para isso, além disso o visor também dava alguns erros.

Desenvolvimento da versão atual

Na versão atual eu preferi simplificar esse projeto, para isso irei utilizar um ESP8266 ESP-12 que já vem com WIFI, dessa forma não irei mais utilizar um Arduino nem será mais necessário o par de receptor/transmissor de rádio frequência de 433Mhz. 

Logo, resolvi também remover,  para que seja mais fácil de manter, o visor, os botões e o servo, que no lugar desse último será utilizado um aparelho de ração automática  que será adaptado. Quanto ao sensor ultrassom, foi trocado por um Mine Sensor de Movimento PIR.

A luz foi substituída por um fita LED, dessa forma será possível controlar a cor da luz bem como seu brilho.

O módulo do aquário terá o mínimo de inteligência necessário, pois todo o controle será feito por um framework de automação Home Assistant rodando em um Raspberry Pi (RPI).

Hardware

O hardware do módulo terá os seguintes atuadores/sensores:

• 2 relés para acionar a bomba de ar e aquecedor);
• 3 Transistores para fita LED;
• 1 Transistor para acionar a ração;
• 1 Mine Sensor de Movimento PIR; e
• 1 Sensor de temperatura ds18b20.

Resolvi fazer o hardware em um placa em versão final, chega de protoboard para versão final, dessa forma segue abaixo o código fonte e o esquema de montagem da placa, bem como alguma imagens, no próximo post eu comento mais sobre seu funcionamento.

Placa do circuito: https://github.com/jonathasfujii/aquario_conectado_hw

Software

O código ainda ainda está sendo finalizando, porém até o momento já está implementado o acionamento da luz em fita LED sendo possível controlar a cor e o brilho. Também já está implementado a leitura do sensor de temperatura.

Código fonte do ESP8266: https://github.com/jonathasfujii/aquario_conectado

Interface (Central de Controle)

Toda a comunicação entre o módulo do aquário e Home Assistant no Raspberry PI está sendo realizado por WIFI utilizando o protocolo MQTT, em outros posts irei falar como esse protocolo e sua instalação.

Dessa forma o framework de automação Home Assistant, que é implementado em Python, está rodando no RPI com a distribuição Raspbian, que é um otimização do Debian. Juntamente no RPI está rodando um broaker MQTT - Mosquitto.