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SISTEMAS EMBARCADOS PARA
IOT
Prof.Herculano De Biasi
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 Sistemas Embarcados
 Estudo de Caso: Dimmer Digital com Arduino
 Estudo de Caso: Peneira Autonivelante
 Plataformas Atuais
 Arduino
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 Controle de Intensidade de Corrente Alternada
 http://blog.eletronlivre.com.br/2010/09/
dimmer-futuristico-automacao.html
 http://blog.eletronlivre.com.br/2011/02/
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ATENÇÃO!!!
Este projeto trabalha com alta tensão e risco potencial de incêndio!
Nunca desenvolva sozinho nem deixe o aparelho ligado por muito tempo
Dimmer Digital com Arduino (2)
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Dimmer Digital com Arduino (3)
 Componentes:
 Sensor Infravermelho
 Opto acoplador (MOC3021)
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 Detector de passagem por
zero (opto acoplador 4N35)
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Dimmer Digital com Arduino (4)
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 Resistores:
 R1: 100 Ω
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 Mesmo sendo o R3 um resistor que dissipa 3W, ele esquenta muito e
corre o risco de incendiar se o equipamento permanecer ligado por muito
tempo
Dimmer Digital com Arduino (5)
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R5
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 O site SerialLink comercializa um shield chamado Dimmer AC Bivolt, com
funcionalidade idêntica
(http://www.seriallink.com.br/web/index.php?r=produtos%2Fplacamodulodi
mmerac)
 Note o resistor de 3W (verde) para evitar sobreaquecimento e risco de
incêndio
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Curitibanos, e desenvolvido com ele na empresa Comercial Cruz Ltda. de
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estimativa de produção de soja para safra 2015/2016 é de 3.011 kg/ha,
outro levantamento feito pela EMBRAPA, apontou desperdício na colheita
mecanizada de 4,2% da soja, ficando em média de 120 kg/ha
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float temperature;
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 Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
// Inicia ponte (bridge)
Bridge.begin();
// Inicia processo date
time = millis();
if (!date.running()) {
date.begin("date");
date.addParameter("+%D-%T");
date.run();
}
if (debug_mode == true) {
Serial.println("Setup complete. Waiting for sensor input...n");
}
}
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 Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún)
void loop() {
// Mede umidade e temperadura
humidity = dht.readHumidity();
temperature = dht.readTemperature();
// Mede nível de luz
int lightLevel = analogRead(A0);
if (debug_mode == true) {
Serial.println("nCalling the /Library/Google/Spreadsheets/AppendRow
Choreo...");
}
// Adiciona dados à planilha do Google Docs
runAppendRow(lightLevel, temperature, humidity);
// Repete a cada 10 minutos
delay(600000);
}
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Estudo de Caso: Automação Residencial com
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Estudo de Caso: Automação Residencial com
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 Montagem
Estudo de Caso: Automação Residencial com
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Estudo de Caso: Automação Residencial com
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RPi (8)
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Estudo de Caso: Automação Residencial com
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var http = require("http"), porta = 1234;
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Plataformas atuais de sistemas embarcados para IoT

  • 1. PLATAFORMAS ATUAIS DE SISTEMAS EMBARCADOS PARA IOT Prof.Herculano De Biasi UNOESC
  • 2.  Sistemas Embarcados  Estudo de Caso: Dimmer Digital com Arduino  Estudo de Caso: Peneira Autonivelante  Plataformas Atuais  Arduino  Raspberry Pi  BeagleBone  CubieBoard  Intel Galileo  Intel Edison  Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún  Estudo de Caso: Automação Residencial com Raspberry Pi Tópicos
  • 6.  Controle de Intensidade de Corrente Alternada  http://blog.eletronlivre.com.br/2010/09/ dimmer-futuristico-automacao.html  http://blog.eletronlivre.com.br/2011/02/ dimmer-digital-futuristico-com-arduino.html Dimmer Digital com Arduino (1)
  • 7. ATENÇÃO!!! Este projeto trabalha com alta tensão e risco potencial de incêndio! Nunca desenvolva sozinho nem deixe o aparelho ligado por muito tempo Dimmer Digital com Arduino (2)
  • 8.  Demo Dimmer Digital com Arduino (3)
  • 9.  Componentes:  Sensor Infravermelho  Opto acoplador (MOC3021)  Triac (BT138)  Potenciômetro  Detector de passagem por zero (opto acoplador 4N35)  Arduino Dimmer Digital com Arduino (4) TRIAC
  • 10.  Resistores:  R1: 100 Ω  R2: 2200 Ω  R3: 47K Ω de 3W  R4: 220 Ω  R5: 10K Ω  Mesmo sendo o R3 um resistor que dissipa 3W, ele esquenta muito e corre o risco de incendiar se o equipamento permanecer ligado por muito tempo Dimmer Digital com Arduino (5) R1 R2 R5 R4 R3
  • 11.  O site SerialLink comercializa um shield chamado Dimmer AC Bivolt, com funcionalidade idêntica (http://www.seriallink.com.br/web/index.php?r=produtos%2Fplacamodulodi mmerac)  Note o resistor de 3W (verde) para evitar sobreaquecimento e risco de incêndio Dimmer Digital com Arduino (6)
  • 12.  Funcionamento: Detecção da passagem por zero e interrupção do Arduino Dimmer Digital com Arduino (7)
  • 13.  Funcionamento: Controle do ângulo (tempo) de disparo do TRIAC Dimmer Digital com Arduino (8)
  • 14.  Projeto idealizado pelo acadêmico Sálvito Medeiros da UnC – Curitibanos, e desenvolvido com ele na empresa Comercial Cruz Ltda. de Curitibanos  Segundo dados da Conab (Companhia Nacional Abastecimento) a estimativa de produção de soja para safra 2015/2016 é de 3.011 kg/ha, outro levantamento feito pela EMBRAPA, apontou desperdício na colheita mecanizada de 4,2% da soja, ficando em média de 120 kg/ha Colheitadeira Autonivelante (1)
  • 18.  Componentes: Atuador Linear (Pistão com Potenciômetro) Colheitadeira Autonivelante (5)
  • 19.  Componentes: IMU (Unidade de Medição Inercial)  Acelerômetro + Giroscópio + Magnetômetro Colheitadeira Autonivelante (6)
  • 20.  Componentes: Joystick, LCD, chaves fim-de-curso Colheitadeira Autonivelante (7)
  • 21. Plataforma Arduino (1)  Severino: Arduino Uno
  • 22. Plataforma Arduino (2)  Arduino Mega ADK: Utilizado para desenvolvimento Android
  • 24. Plataforma Arduino (4)  Arduino TRE: Ainda não lançado
  • 25.  Severino: Arduino nacional Plataforma Arduino (5)
  • 26.  Arduino na protoboard Plataforma Arduino (5)
  • 27.  Raspberry Pi Modelo A  256 MB de RAM, compartilhada com a GPU  1 portas USB  Sem porta ethernet Plataforma Raspberry Pi (1)
  • 28.  Raspberry Pi Modelo B+  4 portas USB em vez de 2 portas  40 GPIO em vez de 26 (as primeiras 26 portas condizem com as originais)  MicroSD card em vez dos SD cards maiores Plataforma Raspberry Pi (2)
  • 29.  Raspberry Pi 2 Modelo B  SoC Broadcom BCM2836  Quad-core ARM Cortex-7 / CPU: 900MHz  GPU Broadcom VideoCore IV  Memória RAM: 1GB Plataforma Raspberry Pi (3)
  • 32.  Display LCD com Touch Screen Plataforma BeagleBone (2)
  • 33.  Cubiboard 1 Plataforma CubieBoard (1)
  • 34.  Cubie Truck Plataforma CubieBoard (2)
  • 35.  Galileo Geração 2 Plataforma Intel Galileo (1)
  • 36.  Desenvolvimento com Visual Studio Plataforma Intel Galileo (2)
  • 37.  Dual-Core Silvermont Atom 500MHz + Quark 100MHz  1GB LPDDR3 e 4GB eMMC  WiFi 2.4/5GHz 802.11a/b/g/n  Bluetooth 4.0  Yocto Linux v1.6 Plataforma Intel Edison (1) Dimensões do Módulo
  • 39.  Arduino Breakout Kit Plataforma Intel Edison (3)
  • 40.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (1)
  • 41.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (2)
  • 42.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (3)
  • 43.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (4)
  • 44.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (5)
  • 45.  Fonte: Sparkfun (2015) Comparativo (6)
  • 46.  Hardware – Arduino Yún: Combina um Arduino clássico (Leonardo, baseado no processador Atmega32U4) com um SoC WiFi rodando Linino, um sistema GNU/Linux MIPS baseado no OpenWrt Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (1)
  • 47.  Hardware: Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (2)
  • 48.  Gerenciamento web: http://arduino.local Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (3)
  • 49.  Aceso via SSH: ssh root@myYun.local Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (4)
  • 50.  Upload via porta serial ou rede sem fio Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (5)
  • 51.  Monitoramento de temperatura e luminosidade Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (6)
  • 52. Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (7)
  • 53.  Biblioteca: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library  O código abaixo serve para testar a leitura do sensor (ligado ao pino 8 do Arduino) Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (8)
  • 54.  Crie uma conta no Temboo para utilizar bibliotecas de IoT – https://temboo.com/ Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (9)
  • 55.  A aba Activity mostra um dashboard com o número de chamadas à API Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (10)
  • 56.  Crie uma aplicação chamada aplicacaoYun Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (11)
  • 57.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) #include <Bridge.h> #include <Temboo.h> #include <Process.h> // Informação sobre a conta no Temboo #include "ContaTemboo.h" // Variáveis int lightLevel; float humidity; float temperature; unsigned long time; // Processo para obter as medições de tempo Process date; // Dados da conta no Google Docs const String GOOGLE_USERNAME = "herculano.debiasi"; const String GOOGLE_PASSWORD = "blablabla"; const String SPREADSHEET_TITLE = "Yun"; Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (12)
  • 58.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) #include "DHT.h" // Sensor de umidade e temperatura #define DHTPIN 8 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); boolean debug_mode = true; void setup() { // Inicializa Serial if (debug_mode == true) { Serial.begin(115200); delay(4000); while (!Serial); } // Inicializa sensor DHT dht.begin(); Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (13)
  • 59.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) // Inicia ponte (bridge) Bridge.begin(); // Inicia processo date time = millis(); if (!date.running()) { date.begin("date"); date.addParameter("+%D-%T"); date.run(); } if (debug_mode == true) { Serial.println("Setup complete. Waiting for sensor input...n"); } } Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (14)
  • 60.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) void loop() { // Mede umidade e temperadura humidity = dht.readHumidity(); temperature = dht.readTemperature(); // Mede nível de luz int lightLevel = analogRead(A0); if (debug_mode == true) { Serial.println("nCalling the /Library/Google/Spreadsheets/AppendRow Choreo..."); } // Adiciona dados à planilha do Google Docs runAppendRow(lightLevel, temperature, humidity); // Repete a cada 10 minutos delay(600000); } Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (15)
  • 61.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) // Inicia ponte (bridge) Bridge.begin(); // Inicia processo date time = millis(); if (!date.running()) { date.begin("date"); date.addParameter("+%D-%T"); date.run(); } if (debug_mode == true) { Serial.println("Setup complete. Waiting for sensor input...n"); } } Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (16)
  • 62.  Código (adaptado do livro Internet of Things with the Arduino Yún) void loop() { // Mede umidade e temperadura humidity = dht.readHumidity(); temperature = dht.readTemperature(); // Mede nível de luz int lightLevel = analogRead(A0); if (debug_mode == true) { Serial.println("nCalling the /Library/Google/Spreadsheets/AppendRow Choreo..."); } // Adiciona dados à planilha do Google Docs runAppendRow(lightLevel, temperature, humidity); // Repete a cada 10 minutos delay(600000); } Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (17)
  • 63.  Crie uma planilha no Google Docs (ou Google Drive) Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (18)
  • 64.  A planilha deverá ter as colunas abaixo Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (19)
  • 65.  Planilha sendo preenchida Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (20)
  • 66.  Gráfico gerado pelo Google Sheets Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (21)
  • 67.  Log do Temboo Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (22)
  • 68.  Processo ‘bridge’ rodando Estudo de Caso: IoT com Arduino Yún (23)
  • 69.  Domótica Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (1)
  • 70.  Baseado no TCC “Automação Residencial com Raspberry Pi” do Rodrigo Batistello (curso de Sistemas de Informação da Unoesc Chapecó - https://www.youtube.com/watch?v=4PhAngSLeHo ) Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (2)
  • 71.  Maquete em MDF Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (3)
  • 72.  Montagem Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (4)
  • 73.  Montagem Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (5)
  • 74.  Componentes:  Raspberry Pi  Placa de automação  LEDs e resistores  Sensor de chuva  Sensor PIR (presença)  Sensor de alarme magnético  Temperatura (AM2302)  Umidade (AM2302)  Alarme residencial  Sirene de alarme  Sensor LDR (luminosidade)  Quadro VDI para fixação dos componentes  Fonte de 12 V (alarme)  Fonte de 5 V (LEDS) Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (6)
  • 75.  Shield de Automação (http://www.projetoarduino.com.br/raspberry-shield- de-automacao-residencial-p78) Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (7)
  • 76.  Sensor de alarme residencial, LED e LDR Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (8)
  • 77. Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (9)  Demo (ligar pra casa e pedir ajuda pra minha irmã )
  • 78.  Software:  AndroidStudio  Python  Sockets  Node.js  XML  MySQL Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (10)
  • 79.  Sockets: Implementação em Python ou Node.js Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (11)
  • 80. Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (12)
  • 81.  Exemplo em Python Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (13) Servidor Cliente
  • 82.  Exemplo em Node.js Estudo de Caso: Automação Residencial com RPi (14) var http = require("http"), porta = 1234; var servidor = http.createServer(function(request, response){ response.writeHeader(200, {"Content-Type": "text/plain"}); response.write("Hello HTTP!"); response.end(); }); servidor.listen(porta); console.log("Servidor Rodando na porta "+porta+"nLançar http://localhost:"+porta);