Desenvolvimento

Como existem inúmeras formas e ferramentas para o desenvolvimento do projeto e como objetivo é o desenvolvimento com o baixo custo utilizamos ferramentas Open Source para tal feito.

Um dos objetivos é poder controlar e saber se estão ligados os objetos eletrônicos de uma casa, e para que isso aconteça precisa de um servidor de páginas web para que esta função seja executada.

3.2.1- Criando o Servidor

Para criar este servidor utilizamos o Ubuntu Server, distribuição Linux que funciona em hardware de pouca capacidade desta forma não será necessário hardware caro para executar e manter a o servidor de web funcionando, já que será apenas hospedada uma página WEB e algumas configurações, não sendo nada que necessite de hardware forte para executar.

O servidor terá uma conexão com a internet e com a placa Ethernet Shields. A conexão com a internet e com o Arduino Ethernet Shield, será feita por um roteador onde também haverá a possibilidade de acesso ao sistema sem a necessidade da internet através da rede interna.

No servidor foi instalado o servidor de WEB Apache onde ira hospedar a página PHP com as devidas programações que serão demonstradas no decorrer do artigo. Também foi instalado o cliente NO-IP no servidor para emular um host de acesso para não depender de IP externo já que a rede testada utilizava IP Dinâmico.

3.2.2-Configuração do Roteador

No roteador foi definido um IP fixo para o servidor e configurado uma maquina virtual com o IP e a porta de acesso para o servidor. Feito desta forma por que a autenticação da internet era feita pelo roteador e o IP externo quando for acessado será direcionado para IP e porta apontada na maquina virtual criada dentro do roteador direcionado para o servidor e porta de.

3.2.3-Criando a pagina PHP

A criação da pagina em PHP vem para realizar a comunicação do servidor com o Arduino, que é utilizada através de da conexão chamada de SOCKET.

Imagem 2- Conexão SOCKET estado dos botões. Fonte: Criado pelo autor.

Nas linhas de códigos na imagem 2 são declaradas algumas variáveis onde´

demonstrado a criação da conexão SOCKET e declaração do IP e da porta 8081 para conexão com o Arduino. Também mostra a programação que irá guardar os valores a serem enviados para o Arduino quando for acionado algum botão.

Imagem 3- Recebe o Status da Casa. Fonte: Criado pelo autor.

Na imagem 3, a pagina PHP recebe a reposta do Arduino depois do acionamento de algum botão e através IFs identifica qual o estado da porta, se esta liga ou desligada e define qual a cor que ficará o botão no Browser do navegador de internet.

E quando o servidor não encontrar a conexão com o Arduino ele ira imprimir na tela

“CASA DESLIGADA OU SEM CONEXÃO” e fecha a conexão esperando a normalização, como mostra a Imagem 4.

Imagem 4 – Quando não existe conexão com placa Aduino. Fonte: Criada pelo autor.

3.2.4 – Programação do Arduino

Neste início do código apresentado na imagem 5, onde mostra a inclusão das bibliotecas a serem utilizadas, cria um endereço virtual de Macadress, define o IP e as propriedades da conexão e a porta de conexão do servidor.

Imagem 5- Declaração da variáveis e Conexão do Arduino. Fonte: Criado pelo autor

A partir desta conexão começa o desenvolvimento para controle dos eletrônicos de uma casa. O Arduino Uno que estamos utilizando contém 14 pinos a ser utilizado podendo ser programados de diversas maneiras. Cada pino pode ser programado para ser alimentado independente sendo alimentado por pulso designando o tempo que ficará ligado ou sendo necessário outro pulso para seu desligamento.

Com os códigos abaixo demonstra uma forma de programação dos pinos do Arduino Uno para que ele seja manipulado através de uma página WEB programada em PHP.

Imagem 6 – Declarando os pinos. Fonte: Criado pelo autor.

Na imagem 6 temos os pinos do Arduino declarados como portas de saída.

Imagem 7: Programação das funções. Fonte: Criada pelo autor

Com está programação o Arduino guarda o estado das portas na string ‘Luz’, e envia para a pagina PHP quando solicitado fazendo este loop de verificação toda vez for acessada a página PHP ou quando um botão for acionado.

3.2.5-Criação do Shield Relé e Funcionalidade

Na imagem 8 mostra o esquema de posicionamento dos componentes eletrônicos para construir a shield Relé. Construindo o modulo relé torna o projeto ainda mais barato, do que adquirindo ele pronto.

Imagem 8 – Circuito para montagem do Relé.

Fonte:<http://brarduino.blogspot.com.br/2010/12/tutorial-001-reles-no-arduino.html>

Este modulo relé pode ser utilizado para acender uma lâmpada sendo também ligado a um interruptor paralelo podendo assim acender ou apagar a lâmpada utilizando o Arduino ou na forma convencional.

Esse Modulo Relé não serve apenas para acender ou apagar lâmpada, serve também para controlar a passagem de energia para qualquer tomada de sua casa podendo assim ligar ou desligar o equipamento eletrônico.

O modulo relé é ligado ao Arduino através de uma porta analógica ou digital, estas portas são controladas através da programação. Depois de ligado ao Arduino, o modulo relé funcionará através do acionamento feito pelo acesso a pagina WEB que irá alimentar a porta do Arduino referente ao Modulo Relé podendo deixa-lo ligado por um tempo determinado designado na programação ou até receber outro pulso já que é através de pulso que são alimentar as portas do Arduino.

Utilizando as configurações e as placas e módulos acima descritos já se pode controlar lâmpadas, eletrônicos ligados á energia e abrir e fechar portão eletrônico através de qualquer computador ou celular que tenha acesso a internet.

Com a pesquisa foi possível encontrar várias sheilds que podem incrementar ainda mais as funcionalidades da casa, como shield de MP3 que possibilita contra o som ambiente trocando de músicas, aumentando ou diminuindo o volume. Também foi encontrado placas de sensores onde poderá verificar através de sensores instalados em portas ou janelas se elas estão abertas ou fechar e disparar um alarma caso ocorra a modificação do sensor sem seu conhecimento.