Estação Meteorológica de baixo custo com Arduino
Lucas Magno Consiglieri, Luana Albertani Pampuch, Antonio Carlos Varela Saraiva, Campus de São José dos Campos, Engenharia Ambiental, magno.gd@gmail.com.
Palavras Chave: Arduino, Meteorologia, sensores.
Introdução
A meteorologia estuda fenômenos que acontecem na atmosfera terrestre através de conceitos de física, química, matemática, entre outros. O entendimento de diversos conceitos da meteorologia pode ser importante para a área de prevenção de desastres naturais de modo a evitar maiores prejuízos causados por eventos extremos.
Neste sentido o monitoramento de variáveis meteorológicas se torna imprescindível.
Sensores meteorológicos possuem um custo elevado, o que pode inviabilizar sua instalação em diversas localidades. Recentemente, plataformas de prototipagem, como o Arduino, ganharam o mercado como uma alternativa de baixo custo no monitoramento de diversas variáveis meteorológicas.
Objetivos
O objetivo deste trabalho é construir uma estação meteorológica de baixo custo para monitoramento de temperatura do ar, umidade relativa, pressão, precipitação, umidade do solo e velocidade e direção do vento.
Material e Métodos
Os materiais utilizados no projeto são o Arduino (Uno) ligado a um shield de cartão micro SD, sensores de pressão (BMP085), temperatura e umidade relativa (DHT11) e umidade do solo (FC28), placa protoboard, display LCD (JHD 162ª) e cabos.
Os sensores foram ligados ao Arduino e então foi feita a programação em C++ através da IDE disponibilizada gratuitamente pelo site do Arduino.
Resultados e Discussão
O protótipo (Figura 1) já é capaz de medir simultaneamente umidade do solo e do ar, temperatura do ar e pressão atmosférica. As medidas podem ser observadas no display que, também, está ligado ao Arduino, porém, o cartão micro SD recebe um arquivo com os dados captados pelos sensores.
Durante o processo de construção da estação os dados obtidos de umidade do ar, temperatura do ar e pressão atmosférica mostraram resultados próximos aos que podem ser vistos na literatura.
Em contrapartida o sensor de umidade do solo ainda necessita de melhor calibração até que se tenha um resultado satisfatório (Tabela 1).
Figura 1. Arduino ligado a protoboard onde se encontram os sensores e o display LCD.
Tabela 1. Comparação entre dados obtidos pelo projeto e dados do INPE no mesmo horário do dia 07/08/2017 às 13hs.
Temperatura (ºC) Umidade
ar(%) Pressão (Pa)
Trabalho 21,5 54 94828
INPE 24 44 101900
Como as medidas foram feitas em locais diferentes, boa parte da variação pode ser atribuída a isso.
Conclusões
Os resultados obtidos têm sido satisfatórios quando comparados a dados de estações meteorológicas de alto custo. Levando em conta que o custo para chegar as atuais condições do projeto foi de, aproximadamente, R$220,00, a estação meteorológica com Arduino pode ser uma alternativa interessante na obtenção de dados e monitoramento de áreas v ulneráveis à ocorrência de desastres naturais.
Agradecimentos
PROEX pela bolsa associada ao projeto de Extensão Meteorologia na Escola (2017).
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Condições atuais de tempo São José dos Campos (www.cptec.inpe.br - acessado em 07/08/2017).
XXVIII Congresso de Iniciação Científica
