Anemômetro Arduino – Um Sensor de Vento para Estação Meteorológica

Desde a antiguidade o homem sempre buscou ter controle sobre as coisas, saber o que vai acontecer, calcular possíveis variáveis que digam o que irá por vir, seja na...

Desde a antiguidade o homem sempre buscou ter controle sobre as coisas, saber o que vai acontecer, calcular possíveis variáveis que digam o que irá por vir, seja na política, no mercado financeiro e até mesmo em eventos climáticos, analisar dados com o intuito de fazer previsões é algo que cada vez mais evita diversos problemas nos mais diversificados setores.

Além de realizar a medição das chuvas, temperatura e umidade do ar, a meteorologia utiliza de outras variáveis que influenciam em suas previsões, uma delas é a medição da velocidade do vento em determinados locais, medição a qual junto do conjunto de dados pode trazer bastantes informações.

Os ventos são gerados através do aquecimento não uniforme da superfície terrestre e o seu deslocamento da origem a diversos efeitos que podem por acarretar em transformações no dimensionamento de estruturas urbanas, industriais e rurais, além de impactar no meio ambiente e na produção agroindustrial.

Realizar a verificação e o controle das rajadas de vento e das suas velocidades médias, além de sua direção, podem proporcionar a estimativa do potencial eólico de uma dada região, evitando que acidentes casados pelos ventos causem perdas econômicas tanto em plantações quanto em contruções.

Para conseguir medir a velocidade do vento são utilizados instrumentos meteorológicos conhecidos como anemômetro, eles possuem em seu corpo exclusivas conchas conectadas em um eixo que gira sempre que identificada uma rajada de vento, quanto mais voltas ele der maior será a velocidade do vento.

Internamento o Anemômetro Arduino possui um Reed Switch para detectar a velocidade do vento, este equipamento é um interruptor de lâmina com duas lâminas flexíveis e separadas e hermeticamente seladas dentro de um tubo de vidro com atmosfera interna inerte.

Sempre que um campo magnético exerce algum tipo de influencia próximo ao Reed Switch, a ação do mesmo faz com que as lâminas deste sensor se magnetizem e com isto se unam fechando um contato elétrico e possibilitando a passagem de corrente, corrente a qual gera um pulso para o Arduino e possibilita a medição da velocidade.

Como podemos observar na imagem acima o seu funcionamento é extremamente simples, junto ao eixo de rotação é conectado um imã que cada vez que passa pelo reed switch manda um pulso para o Arduino e o mesmo realiza a conversão necessária para exibir a velocidade do vento.

 

TESTE PRÁTICO

Através deste teste prático de funcionamento do Anemômetro, podemos observar o quão fácil e simples é a sua montagem de Hardware e seu exclusivo funcionamento, contando com apenas dois fios, o Sensor de velocidade do vente garante que cada volta dada pelo equipamento ponha em curto ambas as pontas do fio e gere um sinal para o Arduino, que identifica-o e converte-o.

Através da utilização de um ventilador, nosso parceiro do WR Kits simula uma corrente de ar para poder medir qual a velocidade exercida pelo vento e apresenta tanto esta velocidade em km/h quanto em m/s.

 

PRODUTOS UTILIZADOS NO PROJETO:

 

MONTAGEM FÍSICA (HARDWARE)

A montagem física do referente projeto é extremamente simples já que trabalha com somente dois fios do anemômetro e um Arduino, o único detalhe que podemos destacar para a instalação é a utilização de um resistor em Pull Down conectado diretamente ao pino digital 2 do Arduino em um dos fios do sensor e uma fonte de energia de 5V que pode ser o próprio pino VCC do Arduino no outro fio.

 

Caso prefira, segue também o esquema elétrico de ligação do referente projeto:

Neste projeto deve ser levada em consideração uma informação muito importante para o processo de instalação do Anemômetro no ambiente em que desejar, desenvolvido neste formato, o mesmo precisa ser instalado no sentido horizontal com as conchas o mais linearmente possível.

 

FUNCIONAMENTO DO PROGRAMA (SOFTWARE)

Como pudemos observar, o esquema de conexão é extremamente simplificado e código de funcionamento não fica muito para trás não, além de ser de fácil compreensão, o código desenvolvido é totalmente comentado e auxilia você desenvolvedor a realizar todas as alterações a qual deseja.

Por se tratar de um equipamento capaz de executar a verificação da velocidade do vento, o controle visual dos valores obtidos não poderia faltar neste nosso projeto, pensando nisto adaptou-se o código para que o mesmo torne capaz a visualização direta dos valores através da serial do Arduino com Baud Rate configurado para 9600.

Para melhor lhe auxiliar em suas verificações, o código abaixo disponível já encontra-se com as frases de leitura e verificação todas traduzidas e pronto para ser adaptado ao seu projeto, agora basta montar o esquema elétrico, abrir o código, compila-lo e aproveitar suas funcionalidades, lembrando que o referente código não necessita de bibliotecas para sua execução.

Download do código de funcionamento: DOWNLOAD AQUI.

 

CONCLUSÃO

Este é somente um dos equipamentos utilizados em Centrais de Estações Meteorológicas, com o tempo vamos postando os demais equipamentos que temos disponíveis e você irá perceber que desenvolver a sua própria central é mais fácil do que imagina, basta ter os equipamentos certos e incluí-los todos em um único projeto.

Este projeto é somente um exemplo de aplicação realizado para auxiliar hobbistas e projetistas em seus trabalhos, porém você pode fazer outras adaptações que irão enriquecer ainda mais ó seu medidor de velocidade do vento, por exemplo, para se desprender da necessidade de um computador para verificar os valores, pode-se incluir um display LCD e até mesmo um Display de LED.

Outra ideia legal para quem deseja um desafio neste caso, é adaptar este mesmo código para que o mesmo torne possível a armazenagem da maior velocidade do vento registrada em um dia, ou a velocidade média do vento neste mesmo dia, as ideias de melhoria são muitas basta por mão na massa e a cabeça para funcionar.

Você tem mais sugestões para a melhoria deste projeto ou você tem alguma ideia para algum projeto futuro? Então não esqueça de comentar aqui em baixo deixando sua opinião e a sua experiência com este incrível sensor para Arduino, para o infinito, e além!

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