PLUVIÔMETRO ARDUINO – UM SENSOR DE CHUVA PARA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA

Ter conhecimento sobre a constante evolução da tecnologia pode ser algo útil para a maioria das pessoas, porém ter domínio sobre estas tecnologias é de maior importância ainda e...

Ter conhecimento sobre a constante evolução da tecnologia pode ser algo útil para a maioria das pessoas, porém ter domínio sobre estas tecnologias é de maior importância ainda e é pensando nisto que a Usinainfo procura sempre auxiliar seus  clientes no desenvolvimento dos mais diversificados projetos.

Um dos assuntos em alta no momento é a prevenção de acidentes, a procura por respostas para os problemas climáticos e a constante evolução do homem no ambiente ao qual está inserido, pensando nisto desenvolveram-se tecnologias capazes de auxiliar no controle climático e que juntas são chamadas de estações meteorológicas.

Além de proporcionar um controle sobre a quantidade de chuvas, a temperatura e a umidade do ar, a meteorologia utiliza-se de outras variáveis para poder determinar uma linha temporal de acontecimentos e planejamento de estratégias através dos conjuntos de dados que carregam consigo importantes informações.

Em poucas palavras, a chuva é um fenômeno meteorológico resultante da precipitação de gotas de água das nuvens até a superfície da terra, sejam gotas líquidas ou sólidas desenvolvidas através da condensação do vapor de água junto às nuvens.

Por mais que seja comumente ignorada, o índice de chuva possui um grande impacto na cultura de um determinado local ou região, principalmente na agricultura, já que todas as plantas precisam de pelo menos um pouco de água para sobreviver, por isto que a utilização de Pluviômetros é tão importante para exercer este controle de medição da chuva.

Através da imagem acima podemos observar um modelo de Pluviômetro com Báscula utilizado junto de equipamentos microcontroladores como o Arduino para proporcionar uma verificação digital dos valores.

 

MEDIÇÃO DA CHUVA

A unidade de medida utilizada para indicar a precipitação, ou seja, o processo no qual a água se aglutina no interior das nuvens e forma-se a chuva, é denominada de pluviosidade e é o resultado da quantidade de chuva acumulado em determinado local dentro de um tempo determinado.

No sistema internacional de medidas, a unidade de medida representativa da pluviosidade é o milímetro (mm), desta maneira, uma pluviosidade de 1 milímetro capturado pelo Pluviômetro Arduino equivale a um volume de 1 litro de água da chuva por metro quadrado.

Realizar a medições e estabelecer um controle dos índices hídricos de uma dada região pode proporcionar a estimativa do potencial de fertilidade da terra, por exemplo, auxiliando na escolha e no controle de locais ideais para plantações que necessitam de chuva para uma safra de qualidade.

Para medir a quantidade de chuva de um determinado local são utilizados instrumentos meteorológicos conhecidos como pluviômetros, eles possuem básculas em seu corpo de forma similar a uma gangorra que muda de posição sempre que identificada uma determinada quantidade de água, sendo que cada movimento da mesma equivale a 0,25mm.

Internamento o Pluviômetro com Báscula possui um Reed Switch para detectar a movimentação da gangorra, este equipamento é um interruptor de lâmina com duas lâminas flexíveis 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 que gera um pulso para o Arduino e possibilita identificar o movimento.

Como podemos observar na imagem acima o funcionamento do Pluviômetro é extremamente simples, junto à Báscula é conectado um imã que cada vez que passa pelo reed switch manda um pulso para o Arduino e o mesmo soma 0,25mm à contagem.

 

TESTE PRÁTICO

Através deste teste prático de funcionamento do Pluviômtero, podemos observar o quão fácil e simples é a montagem e a configuração para funcionamento, contando com apenas dois fios pertencentes ao Reed Switch o Pluviômetro garante que cada movimento ponha em curto as lâminas internas do mesmo e envie um sinal para o Arduino.

Através da adição de água na superfície de coleta, nosso parceiro do WR Kits simula uma chuva e consequentemente mede a quantia de água em milímetros (mm) que foi captada pelo Pluviômetro.

 

PRODUTOS UTILIZADOS NO PROJETO:

 

MONTAGEM FÍSICA (HARDWARE)

A montagem física do referente projeto é extremamente simples já que trabalha com somente dois fios do Pluviômetro de Báscula 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 D9 do Arduino em conjunto com os demais pinos de alimentação.

Verifique abaixo o esquema de ligação utilizado para conectar o equipamento junto ao Arduino e logo ao lado o esquema elétrico da ligação utilizada junto aos demais componentes necessários.

 

 

Vale lembrar que a instalação do Pluviômetro necessita de alguns cuidados especiais, como por exemplo, ser instalado em uma área onde a sua superfície coletora fique livre de interferências que possam alterar o fluxo de líquidos capturados pela mesma, ou seja, em ambientes abertos sem paredes laterais ou objetos diretamente acima do Pluviômetro Arduino que interfiram na coleta.

 

FUNCIONAMENTO DO PROGRAMA (SOFTWARE)

Com um esquema de ligação extremamente simplificado e com um código de fácil compreensão, este projeto é indicado para quem está querendo implementar novas tecnologias e não possui muito conhecimento, o código é quase todo comentado com explicações e observações, auxiliando para realizar todas as alterações desejadas.

Por se tratar de um equipamento que possui a capacidade de verificar a quantidade de chuva coletada em sua superfície de coleta, o Pluviômetro necessita de uma visualização de valores, que neste código pode ser realizado através de um Display LCD 16×2 ou até mesmo pela Porta Serial do próprio Arduino com Baud Rate configurado para 9600.

Através do link abaixo você obtém o código de funcionamento do projeto com tudo o que necessita, vale lembrar que este projeto necessita da biblioteca LiquidCrystal, então se você não tiver precisa adicioná-la antes de carregar o código, comumente esta biblioteca já vem junto quando baixamos o Arduino.

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.

Anteriormente mencionamos a possibilidade de utilizar um Display LCD através do referente código, porém não demonstramos o esquema de ligação junto ao Arduino, isto pois o código funciona normalmente sem a utilização do mesmo e a inclusão do mesmo fica como tarefa para treinarmos a nossa capacidade, tente aí e não esqueça de comentar aqui em baixo deixando sua opinião e a sua experiência com este incrível sensor para Arduino.

Nunca se esqueça, o limite para os seus projetos e para sua vida é você quem faz, então quebre barreiras, conquiste experiência e evolua cada dia mais!

 

Categorias
Arduino
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