Documentação para uso da placa

Esta documentação parte do princípio de que dispões da placa montada e testada em mãos. Caso contes apenas com os componentes, verifique a documentação para montagem da placa, ou então, se estiveres em etapas anteriores, verifique a documentação da Placa de controle.

Alimentar a placa

O primeiro passo para botar a placa em funcionamento é alimentar a mesma. É recomendável uma tensão DC de até 20 V na entrada da placa, sendo adequada uma alimentação DC de 9V e até 2 A.

!imagem do conector com a legenda!

O encaixe padrão para a alimentação é o conector borne de duas entradas (se estiveres com outro conector, verifique a forma de encaixe) e estamos considerando isto nessas instruções. Basta checares na superfície da placa ao lado do conector qual das duas é a entrada de alimentação positiva (V+) e qual é o terra (GND). Conecte a alimentação positiva e o terra da saída da tua bateria ou fonte conversora conectada à rede elétrica de acordo com esta indicação. Se não houver indicação na tua placa, lembre que a entrada da alimentação positiva é a mais próxima do fusível e a do terra é a mais distante.

!imagem do conector com os fios conectados!

Realizar upload do firmware para o Arduino

Antes de conectar a plataforma de prototipagem Arduino à placa alimentada, podemos realizar o upload do firmware disponível no git do projeto. Com o firmware no Arduino, é possivel realizar alguns testes de leitura como consta nesta página. São esperados respostas de erro, pois os sensores não estão conectados, mas com isso eles estarão aptos a serem conectados e se integrarem no sistema.

!imagem da página do git com destaque para o download do firmware!

Montar o Arduino e os sensores na placa

Com a placa alimentada e o Arduino com o firmware, é hora de montar o Arduino na placa e conectar os sensores. O Arduino encaixa na placa pela face inferiora da mesma com seu barramento fêmea. É possível identificar o encaixe pelo barramento do Arduino, que é diferente em cada um dos lados. Realize este encaixe.

!imagem da face inferiora da placa com barramento para conexão com Arduino!

!imagem da face inferiora da placa com o Arduino conectado!

Neste ponto, é recomendado conectar os sensores com seus cabos à placa da estação. O RJ11 tem apenas uma orientação possível de conexão. Então basta conectar o cabo do sensor certo na sua entrada correspondente. Confira a indicação fresada ou adesivada na tua placa acima de cada conector RJ11. Se tua placa não tiver indicações, abra os arquivos fontes com o programa KiCAD e veja no arquivo de extensão ".kicad_pcb" a qual sensor corresponde cada conector.

!imagem de conector de sensor com legenda indicativa!

!imagem de conector com sensor conectado e sensor aparecendo!

Com esta configuração, é possível testar a comunicação do Arduino com os sensores. Basta conectar novamente o Arduino à entrada USB do computador e abrir a IDE do Arduino e o Serial Monitor. Agora com os sensores conectados ao Arduino, espera-se que os testes de comandos apresentem respostas de leitura de parâmetros meteorológicos correspondentes ao ambiente em que o sistema está sendo montado.

!imagem do sistema conectado ao computador com Serial Monitor aberta!

Conectar o relógio

Com os sensores e Arduinos se comunicando corretamente e todos conectados a uma placa alimentada, o próximo passo é configurar o horário registrado pelo módulo RTC. O módulo RTC da versão atual é o "módulo com a indicação tinyRTC":. Para fazê-lo, basta digitar na serial monitor o comando setrtc,Y,m,d,H,M,S - no qual "Y" é o ano, "m" é o mês, "d" é o dia, "H" é a hora, "M" são os minutos e "S" são os segundos - e então realizar a leitura com o comando read,dt para verificar se a configuração funcionou e se horário evolui com o passar do tempo.

!imagem da tela do computador ou print screen com comandos para configuração do relógio!

Realizar upload do firmware do NodeMCU

Antes de conectar o NodeMCU ao sistema, realize o upload de seu firmware via IDE do Arduino. Para fazê-lo é preciso usar a versão 1.6.7 da Arduino IDE ou mais recente.

Abra esta IDE e vá na aba "arquivo" e entre em "Preferências". Nesta janela, cole o seguinte link:

- "http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json": http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

!print da aba arquivos com destaque para preferências!

!print da janela de preferências com destaque para o campo preenchido!

Depois vá na aba de "placa" e vá em "gerenciador de placas". Faça então o download do esp8266, processador do NodeMCU. Com isto feito, será possível selecionar o NodeMCU como placa na IDE do Arduino.

!print da aba!

!print da janela!

!print do NodeMCU como opção!

Então, faça o download na página do git do projeto (a esta altura tu já deves ter todos os arquivos de firmware salvos no teu computador), e faça o upload do código na IDE do Arduino para o NodeMCU.

!print do git com destaque para o arquivo!

!print do código com destaque para upload!

O firmware do NodeMCU conta com vários comandos que podem ser enviados pela Serial Monitor. Para abrir esta lista de comandos, basta digitar help.

!print do serial monitor com resposta do comando help!

Faça alguns testes simples, como o de rastreamento das redes wifi com o comando wifiscan e de conexão com a tua rede wifi com o wificonnect, informando o nome da rede e a senha.

!print do serial monitor com resposta do wificonnect!

Então conecte o NodeMCU à placa. Para fazê-lo, é importante olhar a indicação na superfície da placa, pois o NodeMCU tem conexões simétricas. No caso do NodeMCU, é recomendado que o mesmo seja conectado a barramentos fêmeas soldados à placa. Se não houver indicação na placa, confira os arquivos fontes no arquivo ".kicad_pcb".

!imagem da face superiora da placa com conexão para o NodeMCU!

!imagem da face superiora da placa com NodeMCU conectado!

Ao conectar o NodeMCU à placa, mantenha-o conectado à entrada USB do computador ou reconecte-o à mesma. Confira então o funcionamento do "módulo microSD": com o comando sdinfo. Em seguida, confira a comunicação entre NodeMCU e Arduino com o comando arduino read, seguido da(s) variável(is) que se pode medir, de acordo com os sensores que estiverem conectados.

!print do serial monitor com respostas dos comandos sdinfo e arduino read!

Se todas estas comunicações estiverem funcionando, recomenda-se então configurar o log de dados com o comando meteorolog seguido do intervalo em minutos para cada medida e das leituras que se pretende que o log registre.

!print do serial monitor com resposta ao comando meteorolog!

Neste ponto, para que a comunicação com o servidor seja executada, é importante que tua EMM já esteja registrada no sistema. Para fazê-lo, basta acessar o site:

- "dados.cta.if.ufrgs.br/emm":dados.cta.if.ufrgs.br/emm

!print do site de dados com destaque para o campo de registro da EMM!

Caso haja algum problema na comunicação com o servidor, verifique o sistema notificador de erros no LED built in do NodeMCU e compare com a documentação no git do projeto.

!imagem da placa montada com destaque para o LED built in do NodeMCU!

Conclusão

Enfim, o sistema da placa de controle está pronto para uso. Para fazer sua instalação em uma EMM, é necessário desmontar algumas destas peças e reencaixá-las na ordem correta para que estejam afixadas e protegidas de intempéries do ambiente externo pelas peças da estrutura completa.

!imagem da placa montada e pronta para uso!