Memória - Placa de Controle da EMM

Nesta página, consta a documentação da placa de controle das Estações Meteorológicas Modulares, no modelo atual chamado Memória, com a versão 1.0 sendo a mais recente.

Este é um modelo de placa reformulado para ser mais acessível, amigável e viabilizar a implantação das EMM em uma rede de monitoramento ambiental cidadão.

Para acompanhar o processo de desenvolvimento das últimas versões da placa, basta acessar a tarefa #334.

Abaixo é possível conferir a documentação em diferentes estágios de implementação:

Características da placa:

  • Conexão WiFi
  • Comunicação direta com servidor de dados
  • Backup de medidas em cartão microSD
  • Uso de plataformas de prototipagem abertas e de ampla adesão (Arduino e NodeMCU)
  • Conversor de faixa de tensão i2c incluído
  • Encaixes para módulos de medida de umidade relativa do ar (DHT 22), temperatura (DHT22 e BMP180), pressão atmosférica (BMP180) e luminosidade (LDR) por padrão
  • Encaixes para inclusão de 5 novos sensores:
    • 3 esperas com tipo de leitura selecionável
      • 2 entre módulo por interrupção, módulo digital simples e módulo analógico
      • 1 entre módulo digital e módulo analógico
    • 2 esperas para módulos que usam protocolo i2c
      • 1 para operação em 5 V
      • 1 para operação em 3,3 V
  • Circuito de proteção
    • Previne picos de corrente e tensão
    • Previne danos por encaixe invertido da alimentação
    • Conversores próprios para faixas de operação 5 V e 3,3 V

Componentes da placa:

  • Placa dupla face de fibra de vidro 200 mm x 100 mm (alternativas são o material fenolite e o formato face simples com fios soldados na outra face)
  • Arduino (UNO ou Duemilanove)
  • NodeMCU (Amica ou LoLin)
  • Conectores fêmea RJ-11 (entre 1 e 8, dependendo da quantidade de sensores)
  • módulo RTC (modelo tinyRTC)
  • módulo microSD Catalex
  • 2 x transistores 2N7000
  • 6 x jumpers de 3 pinos (podem não ser usado se não estiverem sendo usados sensores extra ou não se quiser deixar habilitada a seleção do modo deste sensor)
  • 3 x barramento fêmea de 15 pinos (dispensável, mas recomenda-se para não soldar o NodeMCU diretamente na placa. Ainda assim, são necessários apenas dois barramentos, posicionados de acordo com o modelo do NodeMCU).
  • 2 x barramento de empilhamento de 6 pinos (pode ser substituído por barramento macho com mesma pinagem)
  • 1 x barramento de empilhamento de 8 pinos (pode ser substituído por barramento macho com mesma pinagem)
  • 1 x barramento de empilhamento de 10 pinos (pode ser substituído por barramento macho com mesma pinagem)
  • 3 x LED (dois deles ainda não estão com a funcionalidade implementada via software, recomenda-se usar cores diferentes para facilitar identificação visual)
  • Conversor de tensão LM7805 (para saída de 5 V)
  • Conversor de tensão LM317 (para saída de 3,3 V)
  • Diodo TVS 1.5kE22A
  • Diodo ultrarrápido 1N5408
  • Conector tipo borne de 2 pinos (pode ser substituído por outro a sua escolha desde que encaixe no espaço indicado e se encaixe com o conector da saída de sua bateria ou sua fonte conversora ligada à rede elétrica)
  • Conector para fusível
  • Fusível 1 A
  • 4 x Capacitores (1 de 0,1 uF, 1 de 1.0 uF, 1 de 10 uF e 1 de 100 uF)
  • 9 x resistores (1 de 220 R, 1 de 360 R, 5 de 2k2, 1 de 4k7 e 1 de 100k)

Componentes para módulos de medida:

  • Sensor DHT22
  • Sensor BMP180
  • Sensor LDR
  • Cabos com conector RJ11 macho e extensão de no mínimo 2 m.

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O hardware documentado está disponível sob a licença de ferramenta aberta OHL 1.2 do CERN.
Autoria: Leonardo Sehn.