A automação é uma das principais tendências no mundo da tecnologia atualmente. A capacidade de controlar dispositivos eletrônicos remotamente pode ser útil em diversas áreas, desde a agricultura até a indústria. Neste artigo, vamos ensinar como fazer a automação de um leitor de nível com sensor ultrassônico utilizando ESP32 e Conexão LTE.

O que é um leitor de nível?

Um leitor de nível é um dispositivo eletrônico que é utilizado para medir o nível de um líquido em um tanque ou reservatório. Ele é geralmente composto por um sensor que emite uma onda sonora para a superfície do líquido e mede o tempo que ela leva para retornar, calculando assim a distância entre o sensor e a superfície do líquido.

O ESP32

O ESP32 é um microcontrolador desenvolvido pela Espressif Systems que tem como principal característica a capacidade de se conectar a redes Wi-Fi e Bluetooth. Ele é baseado no microcontrolador Xtensa LX6 de 32 bits da empresa Tensilica e é compatível com o ambiente de desenvolvimento do Arduino.

O ESP32 é uma escolha popular para projetos de IoT (Internet of Things) devido às suas capacidades de conectividade sem fio, bem como às suas capacidades de processamento e armazenamento.

Conexão LTE

A conexão LTE (Long-Term Evolution) é uma tecnologia de rede de celular que é usada para fornecer acesso à internet em alta velocidade. Ela é geralmente utilizada em smartphones e tablets, mas também pode ser utilizada em dispositivos IoT para fornecer acesso à internet.

Usando o ESP32 e a conexão LTE, é possível criar dispositivos IoT que possam se comunicar com a nuvem e serem controlados remotamente.

Sensor ultrassônico

O sensor ultrassônico é um tipo de sensor que utiliza ondas sonoras de alta frequência para medir a distância entre o sensor e um objeto. Ele é frequentemente usado em projetos de robótica e automação, bem como em sistemas de segurança e monitoramento.

O sensor ultrassônico é composto por um transmissor que emite as ondas sonoras e um receptor que detecta o eco dessas ondas quando elas retornam de um objeto. Ao medir o tempo que leva para as ondas sonoras viajarem do transmissor para o objeto e de volta para o receptor, é possível calcular a distância entre o sensor e o objeto.

Materiais necessários

Para fazer a automação de um leitor de nível com sensor ultrassônico utilizando ESP32 e Conexão LTE, serão necessários os seguintes materiais:

• ESP32 DevKitC
• Módulo SIM800L
• Sensor ultrassônico HC-SR04
• Protoboard
• Jumpers
• Fonte de alimentação 5V

Passo a passo

A seguir, apresentamos o passo a passo para fazer a automação de um leitor de nível com sensor ultrassônico utilizando ESP32 e Conexão LTE:

1. Montar o circuito

Para montar o circuito, conecte o ESP32 DevKitC à protoboard. Em seguida, conecte o módulo SIM800L ao ESP32, conectando os pinos GND e VCC do módulo SIM800L aos pinos correspondentes do ESP32. Em seguida, conecte o pino TX do módulo SIM800L ao pino RX do ESP32 e o pino RX do módulo SIM800L ao pino TX do ESP32. Certifique-se de que as conexões estão corretas e bem fixadas na protoboard.

Em seguida, conecte o sensor ultrassônico HC-SR04 à protoboard, conectando o pino VCC do sensor ao pino 5V do ESP32, o pino GND do sensor ao pino GND do ESP32, o pino Trigger do sensor ao pino GPIO 12 do ESP32 e o pino Echo do sensor ao pino GPIO 14 do ESP32.

2. Programar o ESP32

Para programar o ESP32, é necessário instalar o ambiente de desenvolvimento do Arduino e configurar o ESP32 como placa.

Em seguida, crie um novo projeto no Arduino e cole o seguinte código:

#include <WiFi.h> #include <HTTPClient.h>

const char* ssid = “SUA_REDE_WIFI”; const char* password = “SENHA_DA_REDE_WIFI”; const char* server = “http://SEU_SERVIDOR”;

const int triggerPin = 12; const int echoPin = 14;

void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(triggerPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println(“Connecting to WiFi…”); } }

void loop() { long duration, cm; digitalWrite(triggerPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(triggerPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(triggerPin, LOW); duration = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = (duration/2) / 29.1; Serial.print(“Distance: “); Serial.println(cm); String url = server + “/nivel?valor=” + String(cm); HTTPClient http; http.begin(url); int httpCode = http.GET(); http.end(); delay(1000); }

O código acima se conecta à rede Wi-Fi configurada, mede a distância entre o sensor ultrassônico e o líquido no tanque e envia o valor da medição para o servidor através da conexão LTE.

Certifique-se de modificar as informações de rede Wi-Fi e servidor para as suas próprias configurações.

3. Configurar a conexão LTE

Para configurar a conexão LTE, é necessário inserir um cartão SIM que suporte a tecnologia LTE no módulo SIM800L. Em seguida, é necessário configurar as informações de APN (Access Point Name) da operadora de celular.

Para configurar as informações de APN, abra o monitor serial do Arduino e envie os seguintes comandos AT para o módulo SIM800L:

AT+SAPBR=3,1,”Contype”,”GPRS” AT+SAPBR=3,1,”APN”,”NOME_DA_APN” AT+SAPBR=1,1 AT+SAPBR=2,1 AT+CSTT=”NOME_DA_APN”,””,”” AT+CIICR AT+CIFSR

Certifique-se de modificar o nome da APN para o da sua operadora de celular.

4. Testar o sistema

Para testar o sistema, carregue o código no ESP32 e abra o monitor serial do Arduino. Certifique-se de que o ESP 32 está conectado à rede Wi-Fi e que o módulo SIM800L está conectado à rede celular.

Em seguida, verifique se o sistema está enviando corretamente as medições do nível do líquido no tanque para o servidor através da conexão LTE. Para isso, abra o navegador de internet e acesse o endereço do seu servidor. Deve aparecer o valor do nível do líquido no tanque.

5. Montar o circuito em uma placa de circuito impresso (PCB)

Uma vez que o sistema esteja funcionando corretamente, é possível montar o circuito em uma placa de circuito impresso (PCB) para torná-lo mais compacto e organizado.

Para isso, é necessário criar um layout da PCB e utilizar um software de fabricação de PCB para produzir a placa. É possível encontrar diversos tutoriais e guias online que ensinam como criar layouts e fabricar PCBs.

Uma vez que a PCB esteja pronta, é necessário soldar os componentes na placa e testar o sistema novamente para garantir que tudo esteja funcionando corretamente.

Conclusão

Neste artigo, aprendemos como fazer a automação de um leitor de nível com sensor ultrassônico utilizando ESP32 e conexão LTE. Vimos como conectar os componentes, programar o ESP32, configurar a conexão LTE e testar o sistema.

A automação de um leitor de nível pode ser útil em diversas aplicações, como no monitoramento de tanques de armazenamento de líquidos, em sistemas de irrigação automatizados e em sistemas de controle de estoque.

Com o avanço da tecnologia e o surgimento de novas soluções de conectividade, como a tecnologia LTE, é possível criar sistemas de automação cada vez mais eficientes e conectados.