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Bem-vindo a "IoT na Prática: Projetos Inteligentes para um Mundo Conectado", um eBook criado para inspirar e capacitar estudantes e entusiastas do incrível mundo da Internet das Coisas (IoT). Nos dias de hoje, a IoT está revolucionando a maneira como interagimos com a tecnologia e o ambiente que nos cerca. Através da interconexão de dispositivos, sensores e a coleta de dados em tempo real, somos capazes de criar soluções práticas que transformam nosso cotidiano.
Neste livro, vamos mergulhar em uma variedade de projetos de IoT que abrangem desde a criação de postes inteligentes que se adaptam à luminosidade até a implantação de sensores de água pluvial para prevenir inundações. Cada projeto é cuidadosamente detalhado, apresentando instruções claras e passo a passo que o guiarão na construção e implementação prática.
Neste capítulo, vamos mergulhar no coração dos nossos projetos inteligentes: o ESP32. Esta placa versátil e poderosa será nossa ferramenta fundamental para criar soluções práticas de IoT. Vamos entender o que é o ESP32, como ele funciona e por que o escolhemos como a base para os exemplos deste eBook.
O ESP32 é um microcontrolador de alto desempenho e baixo consumo de energia desenvolvido pela Espressif Systems. Ele se destaca no cenário da IoT devido à sua combinação única de poder de processamento, conectividade Wi-Fi e Bluetooth integrados, além de uma variedade de recursos periféricos.
- Conectividade Avançada: O ESP32 possui conectividade Wi-Fi e Bluetooth integrada, permitindo que nossos projetos se comuniquem com a nuvem, outros dispositivos e até mesmo com os smartphones dos usuários.
- Poder de Processamento: Com dois núcleos de CPU e uma velocidade de clock considerável, o ESP32 pode lidar com tarefas complexas, mesmo em projetos exigentes.
- Recursos Periféricos: Uma ampla variedade de interfaces, como GPIOs, ADCs, PWM e I2C, permitem interação com sensores, atuadores e outros componentes eletrônicos.
- Flexibilidade: O ESP32 é altamente programável, permitindo que você escolha entre várias linguagens de programação, incluindo a linguagem MicroPython, que usaremos para os exemplos deste eBook.
Para dar vida aos nossos projetos, vamos utilizar a linguagem de programação MicroPython. MicroPython é uma implementação leve e eficiente da linguagem Python que é otimizada para sistemas embarcados como o ESP32.
Neste capítulo, vamos mergulhar na prática e aprender a configurar o ESP32 com o firmware MicroPython. Esta etapa é fundamental para transformar nossa placa em uma plataforma de desenvolvimento que compreenda a linguagem que utilizaremos para criar nossos projetos inteligentes.
- Preparando o Ambiente: Acesso a um computador e um cabo USB para conectar o ESP32.
- Baixando o Firmware MicroPython: Visite o site oficial do MicroPython e escolha a versão apropriada para o ESP32.
- Flash do Firmware: Uso de ferramentas como o esptool para gravar o firmware no ESP32.
- Acessando o REPL: Conexão do ESP32 ao computador via USB e uso de uma ferramenta de terminal.
- Pronto para Programar: Conexão ao REPL do MicroPython no ESP32 para iniciar a programação.
- IDEs e Editores: Recomendações para usar um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) ou um editor de código para projetos mais complexos.
Código no ESP32 com VS Code e Pymakr Neste capítulo, vamos dar um passo adiante e começar a trabalhar com o ESP32 de maneira prática. Vamos mostrar como escrever, carregar e executar seu primeiro código MicroPython no ESP32 usando o Visual Studio Code (VS Code) e a extensão Pymakr.
- Criando um Novo Arquivo: Criação de um arquivo ".py" chamado "blink.py".
- Escrevendo o Código Blink: Exemplo de código "blink" simples em MicroPython.
- Carregando o Código: Upload do código para o ESP32 usando o Pymakr.
- Observando o Blink: Verificação do funcionamento do LED no ESP32 após o upload.
Neste capítulo, mergulharemos na construção prática do nosso primeiro protótipo: Postes Inteligentes com Iluminação Adaptativa. Vamos explorar a criação de um sistema que ajusta automaticamente a intensidade da iluminação dos postes com base nas condições ambientais.
Neste projeto, criaremos um sistema que simula a adaptação inteligente de postes de iluminação às condições de luminosidade. Utilizaremos um sensor de luminosidade (LDR) para medir a intensidade da luz ambiente.
- Placa ESP32
- Sensor de Luminosidade (LDR)
- LED
- Resistor de 10k ohms
- Protoboard
- Jumpers
- Fonte de Alimentação USB-C (para o ESP32)
- Computador com Visual Studio Code e Extensão Pymakr
- Montagem do Circuito: Conexões detalhadas do LDR, LED, resistor, e o ESP32.
- Código MicroPython: Instruções para programar o sistema.
Sugestão para adicionar imagens da montagem do circuito no protoboard e outra imagem que mostre o LED ajustando sua intensidade com base na luminosidade ambiente.
Neste capítulo, vamos criar um projeto abrangente: Bueiros Inteligentes de Monitoramento Ambiental com Sensor de Bueiro. Vamos explorar como usar o ESP32, o MicroPython e sensores para medir a qualidade do ar, a poluição, a umidade e também detectar se um bueiro está aberto ou fechado.
Neste projeto, iremos aprimorar nosso sistema de monitoramento de bueiros inteligentes ao adicionar um sensor para detectar se o bueiro está aberto ou fechado. Além disso, utilizaremos sensores para medir a qualidade do ar, os níveis de poluição e a umidade.
- Placa ESP32
- Sensor de Qualidade do Ar (por exemplo, MQ-135)
- Sensor de Umidade (DHT11 ou similar)
- Sensor de Bueiro Aberto/Fechado (Sensor Magnético ou Ultrassônico)
- Protoboard
- Jumpers
- Fonte de Alimentação USB-C (para o ESP32)
- Computador com Visual Studio Code e Extensão Pymakr
- Montagem do Circuito: Conexões detalhadas do sensor de qualidade do ar, sensor de umidade e sensor de bueiro aberto/fechado ao ESP32.
- Código MicroPython: Instruções para programar o sistema.
Sugestão para adicionar imagens da montagem do circuito no protoboard e outra imagem que mostre os dados sendo impressos no terminal do VS Code.
Neste capítulo, vamos mergulhar na construção de um projeto prático e útil: um Estacionamento Inteligente com Sensores. Aprenderemos como implantar sensores para monitorar vagas de estacionamento em tempo