Semana 6 – “Como vamos pôr o NeuroHome a funcionar?”

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Síntese da semana:

Esta semana, finalizámos o planeamento técnico do NeuroHome, com a escolha dos sensores necessários para a monitorização de temperatura, movimento e fumo. Utilizamos o ESP32 para processar os dados e transmiti-los ao Raspberry Pi 4, que armazenará as informações.

Optámos por uma bateria recarregável ( Li-Pol 4000mAh ) para alimentar os sensores e o ESP32, com um conversor step-up para garantir a voltagem necessária. O Raspberry Pi ficará permanentemente ligado à corrente para garantir o funcionamento contínuo

Objetivos alcançados:

• Definição da arquitetura técnica do sistema

• Escolha e justificação dos componentes eletrónicos necessários

• Planeamento do envio dos dados recolhidos

• Seleção da fonte de alimentação e estrutura do circuito

  
  

Após as primeiras semanas de definição do problema, contacto com os beneficiários e levantamento de requisitos técnicos, chegámos a esta fase com uma visão muito clara sobre o que pretendíamos construir. A principal tarefa desta semana consistuiu em consolidar toda a informação recolhida, tomar decisões técnicas concretas e planear o sistema de forma integrada. Tentando responder a perguntas-chave:

 Como vamos obter os dados? Como os vamos enviar? Onde e como os vamos tratar? Como vamos alimentar o sistema?

Como vamos obter os dados?

Todos os membros do grupo reconheceram que os sensores seriam essenciais para recolher dados fiáveis sobre o ambiente dos idosos. Com base nos requisitos técnicos, optámos por três tipos de sensores:

- Sensor de temperatura: LM35DZ

- Sensor de movimento: HC-SR04 (ultrassónico)

- Sensor de fumo/gás: Keyestudio KS0040

Todos os sensores escolhidos são analógicos, permitindo uma leitura contínua e precisa do meio envolvente.

Como vamos enviar e tratar os dados?

O microcontrolador ESP32 será o responsável por recolher os dados dos sensores e transmiti-los para um servidor central, o Raspberry Pi 4. Este servidor contará com um cartão microSD de 32GB para armazenar temporariamente os dados.Como o ESP32 apenas suporta 3.3V nos seus pinos de entrada, foi necessário incluir um divisor de tensão com resistências de 1k ohm e 2k ohm para garantir a compatibilidade elétrica entre os sensores e o microcontrolador.

Como vamos alimentar o sistema?

Para alimentar os sensores e o ESP32 (que estará posicionado junto à porta, devido ao sensor de movimento), optámos por uma bateria recarregável Akyga Li-Pol 4000mAh. Esta bateria será carregada através de um módulo carregador de baterias Li-Ion com entrada USB tipo C, que além de carregar, fornece energia ao sistema.Contudo, como a bateria fornece apenas 3.7V, foi necessário integrar um conversor step-up (Uin: 2.5–12V / Uout: 5V) para garantir os 5V necessários para o correto funcionamento de todos os componentes.A montagem será feita numa breadboard de 830 contactos, com recurso a cabos macho-macho e macho-fêmea para as ligações internas.O Raspberry Pi 4, sendo o servidor central, ficará ligado permanentemente à corrente elétrica, através de uma fonte de alimentação USB-C 230VAC → 5.1VDC, garantindo o seu funcionamento contínuo.