Oficina Maker de IoT – Conecte sua planta à Internet com Thingspeak

Confira a Oficina Maker de IoT para conectar sua planta com Thingspeak usando a internet. Vamos explicar como conectar sensores que monitoram uma planta.

Neste tutorial vamos explicar como conectar sensores que monitoram uma planta à Internet utilizando um conjunto eletrônico simples e a IDE Arduino. Com um módulo NodeMCU, encontrado no mercado, conectamos 3 sensores (de umidade de solo, de temperatura e de umidade) e conectamos esse módulo a uma plataforma de nuvem. Para esse experimento foi escolhido o Thingspeak, um serviço de nuvem grátis para uso comum. A seguir está listado o que é necessário para a experiência.

O material utilizado para a oficina foi:

  • 1 Node MCU;
  • 1 Cabo USB;
  • 1 Sensor Umidade de Solo;
  • 20 Unidades Cabos Jumper Macho – Macho;
  • 1 Sensor DHT11;
  • 1 Protoboard;
  • 1 planta (utilizamos um vaso pequeno com Margarida).

Foi utilizado o sistema operacional Windows 10 para a oficina. Nele foram instalados.

  1. Instalação da IDE Arduino

Entre neste link e faça o download da IDE Arduino. Utilize a opção Windows ZIP file for non admin install. Baixe o zip e descompacte na pasta c:.

  1.  Instalação do plugin para uso do NodeMCU

Abra a IDE do Arduino e instale o Plugin para NodeMCU. Para isso selecione File > Preferences e na opção Additional Boards Manager URLs coloque o seguinte endereço:

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

Confirme clicando em OK.

Selecione Board > Board Manager.

planta com Thingspeak

Procure por NodeMCU e clique em Install.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 2

E então selecione a placa utilizada nesta experiência. Procure por NodeMCU.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 3

Antes de conectar o NodeMCU ao PC, é necessário instalar o driver USB para que o Windows 10 reconheça a placa como dispositivo válido. Existem dois NodeMCUs diferentes, cada um deles necessita de um driver diferente. A seguir estão apresentados dois drivers que podem ser utilizados, instale o que for utilizar no seu caso.

https://www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
https://github.com/nodemcu/nodemcu-devkit/tree/master/Drivers

Para utilizar a biblioteca do sensor DHT, é necessário fazer o download da pasta lib neste link e colocá-la na mesma pasta onde a IDE Arduino busca as bibliotecas. No meu caso, a pasta é a seguinte:

C:\Users\Thiago\Documents\Arduino\libraries

É necessário instalar a lib PubSubClient na IDE do Arduino. Para isso clique em Sketch > Include Library > Manage Libraries.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 4

Procure por PubSubClient e instale o plugin.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 5

Utilizando o Thingspeak para conectar um dispositivo IoT

Para utilizar o Thingspeak, é necessário fazer um cadastro neste site:

https://thingspeak.com/users/sign_up
Oficina Maker de IoT Thingspeak 6

Informe os dados e verifique que recebeu um e-mail. Clique no link recebido e depois faça o login:

Oficina Maker de IoT Thingspeak 7

Crie um novo canal no ThingSpeak clicando em New Channel. Na aba Settings configure o Canal como a imagem a seguir:

Oficina Maker de IoT Thingspeak 8

Clique em Save Channel.

Clique em Sharing e marque a opção Share channel view with everyone para que o canal fique público e acessível a todos.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 9

Clique em API Keys e copie a Key para que possamos utilizá-la no firmware do módulo eletrônico.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 10

Firmware do NodeMCU

A partir do firmware preparado para essa oficina, modifique os campos que estão marcados como XXXXX. É necessário modificar o firmware para incluir as informações de Key do Thingspeak. A cada 20 segundos o NodeMCU vai enviar os dados de todos os sensores para o Thingspeak.

Os dados que conseguimos foram os seguintes:

API KEY: KKLZ0KXNGCN0KNH2

Veja como fica o firmware para essa API Key.

Montagem do Hardware e programação

Monte o circuito na protoboard conforme a figura a seguir. Utilize o pino D4 para o dispositivo DHT11, pino 3 (dispositivo azul) e o pino A0 para o sensor de umidade de solo, pino 1. Ligue a alimentação de ambos os sensores, GND e 3V nos sinais do NodeMCU. Entre os pinos 3 e 4 do sensor DHT11, coloque um resistor de 10k.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 11

A seguir está uma foto de como fica o hardware montado.

Oficina Maker de IoT Thingspeak 12

Conecte o dispositivo na USB do PC. Verifique se o PC reconheceu o dispositivo. Clique em Tools > Port e verifique se a placa aparece em alguma COM, como por exemplo, COM5. Compile e programe utilizando a opção Sketch > Upload. O dispositivo vai ser programado, vai iniciar, se conectar à Internet e depois ao Thingspeak e vai começar a enviar dados pra lá.

Ao conectar ao Thingspeak, os dados vão aparecer na aba Private View do seu canal.

Agradecimentos

Fizemos essa oficina a pedido da Secretaria de Agricultura do Estado de São Paulo. Fabio Souza e Thiago Lima representaram o Embarcados neste evento. Mais de 50 pessoas realizaram a oficina nos dias 10 e 11 de outubro durante a EsalqShow. Essa foi uma ação para promover o próximo evento chamado Agrifutura que vai ser realizado no fim do mês de novembro de 2017 em São Paulo.

Gostaríamos de agradecer também à Secretaria que viabilizou a realização desse evento.

Sou formado em Engenharia Elétrica na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF. Tenho 17 anos de experiência em projetos de circuitos eletrônicos. Escrevo regularmente para o Embarcados, adoro eventos sobre tecnologia, onde posso rever amigos e conhecer pessoas do ramo.

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Rafael Gustavo Da Cruz
Rafael Gustavo
06/10/2018 04:29

A quem interessar possa eu fiz o projeto acima usando apenas o ESP-01 e o DHT22.
Caso alguém deseje posso disponibilizar o programa
Meu contato: rafaelgdacruz@gmail.com

Ronaldo
Ronaldo
Reply to  Rafael Gustavo
09/10/2018 09:11

Bom dia Rafael, poderia me enviar o código e o esquema de ligação… estou querendo ligar um ESP ao thingSpeak mas todos os tutoriais que estou encontrando são complexos. eu preciso apenas de enviar variaveis simples ao ThingSpeak. email: jronaldoac@hotmail.com
obrigado.

Mateus Lima
Mateus Lima
Reply to  Rafael Gustavo
04/05/2019 16:35

Queria tbm, por favor, estou tentando tbm fazer uma ligação com varios dispositivos e transmitir através do thingspeak.

Mateus Lima
Mateus Lima
Reply to  Rafael Gustavo
04/05/2019 16:36

Olá rafael, queria que você disponibilizasse o projeto pra min tbm, email : lima.mt96@gmail.com

Rafael Gustavo Da Cruz
Rafael Gustavo
Reply to  Rafael Gustavo
31/10/2019 22:06
Diego
Diego
22/12/2017 08:03

Thiago, é possível montar o sistema para funcionar com bateria/pilha?

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