Este Modulo contém quarto sensores: acelerômetro, giroscópio, magnetômetro e barômetro.
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L3G4200D (3-Axis Angular Rate Sensor) - Giroscópio 3 eixos
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ADXL345 (3-Axis Digital Accelerometer) - Acelerômetro 3 eixos
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HMC5883L (3-Axis Digital Compass) - Bússola digital / Magnetômetro
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BMP085 (Barometric Pressure Sensor) - Sensor de temperatura e pressão
A comunicação com o Arduino é feita pela interface I2C, e todos os sensores citados acima são endereçados individualmente. A ligação básica ao Arduino utiliza somente 4 pinos, dos 10 disponíveis no módulo. A alimentação pode ser feita tanto com 5V como com 3.3V :
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VCC_IN - Utilize este pino para alimentar o sensor com 5V
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VCC_3.3V - Utilize este pino para alimentar o sensor com 3.3V
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GND - Conectado ao GND do Arduino
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SCL - Conectado ao pino analógico A5 do Arduino Uno
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SDA - Conectado ao pino analógico A4 do Arduino Uno
Neste projeto foi utilizado somente o sensor ADXL345, onde ele retorna a leitura dos eixos x, y e z. Utilizou-se dois resistores de 1k3 nos pinos SCL e SDA para ativação de Pull Up e uma alimentação de 5V.
A comunicação I2C do sensor foi feita no arquivo ADXL345.c junto com a biblioteca avr_twi_master.c fornecida pela Atmel. Primeiro foi inicializada a comunicação I2C e foram enviados os endereços de inicialização do sensor ( escrita, controle de energia e ativação do bit de medição). Após disso, realizou-se a leitura dos eixos (x, y e z).
Os testes da comunicação I2C foram feitos pela função print_axis, a qual envia os valores dos eixos para o terminal serial USART.
x= 1007, y= 16, z= 36
🔴 Os valores dos eixos foram multiplicados por 1000 para aumetar a precisão.
Após o condicionamento dos dados do sensor, estes valores foram enviados ao módulo WiFi ESP-01, que enviará os dados do sensor à Internet através do protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Para isso, utilizou-se o arquivo modbus.c, onde foi enviado o pacote RTU contendo (addr, cmd, reg, data, crc)
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addr: endereço do dispositivo que se deseja enviar uma mensagem (0x15) (1 byte)
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cmd: comando que se deseja enviar, geralmente escrita (0x01) ou leitura (0x02). (1 byte)
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reg: qual registrador do dispositivo deseja-se escrever ou ler. (2 bytes)
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data: dado que se deseja escrever no registrador ou número de registradores que se deseja ler. (2 bytes)
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crc: verificação cíclica de redundância. (2 bytes)
🔴 Para o envio dos dados que são de 2 bytes, foi necessário trocar os primeiros dois bytes com os dois últimos, pois o Modbus é do tipo big endian.
O frame do Modbus RTU contém 4 endereços para escrita (sensor_0 ao sensor_3), sendo que para este projeto foram utilizados os três primeiros, correspondentes aos eixos x, y e z, respectivamente.
Inicialmente foi montada a placa que vai estar conectada com o arduino, contendo o módulo GY-80, um conversor de nível (5V - 3.3V), pois o arduino fornece uma alimentação de 5V e o módulo ESP-01 necessita de 3.3V e um LED para verificação de erro na transmissão (PB0). Em seguida, foi feita a programação do arduino, e os resultados fora visualizados através do aplicativo MQTT Dash, disponível para android, onde é possível visualizar os três sensores que apresentam os valores dos eixos.
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Heloiza Martins
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Suzi Yousif