Configuração do ESP32, MPU6050 e DHT22

[Dannihercleston]

Desenvolver, durante o Sprint 2, um sistema que utilize o ESP32 para adquirir dados dos sensores GY-521/MPU6050 e DHT22, processar essas informações de maneira eficiente e realizar o envio seguro e confiável dos dados obtidos, para o broker Mosquitto.

[Dannihercleston]

Código do ESP32 com o MPU6050:

// Inclusão das Bibliotecas

include

// Endereco I2C do sensor MPU-6050 const int MPU = 0x68;

// Variaveis para armazenar valores do sensor float AccX, AccY, AccZ, Temp, GyrX, GyrY, GyrZ;

void setup() { // Inicializa Serial Serial.begin(9600);

// Inicializa o MPU-6050 Wire.begin(); Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(true);

// Configura Giroscópio para fundo de escala desejado / Wire.write(0b00000000); // fundo de escala em +/-250°/s Wire.write(0b00001000); // fundo de escala em +/-500°/s Wire.write(0b00010000); // fundo de escala em +/-1000°/s Wire.write(0b00011000); // fundo de escala em +/-2000°/s / Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x1B); Wire.write(0x00011000); // Trocar esse comando para fundo de escala desejado conforme acima Wire.endTransmission();

// Configura Acelerometro para fundo de escala desejado / Wire.write(0b00000000); // fundo de escala em +/-2g Wire.write(0b00001000); // fundo de escala em +/-4g Wire.write(0b00010000); // fundo de escala em +/-8g Wire.write(0b00011000); // fundo de escala em +/-16g / Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x1C); Wire.write(0b00011000); // Trocar esse comando para fundo de escala desejado conforme acima Wire.endTransmission(); }

void loop() { // Comandos para iniciar transmissão de dados Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x3B); Wire.endTransmission(false); Wire.requestFrom(MPU, 14, true); // Solicita os dados ao sensor

// Armazena o valor dos sensores nas variaveis correspondentes AccX = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3B (ACCEL_XOUT_H) & 0x3C (ACCEL_XOUT_L) AccY = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3D (ACCEL_YOUT_H) & 0x3E (ACCEL_YOUT_L) AccZ = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3F (ACCEL_ZOUT_H) & 0x40 (ACCEL_ZOUT_L) Temp = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x41 (TEMP_OUT_H) & 0x42 (TEMP_OUT_L) GyrX = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x43 (GYRO_XOUT_H) & 0x44 (GYRO_XOUT_L) GyrY = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x45 (GYRO_YOUT_H) & 0x46 (GYRO_YOUT_L) GyrZ = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x47 (GYRO_ZOUT_H) & 0x48 (GYRO_ZOUT_L)

// Imprime na Serial os valores obtidos /* Alterar divisão conforme fundo de escala escolhido: Acelerômetro +/-2g = 16384 +/-4g = 8192 +/-8g = 4096 +/-16g = 2048

Giroscópio +/-250°/s = 131 +/-500°/s = 65.6 +/-1000°/s = 32.8 +/-2000°/s = 16.4 / / Serial.print(AccX / 2048); Serial.print(" "); Serial.print(AccY / 2048); Serial.print(" "); Serial.println(AccZ / 2048); */ Serial.print(GyrX / 16.4); Serial.print(" "); Serial.print(GyrY / 16.4); Serial.print(" "); Serial.println(GyrZ / 16.4);

// Atraso de 100ms delay(100); }

[Dannihercleston]

Vídeo do Simulador Wokwi com o ESP32 e o MPU6050:

https://github.com/Dannihercleston/Monitoramento-de-Deslizamento-de-Encostas-usando-Microcontrolador-MPU6050-MQTT-e-Grafana./assets/129909554/f7b3c21f-b1c1-4e47-abf4-574885544018

[Dannihercleston]

código de esp32 com dht22 comunicando com o broken mosquitto.

include

include

include

const int DHT_PIN = 15;
DHTesp dht; const char ssid = "Wokwi-GUEST"; // SSID da rede Wi-Fi const char password = ""; // Senha da rede Wi-Fi const char* mqtt_server = "test.mosquitto.org"; // URL do servidor Mosquitto

WiFiClient espClient; PubSubClient client(espClient); unsigned long lastMsg = 0; float temp = 0; float hum = 0;

// Função para configurar a conexão Wi-Fi void setup_wifi() { delay(10); Serial.println(); Serial.print("Conectando a "); Serial.println(ssid);

WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); }

randomSeed(micros());

Serial.println(""); Serial.println("Wi-Fi conectado"); Serial.println("Endereço IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); }

// Função de retorno de chamada para mensagens MQTT recebidas void callback(char topic, byte payload, unsigned int length) { Serial.print("Mensagem recebida ["); Serial.print(topic); Serial.print("] "); for (int i = 0; i < length; i++) { Serial.print((char)payload[i]); } }

// Função para reconectar ao servidor MQTT void reconnect() { while (!client.connected()) { Serial.print("Tentando conexão MQTT..."); String clientId = "ESP32Client-"; clientId += String(random(0xffff), HEX); if (client.connect(clientId.c_str())) { Serial.println("Conectado"); client.publish("/ThinkIOT/Publish", "Bem-vindo"); client.subscribe("/ThinkIOT/Subscribe"); } else { Serial.print("falha, rc="); Serial.print(client.state()); Serial.println(" tentando novamente em 5 segundos"); delay(5000); } } }

void setup() { pinMode(2, OUTPUT);
Serial.begin(115200); setup_wifi(); client.setServer(mqtt_server, 1883); client.setCallback(callback); dht.setup(DHT_PIN, DHTesp::DHT22); }

void loop() { if (!client.connected()) { reconnect(); } client.loop();

unsigned long now = millis(); if (now - lastMsg > 2000) { // Publica dados a cada 2 segundos lastMsg = now; TempAndHumidity data = dht.getTempAndHumidity();

String temp = String(data.temperature, 2);
client.publish("/Thinkitive/temp", temp.c_str()); // Publica temperatura no tópico /ThinkIOT/temp
String hum = String(data.humidity, 1); 
client.publish("/Thinkitive/hum", hum.c_str());   // Publica umidade no tópico /ThinkIOT/hum

Serial.print("Temperatura: ");
Serial.println(temp);
Serial.print("Umidade: ");
Serial.println(hum);

} }

[Dannihercleston]

executando código no wokwi de esp32 com dht22 comunicando com o broken mosquitto.

https://github.com/Dannihercleston/Monitoramento-de-Deslizamento-de-Encostas-usando-Microcontrolador-MPU6050-MQTT-e-Grafana./assets/129909554/af5d5a73-4e6c-4e30-9848-f4474193cd5a

[Dannihercleston]

Este código utiliza os sensores MPU6050 e DHT22 para medir a oscilação de posicionamento e a umidade, respectivamente. O ESP32 é empregado para estabelecer a comunicação via comunicação sem fio, com o Broker Mosquitto por meio do protocolo MQTT.

include

include

include

include

const int DHT_PIN = 15; DHTesp dht; const char ssid = "Wokwi-GUEST"; // SSID da rede Wi-Fi const char password = ""; // Senha da rede Wi-Fi const char* mqtt_server = "test.mosquitto.org"; // URL do servidor Mosquitto

WiFiClient espClient; PubSubClient client(espClient); unsigned long lastMsg = 0; float temp = 0; float hum = 0;

// Endereco I2C do sensor MPU-6050 const int MPU = 0x68;

// Variaveis para armazenar valores do sensor MPU-6050 float AccX, AccY, AccZ, TempMPU, GyrX, GyrY, GyrZ;

// Função para configurar a conexão Wi-Fi void setup_wifi() { delay(10); Serial.println(); Serial.print("Conectando a "); Serial.println(ssid);

WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); }

randomSeed(micros());

Serial.println(""); Serial.println("Wi-Fi conectado"); Serial.println("Endereço IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); }

// Função de retorno de chamada para mensagens MQTT recebidas void callback(char topic, byte payload, unsigned int length) { Serial.print("Mensagem recebida ["); Serial.print(topic); Serial.print("] "); for (int i = 0; i < length; i++) { Serial.print((char)payload[i]); } }

// Função para reconectar ao servidor MQTT void reconnect() { while (!client.connected()) { Serial.print("Tentando conexão MQTT..."); String clientId = "ESP32Client-"; clientId += String(random(0xffff), HEX); if (client.connect(clientId.c_str())) { Serial.println("Conectado"); client.publish("/ThinkIOT/Publish", "Bem-vindo"); client.subscribe("/ThinkIOT/Subscribe"); } else { Serial.print("falha, rc="); Serial.print(client.state()); Serial.println(" tentando novamente em 5 segundos"); delay(5000); } } }

void setup() { pinMode(2, OUTPUT); Serial.begin(115200); setup_wifi(); client.setServer(mqtt_server, 1883); client.setCallback(callback); dht.setup(DHT_PIN, DHTesp::DHT22);

// Inicializa o MPU-6050 Wire.begin(); Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(true);

// Configura Giroscópio para fundo de escala desejado Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x1B); Wire.write(0b00011000); // Trocar esse comando para fundo de escala desejado conforme acima Wire.endTransmission();

// Configura Acelerometro para fundo de escala desejado Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x1C); Wire.write(0b00011000); // Trocar esse comando para fundo de escala desejado conforme acima Wire.endTransmission(); }

void loop() { // Comandos para iniciar transmissão de dados do MPU-6050 Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x3B); Wire.endTransmission(false); Wire.requestFrom(MPU, 14, true); // Solicita os dados ao sensor

// Armazena o valor dos sensores nas variaveis correspondentes do MPU-6050 AccX = Wire.read() << 8 | Wire.read(); AccY = Wire.read() << 8 | Wire.read(); AccZ = Wire.read() << 8 | Wire.read(); TempMPU = Wire.read() << 8 | Wire.read(); GyrX = Wire.read() << 8 | Wire.read(); GyrY = Wire.read() << 8 | Wire.read(); GyrZ = Wire.read() << 8 | Wire.read();

// Imprime na Serial os valores obtidos do MPU-6050 Serial.print("MPU6050: "); Serial.print("AccX="); Serial.print(AccX / 2048.0); Serial.print(" AccY="); Serial.print(AccY / 2048.0); Serial.print(" AccZ="); Serial.print(AccZ / 2048.0); Serial.print(" Temp="); Serial.print(TempMPU / 340.0 + 36.53); // Converte para temperatura em graus Celsius Serial.print(" GyrX="); Serial.print(GyrX / 16.4); Serial.print(" GyrY="); Serial.print(GyrY / 16.4); Serial.print(" GyrZ="); Serial.println(GyrZ / 16.4);

// Leitura de dados do DHT22 TempAndHumidity data = dht.getTempAndHumidity(); temp = data.temperature; hum = data.humidity;

// Publica dados no MQTT if (!client.connected()) { reconnect(); } client.loop();

unsigned long now = millis(); if (now - lastMsg > 1000) { // Publica dados a cada 2 segundos lastMsg = now;

String tempStr = String(temp, 2);
client.publish("/Thinkitive/temp", tempStr.c_str());

String humStr = String(hum, 1);
client.publish("/Thinkitive/hum", humStr.c_str());

Serial.print("DHT22: ");
Serial.print("Temperatura=");
Serial.print(temp);
Serial.print(" Umidade=");
Serial.println(hum);

}

// Atraso de 100ms delay(1000); }

[Dannihercleston]

vídeo utilizando os sensores MPU6050 e o DHT22 para a medição de oscilação de posicionamento e a umidade respectivamente, o ESP32 comunicando com o Broker Mosquitto, através do protocolo MQTT

https://github.com/Dannihercleston/Monitoramento-de-Deslizamento-de-Encostas-usando-Microcontrolador-MPU6050-MQTT-e-Grafana./assets/129909554/c770c8ee-50d8-4392-99c9-711ffac9cce1