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DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE SISTEMAS DE MEDIÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA PARA A DESSEDENTAÇÃO ANIMAL: CRIAÇÃO DE INTERFACES DE AFERIÇÃO MÚLTIPLA, SALVAMENTO E COMPARTILHAMENTO VIA BLUETOOTH COM A PLATAFORMA ARDUINO
ARTHUR HENRIQUE VERDADEIRO SILVA, DANIEL JADYR LEITE COSTA, JULIO CESAR PASCALE PALHARES

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Introdução

Segundo a Política Nacional de Recursos Hídricos (BRASIL, 1997), a água é tanto um bem de domínio público quanto um recurso natural limitado, dotado de valor econômico. Na produção animal não há um quadro de ferramentas e métodos facilmente disponíveis para medir a dessedentação de água em bebedouros de bovídeos à pasto. Alguns aspectos desse problema foram explorados no trabalho de Camargo (2019), com a geração de resultados satisfatórios e desenvolvimento de tecnologia de baixo custo.

Esses quadros, ou “frameworks”, são costumeiramente desenvolvidos à múltiplas mãos e conseguem se adequar ao desenvolvimento de produtos e soluções que contenham suas próprias especificidades. O desenvolvimento de módulos de aferição, salvamento e compartilhamento de dados pode ajudar a resolver problemas não só do contexto agropecuário, mas também de outras áreas do conhecimento.

Objetivos

  1. Desenvolver o sistema de aferição e salvamento de dados para o sensor de pressão MPX.
  2. Aplicar o módulo de comunicação bluetooth para o sensor MPX, a partir do módulo HC-05.

Materiais e métodos

Utilização da plataforma Arduino, com as seguintes vantagens: baixo custo; é utilizada por diversos trabalhos em diversas áreas do conhecimento; o desenvolvimento do código computacional é livre e gratuito; possui comunidade ativa na rede de computadores com possibilidade de intercâmbio de informações e experiências.

Os ensaios foram realizados com os circuitos conectados em placas de prototipagem. Os testes de pressão foram realizados a partir de um manômetro diferencial com coluna de água.

Resultados

Com o auxílio de planilha eletrônica foi realizada a regressão logarítmica dos pontos experimentais que resultou na função f(x)=1160.5*ln(x) + 2231.3, com x sendo a altura da coluna d’água aferida, com unidade em centímetros (cm), variando entre 0 e 40 cm; e f(x) ou y a unidade de leitura do sensor utilizado, que é um adimensional, e por sua vez possui a faixa de 0 a 1024 unidades. O coeficiente estatístico de determinação (R²) encontrado foi de 0.9058, o que indica que a curva representa a coluna d´água com uma precisão satisfatória. Todavia, esse valor pode ser considerado baixo para algumas aplicações de precisão, sendo que o erro encontrado, que foi da ordem de 10%, pode ter sido causado por erros na medição da coluna, quantidade baixa de pontos testados ou pela própria característica do sensor.

O principal resultado desse trabalho foi a construção de uma “interface-base” para prototipagem de sensores reais, que poderão ser utilizados em campo e subsidiar a aferição da pegada hídrica na produção animal. Foi construído um conjunto de código capaz de se comunicar com um sensor, salvar os dados da aferição realizadas pelo sensor em um cartão SD (em formato .csv) e compartilhar esses dados por bluetooth.

Conclusões

A criação de interfaces de salvamento e compartilhamento é uma tarefa comum no desenvolvimento de produtos e protótipos. Além disso, a tarefa de calibração de sensores também se repete em diversas aplicações técnico-científicas. Sendo os resultados desse trabalho úteis e públicos, certamente poderão subsidiar o desenvolvimento de outras plataformas, que atendam à problemas específicos.


Referências


ARAÚJO, M. S; Desenvolvimento de sistema de monitoramento na nuvem utilizando Raspberry Pi. 2020. 99 f. Trabalho de conclusão de curso – Bacharelado em Engenharia Elétrica, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal de São Carlos.


CAMARGO, B. E. M; Desenvolvimento de Modelos de Sistemas de Medição do Consumo de Água Para a Dessedentação Animal: Subsídios para o manejo Hídrico na atividade produtiva. 2019. 41 f. Trabalho de Conclusão de Curso – Bacharelado em Gestão e Análise Ambiental, Departamento de Ciências Ambientais, Universidade Federal de São Carlos

CAMARGO, B. E. M. ; COSTA, D. J. L. ; PALHARES, J. C. P. ; AKUTSU, J. . Sistemas de medição hídrica com eliminação dos efeitos de submedição de vazão para uso em edificações e dessedentação animal. Engenharia Urbana em Debate, v. 1, p. 103-118, 2020.

BALBINOT, A.; BRUSAMARELLO, V.J. Instrumentação e Fundamentos de Medidas, 2 ed, São Paulo: LTC, 2011

BRASIL. Lei Federal n o 9.433 de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 1997.