Desenvolvimento de protótipo de aquisição de dados meteorológicos de baixo custo baseado em plataforma Arduino

Abstract

Um dos maiores desafios de um sistema fotovoltaico é o monitoramento confiável das variáveis climatológica em que está submetido. Para atender a essa necessidade, surgiram as estações meteorológicas. Estas foram aprimorados ao longo dos anos, resultando nas estações meteorológicas automáticas, que são utilizadas atualmente em usinas fotovoltaicas. O problema típico das estações meteorológicas automáticas é o seu alto custo, que desencoraja o uso destas em diversas aplicações. Com esta problemática em vista, o presente trabalho, objetivou-se na construção de um protótipo de aquisição de dados meteorológicos de baixo custo, automatizado e portátil, visando o monitoramento de temperatura ambiente, umidade relativa do ar, temperatura do módulo fotovoltaico, irradiância solar e a velocidade do vento no contexto da pesquisa para aplicação em usinas fotovoltaicas e em propriedades rurais. Na metodologia, foram desenvolvidos dois circuitos eletrônicos, o primeiro circuito denominado de "Transmissor", projetou-se na plataforma Arduino Uno, capaz de aferir as variáveis ambientais e armazená-los em um cartão de memória SD e o segundo circuito denominado de "Receptor", projetou-se na placa de desenvolvimento ESP32, capaz de possibilitar a comunicação sem fio, através do Wi-Fi e através do sistema via Bluetooth. Assim, o primeiro circuito (transmissor) envia os dados coletados pelos sensores para o segundo circuito (receptor) através do Módulo Wireless NRF24L01, que em seguida exibe os dados para o usuário através de um dispositivo com acesso à internet ou um dispositivo Android com sistema Bluetooth, é possível acompanhar em tempo real as coletas realizadas pelo sistema de aquisição de dados através da web que exibe os dados e os gráficos, e o aplicativo PGERC que exibe apenas os dados. Foram realizados testes em campo e os resultados demonstraram que os sensores apresentaram respostas satisfatórias. O protótipo da estação meteorológica forneceu respostas de acordo com as funcionalidades requeridas para o sistema. Contudo fez-se a comparação dos dados do protótipo de aquisição de dados meteorológicos construído com os dados da estação meteorológica comercial presente no Campus das Auroras na Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB), para a validação dos dados para efetivação do protótipo.