ESP8266: Detector de Movimento para Automação Residencial

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Índice🔗

Componentes Necessários🔗

ComponenteQuantidadeDescrição
ESP8266 (NodeMCU)1Microcontrolador com Wi-Fi integrado
Sensor PIR (HC-SR501)1Detecta movimento via infravermelho
Módulo relé 5V1Controla cargas de alta potência
Fonte de alimentação 5V1Alimenta o circuito
Jumpers10Conexões entre componentes
Protoboard1Facilita conexões temporárias (opcional)
LDR (Sensor de luz)1Adiciona controle por luminosidade (opcional)

Funcionamento do Sensor PIR e Teoria do ESP8266🔗

Princípio do Sensor PIR

O sensor PIRDetector de intrusão com ESP8266 e notificação via TelegramDetector de intrusão com ESP8266 e notificação via TelegramDescubra como montar um detector de intrusão com ESP8266 e receber alertas via Telegram em tempo real, garantindo segurança para sua residência. (Passive Infrared Sensor) detecta variações na radiação infravermelha emitida por corpos em movimento. Ele contém:

1. Elementos piroelétricos: Geram corrente elétrica ao detectar mudanças no calor.

2. Lentes Fresnel: Concentram a radiação na área sensível.

3. Circuitos de filtragem: Eliminam falsos positivos (ex.: variações térmicas ambientais).

Equação de detecção:

$$ \Delta E = E_{\text{final}} - E_{\text{inicial}} $$

Se ΔE ultrapassar um limiar pré-definido, o sensor emite um sinal HIGH.

Parâmetros ajustáveis:

  • Sensibilidade: Alcance de detecção (até 7 metros).
  • Tempo de ativação: Duração do sinal após detecção (0.3s a 5min).

ESP8266 e IoT

O ESP8266 é um microcontrolador com Wi-FiSistema de controle de persianas automatizadas com ESP8266Sistema de controle de persianas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar persianas com ESP8266 em um guia prático, unindo eficiência energética, segurança e integração IoT para automação da sua casa. integrado, ideal para IoT devido a:

Montagem do Circuito🔗

Diagrama de Conexões

graph TD ESP8266 -->|D1| PIR ESP8266 -->|D2| RELÉ PIR -->|VCC 5V| FONTE RELÉ -->|GND| FONTE RELÉ --> LÂMPADA

Passo a Passo

1. Sensor PIRAlarme de segurança com ESP8266 e sensor de movimentoAlarme de segurança com ESP8266 e sensor de movimentoAprenda a construir um alarme de segurança com ESP8266 e sensor PIR. Configuração, programação e notificações via Telegram e SMS para proteger seu ambiente.:

2. Módulo ReléSistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Sistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar cortinas com ESP8266. Aprenda componentes, montagem, programação e integração IoT para conforto e eficiência energética.:

3. Alimentação: Use a fonte 5V para o ESP8266Sistema de automação residencial com ESP8266 e controle de luzesSistema de automação residencial com ESP8266 e controle de luzesEste tutorial aborda a implementação de automação residencial com ESP8266, destacando segurança, eficiência energética, integração MQTT e interface web. e componentes.

Atenção: Para cargas AC (110V/220V), utilize relés compatíveis e siga normas de segurança.

Programação do ESP8266🔗

Código Básico (Controle Local)

#include <ESP8266WiFi.h>
const int pirPin = D1;
const int relayPin = D2;
bool motionDetected = false;
void setup() {
  pinMode(pirPin, INPUT);
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  digitalWrite(relayPin, LOW);
}
void loop() {
  int pirState = digitalRead(pirPin);
  if (pirState == HIGH && !motionDetected) {
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
    motionDetected = true;
    Serial.println("Luz ligada - Movimento detectado!");
  } else if (pirState == LOW && motionDetected) {
    digitalWrite(relayPin, LOW);
    motionDetected = false;
    Serial.println("Luz desligada - Ambiente livre.");
  }
  delay(100);
}

Debounce para Estabilidade

if (pirState == HIGH) {
  delay(50);
  if (digitalRead(pirPin) == HIGH) {
    // Confirma movimento
  }
}

Controle Remoto e Integração com IoT🔗

Servidor Web para Controle via Wi-Fi

#include <ESPAsyncWebServer.h>
AsyncWebServer server(80);
void setup() {
  // ... (código anterior)
  server.on("/luz", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {
    String estado = request->getParam("estado")->value();
    digitalWrite(relayPin, estado == "on" ? HIGH : LOW);
    request->send(200, "text/plain", "OK");
  });
  server.begin();
}

Acesse http://[IP_ESP8266]/luz?estado=on para controle manual.

Integração com Plataformas IoT

Otimizações e Customizações🔗

1. Sensor de LuminosidadeSistema de controle de luzes com ESP8266 e temporizadorSistema de controle de luzes com ESP8266 e temporizadorDescubra como montar e programar um sistema inteligente de automação residencial com ESP8266, relê, sensor de luminosidade e RTC DS3231. (LDR):

int ldrValue = analogRead(A0);
if (ldrValue < 500) { // Ajuste o limiar conforme necessário
  digitalWrite(relayPin, HIGH);
}

2. Múltiplos Sensores:

const int pirPin2 = D3; // Segundo sensor
if (digitalRead(pirPin) || digitalRead(pirPin2)) {
  // Aciona relé
}

3. Modo Sono Profundo:

ESP.deepSleep(30e6); // 30 segundos de economia de energia

Exemplo Prático e Cálculo de Economia🔗

Cenário: Corredor residencial com lâmpada de 10W.

  • Uso sem sensor: 12 horas/dia.
  • Uso com sensor: 3 horas/dia.
  • Economia mensal:
$$ \text{Economia} = \left(\frac{12 - 3}{24}\right) \times 0.01\, \text{kW} \times 30 \times 0.50\, \text{R\$/kWh} = \text{R\$ 1,125/mês} $$

Configurações Recomendadas:

Considerações Finais🔗

Este projeto demonstra como transformar o ESP8266 em uma solução robusta para automação residencial. Ao combinar sensor PIRAlarme de segurança com ESP8266 e sensor de movimentoAlarme de segurança com ESP8266 e sensor de movimentoAprenda a construir um alarme de segurança com ESP8266 e sensor PIR. Configuração, programação e notificações via Telegram e SMS para proteger seu ambiente., controle de relé e integração Wi-Fi, é possível criar sistemas adaptáveis a diversos ambientes. Para expandir, considere adicionar câmeras de segurança, notificações por e-mail ou sincronização com calendários (ex.: desligar luzes em horários programados). A automação não só economiza energia, mas também abre portas para inovações em smart homes, segurança e IoT industrial.

Autor: Marcelo V. Souza - Engenheiro de Sistemas e Entusiasta em IoT e Desenvolvimento de Software, com foco em inovação tecnológica.

Referências🔗

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