Monitoramento IoT de Piscinas com ESP8266: Guia Definitivo

Manter a qualidade da água em piscinas é essencial para garantir segurança, conforto e durabilidade dos equipamentos. Parâmetros como pH, cloro residual e temperatura influenciam diretamente na eficácia da desinfecção e na saúde dos usuários. Com o ESP8266Sistema 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., é possível desenvolver um sistema IoT que monitora esses valores em tempo real, envia alertas e permite ajustes remotos. Este artigo combina teoria e prática, desde a seleção de sensores até a integração com plataformas de nuvem, oferecendo um guia detalhado para implementação robusta.

Índice🔗

1. Componentes Necessários

2. Princípio de Funcionamento dos Sensores

3. Montagem do CircuitoDetector de fumaça com ESP8266 e alarme sonoroMonte um detector de fumaça inteligente com ESP8266 e MQ-2. Tutorial que ensina montagem, programação e integração IoT para sistemas residenciais.

4. Programação do ESP8266Monitor de nível de água com ESP8266 para reservatóriosAprenda a monitorar e gerenciar reservatórios com sensores, ESP8266 e integração IoT em aplicações agrícolas e residenciais, de forma prática e precisa.

5. Transmissão de Dados via Wi-Fi

6. Calibração de SensoresDetector de vazamento de gás com ESP8266Aprenda a montar e programar um sistema IoT de detecção de gás com ESP8266, sensores MQ, notificações e protocolos de segurança avançados.

7. Visualização de Dados na Nuvem

8. Manutenção e Otimização

9. Considerações Finais

Componentes Necessários🔗

Exemplo de Encapsulamento:

Para medição contínua, monte os sensores em uma caixa estanque com orifícios para circulação de água, evitando metais que possam oxidar. Use silicone para vedar conexões expostas.

Princípio de Funcionamento🔗

Sensor de pH

Baseia-se no potencial elétrico entre dois eletrodos imersos na água, seguindo a equação de Nernst:

A leitura analógica é convertida para pH usando:

• Onde \( k \) varia com a temperatura (exige compensação térmica).

Sensor de Cloro

Funciona pelo método amperométrico: uma corrente proporcional à concentração de cloro é gerada. Equação simplificada:

• \( n \): elétrons transferidos, \( F \): constante de Faraday, \( C \): concentração de cloro.

Sensor de Temperatura

O DS18B20Sistema de controle de temperatura com ESP8266 para banheirasControle e monitoramento térmico sofisticado com ESP8266, DS18B20 e relé integrado. Aprenda a montar circuitos, ajustar PID e integrar com IoT. utiliza resistência variável, com conversão via protocolo OneWire.

Montagem do Circuito🔗

Passo a Passo:

1. Conecte os sensores analógicos (pH e cloro) ao ADS1115 (alimentado em 3.3V).

2. Adicione resistor pull-up de 4.7kΩ ao DS18B20Sistema de controle de temperatura com ESP8266 para banheirasControle e monitoramento térmico sofisticado com ESP8266, DS18B20 e relé integrado. Aprenda a montar circuitos, ajustar PID e integrar com IoT..

3. Isole todas as conexões com silicone à prova d'água.

Programação do ESP8266🔗

Opção 1: Leitura com ADS1115 e MQTT (Alta Precisão)

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <PubSubClient.h>
Adafruit_ADS1115 ads(0x48);
OneWire oneWire(D2);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  ads.begin();
  sensors.begin();
  WiFi.begin("SSID", "PASSWORD");
  client.setServer("mqtt.server.com", 1883);
}
void loop() {
  int16_t adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);
  int16_t adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  sensors.requestTemperatures();
  float temp = sensors.getTempCByIndex(0);
  float pH = (adc0 * 0.1875 / 1000 - 1.65) / 0.18 + 7.0; // Exemplo calibrado
  float cloro = (adc1 * 0.1875 / 1000) * 0.2; // Fator ajustável
  if (client.connect("ESP_Piscina")) {
    client.publish("piscina/ph", String(pH).c_str());
    client.publish("piscina/cloro", String(cloro).c_str());
    client.publish("piscina/temp", String(temp).c_str());
  }
  delay(60000);
}

Opção 2: HTTP para Servidor Web (Simples)

#include <ESP8266HTTPClient.h>
void enviarDados(float pH, float cloro, float temp) {
  HTTPClient http;
  String url = "http://seuservidor.com/dados?ph=" + String(pH) + "&cloro=" + String(cloro) + "&temp=" + String(temp);
  http.begin(url);
  http.GET();
  http.end();
}

Transmissão de Dados via Wi-Fi🔗

• MQTTSistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar cortinas com ESP8266. Aprenda componentes, montagem, programação e integração IoT para conforto e eficiência energética.: Ideal para baixo consumo de energia e comunicação bidirecional (ex: ajustar parâmetros remotamente).
• HTTP: Simples para integração com APIs REST, mas menos eficiente em redes instáveis.
• Plataformas Recomendadas:
  • ThingSpeak: Para dashboardsDashboard de monitoramento remoto com ESP8266Aprenda a criar um dashboard IoT com ESP8266, integrando sensores, segurança avançada e otimização de comunicação para monitoramento remoto eficiente. históricos e alertas por e-mail.
  • Blynk: Interface móvel personalizável.
  • Node-RED: Automação de fluxos de dados (ex: acionar bomba de cloro automaticamente).

Calibração de Sensores🔗

Exemplo de Curva de Calibração para pH:

// Leitura em pH 7.0 = 1.65V
float voltage = adc0 * 0.1875 / 1000; // ADS1115: 0.1875 mV/bit
float pH = (voltage - 1.65) / 0.18 + 7.0;

Visualização de Dados🔗

Configuração de Alertas:

• pH fora de 7.2–7.6: Risco de irritação ou corrosão.
• Cloro < 1.0 ppm: Desinfecção insuficiente.
• Temperatura > 30°C: Proliferação de bactérias.

Manutenção e Otimização🔗

1. Limpeza Mensal:

• Remova depósitos minerais dos sensores com vinagre diluído (10%).

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

• Use ESP.deepSleep(60e6) para dormir 60 segundos entre medições.

3. Atualizações OTA:

• Implemente atualização sem fio para corrigir bugs sem acesso físico.

Considerações Finais🔗

A implementação de um sistema IoT para monitoramento de piscinas exige atenção à calibração, estabilidade da conexão e resistência à umidade. Integrar MQTT e dashboardsDashboard de monitoramento remoto com ESP8266Aprenda a criar um dashboard IoT com ESP8266, integrando sensores, segurança avançada e otimização de comunicação para monitoramento remoto eficiente. em nuvem permite intervenções rápidas, enquanto técnicas como deepSleep prolongam a vida útil da bateria. Para expandir o projeto, considere adicionar sensores de turbidez ou controle automático de dosagem de produtos químicos.

Referências:

1. Datasheet ADS1115: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf

2. Biblioteca DallasTemperature: https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library

3. Guia MQTT: https://randomnerdtutorials.com/esp8266Sistema 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.-mqtt/