Monitoramento de Umidade: Guia Completo com ESP8266

Manter a umidade controlada em salas de servidores é essencial para prevenir corrosão, condensação e falhas em equipamentos críticos. Este guia detalha a construção de um sistema de monitoramento com ESP8266, capaz de enviar alertas em tempo real, integrar-se a 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. profissionais e operar em faixas de segurança pré-definidas. Combinando teoria e prática, o projeto é adaptável para ambientes industriais e corporativos, com opções de redundância e segurança avançada.

Índice

Componentes Necessários🔗

Componente	Especificações	Função
ESP8266 (NodeMCU)	Wi-Fi 802.11 b/g/n	Processamento e comunicação
Sensor DHT22	0-100% UR (±2% precisão)	Medição de umidade e temperatura
Sensor BME280	Opcional para redundância	Failover em caso de falha do DHT22
Buzzer passivo	5V, 20mA	Alerta sonoro para níveis críticos
LEDs vermelho/verde	5mm, 20mA	Indicadores visuais de status
Resistores 220Ω	1/4W	Limitação de corrente para LEDs
Protoboard e jumpers	-	Conexões temporárias

Conceitos Básicos: Por que Monitorar a Umidade?🔗

A umidade inadequada em salas de servidores causa:

Corrosão eletrolítica: Danifica placas e conectores metálicos.
Eletricidade estática: Risco de descargas (< 40% UR).
Condensação: Formação de água (> 60% UR), levando a curtos-circuitos.

Equação de umidade relativa (simplificada):

$$ UR = \frac{Vₛ}{Vₘ} \times 100\% $$

Onde:

$ Vₛ $: Tensão do sensor
$ Vₘ $: Tensão máxima de referência

Funcionamento do Sistema🔗

graph TD A[DHT22/BME280 coleta dados] --> B[ESP8266 processa dados] B --> C{Umidade > 60% ou < 40%?} C -->|Sim| D[Ativa LED vermelho + Buzzer] C -->|Não| E[Ativa LED verde] B --> F[Envia dados para dashboard via HTTP/MQTT]

Faixas de operação:

Ideal: 40% a 60% UR
Crítico: < 40% (alerta estática) ou > 60% (alerta corrosão)

Configuração do Hardware🔗

Conexões para Sensor Digital (DHT22):

graph LR ESP8266 -->|3.3V| DHT22(VCC) ESP8266 -->|D4| DHT22(Dados) ESP8266 -->|GND| DHT22(GND) ESP8266 -->|D1| LED_Verde ESP8266 -->|D2| LED_Vermelho ESP8266 -->|D8| Buzzer

Conexões para Sensor Analógico (Ex: Capacitivo):

graph LR ESP8266 -->|3.3V| Sensor(VCC) ESP8266 -->|A0| Sensor(Sinal) ESP8266 -->|GND| Sensor(GND)

Notas:

Para sensores de 5V, use divisores de tensão.
Adicione um capacitor de 100nF entre VCC e GND para filtrar ruídos.

Programação do ESP8266🔗

Opção 1: Leitura Digital com DHT22

#include <DHT.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#define DHTPIN D4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
const char* ssid = "SUA_REDE";
const char* password = "SUA_SENHA";
void setup() {
  pinMode(D1, OUTPUT); // LED Verde
  pinMode(D2, OUTPUT); // LED Vermelho
  pinMode(D8, OUTPUT); // Buzzer
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
  dht.begin();
}
void loop() {
  float humidity = dht.readHumidity();
  if (isnan(humidity)) {
    // Falha na leitura: Ativar redundância com BME280
    return;
  }
  if (humidity < 40 || humidity > 60) {
    digitalWrite(D2, HIGH);
    tone(D8, 1000);
    digitalWrite(D1, LOW);
  } else {
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, LOW);
    noTone(D8);
  }
  delay(2000);
}

Opção 2: Leitura Analógica com Filtro Média Móvel

const int sensorPin = A0;
float readings[10], total = 0, average = 0;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  for (int i = 0; i < 10; i++) readings[i] = 0;
}
void loop() {
  total -= readings[0];
  for (int i = 0; i < 9; i++) readings[i] = readings[i+1];
  readings[9] = analogRead(sensorPin);
  total += readings[9];
  average = total / 10;
  float humidity = (average / 1023.0) * 100;
  // Aplicar curva de calibração específica do sensor
  Serial.print("Umidade: ");
  Serial.println(humidity);
  delay(1000);
}

Dashboard e Integração com IoT🔗

Dashboard HTML/JavaScript (Local):

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <h2>Monitor de Umidade</h2>
  <div id="humidity">Carregando...</div>
  <script>
    setInterval(() => {
      fetch('http://IP_ESP8266')
        .then(response => response.text())
        .then(data => {
          document.getElementById("humidity").innerHTML = data;
        });
    }, 3000);
  </script>
</body>
</html>

Plataformas Profissionais:

1. ThingSpeak:

#include <ThingSpeak.h>
WiFiClient client;
unsigned long channelID = SEU_ID;
const char* writeAPIKey = "SUA_CHAVE";
void setup() {
  ThingSpeak.begin(client);
}
void loop() {
  ThingSpeak.writeField(channelID, 1, humidity, writeAPIKey);
}

2. Blynk:

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
char auth[] = "SEU_TOKEN";
void setup() {
  Blynk.begin(auth, ssid, password);
}
void loop() {
  Blynk.virtualWrite(V1, humidity);
}

Testes e Validação🔗

1. Calibração:

Compare com um higrômetro profissional.
Ajuste a equação de conversão usando regressão linear.

2. Testes de Estresse:

Simule umidade crítica com um gerador de vapor ou sílica gel.
Verifique a latência dos alertas (meta: < 5 segundos).

3. Segurança:

Adicione HTTPS e autenticação básica no servidor webSistema de controle de luzes com ESP8266 e controle por vozDescubra como integrar automação residencial com ESP8266, explorando controle por voz, segurança, deep sleep e IoT em projetos práticos..

server.on("/", []() {
  if (!server.authenticate("admin", "senha"))
    return server.requestAuthentication();
  server.send(200, "text/html", "<h1>Dados Protegidos</h1>");
});

Considerações Finais🔗

1. Redundância: Use dois sensores (ex: DHT22Monitor de umidade com ESP8266 para armáriosGaranta a preservação de documentos e obras de valor com nosso sistema IoT avançado. Use ESP8266 e DHT22 para monitorar e controlar a umidade em tempo real. + BME280) para aumentar a confiabilidade.

2. Escalabilidade: Adicione relésSistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar cortinas com ESP8266. Aprenda componentes, montagem, programação e integração IoT para conforto e eficiência energética. para controlar desumidificadores ou ventiladores automaticamente.

3. Manutenção: Implemente auto-teste inicial no boot para verificar sensores e conexão Wi-Fi.

4. Energia: Para ambientes sem energia constante, utilize baterias com módulo UPS e deep sleepSistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar cortinas com ESP8266. Aprenda componentes, montagem, programação e integração IoT para conforto e eficiência energética..

Exemplo de Código para Deep SleepSistema de controle de cortinas automatizadas com ESP8266Descubra como automatizar cortinas com ESP8266. Aprenda componentes, montagem, programação e integração IoT para conforto e eficiência energética.:

void setup() {
  ESP.deepSleep(60e6); // Dorme por 1 minuto
}

Este projeto combina acessibilidade e profissionalismo, permitindo adaptações para diversas necessidades industriais. A integração com sistemas existentes (como SCADA ou Telegram) amplia sua utilidade, transformando-o em uma solução completa para gestão ambiental de infraestruturas críticas.

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

Referências🔗

Documentação Wiki do ESP8266: github.com/esp8266/esp8266-wiki/wiki
ESP8266.com Community Forum: www.esp8266.com/viewforum.php?f=5
GitHub - ESP8266 Community: github.com/esp8266/Arduino
Random Nerd Tutorials: randomnerdtutorials.com/projects-esp8266/
Site Oficial da Espressif: www.espressif.com/en/products/socs/esp8266

Atualizado há 10 meses atrás