IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMA AUTOMATIZADO PARA MEDIÇÃO DE CO 2 UTILIZANDO ARDUINO. Bruno Piza Mourão* Marcelo Augusto Gonçalves Bardi.

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1 IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMA AUTOMATIZADO PARA MEDIÇÃO DE CO 2 UTILIZANDO ARDUINO Bruno Piza Mourão* Marcelo Augusto Gonçalves Bardi. Universidade São Francisco bruno-mourao1@hotmail.com Resumo: O dióxido de carbono (CO 2 ), também conhecido como gás carbônico, é um composto químico gasoso e um dos gases que pode desequilibrar o efeito estufa. Ele ainda é de difícil detecção por não ter cheiro ou sabor. Essencial à vida no planeta por ser um dos compostos principais para a fotossíntese, o carbono é encontrado na atmosfera na forma de dióxido de carbono. Por outro lado, vários organismos liberam CO 2 para a atmosfera mediante o processo de respiração, inclusive as plantas e árvores (conhecidas como compensadoras de CO 2) que, em condições de calor e seca, fecham seus poros para impedir a perda de água e mudam para o processo de respiração noturno, denominado de fotorrespiração, ou seja, consomem oxigênio e produzem dióxido de carbono. No entanto, o que preocupa não é a presença do dióxido de carbono na atmosfera e sim a alta concentração em que se encontra, por ser o gás estufa que, de acordo com certas linhas científicas, mais contribui para o aquecimento global. Assim, o desenvolvimento de trabalhos científicos para a criação de novos produtos que auxiliam o estudo e analise desses fatores é extremamente importante para o crescimento das áreas de Inovação Tecnológica. Palavras-chave: atmosfera, plantas, fotossíntese, científicos. *Voluntário PROBAIC ao Programa de Iniciação Cientifica.

2 Introdução Atualmente há uma grande preocupação com a produção de gás por diversas comunidades científicas. Muitas instituições de pesquisas estão construindo instalações para precisas medições de tal produção, em muitos casos com pequenos orçamentos econômicos. A agricultura de cultura em estufas é afetada em diversas condições. Os fatores ambientais significativos para a qualidade e melhor produtividade do crescimento de plantas são temperatura, umidade relativa, iluminação, umidade do solo e a quantidade de CO 2 no efeito estufa. O monitoramento contínuo desses fatores dá relevantes as informações relativas aos efeitos individuais dos vários fatores para a produção máxima da cultura Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open source baseado no flexível, easy-to-use hardware e software. É destinado a artistas, designers, entusiastas, e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos. Arduino pode sentir o ambiente através da recepção do sinal de entrada a partir de uma variedade de sensores e pode afetar seu ambiente através de aquecedor de controle, bomba de água e outros atuadores. Os sensores para a concentração de CO 2 (MG-811) possui um sinal onboard no circuito de condicionamento para amplificar o sinal de saída e um circuito de aquecimento ofboard. O MG-811 é altamente sensível ao CO 2 e menos sensível ao álcool e CO. Este sensor precisa de uma entrada analógica e uma digital para ligar o sensor ao Arduino. O monitoramento do sistema baseado em computador e na capacidade do arduino para aquisição de dados de efeito estufa. O sistema aplica-se a pequena estufa e as mudanças para muitos parâmetros foram obtidos e podem ser processo no futuro, a fim de passar medidas adequadas, utilizando um dos métodos de controle, que levam através de horas e intervalo entre cada um. A proposta desse artigo é expor os assuntos e atividades referentes ao projeto de implementação de um sistema automatizado para medição de CO 2 utilizando Arduino. As atividades descritas consistem no desenvolvimento do projeto, montagem do protótipo e analise dos resultados obtidos através dos testes realizados. Método Foi criado e testado um protótipo para medição de dióxido de carbono utilizando Arduino, que consiste basicamente em uma placa de desenvolvimento open source, um sensor de CO 2 e um display LCD para visualizar as leituras obtidas.

3 O Arduino Leonardo foi o escolhido para o projeto, pois possui um microcontrolador baseado no ATmega32u4, ele tem 20 pinos de entrada e saída digital (dos quais 7 podem ser utilizadas como saídas PWM e 12 como entradas analógicas), e contém tudo o que é necessário para dar suporte ao microcontrolador. Simplesmente o conecte a um computador com um cabo USB ou o alimente com uma fonte e já está pronto para dar os primeiros passos, utilizando seu software para realizar a programação. O sensor HQ CO 2 é projetado pelo engenheiro DFRobot. Este é o primeiro sensor de CO 2 no mercado OSHW. A tensão do modulo de saída cai à medida que a concentração de dióxido de carbono aumenta. O potenciômetro a bordo é projetado para definir o limite de tensão. Enquanto a concentração do CO 2 é elevado o suficiente um sinal digital vai ser liberado. Com o módulo I2C, você consegue controlar um display LCD, seja ele 16x2 ou 20x4, utilizando apenas dois pinos do Arduino: o pino analógico (SDA) e o pino analógico (SCL), que formam a interface de comunicação I2C. Na lateral esquerda do módulo temos 4 pinos, sendo que dois são para alimentação (Vcc e GND), e os outros dois são da interface I2C (SDA e SCL). O potenciômetro da placa serve para ajuste do contraste do display, e o jumper na lateral oposta permite que a luz de fundo (backlight) seja controlada pelo programa ou permaneça apagada. Para controlar esse módulo I2C, utiliza-se a biblioteca LiquidCrystal_I2C. O arquivo é descompactado e renomeado a pasta LiquidCrystal para LiquidCrystalI2C, copiando-a para a pasta LIBRARIES da IDE do seu Arduino. Renomear a pasta evita que você tenha conflitos com a biblioteca Liquidcrystal que já vem embutida na IDE. Resultados/Discussão Após a seleção e aquisição dos materiais, primeiramente foi desenvolvido o código que faz a obtenção dos valores fornecidos pelo sensor, convertidos em tensão (volts), e por final é feita a amostragem dos valores no display LCD, com o seguinte código: #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4); const int sensor = A0; int valordosensorold = 0;

4 int valorlcd = 0; void setup(){ lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.print(" Sensor de CO2 "); lcd.setcursor(0,1); lcd.print( "Valor em V: 0"); void loop (){ float valordosensor = analogread(sensor); valordosensor = valordosensor * (5.0 /1023); valordosensor = (valordosensor * 400) / 5; if(valordosensor!= valordosensorold) { lcd.setcursor(12,1); lcd.print(" "); lcd.setcursor(12,1); lcd.print(valordosensor); delay(500); valordosensorold = valordosensor; Em seguida foi realizada a montagem dos componentes, e realizados os testes necessários para visualização das mudanças de valores no display, assim foi possível confirmar que conforme o aumento da concentração de C02 a tensão cai.

5 Conclusão/Considerações finais O sistema desenvolvido atende os objetivos propostos e está de acordo com os exemplos encontrados nas literaturas, pretende-se ainda, dar continuidade ao projeto, que consiste na montagem de um ambiente com a concentração controlada de CO 2, para realizar e certificar as medições feitas pelo sistema automatizado de medição de CO 2 utilizando Arduino. Portanto, nosso protótipo ainda passará por diversas modificações e correções em seu funcionamento. Referências ANIMAL RESEARCH PAPER - Low-cost mobile open-circuit hood system for measuring gas exchange in small ruminants: from manual to automatic recording Autores: C. FERNÁNDEZ1 - M. C. LÓPEZ - M. LACHICA Data Acquisition of Greenhouse Using Arduino Autores: Diaa Mehdi Faris - Mahmood Basil Mahmood GSM based Wireless Sensor Network to Measure Global Warming, Humidity and CO 2 Autores: Md.Khaled Hossain - S.M.Ariful Haque - Sumit Bhattacharyya