Arduino Day 2014 - Construindo um Medidor de Consumo de Energia Conectado à Nuvem com Arduino

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Published on March 29, 2014

Author: mlemos

Source: slideshare.net

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Apresentação que fiz no Arduino Day 2014 em São Paulo falando sobre Open Hardware e mostrando como construir um medidor de consumo de energia elétrica com Arduino.

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Medidor de Consumo
 de Energia Elétrica Conectado à
 Nuvem com Arduino Manoel Lemos manoel@lemos.net @mlemos http://fazedores.com http://manoellemos.com

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Muito cuidado ao trabalhar
 com a rede elétrica! Não arrisque sua vida!

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 "I see no social imperative for free hardware designs like the imperative for free software. Freedom to copy software is an important right because it is easy now - any computer user can do it. Freedom to copy hardware is not as important, because copying hardware is hard to do.” ! Richard Stallman @ Linux Today, 1999 Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/File:NicoBZH_-_Richard_Stallman_(by-sa)_(10).jpg

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Hardware é Phodda! Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/File:NicoBZH_-_Richard_Stallman_(by-sa)_(10).jpg

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Hardware é Phodda.. 1. Diagrama Elétrico 2. Peças 3. Layout da Placa 4. Firmware 5. Software 6. Diagrama Mecânico

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Hardware é Phodda.. 1. Diagrama Elétrico 2. Peças 3. Layout da Placa 4. Firmware 5. Software 6. Diagrama Mecânico era ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Tudo Isto + Licenças Decentes & Adequadas = Open Source Hardware http://www.inmojo.com/licenses/ http://www.shareable.net/blog/how-to-choose-an-open-source-hardware-license

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Open Source Hardware “Open source hardware is hardware whose design is made publicly available so that anyone can study, modify, distribute, make, and sell the design or hardware based on that design.The hardware’s source, the design from which it is made, is available in the preferred format for making modifications to it.” http://www.oshwa.org/faq/

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Alguns Projetos
 Open Source Hardware Fonte: http://blog.fazedores.com/arduino-conheca-esta-plataforma-de-hardware-livre-e-suas-aplicacoes/ Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/RepRap_Project Fonte: http://www.indiegogo.com/projects/the-open-hand-project-a-low-cost-robotic-hand Fonte: http://opensourceecology.org/

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Para saber mais… • Wikipedia • http://pt.wikipedia.org/wiki/Hardware_livre • Open Source Hardware Association • http://oshwa.org • Lady Ada • O que é Open Hardware • http://www.ladyada.net/ library/openhardware/whatisit.html • Arduino Team • http://www.slideshare.net/arduinoteam/open- source-hardware-summit-speech-2011 • InterCon 2013 • Open Hardware • http://blog.fazedores.com/ open-hardware-no-intercon-2013/

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Mas por que um medidor de consumo de energia?

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Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 1 x Arduino Mega 1 x Ethernet Shield 1 x OLED Display 1 x RTC Clock 1 x Sensor de Temperatura e Humidade Relativa do Ar 2 x Botões

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Vamos ao nosso projeto! • Baseado no OpenEnergyMonitor • Protótipo de uma versão simplificada • Apenas um sensor de corrente • Servidor exemplo para receber dados na nuvem • Potência aparente e aproximada (não estamos medindo a tensão da rede e nem a fase)

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Um Pouco de Teoria P = U x I Potência Watts (W) Tensão Volts (V) Corrente Ampères (A)

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Um Pouco de Teoria P = U x I Potência Watts (W) Tensão Volts (V) Corrente Ampères (A) 
 Quantidade de energia que está sendo consumida ou produzida por unidade de tempo! (Joule/seg) 
 Quantidade de energia necessária para alimentar uma carga de 1 watt pelo período de 1 hora. (Watt-hora) Como: ! 1 hora = 3600 segundos ! Temos: ! 1 watt-hora = 1 watt x 3600 segundos = 1 (joule / segundos) x 3600 segundos = 3600 joules (kWh ou Quilowatt-hora) É por “energia" que pagamos na conta de luz. 3600000 joules

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Calculando a Energia a partir de medidas da Potência Potência (W) Tempo (segundos) Área da Figura = Energia (joules)

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Um Sensor para Corrente Elétrica (AC)

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Um Sensor para Corrente Elétrica (AC) 100A 50mA 127V 100W 0.78A 0.39mA

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 Interfaceando com o Arduino 100A RMS 50mA RMS 470K 470K +5Vcc Gnd +2.5V Pico a Pico +0.17V a +4.83V Pico a Pico -2.33V a +2.33V Pico a Pico -70.7mA a +70.7mA 33R 10uF +

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Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 1. Diagrama Elétrico

Arduino Day 2014 • 29/03/2014 • São Paulo, Brasil • By Manoel Lemos • manoel@lemos.net • fazedores.com • manoellemos.com • CC-BY-SA 3.0 2. Peças 1 x Arduino Uno 1 x Ethernet Shield 1 x Protoboard 1 x Sensor de Corrente SCT-013-100 1 x Resistor 33

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