Estação Meteorológica Solar

Estação Meteorológica Solar

Autor(es)

André Wille Lemke

Orientador(es)

Rafael Galli

Área de Atuação

Instrumentação

Resumo

O projeto trata de uma estação meteorológica que tem como objetivo recolher informações climáticas de um determinado ambiente. É muito importante obtê-las, pois com elas se pode conseguir medidas de temperatura, pressão atmosférica, umidade relativa do ar, direção e velocidade do vento, sabendo-se que, nos dias de hoje é muito caro adquirir um aparelho ou sistema de monitoramento com esses cinco tipos de dados. A partir da necessidade de monitorar esses ambientes com custo menor e com um circuito simples de baixo consumo, alimentado via energia solar, o objetivo deste projeto é desenvolvê-lo com componentes acessíveis e que possam ser utilizados, tanto para análise meteorológica, quanto para central de armazenamento de dados climáticos. Esse circuito, alimentado com energia solar, tem a capacidade de armazenar dados climáticos remotamente, sem a necessidade de um operador, e que podem ser armazenados em um intervalo de tempo definido pelo usuário do equipamento.

Introdução

A meteorologia é a ciência que estuda os fenômenos climáticos terrestres ligados a processos atmosféricos. O estudo da meteorologia teve seu início há mais de dois mil anos, mas só teve progressão a partir do século XVII, depois que houve troca de informações climáticas entre países, a fim de criar um conceito ou uma relação entre os diferentes climas. Essas informações trocadas eram, então, dados meteorológicos. Com esse fato e maior cuidado na observação atmosférica, obtiveram-se as primeiras previsões numéricas do tempo a partir da criação de modelos meteorológicos no século XX.

Os fenômenos ocorridos na atmosfera em tempo real estão diretamente ligados ao estudo da meteorologia, analisados ao longo do tempo estando relacionados e estudados pela climatologia. No estudo da meteorologia são associados os dados meteorológicos, que são as variáveis meteorológicas, por exemplo, a umidade relativa do ar, a temperatura, a pressão atmosférica, a velocidade do vento e a direção do vento. Os eventos climáticos ocorridos na troposfera, que é a camada mais baixa da terra, podem influenciar todo o clima do planeta ou de uma pequena região, então a meteorologia pode estar dedicada tanto ao estudo de uma pequena área ou do planeta inteiro. 

A aplicação da meteorologia é bastante prestigiada por sua vasta área de aplicação, um bom planejamento da agricultura está diretamente ligado à análise climática do local de plantio, e esta análise climática está ligada à meteorologia. As construtoras utilizam-se da meteorologia para construir em uma superfície e planejar um prédio de modo que ele seja compatível com os fatores climáticos. 

Tendo como base esses fatores e necessidades, o projeto consiste em uma pequena estação de análise meteorológica, que em tempo real, processa dados que são as variáveis do tempo ou variáveis climáticas, como por exemplo mudança na temperatura em um curto espaço de tempo, alteração na umidade  do ar, mudança na direção do vento e entre outros fatores que dependem do clima local.

Objetivo

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Resultados

O desenvolvimento do projeto, as metas iniciais e os objetivos foram alcançados, de acordo com o previsto. A idéia inicial do projeto era somente registrar temperatura, umidade relativa do ar e pressão atmosférica e foram concluídas, tendo como base outros equipamentos que separados medem estas variáveis. Foi constatado que os sensores e os cálculos feitos através do microcontrolador têm uma fidelidade superior ao esperado.

Com os sensores de temperatura, umidade relativa do ar e pressão atmosférica em funcionamento, surgiu a oportunidade de se colocar um anemômetro que já possuía um sensor de direção do vento integrado na mesma base. Foi estudado seu funcionamento e trocado o sensor reed-switch que estava com defeito, assim o conjunto foi adicionado à estação sem problemas.

O circuito em funcionamento antes montado em uma matriz de contatos, posteriormente, utilizando um software para confecção de placa de circuito impresso, foi feita uma placa com os componentes organizados, com os displays acima, o microcontrolador no centro, os sensores logo abaixo, entre outros componentes de forma organizada, garantindo o mínimo distanciamento dos pinos referentes às suas conexões. O software utilizado foi o CadSoft™ EAGLE (Easily Applicable Graphical Layout Editor).

O projeto futuramente será montado em uma caixa com o objetivo de proteger o circuito de fatores externos como chuva, maresia, umidade entre outros fatores que possa prejudicar o se funcionamento.

Referências

PEREIRA, F. PIC Programação em C: Baseado nos compiladores CCS. 5ª ed. São Paulo:Editora Érica, 2003.

NOBORU, A. Microcontroladores PIC18: Aprenda e Programe em Linguagem C. 1ª ed. São Paulo:Editora Érica, 2009.

ALVES, W. C++ Builder 6: Desenvolva Aplicações para Windows. 2ª ed. São Paulo:Editora Érica 2009.

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