Arduino – Projeto Sonda Meteorológica – Parte I

Apresentação

Este projeto se trata de uma sonda meteorológica para ser embarcada em um balão e chegar à atmosfera. O objetivo da sonda é registrar diversas variáveis continuamente ao longo do vôo do balão, para verificar qual o comportamento destas variáveis em função da altitude, assim como a eventual correlação entre cada uma delas.

O projeto é dividido em diversas fases. Os principais milestones dele são: a) projeto do hardware; b) projeto do firmware; c) projeto do software pós missão; d) apresentação dos resultados obtidos, e próximos passos.

A fase “projeto de hardware” lidará com as definições de quais equipamentos utilizar, escolher a plataforma da microcontroladora, os sensores utilizados, e os periféricos de apoio (memória EEPROM, cartão SD, etc). Nesta fase também será projetado o circuito impresso que servirá de base para a integração de todos os equipamentos e a sua comunicação com a microcontroladora. Fatores que determinarão o sucesso da fase serão a escolha dos equipamentos em termos de custo, peso, e de tolerância às condições apresentadas na estratosfera, criação do layout da PCB em tamanho compacto e com o desempenho correto das funções de sensoriamento e registro das atividades.

A fase “projeto do firmware” deverá lidar com as especificidades de cada equipamento de hardware, escrever o código para seu correto funcionamento, e integrar toda a funcionalidade no espaço restrito de memória oferecido pelo Arduino (em geral, 32kb de ROM). Outra preocupação nesta fase será escrever uma interface de usuário mínima, para que o usuário possa configurar e verificar diretamente na placa as informações e parâmetros de funcionamento do módulo.

O “projeto de software pós-missão” é opcional, mas permite a análise dos dados colhidos na missão de maneira personalizada, permitindo a partir dos registros do módulo realizar cálculos, gerar gráficos, fazer a correlação das variáveis, enfim, toda a análise que transformará os dados em informação prontamente disponível à comunidade. Aqui, como prova de conceito, temos a ideia de utilizar o OpenCOBOL como linguagem para manipulação dos arquivos, processamento dos dados, e a realização dos cálculos estatísticos. Para a geração dos gráficos, utilizaremos a API do GnuPlot.

Finalmente, na fase “apresentação dos resultados obtidos e próximos passos” irá lidar com as informações geradas na fase de análise dos dados e formatar documentos para disponibilização da comunidade, como relatórios no formato PDF, as imagens geradas a partir do GnuPlot. Em termos de próximos passos, vamos verificar a ocorrência de algum erro ou inconformidade na missão, e discutir as suas soluções. Vamos também discutir sobre o projeto de uma nova placa PCB, desta vez incluindo o circuito do Arduino, para eliminar a necessidade de embarcar uma placa da nossa famosa microcontroladora num balão a cada viagem.

Bem, é isso, espero que vocês acompanhem a cada quarta-feira a seqüência de cada uma das fases deste projeto.

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