Projeto UPS Caseiro: Energia Contínua para IoT com ESP32

Em um mundo cada vez mais dependente de conectividade, garantir energia contínua para roteadores e dispositivos IoTIntegração do ESP32 com Plataformas de Automação Residencial (ex: Home Assistant)Aprenda a integrar o ESP32 com Home Assistant de forma prática e segura, configurando Wi-Fi, MQTT, sensores e atuadores para uma casa inteligente. é crucial. Este projeto combina eletrônica e IoTSegurança na Rede: Protegendo a Conexão Wi-Fi do ESP32Proteja a conexão Wi-Fi do ESP32 com dicas de criptografia, senhas fortes e monitoramento, garantindo segurança e integridade dos dados. para criar um sistema UPS🔋 Sistema UPS para Rede 220VAprenda a construir um UPS 220V com ESP32, integrando inversor senoidal, relés SSR, e monitoramento IoT para segurança e eficiência energética. (Uninterruptible Power Supply) caseiro usando ESP32 e baterias LiPo. Você aprenderá desde a seleção de componentes até algoritmos inteligentes de gestão energética, integrando conceitos de segurança, monitoramento remotoMonitoramento Remoto de Sensores com ESP32 e MQTTAprenda a configurar ESP32 com MQTT para monitorar sensores IoT, garantindo comunicação eficiente e coleta de dados em tempo real. e otimização de autonomia.

Tabela de Conteúdo🔗

1. Componentes Essenciais📞 Interfone IP com Vídeo ChamadaDescubra como integrar interfone IP com vídeo chamada utilizando ESP32 para segurança residencial e corporativa, com streaming e criptografia avançada. e Princípios de Funcionamento

2. Projeto do Circuito e Carregamento Seguro

3. Programação do ESP32Controle de Dispositivos com ESP32 via BluetoothDescubra como controlar dispositivos com ESP32 via Bluetooth em projetos IoT. Aprenda a configurar circuitos e programar funcionalidades de automação. para Gestão Energética

4. IntegraçãoIntegração com Aplicativos Móveis e WebDescubra como integrar ESP32 com aplicativos móveis e dashboards web, garantindo interatividade, controle remoto e segurança em seus projetos IoT. com Dispositivos de Rede

5. Protocolos de SegurançaSegurança em MQTT: Autenticação e Criptografia no ESP32Descubra como proteger conexões MQTT em aplicações IoT com ESP32, implementando autenticação e criptografia TLS para segurança máxima. e Manutenção

6. Testes de Autonomia e Eficiência📡 Drone FPV com Transmissão de Vídeo ao VivoEste tutorial técnico detalha a construção de um drone FPV com transmissão de vídeo, telemetria via MAVLink e otimizações de latência.

7. Conclusão

Componentes Essenciais🔗

Tabela de Componentes

Detalhamento Técnico

• Baterias LiPo🤖 Robô Aspirador com Mapeamento a LaserDescubra como construir um robô aspirador autônomo integrando LIDAR, SLAM, sensores e IoT para mapeamento 3D e navegação inteligente.: Alta densidade energética, mas exigem proteção📞 Interfone IP com Vídeo ChamadaDescubra como integrar interfone IP com vídeo chamada utilizando ESP32 para segurança residencial e corporativa, com streaming e criptografia avançada. contra sobrecarga e descarga profunda.
• TP4056: Controla carga equilibrada e previne danos químicos.
• ESP32O que é o ESP32: Introdução e Conceitos BásicosDescubra como o ESP32 revoluciona a automação e IoT com dicas práticas e projetos que transformam sua casa conectada. Domine a tecnologia!: Gerencia transição entre fontes, monitora parâmetros e permite integraçãoIntegração com Aplicativos Móveis e WebDescubra como integrar ESP32 com aplicativos móveis e dashboards web, garantindo interatividade, controle remoto e segurança em seus projetos IoT. IoT.
• INA219: Mede tensão e correnteDesafios Práticos: Experimentando com Múltiplos LEDsAprenda a controlar múltiplos LEDs com ESP32 em projetos IoT. Descubra desafios práticos, montagem de circuitos, programação e efeitos visuais incríveis! com precisão de ±0.5%.

Projeto do Circuito e Carregamento Seguro🔗

Diagrama e Montagem

• Circuito híbrido para transição automática entre fonte e bateria

Etapas de Montagem📡 Drone FPV com Transmissão de Vídeo ao VivoEste tutorial técnico detalha a construção de um drone FPV com transmissão de vídeo, telemetria via MAVLink e otimizações de latência.:

1. Conecte o TP4056 à bateria via portas BAT+ e BAT-

2. Interligue o output do TP4056 ao input do MT3608

3. Instale o reléControle de LEDs e Relés através do Web Server do ESP32Aprenda a controlar LEDs e relés usando um Web Server no ESP32. Este tutorial completo ensina montagem, configuração e programação para automação IoT. para comutação entre USB (fonte) e MT3608 (bateria)

4. Adicione divisores de tensão para leitura segura no ESP32O que é o ESP32: Introdução e Conceitos BásicosDescubra como o ESP32 revoluciona a automação e IoT com dicas práticas e projetos que transformam sua casa conectada. Domine a tecnologia!

Equações Fundamentais

Tempo_carga(h) = (Capacidade_bateria(mAh) × 1.5) / Corrente_carga(mA)
Tensao_medida = (ADC_Value × 3.3 / 4095) × Fator_divisor

Proteções Elétricas

• Fusível PTC: Limita correnteDesafios Práticos: Experimentando com Múltiplos LEDsAprenda a controlar múltiplos LEDs com ESP32 em projetos IoT. Descubra desafios práticos, montagem de circuitos, programação e efeitos visuais incríveis! em curtos-circuitos.
• Diodo Schottky: Evita reversão de polaridade.
• Termistor NTC 10K: Desliga o sistema acima de 60°C.

Programação do ESP32 para Gestão Energética🔗

Algoritmo Adaptativo de Comutação

#include <Adafruit_INA219.h>
#define RELAY_PIN 14
#define BATTERY_PIN 34
float carga_critica = 3.3; // Volts
Adafruit_INA219 ina219;
void setup() {
  ina219.begin();
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // Fonte principal inicial
}
void loop() {
  float tensao = ina219.getBusVoltage_V();
  // Alternativa para leitura direta:
  // int adcValue = analogRead(BATTERY_PIN);
  // float tensao = adcValue * (3.3 / 4095) * 2;
  if(tensao < carga_critica) {
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // Ativa bateria
    ESP32.deepSleep(60e6); // Reduz consumo
  } else {
    gerenciarPerifericos(); // Desliga módulos não essenciais
  }
}

Otimizações Avançadas

• Priorização📡 Drone FPV com Transmissão de Vídeo ao VivoEste tutorial técnico detalha a construção de um drone FPV com transmissão de vídeo, telemetria via MAVLink e otimizações de latência. de Tarefas: Uso de FreeRTOSDual-Core do ESP32: Como Funciona e BenefíciosDescubra como a arquitetura dual-core do ESP32 otimiza a performance em IoT e automação, distribuindo tarefas e gerenciando recursos com eficiência. para gerência de threads.
• Ajuste Dinâmico de Clock: Alternância entre 80MHz e 240MHz conforme carga.
• Wake-up por RTC: Ativação periódica para verificações rápidas.

Integração com Dispositivos de Rede🔗

Solução para Roteadores 12V

1. Use o conversor XL6009 para elevar 3.7V → 12V.

2. Adicione filtro LC (100µF + 10µH) para reduzir ruídos.

3. Conecte na porta DC do roteador via jack 5.5×2.1mm.

Monitoramento Remoto via MQTT

import paho.mqtt.client as mqtt
client = mqtt.Client()
client.connect("broker.hivemq.com", 1883)
while True:
    tensao = ler_sensor()
    client.publish("casa/ups/volt", tensao)
    client.subscribe("casa/ups/comando")

Protocolos de Segurança e Manutenção🔗

Camadas de Proteção

1. Térmica:

• Termistor NTC 10K conectado ao ADC do ESP32O que é o ESP32: Introdução e Conceitos BásicosDescubra como o ESP32 revoluciona a automação e IoT com dicas práticas e projetos que transformam sua casa conectada. Domine a tecnologia!.
• Desligamento automático acima de 60°C.

2. Elétrica:

• Fusível autorresettável de 2A no circuito principal.
• Diodo Schottky na saída da bateria.

3. Química:

if(ciclos_carga > 500) {
  enviarAlerta("Troca de bateria necessária!");
}

Manutenção Preventiva

• Calibre sensoresProgramando o ESP32 para Integração de SensoresAprenda a programar o ESP32 e integrar sensores com técnicas de leitura e controle para projetos de IoT, do hardware ao código. a cada 6 meses.
• Substitua baterias após 500 ciclos completos.
• Verifique soldas e conexões fisicamente trimestralmente.

Testes de Autonomia e Eficiência🔗

Resultados Práticos

Técnicas de Otimização

• Deep SleepTécnicas de Otimização de ConsumoDescubra técnicas avançadas para reduzir o consumo do ESP32. Economize energia, prolongue a vida útil e maximize o desempenho do seu projeto IoT.: Reduz consumo para 5µA durante inatividade.
• Batch Processing: Agrupe transmissões de dados para reduzir ciclos ativos.
• Desativação de Periféricos: BluetoothControle de Dispositivos com ESP32 via BluetoothDescubra como controlar dispositivos com ESP32 via Bluetooth em projetos IoT. Aprenda a configurar circuitos e programar funcionalidades de automação. e LEDs desligados em modo crítico.

Conclusão🔗

Este sistema UPS🔋 Sistema UPS para Rede 220VAprenda a construir um UPS 220V com ESP32, integrando inversor senoidal, relés SSR, e monitoramento IoT para segurança e eficiência energética. caseiro combina hardware robusto e algoritmos inteligentes para manter dispositivos críticos online durante falhas de energia. Além da solução prática, o projeto introduz conceitos avançados de IoTSegurança na Rede: Protegendo a Conexão Wi-Fi do ESP32Proteja a conexão Wi-Fi do ESP32 com dicas de criptografia, senhas fortes e monitoramento, garantindo segurança e integridade dos dados. e gestão energética, como priorização de tarefas, monitoramento remoto e proteção multinível. Ideal para aplicações que vão desde residências até ambientes industriais, ele oferece uma base personalizável para explorar técnicas de automação, eficiência energéticaDual-Core do ESP32: Como Funciona e BenefíciosDescubra como a arquitetura dual-core do ESP32 otimiza a performance em IoT e automação, distribuindo tarefas e gerenciando recursos com eficiência. e segurança em eletrônica embarcada.