Guia de Monitoramento de Energia Solar com Arduino IoT
Repetidor Wi-Fi de Longo Alcance com ESP32 e Antenas
Ampliar o alcance de redes Wi-FiConfigurando IP Estático e Dinâmico no ESP32 via Wi-FiEste tutorial detalha como configurar IP estático e dinâmico no ESP32 via Wi-Fi, garantindo comunicação estável e integração perfeita em projetos IoT. é essencial em propriedades rurais, armazéns industriais ou residências multiandares. Este artigo combina teoria e prática para ensinar a criar um repetidor Wi-Fi de longo alcance usando ESP32
O 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!, antenas direcionais e protocolos de baixa latência. Exploraremos desde os fundamentos de operação do ESP32 em modo dual (AP + STA) até técnicas avançadas de otimização
📡 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 antenas e protocolos como ESP-NOW, com exemplos práticos que garantem até 30% de aumento na cobertura.
Índice🔗
1. Componentes📜 Quadro Digital com Tela E-Ink de 32 PolegadasDescubra como combinar eficiência energética, tecnologia E-Ink e ESP32 para criar quadros digitais, dashboards interativos e arte generativa com soluções IoT. e Materiais Necessários
2. Conceitos Básicos e Funcionamento
4. ConfiguraçãoInstalando o Arduino IDE para ESP32 no macOSAprenda passo a passo a instalar e configurar o Arduino IDE no macOS para programar o ESP32. Siga dicas essenciais para solucionar problemas comuns. do ESP32 e Firmware
5. ConfiguraçãoInstalando o Arduino IDE para ESP32 no macOSAprenda passo a passo a instalar e configurar o Arduino IDE no macOS para programar o ESP32. Siga dicas essenciais para solucionar problemas comuns. do ESP-NOW
6. Otimização📡 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 Antenas
7. Testes de Campo e MonitoramentoSegurança e Autenticação em APPsDescubra estratégias essenciais para implementar HTTPS, autenticação JWT e segurança robusta em APPs conectados ao ESP32 para IoT.
8. Soluções para Interferências📡 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.
9. Aplicações📞 Interfone IP com Vídeo ChamadaDescubra como integrar interfone IP com vídeo chamada utilizando ESP32 para segurança residencial e corporativa, com streaming e criptografia avançada. Avançadas
10. TroubleshootingIntegração 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. Comum
11. Conclusão
Componentes e Materiais Necessários🔗
Componente | Especificação | Função |
---|---|---|
ESP32-WROVER | 2.4GHz, 16MB Flash | Processamento dual-core e armazenamento |
Antena Yagi 2.4GHz | Ganho de 15dBi | Focalização do sinal em direção específica |
PA LNA (Skyworks SE2576L) | +30dBm TX Power | Amplificação do sinal transmitido |
Fonte de Alimentação | 5V/3A com Bateria LiFePO4 | Autonomia de 24h sem rede elétrica |
Protoboard/PCB | - | Organização de componentes |
Cabos SMA | - | Conexão de antenas |
Exemplo Prático: A antena Yagi reduz o ângulo de radiação para 30°, alcançando 320m em linha reta com visada direta🤖 Braço Robótico Didático com EncodersDescubra como construir braços robóticos com encoders, integrando mecânica, eletrônica e algoritmos de controle para precisão em aplicações pedagógicas..
Conceitos Básicos e Funcionamento🔗
- Repetidor Wi-Fi
Configurando a Conexão Wi-Fi no ESP32: Guia Passo a PassoAprenda passo a passo a conectar seu ESP32 à rede Wi-Fi com segurança e estabilidade. Descubra dicas práticas e estratégias de otimização.: Capta e retransmite o sinal de uma rede existente.
- Modos do ESP32
O 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!:
- STA (Station): Conecta-se à rede principal.
- AP
Protocolos Nativos: Wi-Fi (2.4 GHz), Bluetooth Classic e BLEDescubra como utilizar os protocolos Wi-Fi, Bluetooth Classic e BLE no ESP32, com exemplos práticos e dicas para projetos IoT inovadores. (Access Point): Cria uma nova rede para retransmissão.
- Protocolos:
- ESP-NOW: Comunicação direta entre dispositivos com latência
📡 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 3-5ms.
- Wi-Fi
Configurando a Conexão Wi-Fi no ESP32: Guia Passo a PassoAprenda passo a passo a conectar seu ESP32 à rede Wi-Fi com segurança e estabilidade. Descubra dicas práticas e estratégias de otimização. Dual Mode (AP + STA): Permite operação simultânea como receptor e transmissor.
- ESP-NOW: Comunicação direta entre dispositivos com latência
Arquitetura do Projeto🔗
Configuração do ESP32 e Firmware🔗
Código para Modo Dual (AP + STA):
#include <WiFi.h>
const char* ssid_ap = "ESP32_Repeater";
const char* password_ap = "senha1234";
const char* ssid_sta = "Rede_Principal";
const char* password_sta = "senhaRede";
void setup() {
WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
WiFi.begin(ssid_sta, password_sta);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
WiFi.softAP(ssid_ap, password_ap);
}
Configuração do ESP-NOW🔗
Exemplo de Retransmissão:
#include <esp_now.h>
void dados_recebidos(const uint8_t *mac, const uint8_t *data, int len) {
esp_now_send(mac, data, len); // Retransmite pacotes
}
Otimização de Antenas🔗
Comparação de Tipos:
Tipo | Alcance | Ângulo | Aplicação |
---|---|---|---|
Dipolo | 50m | 360° | Ambientes internos |
Yagi | 320m | 30° | Longas distâncias |
Fórmula de Friis Simplificada:
double calcular_alcance(double potencia_tx, double ganho_tx, double ganho_rx) {
return (potencia_tx + ganho_tx + ganho_rx - 27.55) / 20;
}
Dicas Práticas:
- Posicione antenas em locais elevados.
- Use aplicativos como WiFi
Configurando IP Estático e Dinâmico no ESP32 via Wi-FiEste tutorial detalha como configurar IP estático e dinâmico no ESP32 via Wi-Fi, garantindo comunicação estável e integração perfeita em projetos IoT. Analyzer para ajustar o alinhamento.
Testes de Campo e Monitoramento🔗
Resultados em Diferentes Ambientes:
Ambiente | Alcance | Perda de Pacotes |
---|---|---|
Galpão 150m² | Cobertura total | 0% |
Vale com obstáculos | 500m | 82% (sem antena) |
Métricas de Sinal:
Distância | Perda (dBm) |
---|---|
100m | -67 |
400m | -94 |
Soluções para Interferências🔗
1. Seletor de Canal Automático:
void scan_channels() {
for(int i=1; i<=13; i++){
WiFi.begin("SSID", "PASS", i);
if(WiFi.RSSI() > melhor_sinal) canal_ideal = i;
}
}
2. Filtro de Ruído:
- Capacitor cerâmico 100pF na alimentação da antena.
- Blindagem com folha de cobre no PCB.
Aplicações Avançadas🔗
- Algoritmo
♻ Medidor de Pegada de Carbono em EdifíciosDescubra como integrar hardware, sensores e algoritmos avançados para reduzir emissões de CO₂ e otimizar energia em edifícios com ESP32. OLSR para roteamento dinâmico.
2. Energia Solar:
- Módulo TP4056 + painel 10W para operação contínua.
Troubleshooting Comum🔗
Problema | Causa | Solução |
---|---|---|
Latência Alta | Conflito de canais | Usar canais 1, 6, 11 |
Alcance Reduzido | Polarização incorreta | Alinhar antenas vertical/horizontal |
Conclusão🔗
Um repetidor Wi-Fi baseado em 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! oferece custo até 4x menor que soluções comerciais, com flexibilidade para cenários complexos. Combine antenas direcionais, protocolos de baixa latência e técnicas de otimização
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Autor: Marcelo V. Souza - Engenheiro de Sistemas e Entusiasta em IoT e Desenvolvimento de Software, com foco em inovação tecnológica.
Referências🔗
- Comunidade e Projetos da Espressif, útil para encontrar projetos de exemplo e contribuir com a comunidade de desenvolvedores: github.com/espressif
- Documentação de Apresentação do ESP32, oferece uma visão geral do ESP32, incluindo suas capacidades e especificações: espressif.com/en/products/socs/esp32
- Documentação do ESP32 Arduino Core, essencial para entender como programar o ESP32 no ambiente Arduino: docs.espressif.com/projects/arduino-esp32
- Guia de Programação ESP-IDF, importante para quem deseja trabalhar com o ESP32 em um nível mais profundo, fora do ambiente Arduino: docs.espressif.com/projects/esp-idf
- Repositório do ESP32 Arduino Core, útil para exemplos de código e atualizações sobre o ESP32: github.com/espressif/arduino-esp32