Monitor de Temperatura e Umidade em Rede com Raspberry Pi – Guia DIY de Configuração

Monitor de Temperatura e Umidade em Rede com Raspberry Pi – Guia DIY de Configuração

Construa um monitor de temperatura e umidade confiável e conectado à rede usando um Raspberry Pi e um sensor barato. Este guia fornece lista completa de peças, instruções passo a passo e o software necessário para capturar, armazenar e visualizar dados.

Lista de Materiais (BOM)

• $35,00 – Raspberry Pi Model B – Newark
• $8,12 – Case Clássico Pi – Pi Hut (5,99€)
• $6,99 – Cartão SD (SanDisk, não Kingston)
• $15,00 – Sensor de Temperatura/Umidade DHT22 – Adafruit
• $15,99 – Splitter PoE – Newegg
• Diversos: ferramentas manuais, ferro de solda, pistola de cola quente, espaçadores plásticos, pés de borracha, etc.

Passo 1: Montagem Física

1. Separe as metades do case e reserve os pés de borracha.
2. Monte o Raspberry Pi na metade inferior com o hardware fornecido.
3. Remova o knockout GPIO usando lâmina de barbear ou X-acto.
4. Corte um espaçador plástico 1,1×2,4×0,75 pol. (Azek) para isolar o sensor do calor do Pi.
5. Aplique cola quente no espaçador, sensor e metades do case conforme diagrama, garantindo que recortes de LED e fita da câmera permaneçam desobstruídos.
6. Fixe pés de borracha na base do adaptador PoE para estabilidade.
7. Ajuste a chave de voltagem de saída do splitter PoE para 5 V e trave com gota de cola.

Passo 2: Fiação Elétrica

O DHT22 tem um fio terra sobressalente; corte-o. Então:

1. Conecte o sensor a um header fêmea de 5 pinos: Vermelho (+3,3 V), Amarelo (Dados), Preto (Terra). Os dois pinos do meio não são usados.
2. Conecte o header ao GPIO do Raspberry Pi da seguinte forma:
   
   • Vermelho → GPIO Pino 1 (3,3 V)
   • Amarelo → GPIO Pino 7 (GPIO 4)
   • Preto → Terra (GPIO Pino 9)
3. Use cabo CAT5 curto para ligar a saída LAN do splitter PoE à porta Ethernet do Pi.
4. Emende um cabo Micro-USB à saída de energia do splitter PoE. Para conector Adafruit, siga diagrama de fiação em Adafruit; caso contrário, identifique +5 V e GND com multímetro (listra branca = positivo).

Passo 3: Configuração de Software do Raspberry Pi

1. Baixe a imagem NOOBS mais recente em Raspberry Pi Downloads e formate seu cartão SD usando SD Card Formatter.
2. Instale Raspbian, selecionando teclado English-US e habilitando SSH e boot headless. Defina hostname memorável (ex: rpithon) e memory split de 16 M.
3. Acesse via SSH (ssh [email protected]) e atualize o sistema:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade && sudo rpi-update && sudo reboot

4. Para conveniência, habilite conta root e remova usuário padrão pi:

sudo passwd root sudo deluser --remove-home pi

5. Instale utilitários essenciais: apt-get install emacs23-nox e configure SSH sem X11 forwarding, sem DNS, e keep-alive de 60 segundos.
6. Configure cartão SD para verificação de sistema de arquivos a cada boot: tune2fs -c 1 /dev/mmcblk0p6.

Passo 4: Instalação Servidor LAMP

Instale a stack web para hospedar visualizações de dados:

sudo apt-get install apache2 php5 mysql-client mysql-server vsftpd

Escolha senha root MySQL segura durante instalação. Depois, verifique servidor web navegando para https://rpithon ou https://.

Passo 5: Ambiente Python e Manipulação de Dados

Instale pacotes Python para MySQL e plotagem:

wget https://bitbucket.org/pypa/setuptools/raw/bootstrap/ez_setup.py python ez_setup.py sudo apt-get install python-mysqldb libmysqlclient-dev sudo easy_install MySQL-python sudo apt-get install libblas-dev liblapack-dev python-dev libatlas-base-dev gfortran python-setuptools python-scipy python-matplotlib

Passo 6: Interface GPIO WiringPi

Use a biblioteca WiringPi de Gordon Henderson para interfacear com o DHT22 e registrar dados no banco MySQL. Consulte documentação WiringPi para uso detalhado da API.

Manutenção e Solução de Problemas

• Após aproximadamente 49 dias +16 horas o sensor pode travar; um reboot resolve. Agende reboot mensal se sistema roda sem supervisão.
• Use cartões SD SanDisk para evitar problemas de confiabilidade vistos com Kingston.
• Mantenha chave de voltagem do splitter PoE travada em 5 V para proteger o Pi.

Com hardware montado, software configurado e dados do sensor fluindo para interface web, você agora tem um monitor ambiental totalmente funcional, conectado à rede, adequado para casa, escritório ou uso industrial em pequena escala.