Controle de nível reservatório

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Centro Universitário Senac - Santo Amaro 
BEC – Bacharel em Engenharia de Computação 
 
 
 ​Amanda Pereira 
Barbara Cardoso 
Elizabeth Aparecida 
Ingrid Pacheco 
 
 
 
 
 
PROJETO INTERATIVO I: ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO E 
SOCIEDADE. DESAFIOS, RUMOS E OPORTUNIDADES 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2018 
 
 
 
 Amanda Pereira da Silva 
Barbara Cardoso 
Elizabeth Aparecida Cavalcanti 
Ingrid Pacheco Batista 
 
 
 
 
 
 
PROJETO INTERATIVO I: ​ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO E SOCIEDADE. 
DESAFIOS, RUMOS E OPORTUNIDADES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Centro 
Universitário Senac Santo Amaro, 
como parte dos requisitos necessários 
para obtenção do título de Bacharel em 
Engenharia da Computação. Orientado 
pelo Prof. Marcello Marcelino Correia 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
 2018 
2 
 
 
Resumo 
 
O presente projeto, desenvolvido para a disciplina de Projeto Integrador 1, do 
curso de Engenharia da Computação, Centro Universitário Senac, apresenta os 
conteúdos teóricos e a descrição do desenvolvimento de um protótipo de 
reservatório que consiste em um arduino acoplado a um sistema que efetuará a 
medida dos sensores de nível de água ,realizando o monitoramento residencial 
de consumo e evasão hídrica através de dispositivo . 
Palavras chave: Monitoramento residencial,água,reservatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
 
ABSTRACT 
The present project, developed for the discipline of the Integrator Project 1, of 
the Computer Engineering course, Centro Universitário Senac, presents the 
theoretical contents and description of the development of a prototype of a 
reservoir consisting of an arduino coupled to a system that performs the 
measurement of the water level sensors, performing the residential monitoring 
of consumption and water evasion through the device. 
 
Keywords: Residential monitoring, water, reservoir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Organograma 1 – Estrutura do projeto.......................................................................... 13 
Figura 2 – Hardware do projeto no tinkercad.................................................................13 
Figura 3 – Fase inicial do hardware................................................................................14 
Figura 4 – Fase inicial do hardware com detalhes.........................................................14 
Figura 5 – Fase inicial do hardware visto de cima..........................................................14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 Introdução…................................................................................7 
2 Tema…..........................................................................................8 
 2.1Problema…........................................................................8 
3 Objetivo…......................................................................................9 
 3.1 Objetivos Gerais…...........................................................9 
 3.2 Objetivos Gerais…...........................................................9 
 4 Justificativa…............................................................................. 10 
5 Procedimentos Metodológicos…................................................. 11 
6 Montagem Física…........................................................................12 
7 Referências Bibliográficas…..........................................................15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 Introdução 
 
​O mundo está descobrindo que a escassez de água não é uma questão exclusiva de 
quem mora em regiões desérticas.[Andrade Jamur 2015] Neste século, a água está se 
tornando a questão central por trás dos grandes conflitos no planeta. 
O fato de a água possuir um ciclo de renovação através do processo de 
evaporação dos mares, rios e lagos, garante sua reposição, entretanto, este recurso vital 
à nossa sobrevivência está se esgotando. O principal problema está associado à relação 
entre o tempo necessário para essa renovação e o ritmo de exploração dos recursos 
hídricos. 
Segundo as projeções mais recentes da ONU, no ritmo de uso e do crescimento 
populacional, nos próximos 30 anos, a quantidade de água disponível por pessoa estará 
reduzida a 20% do que temos hoje. Cerca de 480 milhões de pessoas são hoje 
alimentadas com grãos produzidos com extração excessiva dos aquíferos.[1] 
Programas de educação ambiental, alternativas e soluções para a redução e 
controle do uso da água, tem sido um dos principais temas de discussões e palestras de 
conscientização por todo o mundo. 
Seguindo essa linha de raciocínio, e, visando facilitar a percepção do indivíduo 
de qual é o exato consumo de água em seu reservatório criamos um sistema de 
monitoramento com através de sensores com para níveis dentro de um reservatório. 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
2 ​ TEMA 
 
De acordo com a Organização das Nações Unidas, o uso de 110 litros de água 
por dia é suficiente para suprir as necessidades de consumo e higiene de uma pessoa. 
Entretanto, estatísticas apontam que o brasileiro chega a consumir em média duzentos 
litros de água por dia, o que representa aproximadamente 75% a mais do consumo 
necessário diário recomendado. E enquanto em países com pouca oferta de água, como 
Angola, Camboja, Etiópia, Haiti e Ruanda há uma média de consumo de 15 litros 
diários por pessoa, nos Estados Unidos este valor chega a 575 litros. Muitas vezes esse 
excesso é causado por falta de conscientização, falta de controle ou simplesmente pelo 
descuido. 
A água é fonte da vida. Não importa o que somos, o que fazemos, onde vivemos, 
nós dependemos dela para viver. No entanto, por maior que seja a importância da água, 
o consumo vem aumentando gradativamente por uso excessivo e inconsciente. Para 
tanto, este projeto busca auxiliar o indivíduo no controle de consumo de suas pias de sua 
residência. 
2.1 ​Problema 
O desperdício é apontado hoje como um dos principais inimigos a ser combatido, a 
população de um modo geral não dá o devido valor ao líquido da vida, prevalecendo à 
ilusão de um bem inesgotável. O desconhecimento, a falta de orientação e informação 
aos cidadãos são os principais fatores que levam ao desperdício, que ocorre na maioria 
das vezes, nos usos domésticos, ou seja, na própria residência (SILVA, 2013). A água é 
utilizada direta ou indiretamente em processos produtivos industriais, não havendo 
elemento que a substitua. 
Tendo em vista o sistema de rodízio implantado em 2015 em grandes metrópoles, tendo 
como exemplo São paulo idealizamos um protótipo que visa o auxiliar o consumidor na 
mensuração de seus dados referente aos gastos produzidos em sua residência.8 
 
 
3 ​ Objetivo 
 
Nesta seção são apresentados os objetivos geral e específicos do trabalho, 
alusivos ao problema anteriormente apresentado. 
 
3.1 ​ ​Objetivos Gerais 
 
Desenvolver uma hadware que visa o monitoramento de um sistema para 
bombear água a um reservatório utilizando como controle uma placa do Arduíno uno . 
3.2 ​ ​ ​ Objetivos específicos 
 
Levantar dados que visa alcançar mensuração do o consumo de cada reservatório. 
Coletar dados do consumo de água a cada dia, utilizando da vazão de níveis dentro do 
reservatório. 
O aparelho também pode ser eficaz no monitoramento de possíveis vazões no 
sistema hídrico através de informações armazenadas no banco de dados do sistema do 
consumidor. 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
4 ​ Justificativa 
De acordo com o relatório publicado pela Unesco em nova Délhi na Índia, nas 
últimas décadas o consumo da água cresceu duas vezes mais do que a população e a 
estimativa é que a demanda cresça ainda 55% até 2050. 
​A escolha deste tema se deu em função da necessidade de encontrar soluções 
que busquem tentar resolver ou minimizar o problema da escassez de água no planeta. 
As formas de economizar a água são muitas, porém, optou-se por focar este estudo em 
sistemas medição individualizada do consumo de água em pias por ser um grande 
motivador de desperdícios como por exemplo, o indivíduo utilizar a torneira e esquecer 
de fechá-la. 
Além de ser uma questão de equidade entre os moradores e que poderá 
contribuir significativamente com a diminuição do consumo da água tratada. 
Acredita-se que a função deste projeto apresentado possa contribuir para o 
desenvolvimento de técnicas otimizadas e estudos que viabilizem o consumo consciente 
de usuários. Por ser um assunto que abrange diversas tecnologias e soluções, será um 
desafio pesquisar o máximo de informações possíveis sobre o que tem sido feito no 
Brasil e no mundo, quais são as técnicas utilizadas e quais são os resultados obtidos ​. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
5 ​ Procedimentos Metodológicos 
 
A classificação da pesquisa realizada no presente trabalho procura demonstrar 
técnicas mais eficazes e tecnológicas de controle e consumo de água,tem natureza 
aplicada, pois construímos uma ferramenta para aplicação prática, o desenvolvimento 
deste trabalho se baseia em uma pesquisa que orientou-se com a investigação junto a 
publicações sobre a água, sobre o desenvolvimento sustentável, leis e acordos sobre o 
uso da água e dados sobre a quantidade de água potável e seu atual consumo no mundo. 
Baseado em dados de consumo partimos para a construção de um sistema de 
reservatório onde utilizamos canos de ¾ de polegadas, equipados com uma bomba de 
aquário em uma de suas extremidade,que auxilia no bombeamento para o ciclo do 
sistema.Acoplamos a uma caixa de acrílico dois sensores de nível .para que assim fosse 
possível a mensuração e a regulação do nível do reservatório,fixamos um arduino uno r3 
para a receptação da transmissão de dados. O programa controlará o nível de água de 
um reservatório através da leitura dos sensores de nível mínimo e máximo. Quando o 
sensor de nível mínimo é descoberto, ou seja, não há água no reservatório, a bomba é 
ligada. A bomba vai ficar ligada até o nível de água atingir o nível máximo. 
O relé fará a conexão da energia elétrica da rede com a bomba fazendo seu 
chaveamento quando o Arduíno enviar um sinal para a alimentação do relé. Neste ponto 
fica claro que teremos dois sistemas de alimentação distintos, uma alimentação para o 
Arduíno e uma alimentação da rede passando pelos contatos do relé acionando a bomba. 
Para uso dos Sensores de Nível de água é necessário utilizar um resistor para cada, este 
serve para deixar o pino em que ele está conectado em nível lógico baixo, servindo para 
que o Arduino evite fazer detecções errôneas, tendo assim a detecção precisa. 
A leitura feita nos níveis, será exibida no monitor lcd, mostrando o nível do 
reservatório​. 
 
 
 
11 
 
6 Montagem física 
 
 
● 2 sensores de nível; 
● 1 Arduíno uno; 
● 1 Shield para Arduíno de relé; 
● 1 Diodo; 
● 1 bateria de 9v; 
● 3 resistores 
Ligação: 
VCC no arduino 5v 
GND no arduino GND 
Sensor maximo pin 9 
Sensor minimo pin 8 
Relé que controlará a bomba pin 13 
* LCD pino RS no digital pin 12 
* LCD Abilita o pino no digital pin 11 
* LCD D4 pin no digital pin 5 
* LCD D5 pin no digital pin 4 
* LCD D6 pin no digital pin 3 
* LCD D7 pin no digital pin 2 
* LCD GND no GND arduino pela protoboard 
 
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Figura 1:Organograma do projeto 
 
 
Figura 2:Hardware do projeto no tinkercad 
 
 
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Figura 3:Fase inicial do hardware. 
 
Figura 4:Fase inicial do hardware detalhes. 
 
Figura 5:Fase inicial do hardware visto de cima. 
14 
 
 7 Referências Bibliográficas 
 
 
[1]http://geocotidiano.xpg.uol.com.br/textos/agua1.htm 
[2]​http://redeglobo.globo.com/globoecologia/noticia/2013/05/brasileiro-consome-159-li
tros-por-dia.ht​ml 
[3]Whately, M., Blauth, F. e Weis, B. (2008), "Água nas metrópoles, o risco da 
escassez", Le Monde Diplomatique Brasil. 
Grassi, M. T. (2001) “As águas do planeta Terra”, Cadernos Temáticos de Química 
Nova na Escola, Edição Especial. 
Sabesp (2011) “USO racional da água”, disponível em: 
http://www.sabesp.com.br/CalandraWeb/CalandraRedirect/?temp=2&temp2=3&proj=s
abesp&pub=T&nome=Uso_Racional_Agua_Generico&db=&docid=DAE20C6250A16
2698325711B00508A40, acesso em 10 de abril de 2017. 
MUNHOZ, T. Tonelli. Gestão de recursos naturais. Brasília: Ministério do Meio 
Ambiente, 2001. 
 
 
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