Project Automation Arduino - Part 1.ino

Project Automation Arduino - Part 1.ino

// VERSÃO DE TESTE E PROTÓTIPO - TEST VERSION
// --- Bibliotecas Auxiliares ---

#include <SPI.h>                 // Biblioteca do Arduino para Comunicação SPI ( Serial Peripheral Interface - Interface Periféricos Seriais)
#include <Wire.h>                // Biblioteca do Arduino para Comunicação I2C ( Inter-Integrated Circuit - Circuito Inter-Integrado )

#include <IRremote.h>            // Biblioteca para Receptopr / Emissor Infravermelho.
#include <DHT.h>                 // Biblioteca para Sensor de Temperatura e Umidade DHT11.
#include <MFRC522.h>             // Biblioteca Para Módulo RFID RC-522
#include <LiquidCrystal_I2C.h>   // Biblioteca para LCD com I2C integrado.
#include <DS3231.h>              // Biblioteca para RTC ( Real Time Clock ) DS3231.


// --- Mapeamento de Hardware - Portas Analógicas ---
const int LM35 = A0;     // Pino Analógico A1 do Arduino para ler o valor do Sensor de Temperatura Thermistor.
#define LDR            A1     // Pino Analógico A0 do Arduino para ler o valor do Sensor LDR.
#define DHTPIN         A2     // Pino Analógico A2 do Arduino para ler o valor do Senor DHT11.
#define Sensor_Alarme  A3     // Pino Analógico A3 do Arduino para ler o valor do Senor de Alarme ( EDT002 - Barreira Ótica http://www.educatronica.com.br/kits.html ) 
#define Sensor_Chuva   A4     // Pino Analógico A4 do Arduino para ler o valor do Sensor de Água.
#define Sensor_Chama   A5     // Pino Analógico A5 do Arduino para ler o valor do Senor de Chama.


// --- Definindo Portas PWM para Controle de Voz com Módulo EASY VR ---

#define Sala_Vermelho 2   
#define Sala_Verde 3     
#define Sala_Azul 4     
 
#define Suite_Vermelho 5  
#define Suite_Verde    6   
#define Suite_Azul     7   

#define Quarto_Vermelho 8  
#define Quarto_Verde 9   
#define Quarto_Azul 10  

// --- Mapeamento de Hardware - Portas Digitais ---

#define Botao_Menu_Mais    22    // Botão para selecionar menu acima no digital 12
#define Botao_Menu_Menos   23    // Botão para selecionar menu abaixo no digital 11
#define Botao_OK           24    // Botão OK
#define Botao_Liga         25    // Botão para Ligar.
#define Botao_Desliga      26    // Botão para Desligar.

#define Receptor_Infravermelho   19    // Receptor Infravermelho
#define Led_Sistema              27    // LED para indicar que sistema está ligado
#define Led_Alarme               28    // LED para indicar quando houver uma invasão detectada pelo sensor de alarme
#define Buzzer                   29    // Buzzer.
#define Iluminacao_LDR           30    // Pino que irá ligar um RELÉ de 5V para acionar o circuito de ligação da Iluminação Externa da Casa.
#define Led_RFID_Liberado        31    // LED para indicar que TAG liga no Módulo RFID RC522 é válida e cadastrada.
#define Led_RFID_Negado          32    // LED para indicar que TAG liga no Módulo RFID RC522 é inválida e não cadastrada.
#define rele_RFID_Liberado       33    // Pino que irá ligar um RELÉ de 5V para acionar Fechadura Eletrônica da porta.

// --- Definindo Comando das Bibliotecas dos Módulos e Sensores do Arduino ---

IRrecv irrecv(Receptor_Infravermelho); // Comando da Biblioteca <IRremote.h>
decode_results results;                // Comando da Biblioteca <IRremote.h>

#define DHTTYPE DHT11                   //Comando da Biblioteca <DHT.h>
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);              // Comando da Biblioteca <DHT.h>

// Arduino MEGA: Pino Digital 49 - RESET(RST_RFID), Pino Digital 50 - MISO(Entrada de DADOS), 
// Pino Digital 51 - MOSI(Saída de DADOS), Pino Digital 52 - SCK(Clock), Pino Digital 53 - SDA(SS_RFID).
#define RST_RFID 49                    // Comando da Biblioteca <MFRC522.h>             
#define SS_RFID 53                     // Comando da Biblioteca <MFRC522.h>                 
MFRC522 mfrc522(SS_RFID, RST_RFID);    // Comando da Biblioteca <MFRC522.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);      // Comando da Biblioteca <LiquidCrystal_I2C.h>

DS3231 Clock(SDA, SCL);                // Comando da Biblioteca <DS3231.h>
Time  tempo;                           // Comando da Biblioteca <DS3231.h>


// --- Protótipo das Funções Auxiliares ---

void Menu_Atual();                  //Função para modificar o menu atual
void Menu_Lcd();                    //Função para mostrar o menu atual

void menu1_Relogio();               // Função do menu 1, mostrar a hora e data com RTC DS3231.
void menu2_Temperatura_Umidade();   // Função do menu 2, mostrar a temperatura e umidade com DHT11.
void menu3_Alarme_Seguranca();      // Função do menu 3, mostrar o alarme de segurança.
void menu4_Temperatura_Interna();   // Função do menu 4, mostrar a temperatura interna da casa.
void menu5_Iluminacao_Externa();    // Função do menu 5, mostrar a Iluminação Externa e a luminosidade.
void menu6_Chuva();                 // Função do menu 6, mostrar se está chovendo.
void Fechadura_Eletronica_RFID();     // Função para acionamento da Fechadura Eletrônica da Casa.

// --- Variáveis Globais ---
char menu = 0x01;  // Variável para selecionar os  menus. Inicia no menu 1.

boolean Flag_Botao_mais, Flag_Botao_menos, Flag_Botao_Ligar, Flag_Botao_Desligar,Flag_Botao_OK; // Flags para controle dos Botões do menu.
boolean Ligar_Alarme, Invasao_Detectada, Ligar_Iluminacao, Ligar_Chuva, Chuva_Detectada;

int Valor_LDR, Valor_Alarme, Valor_Chuva, Valor_Thermistor,Temp_Dht11, Umid_Dht11;

float Valor_LM35;

byte i;

unsigned int atualizacao_dados; 

String tagsCadastrada[3] = {"B9 03 46 D5","26 F1 F4 48","21 5E AA 8B"}; 

// --- Configurações Iniciais ---
void setup()
{
 Serial.begin(9600);    // Inicia Taxa de Cominicação Serial de 9600 bits por segundo.
 SPI.begin();          
 Wire.begin();          
 Clock.begin();   
 dht.begin(); 
 lcd.init(); 
 lcd.backlight();

// --- RFID ---
mfrc522.PCD_Init();

 // --- Infravermelho ---
irrecv.enableIRIn();  // Habilita Rececptor Infravermelho.

//Clock.setDOW(MONDAY);           // Comando para Setar o Dia da Semana , Segunda - 1  e Domingo - 7 
//Clock.setTime(16, 10, 0);       // Comando para Setar Hora/Minuto/Segundos.
//Clock.setDate(23, 5, 2016);     // Comando para Setar dia, mês e Ano.
  
  for(char a=22; a<27; a++) pinMode(a, INPUT_PULLUP); // Entrada para os botões(digitais 14 a 18)com pull-ups internos 
  for(char b=2; b<11; b++) pinMode(b, OUTPUT);        // Define como saída todos os Pinos PWM para Easy VR
  for(char c=27; c<34; c++) pinMode(c, OUTPUT);       // Define como saída os pinos que irá ligar LEDs,Buzzer,Relés,etc.
  
  
  // Flags para Controle dos Botões do Menu.
  Flag_Botao_mais = false; Flag_Botao_menos = false; Flag_Botao_Ligar = false; Flag_Botao_Desligar = false; Flag_Botao_OK = false;     

  Ligar_Alarme = false;  Invasao_Detectada = false; Ligar_Iluminacao = false; Ligar_Chuva = false;   Chuva_Detectada = false; // Inicia Booleanos como Falsos.
  
 digitalWrite(Iluminacao_LDR, HIGH);
 digitalWrite(rele_RFID_Liberado, HIGH);
 
 // Ligando SISTEMA ---
 lcd.setCursor(0,0); 
 lcd.print("LIGANDO");
 lcd.setCursor(0,1); 
 lcd.print("SISTEMA"); 
 delay(500);
 lcd.setCursor(7,1);
 lcd.print(".");
 delay(500);
 lcd.setCursor(8,1);
 lcd.print(".");
 delay(500);
 lcd.setCursor(9,1);
 lcd.print(".");
 delay(1000);
 lcd.clear();
 lcd.print("SISTEMA LIGADO");
 
 digitalWrite(Led_Sistema, HIGH);
 digitalWrite(Buzzer, HIGH);
 delay(100);
 digitalWrite(Buzzer, LOW);
 delay(100);
 digitalWrite(Buzzer, HIGH);
 delay(100);
 digitalWrite(Buzzer, LOW);
 delay(1500);
 lcd.clear();

} //Fim do void setup


// --- Loop Infinito ---
void loop()
{
  Menu_Atual();
  Menu_Lcd(); 
  Fechadura_Eletronica_RFID(); 


// --- Lendo RTC DS3231 ---
 tempo = Clock.getTime();
  Clock.getTemp();

// --- Lendo Sensor DHT11, Temperatura e Umidade externa da Casa e Temperatura Interna da Casa a cada 2 segundos ---   
 if(millis() - atualizacao_dados >= 2000 )
 {  
    Temp_Dht11 = dht.readTemperature(); 
    Umid_Dht11 = dht.readHumidity();
    Valor_LM35 = (float(analogRead(LM35))*5/(1023))/0.01;
    Serial.print("Temperatura LM35: ");
    Serial.println(Valor_LM35,2);
    atualizacao_dados = millis();
 }

  
 // --- Lendo Valor do Alarme de Segurança ---
 
 Valor_Alarme = analogRead(Sensor_Alarme);
 if ( Valor_Alarme >= 1015 && Ligar_Alarme == true)
 { 
  digitalWrite(Buzzer, HIGH);
  digitalWrite(Led_Alarme, HIGH);
  Invasao_Detectada = true;
 }

 
//--- Lendo Luminosidade do Ambiente Externo ---
 Valor_LDR = (analogRead(LDR));                // Lendo Sensor LDR
 Valor_LDR = map(Valor_LDR, 0, 1023, 0, 100);  // Mapeamento de 0 - 1023 bits para 0 - 100 %
 if ( Valor_LDR < 35 && Ligar_Iluminacao == true ) 
 {
    digitalWrite(Iluminacao_LDR, LOW);   // Módulo Relé ativos em 0 ( LOW );
 }
 else digitalWrite(Iluminacao_LDR, HIGH); 


 // --- Lendo Sensor de Chuva ---
 Valor_Chuva = analogRead(Sensor_Chuva);
// Serial.print("Valor da Chuva:  ");
// Serial.println(Valor_Chuva);
 if( Sensor_Chuva == 1023 && Ligar_Chuva == true )
  {
     Chuva_Detectada = true;

  } 

// --- Lendo Sensor IR ---
  if (irrecv.decode(&results)) {
    Serial.println(results.value, DEC);
    irrecv.resume(); // Receive the next value
  }  

} //end loop

// --- Desenvolvimento das Funções Auxiliares ---

void Menu_Atual()  //Modifica o menu atual
{
   if(!digitalRead(Botao_Menu_Mais) || results.value == 1086277815 ) Flag_Botao_mais   = true;   // Botão Botão_Menu_Mais pressionado? Seta flag
   if(!digitalRead(Botao_Menu_Menos)|| results.value == 1086285465 ) Flag_Botao_menos = true;   // Botão Botão_Menu_Menos pressionado? Seta flag
      
   if(digitalRead(Botao_Menu_Mais) && results.value != 1086277815 && Flag_Botao_mais == true )  // Botão Botão_Menu_Mais solto e Flag_Botao_mais setada?
   {                                           
      Flag_Botao_mais = false;                     // Limpa flag      
      lcd.clear();                                 // Limpa display
      menu++;                                      // Incrementa menu
      if(menu > 0x06) menu = 0x01;                 // Se menu maior que 6, volta a ser 1
   
   } // --- Fim do Botao_Menu_Mais ---
   
   if(digitalRead(Botao_Menu_Menos) && results.value !=1086285465 && Flag_Botao_menos == true) // Botao_Menu_Menos solto e Flag_Botao_menos setada?
   {                                               
      Flag_Botao_menos = false;                    // Limpa flag
      lcd.clear();                                 // Limpa display
      menu--;                                      // Decrementa menu
      if(menu < 0x01) menu = 0x06;                 // Se menu menor que 1, volta a ser 6
   
   } //Fim Botao_Menu_Menos  




} //Fim 






void Menu_Lcd()  //Mostra o menu atual
{
    switch(menu)  //Controle da variável menu
    {
       case 0x01: menu1_Relogio();               // Caso 1 - Chama a função para mostrar o relógio na tela.
       break; //break
       
       case 0x02: menu2_Temperatura_Umidade();   // Caso 2 - Chama a função para mostrar a  Temperatura e Umidade externa da Casa na tela. 
       break; //break
       
       case 0x03:  menu3_Alarme_Seguranca();     // Caso 3 - Chama função para mostrar o Alarme de Segurança na tela.
                  
       break;  //break
       
       case 0x04:  menu4_Temperatura_Interna();  // Caso 4 - Chama função para mostrar a Temperatura Interna da Casa na tela.
       break; //break

       case 0x05: menu5_Iluminacao_Externa();    // Caso 5- Chama função para mostrar a Luminosidade/Iluminação Externa na tela.
       break; //break
 
       case 0x06: menu6_Chuva();                 // Caso 6 - Chama função função para mostrar se está chovendo na tela.
       break; 
    } //Fim do switch menu
    
} // Fim do void Menu_Lcd

void menu1_Relogio(){
  lcd.setCursor(0,0);
  if(tempo.hour<10)
  {
     lcd.print("0");
  }
  lcd.print(tempo.hour);
  lcd.print(":");
  if(tempo.min <10)
  {
    lcd.print("0");
  }
  lcd.print(tempo.min);
  lcd.print(":");
  if(tempo.sec<10)
    {
      lcd.print("0");
     }
  lcd.print(tempo.sec);
  lcd.print(" ");
    
  lcd.print(Clock.getTemp());
  lcd.write(B11011111); //Simbolo de graus celsius
  lcd.print("C");
   
lcd.setCursor(0,1);
  if(tempo.date<10)
  {
    lcd.print("0");
  }
  lcd.print(tempo.date);
  lcd.print("/");
  switch(tempo.mon)
  {
    case 1: lcd.print("01");break;
    case 2: lcd.print("02");break;
    case 3: lcd.print("03");break;
    case 4: lcd.print("04");break;
    case 5: lcd.print("05");break;
    case 6: lcd.print("06");break;
    case 7: lcd.print("07");break;
    case 8: lcd.print("08");break;
    case 9: lcd.print("09");break;
    case 10: lcd.print("10");break;
    case 11: lcd.print("11");break;
    case 12: lcd.print("12");break;
    default: lcd.print("Erro");break;
  } 
  lcd.print("/");
  lcd.print(tempo.year);
  lcd.print(" ");

 switch(tempo.dow)
  {
    case 1: lcd.print("SEG");break;   
    case 2: lcd.print("TER");break;
    case 3: lcd.print("QUA");break;
    case 4: lcd.print("QUI");break;
    case 5: lcd.print("SEX");break;
    case 6: lcd.print("SAB");break;
    case 7: lcd.print("DOM");break; 
    default: lcd.print("Erro");break;
  } 
}

void menu2_Temperatura_Umidade(){
   
   lcd.setCursor(0,0);
   lcd.print("UMID.EXTERNA ");
   lcd.print(Umid_Dht11);
   lcd.print("%");
   lcd.setCursor(0,1);
   lcd.print("TEMP.EXTERNA ");
   lcd.print(Temp_Dht11);
   lcd.write(B11011111); //Simbolo de graus celsius

}

void menu3_Alarme_Seguranca(){
  if(!digitalRead(Botao_Liga) || results.value == 1086279855 ) Flag_Botao_Ligar   = true;   
  if(!digitalRead(Botao_Desliga) || results.value == 1086302295 ) Flag_Botao_Desligar = true;   
  if(!digitalRead(Botao_OK) || results.value == 1086296175 ) Flag_Botao_OK = true;
 
  if(digitalRead(Botao_Liga) && results.value != 1086279855 && Flag_Botao_Ligar == true)
  {
    Ligar_Alarme = true;
    lcd.clear();
    Flag_Botao_Ligar = false;
  }
  if(digitalRead(Botao_Desliga) && results.value != 1086302295 && Flag_Botao_Desligar == true)
  {
    Ligar_Alarme = false;
    lcd.clear();
    Flag_Botao_Desligar = false;
  }
         
  if(Ligar_Alarme == true && Invasao_Detectada == false)
    {
      lcd.setCursor(0,0);
      lcd.print("ALARME DE SEGUR.");
      lcd.setCursor(0,1); 
      lcd.print("LIGADO   "); 
    }   
  else if( Ligar_Alarme == false)
    {
      lcd.setCursor(0,0);
      lcd.print("ALARME DE SEGUR.");
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print("DESLIGADO");
      digitalWrite(Buzzer, LOW);
      digitalWrite(Led_Alarme, LOW);
      Invasao_Detectada = false;
    }
   else if(Ligar_Alarme == true && Invasao_Detectada == true)
     {
        
       lcd.setCursor(0,0);
       lcd.print("   INVASAO      ");
       lcd.setCursor(0,1);
       lcd.print("  DETECTADA !! ");
       if(digitalRead(Botao_OK) && results.value != 1086296175 && Flag_Botao_OK == true)
       {
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(0,0);
          lcd.print("  RESTAURANDO");
          lcd.setCursor(0,1);
          lcd.print("    ALARME");
          delay(500);
          lcd.setCursor(10,1);
          lcd.print(".");
          delay(500);
          lcd.setCursor(11,1);
          lcd.print(".");
          delay(500);
          lcd.setCursor(12,1);
          lcd.print(".");
          delay(500);
          digitalWrite(Buzzer, LOW);
          digitalWrite(Led_Alarme, LOW);
          Flag_Botao_OK = false;
          Invasao_Detectada = false;
          lcd.clear();
        }
    } 
}

void menu4_Temperatura_Interna() 
{
  
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("TEMPERATURA INT.");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("DA CASA ");
  lcd.print(Valor_LM35);
  lcd.write(B11011111); //Simbolo de graus celsius
  lcd.print("C");

} // --- Fim do menu4_Temperatura_Interna ---
 
void menu5_Iluminacao_Externa(){
  
   if(!digitalRead(Botao_Liga) || results.value == 1086279855 ) Flag_Botao_Ligar = true;   
   if(!digitalRead(Botao_Desliga) || results.value == 1086302295 ) Flag_Botao_Desligar = true;   
  
  if(digitalRead(Botao_Liga)&& results.value != 1086279855 && Flag_Botao_Ligar == true){
    Ligar_Iluminacao = true;
    Flag_Botao_Ligar = false;
    lcd.clear();
    
  }
  if(digitalRead(Botao_Desliga)&& results.value != 1086302295 && Flag_Botao_Desligar == true){
    Ligar_Iluminacao = false;
    Flag_Botao_Desligar = false;
    lcd.clear();
  }
  
  if ( Ligar_Iluminacao == true )
  {
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("AUTOMATIZACAO DO");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("JARDIM ");
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print("LIGADO   ");
  }
  else
  {
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("AUTOMATIZACAO DO");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("JARDIM ");
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print("DESLIGADO");
     
  } 
  
}

void menu6_Chuva(){
  
  if(!digitalRead(Botao_Liga) || results.value == 1086279855 ) Flag_Botao_Ligar = true;   
  if(!digitalRead(Botao_Desliga) || results.value == 1086302295 ) Flag_Botao_Desligar = true;   


  
  if(digitalRead(Botao_Liga)&& results.value != 1086279855 && Flag_Botao_Ligar == true){
    Ligar_Chuva = true;
    Flag_Botao_Ligar = false;
    lcd.clear();
  }
  
  if(digitalRead(Botao_Desliga)&& results.value != 1086302295 && Flag_Botao_Desligar == true){
    Ligar_Chuva = false;
    Flag_Botao_Desligar = false;
    lcd.clear();
  }
 
  if ( Ligar_Chuva == true )
  {
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("SENSOR DE CHUVA ");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("LIGADO   ");
  }
  else
  {
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("SENSOR DE CHUVA ");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("DESLIGADO"); 
  }

  if ( Ligar_Chuva == true && Chuva_Detectada == true)
  {
      lcd.setCursor(0,0);
      lcd.print("CHOVENDO,LEVE");
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print("UM GUARDA-CHUVA ");
  } 
}


void Fechadura_Eletronica_RFID(){

  // Aguarda proximidade do cartão/tag
  if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
  {
    return;
  }
 // Seleciona o cartão/tag
  if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
  {
    return;
  }
  
 // String que armazenará o UID do cartão
  String Codigo_TAG = "";
  
 // variavel que coletará os bytes lidos
  byte letra;
 
  // Dentro deste FOR, armazena byte a byte e concatena na variavel Codigo_TAG
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
  {
     Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
     Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
     Codigo_TAG.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
     Codigo_TAG.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
   
// Coloca o valor da variavel Codigo_TAG toda em Maisculo
  Codigo_TAG.toUpperCase();
  
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == tagsCadastrada[0]) //UID 1 - "B9 03 46 D5" - TAG Cartão.
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == tagsCadastrada[1]) //UID 2 - "26 F1 F4 48" - TAG Chaveiro.
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == tagsCadastrada[2]) //UID 3 - "21 5E AA 8B" - TAG Cartão BOM - Thales.
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == "B9 03 46 D5")
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == "26 F1 F4 48")
 // if (Codigo_TAG.substring(1) == "21 5E AA 8B")
  if (Codigo_TAG.substring(1) == "21 5E AA 8B" || Codigo_TAG.substring(1) == "26 F1 F4 48" ) // Válida TAG - Cartão BOM e TAG - Chaveiro.

    {
  // Se Tag aproximada é cadastrada liga Led de acesso Liberado e Relé para acionamento de trava eletrônica.
   digitalWrite(Led_RFID_Liberado, HIGH);
   digitalWrite(rele_RFID_Liberado, LOW);
   delay(500);
   digitalWrite(Led_RFID_Liberado, LOW);
   digitalWrite(rele_RFID_Liberado, HIGH);
    }
  else
  {
   digitalWrite(rele_RFID_Liberado, HIGH); 
   digitalWrite(Led_RFID_Negado, HIGH);
   delay(500);
   digitalWrite(Led_RFID_Negado, LOW);
  }
}