Construa com a gente: O banheiro está ocupado? Fase 1: PARTICIPE!

Microcontroladores Arduino
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Fala galera!

Estou vindo aqui para construir um projeto muito simples, porém super didático, dinâmico e útil. A ideia é ir avançando em cada fase em conjunto com vocês e ir avançando de fase. Assim todos poderão acompanhar, sugerir, dar dicas e, principalmente, fazer junto!

Vai ser bem simples: teremos 4 fases contendo diversos passos cada. Iremos avançar passo-a-passo sempre que chegarmos juntos à uma conclusão.

Se a ideia der certo, podemos construir página no Github para acompanhar o projeto e iniciar outros projetos.

Para isso acontecer preciso de ajuda de vocês: compartilhem o tópico nas redes sociais e verifiquem as atualizações! Todos estão livres para contribuir tanto na execução quanto na divulgação.

Projeto:
Sensor de ocupação do banheiro e nível de qualidade do ar (sugiram um nome!)

Problema:
O banheiro da sua empresa é pequeno e vive ocupado. Para não bater de cara na porta, os funcionários precisam saber se está ocupado ou não. E, como PLUS, é interessante saber se o banheiro está habitável. Isso por que ninguém merece se expor aos odores mortais das pessoas alheias.

Princípios:

  • Deve ser de baixo custo
  • Devem ser utilizados um ou mais arduinos
  • Os componentes e material devem ser fáceis de comprar no brasil
  • Baby steps: vamos começar do simples e ir melhorando posteriormente

Referências: (mande as suas!)

Fase 1: Básico do sensor de ocupação

☒ => Como identificar se uma pessoa está no banheiro

Depois de várias opiniões, pesquisas e testes chegamos à conclusão de que utilizar dois sensores infra-vermelhos será mais interessante para o projeto. São baratos, precisos, fáceis de implementar e vai nos dar um leque interessante para melhorar o projeto futuramente. Nos próximos passos trago o esquema para que todos possam entender como irá funcionar os dois sensores.

☒ Como sinalizar a ocupação do banheiro

Apesar de ainda não termos fechado a melhor solução, todos concordam que utilizar LEDs é a forma mais prática e barata de sinalizar a ocupação do banheiro. Temos opção de utilizar um conjunto de leds vermelhos e verdes ou utilizar matrizes prontas da WEB, como as de 8x8. Dê seu comentário caso tenha alguma ideia!

▢ => Onde comprar todos os componentes necessários?
▢ Colocando o sensor para funcionar - programação
▢ Colocando a sinalização para funcionar - programação
▢ Fechando o sistema: ajustes finais
▢ Colocando para funcionar!

Fase 2: Detectando os maus cheiros

▢ Estudos: composição e concentração química da flatulência
▢ Como identificar os gases?
▢ Componentes: onde comprar
▢ Colocando o sensor para funcionar - programação
▢ Fechando o sistema: ajustes finais
▢ Colocando para funcionar!
▢ Amostra dos projetos (tópico separado)

Fase 3: Comunicação Wireless

▢ Como fazer a comunicação com seu computador?
▢ Quais componentes e onde comprar
▢ Colocando o componente para funcionar - programação
▢ Ideias de integração: Slack, API etc.
▢ Fechando o sistema: ajustes finais
▢ Colocando para funcionar!
▢ Amostra dos projetos (tópico separado)

Fase 4: Melhorias

▢ Discutir melhorias e refatorações
▢ Próximos projetos!

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Então vamos ao primeiro passo, galera:

Como identificar se uma pessoa está no banheiro?

Para iniciar a conversa: existem sensores de presença, que é a ideia imediata que me vem à cabeça. É aquele sensor que tem nas escadas dos prédios ou em garagens que identificam um movimento e acionam a luz.

Só que de cara tem um problema: e se a pessoa estiver parada? No vaso, por exemplo. Então esse sensor iria desarmar. Não é muito confiável.

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Bem, na verdade já me veio a cabeça: uma pessoa acaba de sair do banheiro e o sinal de mau cheiro é ativado… um pouco desconfortavel. Enquanto ao problema da ocupação em si, uma placa na porta que a pessoa vira ao entrar e ao sair, mas como tem que usar Arduino eu pensei que em muitas empresas os funcionarios devem usar crachas, logo RFID o que não necessariamente identificaria quem ativou o sensor de mau cheiro, mas se algo no banheiro ocorrer é possivel saber quem estava lá.
Pss: existem dois tipos de sensores de movimento, um deles é baseado em Infravermelho, logo mesmo que uma pessoa esteja parada o sensor é ativado uma vez que o corpo emite a radiação
psss: pensando a frente um sensor de CO2( apesar de lento na indicação) poderia tanto acusar a presença quanto o mau cheiro… 2 em 1
pssss: as fases propostas são interessantes porem geram retrabalho e como futuro engenheiro devo falar que devem ser revistas

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Poderia ser usado um sensor para detectar que ele girou a chave da porta (não me vem nenhum a cabeça agora) e um sensor de metano para detectar odores.

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Sobre a qualidade do ar, é mais prático instalar um exaustor no banheiro que emitir um sinal pra todo mundo informando que o último que saiu empesteou o local.

O restante eu acho válido, um LED RGB que ficasse verde e vermelho conforme a ocupação talvez.

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Oi Thomaz!

A ideia é fazer um projeto divertido e simples para aprender. A aplicação deste projeto é infinita: alarme de concentração de gases, automação residencial, etc. mesmo que não seja utilizado na pequena empresa (que poderá ser constrangedor dependendo da relação entre os funcionários).

Sobre o RFID, nem todas as empresas utilizam um. Algumas não utilizam identificação e outras usam o leitor biométrico. Então imagino não ser a melhor opção.

Tem como nos dar mais detalhes sobre funcionamento e componentes destes dois tipos de sensores de movimento?

Ah! E, se puder, me envia por mensagem a sua sugestão em relação às fases. O intuito é começar o mais simples possível e com o tempo ir melhorando o projeto.

Vlw pelo feedback!

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É uma boa ideia!

Vamos evoluir esta questão do sensor da chave da porta. Temos que pensar no sensor utilizado.

Talvez tem um problema que temos que resolver com essa ideia: dependendo do banheiro, a porta pode ficar fechada mesmo se não estiver alguém dentro. E não dá para levar em consideração a fechadura por chave, já que tem banheiros que não possuem trincos ou fechaduras convencionais.

Qual seria a melhor forma de detectar? Talvez algo que veja se a porta abriu e fechou…

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Talvez um interruptor que indica ‘ocupado’ ativado pelo usuário seria bem mais simples. Ele entra, fecha a porta e aperta no botão pra indicar que está ocupado.

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É a forma mais simples, mas aí não será automático. Desta forma a chance de alguém não ligar o interruptor é grande.
E se colocarmos algum sensor no interruptor de luz? Ou melhor, um sensor fotovoltaico para detectar a luz acessa?

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E se tiver luz natural no banheiro?

#Edit

Pensei agora, e se o batente da porta for desmontado e colocado um sensor dentro da cavidade onde entra a trava da porta? Aí quando o indivíduo virasse a chave/usasse a tranca da porta o sensor receberia a informação. Que tipo de sensor usar? Aí já não sei.

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@Red pode ser uma chave de fim de curso ou mesmo um sensor indutivo. Acho que a chave de fim de curso seria a menor

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Bem pensado @gustavolwalker

Creio que o problema de detectar se tem alguém dentro ou não pode ser resolvido dessa forma.

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em relação aos sensores de movimento na verdade existem diversos, mas o funcionamento comum é uma onda eletromagnetica ou mecanica é gerada pelo emissor e se algo passar pelo caminho dessa onda irá refletir ate o receptor ou o contrario se algo passar pelo caminho o receptor não recebe nenhum sinal.
Mas sensores infravermelho possuem tambem a capacidade de medir a temperatura em determinado local, logo podem ser capazes de identificar seres humanos parados.
Ia falar tambem de sensor no trinco, como em banheiros de avião que uma luz acende quando o banheiro está ocupado.
Mas continuo no sensor de CO2 que poderia(em tese) identificar tanto seres humanos quanto mau cheiro

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Opa! Sobre utilizar chave de fim de curso ou sensor indutivo, achei uma ótima ideia! E de baixo custo. Mas ainda não resolvemos um problema: a porta do banheiro pode estar fechada sem alguém dentro. Só com o fim de curso poderia gerar um falso positivo.

Também podemos usar mais de um componente. Talvez aliar dois sensores.

Para pensar: usar o fim de curso para detectar o status da porta e o sensor de movimento/infravermelho para confirmar que alguém entrou no banheiro. Funcionaria da seguinte forma:

se fim de curso está aberto
…não tem pessoa dentro
se fim de curso está fechado
… verifica a movimentação
… se não há movimentação
… não tem pessoa dentro
… se há movimentação
… tem pessoa dentro
… se fim de curso se abriu
… não tem pessoa dentro

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Galera, tem também o sensor de temperatura OMRON D6T, que consegue detectar a temperatura de objetos termais, como o corpo humano. O problema dele é a dificuldade de encontrar no Brasil e o seu preço.

Gostei muito da ideia de utilizar um único sensor de gases para detectar o ser humano e os gases que causam mau cheiro. O único problema com ele é que seria lento de mais para detectar a presença de alguém, já que a concentração de CO2 aumentaria gradualmente e lentamente enquanto a pessoa está no banheiro. E a concentração (e, consequentemente, o nível de sensibilidade necessário) dependerá do tamanho do banheiro.

Até o momento a ideia do @Red e @gustavolwalker em conjunto com um sensor de movimento (seja IR ou PIR) é o método mais garantido para todos os tipos de ambiente, além de ser simples e barato.

Vamos então caminhar para o próximo passo (mas, se ainda tiverem opiniões sobre essa questão, fiquem livres para opinar):

Como sinalizar a ocupação do banheiro

Esta parte é mais simples. Algumas pessoas já citaram o uso de LED. Mas duas leds não são o suficiente para sinalizar bem os status. Tem que ser algo mais visível, que dê para enxergar em uma sala grande tanto de dia quanto de noite.

E aí, quais são as suas sugestões?

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Não sei vocês, mas acho bem interessante esses negócios aqui, acho que ia ser bem legal. E ainda quanto a presença no banheiro, Que tal sensores ultrassônicos? Faz uma calibragem em 2 ângulos diferentes dentro do banheiro (um poderia ser sobre a privada e outro na parede em frente da porta), se algo entrar na frente é porque tem gente lá.

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Ha! Maneiro esse projeto de luz. Vou dar uma olhada com mais calma depois.

Sobre o sensor ultrasônico: a sua ideia é muito boa! Com dois sensores destes garantimos que existe uma pessoa lá dentro (já que eles irão verificar dois pontos/ângulos de interrupção). E complementando a ideia, poderia ser dois pontos em que a gente consegue identificar a “ida” e “volta” da pessoa. Dessa forma dá até para saber quantas pessoas estão dentro do banheiro!

Ou seja, toda pessoa que entrar no banheiro vai passar pelos dois sensores (que estarão no meio de um caminho obrigatório, como a porta e o vaso ou lavatório). E, quando passar de volta, vai ativá-los novamente, só que na ordem inversa. Se ele só ativar um, é por que ele se movimentou mas não saiu do banheiro.

Isso dá para fazer também com sensores de Infravermelho. Me ajuda a pesquisar para ver qual tem melhor custo/benefício?

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Eu particularmente prefiro sensor ultrassônico, até porque nunca usei um IR, com o ultrassônico já brinquei um pouco. Dá pra comprar baratinho nos nossos amigos da China

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@rafaheringer,
Acho que o infravermelho é uma saida para detectar um corpo no banheiro…‘vivo, é claro’…hehe
Tem o que chamam de sensor PIR, (http://www.usinainfo.com.br/sensores-e-modulos/senso-movimento-deteccaohc-sr501-2634.html).

A grande dúvida é o tempo de resposta, que precisa ser tratada após a saida. Não vejo muita ‘vantagem’ em detectar porta aberta ou não, já que o sensor vai te infomar presença ou não de alguem no banheiro.

Acredito que seria bem preciso e eficaz.
Mas poderiamos ‘viajar’ com um ‘led’ emissor e um receptor fazendo um X no espaço do banheiro para ver a interrupção da luz, e ai determinar se tem corpo ou não.

Acho que várias alternativas chegarás no mesmo resultado.
Abraço,
Mauro

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Boa noite pessoal, permitam-me entrar na discussão.

O sensor na porta é muito simples. Um push button na “lingueta” que sai na porta é suficiente pra detectar se a porta está trancada. Já fiz projeto semelhante, inclusive com um motor DC pra girar a chave.

Outra ideia que tenho para o projeto é que seja monitorado o número de funcionários que usaram o banheiro naquele dia, com data e hora de entrada e saída para que, futuramente, possa se fazer uma mineração de dados com base nas entradas. :slight_smile:

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