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Criação de protocolo de comunicação: Aquisição de dados de um sistema de rastreamento solar utilizando uma rede EIA-485
Douglas Chesini, Fabiano Frosi, Gustavo Künzel

Última alteração: 13-10-2016

Resumo


A energia solar fotovoltaica é uma ótima alternativa de produção de energia elétrica, sendo uma energia limpa e renovável. Uma forma de maximizar o potencial energético destes sistemas é utilizando um seguidor solar para potencializar a incidência de radiação disponível. Para comprovar o melhor aproveitamento é necessário coletar dados (tensão e corrente) deste sistema, a fim de facilitar a análise no que tange à sua eficiência e viabilidade. Essas informações podem ser obtidas através de um sistema de comunicação de dados. O objetivo deste trabalho é a criação de um protocolo de comunicação que permita a aquisição, transmissão dos dados e exibição em uma interface gráfica, onde a eficiência da geração de energia possa ser visualizada e analisada. O trabalho aborda a criação de um protocolo de comunicação utilizando o padrão EIA-485 para obtenção de dados em um sistema de painéis fotovoltaicos com rastreamento solar. Através deste padrão foi criada uma rede composta por um dispositivo mestre (computador) e um dispositivo escravo (placa Arduino Mega). O dispositivo mestre é responsável por todas as requisições de informações enviadas a partir da interface com o usuário, na qual são selecionados quais dados vindos do sistema fotovoltaico desejam ser recebidos. Estas solicitações são enviadas ao Arduino, que faz a coleta os dados e retorna ao dispositivo mestre os valores solicitados. Para a correta comunicação entre o mestre e o escravo, foi criado um quadro (conjunto de bytes) composto de delimitador de início, endereço, tamanho do quadro, conjunto de dados, e bytes de verificação de erros, respectivamente. Quando o mestre deseja fazer uma requisição para o Arduino, ele envia através de sua porta serial todo o quadro, que é verificado para comprovar a integridade da mensagem. Após, o quadro é verificado byte a byte para apurar se a mensagem está no endereço correto, para então os dados serem analisados. A partir desses dados, o Arduino toma as decisões cabíveis, adquire as leituras necessárias, cria um quadro e o envia de volta para o mestre, o qual repete o procedimento de recebimento e exibe na tela os dados adquiridos caso haja consistência nos bytes recebidos. O protocolo criado foi testado usando potenciômetros como sensores e transceivers para conexão com a rede 485. Como resultado, foi obtido um protocolo robusto, capaz de cumprir as necessidades de aquisição e transmissão dos dados do sistema fotovoltaico para a interface de maneira eficiente e eficaz.


Palavras-chave


Protocolo, Comunicação, Mestre, Escravo, EIA-485