BR202019006231U2

BR202019006231U2 - microcontrolled equipment for measuring, through specific sensors, internal temperature, pressure, room temperature, room humidity and magnetic door closing in separate modules

Info

Publication number: BR202019006231U2
Application number: BR202019006231-8U
Authority: BR
Inventors: Rodrigo Nery; Fernando De Macedo Mano
Original assignee: Rodrigo Nery; Fernando De Macedo Mano
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-13

Abstract

A presente Patente de Modelo de Utilidade refere-se a um equipamento microcontrolado para aferição, através de sensores específicos, de temperatura interna, de pressão, de temperatura ambiente, de umidade ambiente e fechamento magnético de portas em módulos separados, atendendo simultaneamente a diferentes equipamentos e transmitindo dados coletados para uma central para tomada de decisões.. O presente invento é basicamente constituído por um micro controlador(1) alimentado por uma central de gerenciamento de energia(2) conectada à rede elétrica(3) e à uma bateria emergencial(4). O dito microcontrolador(1) liga-se também à uma rede de wi-fi(5), sendo conectado a sensores de temperatura e umidade ambiente(6); a sensores de nível(7) de líquido de reservatório(8) compostos de uma mangueira(9) fixada por contrapeso(10) no fundo do reservatório(8) e ainda por sensores de temperatura para ambientes fechados(11) a serem usados em aparelhos fechados(12), além de um sensor magnético(13).

This Utility Model Patent refers to a microcontrolled equipment for measuring, through specific sensors, internal temperature, pressure, ambient temperature, ambient humidity and magnetic door closing in separate modules, simultaneously serving different equipment and transmitting collected data to a central for decision making. The present invention basically consists of a micro controller (1) powered by a power management center (2) connected to the electrical network (3) and an emergency battery ( 4). Said microcontroller (1) is also connected to a wi-fi network (5), being connected to ambient temperature and humidity sensors (6); level sensors (7) of reservoir liquid (8) composed of a hose (9) fixed by counterweight (10) to the bottom of the reservoir (8) and also by indoor temperature sensors (11) to be used in closed appliances (12), plus a magnetic sensor (13).

Description

MICROCONTROLLED EQUIPMENT FOR MEASURING, THROUGH SPECIFIC SENSORS, INTERNAL TEMPERATURE, PRESSURE, AMBIENT TEMPERATURE, AMBIENT HUMIDITY AND MAGNETIC CLOSING OF DOORS IN SEPARATE MODULES

[001] A presente Patente de Modelo de Utilidade refere-se a um equipamento microcontrolado para aferição, através de sensores específicos, de temperatura interna, de pressão, de temperatura ambiente, de umidade ambiente e fechamento magnético de portas em módulos separados, atendendo simultaneamente a diferentes equipamentos e transmitindo dados coletados para uma central para tomada de decisões.[001] This Utility Model Patent refers to microcontrolled equipment for measuring, through specific sensors, internal temperature, pressure, room temperature, ambient humidity and magnetic door closing in separate modules, simultaneously serving different equipment and transmitting collected data to a central for decision making.

[002] O estado da técnica referente ao presente assunto é composto dos mais variados tipos e modelos de equipamentos de controle industrial porém, nenhum dos tais com qualificações e especificações técnicas inovadoras como a vistas no presente documento, alvo do pedido de patente, ora contemplado por meio deste documento.[002] The state of the art related to the present subject is composed of the most varied types and models of industrial control equipment, however, none of them with innovative technical qualifications and specifications as seen in this document, subject of the patent application, now contemplated. through this document.

[003] Ao microcontrolador, preferencialmente de 32 bit’s são adicionados sensores periféricos de propósito específico, os quais podem ser denominados de módulos. Foram desenvolvidos três módulos para o equipamento, sendo que o primeiro deles refere-se a um módulo munido de um sensor digital que possui um resistor NTC variando o valor conforme a mudança de temperatura e operando em uma faixa de 0° a 50° C com precisão de ±2,0° C, assim como um outro resistor que varia seu valor conforme a umidade ambiente, sendo que para esta variável a faixa de operação do módulo é de 20% a 90% de umidade relativa (UA), contando com uma precisão de ±5,0% UA. O segundo módulo também envolve o monitoramento de temperatura, porém para uma aplicação distinta, pois seu foco é monitoramento de temperatura de freezers, refrigeradores, estufas ou fornos, tratando-se de um sensor para temperatura de resolução máxima de 12 bit’s, operando em uma ampla faixa térmica, valores entre -50° C até +125° C e uma precisão de ±0,5° C, além de poder ser submerso em líquidos ou trabalhar em ambientes com alto grau de umidade e ainda ser dotado de um sensor magnético que indica a situação em que se encontra a porta do refrigerador em questão, se ela está aberta ou fechada.[003] To the microcontroller, preferably 32-bit's are added peripheral sensors of specific purpose, which can be called modules. Three modules were developed for the equipment, the first of which refers to a module equipped with a digital sensor that has an NTC resistor, varying the value according to the temperature change and operating in a range of 0 ° to 50 ° C with accuracy of ± 2.0 ° C, as well as another resistor that varies its value according to the ambient humidity, and for this variable the module's operating range is from 20% to 90% relative humidity (AU), with an accuracy of ± 5.0% AU. The second module also involves temperature monitoring, but for a different application, as its focus is the temperature monitoring of freezers, refrigerators, greenhouses or ovens, being a sensor for maximum resolution temperature of 12 bit's, operating in a wide thermal range, values between -50 ° C to + 125 ° C and an accuracy of ± 0.5 ° C, in addition to being able to be submerged in liquids or working in environments with a high degree of humidity and also being equipped with a magnetic sensor which indicates the situation in which the refrigerator door in question is, whether it is open or closed.

[004] Por fim, o ultimo módulo deste equipamento desenvolvido refere-se a um sensor para verificar reservatórios de líquidos e indicar o quão cheio o mesmo se apresenta, sendo utilizado um sensor de pressão, o qual possibilita quantificar e calibrar a quantidade de líquido para converter a quantidade de pressão que o mesmo exerce na extremidade de uma mangueira presente ao fundo do reservatório.[004] Finally, the last module of this developed equipment refers to a sensor to check liquid reservoirs and indicate how full it is, using a pressure sensor, which allows quantifying and calibrating the amount of liquid to convert the amount of pressure it exerts at the end of a hose at the bottom of the reservoir.

[005] Todos os módulos funcionam de forma independente um do outro, podendo ser ou não conectados ao núcleo principal, onde está presente o micro controlador, dependendo a necessidade do cliente, podendo fazer as combinações necessárias e adicionando um máximo total de oito módulos. Este núcleo tem a responsabilidade de realizar a leitura de cada um dos módulos conectados a ele após a leitura de todos os sensores conectados ao micro controlador, o qual, por sua vez, possui a capacidade de se conectar às redes de Wi-Fi para ter acesso à internet. Com os dados dos sensores salvos na memória flash do microcontrolador, o mesmo se conecta a um server através do protocolo MQTT, na internet os dados são salvos e armazenados gerando um histórico de cada variável o que possibilita gerar um relatório dos valores monitorados.[005] All modules work independently of each other, and may or may not be connected to the main core, where the microcontroller is present, depending on the customer's need, being able to make the necessary combinations and adding a total maximum of eight modules. This core has the responsibility to read each of the modules connected to it after reading all the sensors connected to the micro controller, which, in turn, has the ability to connect to Wi-Fi networks to have Internet access. With the sensor data saved in the microcontroller 's flash memory, it connects to a server using the MQTT protocol, on the internet the data is saved and stored generating a history of each variable, which makes it possible to generate a report of the monitored values.

[006] Visando superar e se diferenciar do estado da técnica, é que foi desenvolvido o presente “EQUIPAMENTO MICROCONTROLADO PARA AFERIÇÃO, ATRAVÉS DE SENSORES ESPECÍFICOS, DE TEMPERATURA INTERNA, DE PRESSÃO, DE TEMPERATURA AMBIENTE, DE UMIDADE AMBIENTE E FECHAMENTO MAGNÉTICO DE PORTAS EM MÓDULOS SEPARADOS” o qual, no intuito de facilitar sobremaneira a leitura do texto será, a partir de então, abreviadamente citado apenas por “EQUIPAMENTO”.[006] In order to overcome and differentiate from the state of the art, it was developed the present “MICROCONTROLLED EQUIPMENT FOR MEASURING, THROUGH SPECIFIC SENSORS, INTERNAL TEMPERATURE, PRESSURE, ENVIRONMENTAL TEMPERATURE, ENVIRONMENTAL HUMIDITY AND MAGNETIC CLOSING OF DOORS IN SEPARATE MODULES ”which, in order to greatly facilitate the reading of the text, will be, from then on, abbreviated only by“ EQUIPMENT ”.

[007] A seguir, será descrito o desenho o qual será posteriormente detalhado.[007] Next, the drawing will be described, which will be detailed later.

[008] A Fig. 1 mostra o esquema de funcionamento do presente “EQUIPAMENTO”.[008] Fig. 1 shows the operating diagram of the present “EQUIPMENT”.

[009] De acordo com o desenho, o presente “EQUIPAMENTO” é basicamente constituído por um microcontrolador(1) alimentado por uma central de gerenciamento de energia(2) conectada à rede elétrica(3) e à uma bateria emergencial(4). O dito microcontrolador(1) liga-se também à uma rede de wi-fi(5), sendo conectado a sensores de temperatura e umidade ambiente(6); a sensores de nível(7) de líquido de reservatório(8) compostos de uma mangueira(9) fixada por contrapeso(10) no fundo do reservatório(8) e ainda por sensores de temperatura para ambientes fechados(11) a serem usados em aparelhos fechados(12), além de um sensor magnético(13).[009] According to the drawing, the present “EQUIPMENT” is basically constituted by a microcontroller (1) powered by a power management center (2) connected to the electrical network (3) and an emergency battery (4). Said microcontroller (1) is also connected to a wi-fi network (5), being connected to ambient temperature and humidity sensors (6); level sensors (7) of reservoir liquid (8) composed of a hose (9) fixed by counterweight (10) to the bottom of the reservoir (8) and also by indoor temperature sensors (11) to be used in closed appliances (12), plus a magnetic sensor (13).

[0010] Assim, o presente “EQUIPAMENTO” necessita ser conectado a rede elétrica(3), utilizando do aterramento para blindagem do sistema micro controlado. Existe ainda uma central de gerenciamento de energia(2), a qual verifica a energia de entrada potencial AC, operando de 100 até 240 volts (bivolt automático) para transformar em potencial DC e nível adequado ao uso do núcleo de processamento. Além desta transformação de energia, a central de gerenciamento(2) também opera com uma bateria de chumbo ácida selada de 12 volts(4) que entra em funcionamento caso a interrupção de fornecimento de energia elétrica por qualquer motivo, fazendo com que o dispositivo não pare de funcionar.[0010] Thus, the present “EQUIPMENT” needs to be connected to the electrical network (3), using the grounding to shield the micro controlled system. There is also a power management center (2), which checks the potential input AC power, operating from 100 to 240 volts (automatic bivolt) to transform into DC potential and level appropriate to the use of the processing core. In addition to this energy transformation, the management center (2) also operates with a sealed 12 volt lead acid battery (4) that goes into operation in the event of a power outage for any reason, causing the device not to operate. stop working.

[0011] Já o microcontrolador(1) possui toda a lógica de funcionamento de leitura e transmissão de dados com sistema preferencialmente de 32 bit’s que, ao ser ligado, verifica se há uma rede Wi-Fi(5) habilitada a se conectar para iniciar o processo de monitoramento contínuo. Após o núcleo microcontrolado estabelecer conexão com o server, inicia-se o processo de leitura dos módulos conectados. Através de variação da resistividade dos sensores de temperatura e umidade(6), o microcontrolador(1) estipula os valores das respectivas variáveis, salvando em sua memória flash e passando para leitura do próximo módulo. O módulo para monitoramento de reservatórios de líquidos deve ser acoplado próximo a um reservatório(8) através de uma mangueira(9) que vai até o fundo do mesmo, ficando fixa por um contrapeso(10), conforme a variação do nível do líquido em questão variará a pressão exercida pelo mesmo no sensor(7), possibilitando ao microcontrolador(1) quantificar o nível deste reservatório(8) e armazenando o valor na memória flash do micro controlador(1). O último módulo em questão trata-se de um sensor para monitorar a temperatura(11) de equipamentos fechados(12), tais como estufas, fornos, refrigeradores ou freezers, o sensor(11) é instalado na parte interna do equipamento em questão, podendo este estar em contato com líquidos, armazenando a temperatura do refrigerador na memória flash do micro controlador(1) e realizando leitura das condições da porta do equipamento, se está aberta ou fechada através do sensor magnético(13).[0011] The microcontroller (1), on the other hand, has all the operating logic of reading and transmitting data with a preferably 32-bit system that, when turned on, checks if there is a Wi-Fi network (5) enabled to connect to start the continuous monitoring process. After the microcontrolled core establishes a connection with the server, the process of reading the connected modules begins. By varying the resistivity of the temperature and humidity sensors (6), the microcontroller (1) stipulates the values of the respective variables, saving it in its flash memory and going on to read the next module. The module for monitoring liquid reservoirs must be attached next to a reservoir (8) through a hose (9) that goes to the bottom of the reservoir, being fixed by a counterweight (10), according to the variation of the liquid level in The question will vary the pressure exerted by the sensor on the sensor (7), allowing the microcontroller (1) to quantify the level of this reservoir (8) and storing the value in the micro controller flash memory (1). The last module in question is a sensor to monitor the temperature (11) of closed equipment (12), such as greenhouses, ovens, refrigerators or freezers, the sensor (11) is installed inside the equipment in question, it can be in contact with liquids, storing the temperature of the refrigerator in the flash memory of the micro controller (1) and reading the conditions of the equipment door, whether it is open or closed through the magnetic sensor (13).

[0012] Após terminar a leitura de todos os módulos conectados ao microcontrolador(1), é realizada a transmissão dos dados pela internet através do protocolo MQTT para o server, gerando um banco de dados na internet, se houver sucesso na transmissão dos dados há uma liberação do espaço da memória do microcontrolador(1) referentes às variáveis supracitadas e reiniciando todo este ciclo de leitura. Os dados destas variáveis pode ser acompanhadas por qualquer indivíduo autorizado, através de uma identificação de login e senha por meio do endereço do server ou também por um aplicativo próprio desenvolvido para esta finalidade.[0012] After reading all the modules connected to the microcontroller (1), the data is transmitted over the internet through the MQTT protocol to the server, generating a database on the internet, if the data transmission is successful there is a release of the memory space of the microcontroller (1) referring to the aforementioned variables and restarting this entire reading cycle. The data of these variables can be monitored by any authorized individual, through a login and password identification through the server address or also through a specific application developed for this purpose.

[0013] Em conclusão, pode-se afirmar que o presente “EQUIPAMENTO MICROCONTROLADO PARA AFERIÇÃO, ATRAVÉS DE SENSORES ESPECÍFICOS, DE TEMPERATURA INTERNA, DE PRESSÃO, DE TEMPERATURA AMBIENTE, DE UMIDADE AMBIENTE E FECHAMENTO MAGNÉTICO DE PORTAS EM MÓDULOS SEPARADOS”, pelo conjunto de suas inovações tecnológicas, reúne totais condições para pleitear a concessão da Patente de Modelo de Utilidade.[0013] In conclusion, it can be said that the present “MICROCONTROLLED EQUIPMENT FOR MEASURING, THROUGH SPECIFIC SENSORS, INTERNAL TEMPERATURE, PRESSURE, ENVIRONMENTAL TEMPERATURE, ENVIRONMENTAL HUMIDITY AND MAGNETIC CLOSING OF DOORS IN SEPARATE MODULES”, by the set of its technological innovations, it brings together total conditions to apply for the grant of the Utility Model Patent.

Claims

“MICROCONTROLLED EQUIPMENT FOR MEASURING, THROUGH SPECIFIC SENSORS, INTERNAL TEMPERATURE, PRESSURE, AMBIENT TEMPERATURE, ENVIRONMENTAL HUMIDITY AND MAGNETIC CLOSING OF DOORS IN SEPARATE MODULES” characterized by being basically constituted by a micro controller (1) powered by a central controller management system (2) connected to the electrical network (3) and to an emergency battery (4) and because said micro controller (1) is also connected to a wi-fi network (5), being connected to sensors ambient temperature and humidity (6); level sensors (7) of reservoir liquid (8) composed of a hose (9) fixed by counterweight (10) to the bottom of the reservoir (8) and also by indoor temperature sensors (11) to be used in closed appliances (12), plus a magnetic sensor (13).