Descrição

O projeto tem como objetivo desenvolver um dispositivo inteligente para a detecção de chamas, integrando diferentes tecnologias para maior eficiência e precisão. O sistema utiliza um sensor infravermelho (IR) para a detecção física das chamas, complementado por uma webcam conectada a uma rede neural convolucional capaz de identificar visualmente imagens de incêndios. Além de enviar alertas pelo WhatsApp para os números cadastrados, o dispositivo é capaz de acionar automaticamente uma bomba de água, ampliando sua funcionalidade em situações de emergência.

Requisitos

• Raspberry Pi 5 Model B Anatel - 4GB
• Mini Bomba D’água Submersiva 3-6V
• Módulo Relé 5V 1 Canal
• Protoboard - 400 furos
• Kit Jumpers 20cm x120 Unidades
• Sensor de Chama Fogo 760 a 1100 nm
• Case Raspberry Pi 5 Oficial
• Cabo Micro HDMI 1,50 Metros
• Cartão de Memória 64GB MicroSd Kingston Classe 10 com Adaptador

Simulação Virtual

Caution

É importante destacar que a imagem acima do protótipo apresentado não reflete fielmente o resultado final, representando apenas uma das possíveis configurações. Isso se deve à dificuldade de encontrar simuladores gratuitos que ofereçam, de forma gráfica, suporte ao Raspberry Pi 5 e a outros componentes eletroeletrônicos.

Montagem do circuito

Pinout da Raspberry Pi 5

1. Conecte uma extremidade do jumper no pino 2(5V) e a outra extremidade na porção positiva da protoboard;
2. Conecte uma extremidade do jumper no pino 6(0V) e a outra extremidade na porção negativa da protoboard;
3. Conecte uma extremidade do jumper no pino 38(GPIO 20) e a outra extremidade no pino S do relé;
4. Conecte uma extremidade do jumper no pino + do relé e a outra extremidade na porção positiva da protoboard;
5. Conecte uma extremidade do jumper no pino - do relé e a outra extremidade na porção negativa da protoboard;
6. Conecte uma extremidade do jumper no pino 40(GPIO 21) e a outra extremidade no pino D0 do sensor IR;
7. Conecte uma extremidade do jumper no pino GND do sensor IR e a outra extremidade na porção negativa da protoboard;
8. Conecte uma extremidade do jumper no pino VCC do sensor IR e a outra extremidade na porção positiva da protoboard;
9. Conecte uma extremidade do jumper na porta NO do relé e a outra extremidade positiva(fio vermelho) da minibomba de água;
10. Conecte uma extremidade do jumper na porta COM do relé e a outra extremidade na porção positiva da protoboard;
11. Conecte uma extremidade do jumper na extremidade negativa(fio preto) da minibomba de água e a outra extremidade na porção negativa da protoboard;

Instalação da biblioteca gpiod pelo shell do Linux

sudo apt-get install -y gpiod

Instalação da biblioteca gpiod pelo gerenciador de pacotes do python

pip install gpiod

Verificação da instalação da biblioteca gpiod

gpiodetect

Verificação da porta ligada ao pino 21 (flame sensor)

gpioinfo

Executar programa no terminal

sudo python3 main.py

Caution

O interpretador do python deve estar no diretório /usr/bin/python3

Instalação da biblioteca OpenCV

sudo apt install python3-opencv

Instalação da biblioteca numpy

sudo apt install python3-numpy

Caution

Para o projeto foi obrigatório utilizar a versão 1.0 (deprecada) do numpy. Para realizar o downgrade:

pip3 install "numpy<2"

Preparação para instalação do TensorFlow

sudo apt install libatlas-base-dev

Instalação da biblioteca TensorFlow

pip3 install tensorflow --break-system-packages

Instalação da biblioteca sklearn

pip3 install scikit-learn --break-system-packages

Verificação da detecção da webcam

lsusb

Instalação do Selenium

pip3 install selenium --break-system-packages

Instalação da biblioteca PyMongo

pip3 install pymongo --break-system-packages

Novas funcionalidades

Com o objetivo de assistir pessoas com deficiência visual e auditiva, pode-se implementar o uso de um Módulo Buzzer Ativo(5V) e de LEDs, respectivamente.

Prototipação

Imagem 1

Imagem 2