Componentes¶

O hardware da incubadora é formado por dois sensores (temperatura/pressão e umidade), três atuadores/sinalizadores (relé do aquecedor, LED RGB e buzzer), um display e a conexão Wi-Fi. Cada dispositivo é controlado por um componente próprio do ESP-IDF — uma pasta em incubadora/components/ com o driver daquele periférico.

Esses drivers não contêm nenhuma regra da incubadora: eles apenas sabem conversar com o dispositivo (inicializar, ler, escrever). Toda a lógica (quando ligar o aquecedor, quando apitar) fica nas tarefas, na pasta main/. Essa separação deixa cada driver reutilizável em outros projetos e mantém o código organizado.

Visão geral¶

Componente	Tipo	Ligação na ESP	O que faz	Pacote (driver)
BMP280	Sensor	I²C — SDA 21 / SCL 22 (0x76)	Mede temperatura e pressão	`bme280`
DHT11	Sensor	GPIO32 (1 fio)	Mede umidade relativa	`dht11`
OLED SSD1306	Display	I²C — SDA 21 / SCL 22 (0x3C)	Mostra a leitura e o estado	`ssd1306_display`
LED RGB	Sinalização	PWM — R 25 / G 26 / B 27	Cor conforme a temperatura	`rgb_led`
Buzzer	Sinalização	GPIO33 (ativo-alto)	Alarme sonoro fora da faixa	`buzzer`
Relé (aquecedor)	Atuador	GPIO19 (ativo-baixo)	Liga/desliga o aquecedor	`rele`
Wi-Fi + HTTP	Comunicação	SoftAP em `192.168.4.1`	Página web e API JSON	(ESP-IDF)

Barramento I²C compartilhado

O BMP280 e o OLED SSD1306 dividem o mesmo barramento I²C (pinos 21 e 22), diferenciados pelo endereço (0x76 e 0x3C). Assim, dois periféricos usam apenas dois pinos da ESP, em vez de quatro.

Onde é definido na ESP¶

Todos os pinos, endereços e faixas ficam centralizados em um único arquivo, incubadora/main/app_config.h. Para trocar um pino ou um limite, edita-se só esse arquivo — nenhum valo fica "espalhado" pelo código:

// I²C (BMP280 + OLED, barramento compartilhado)
#define I2C_SDA_GPIO        21
#define I2C_SCL_GPIO        22
#define I2C_FREQ_HZ         50000     // 50 kHz: estável em protoboard
#define BME280_ADDR         0x76
#define SSD1306_ADDR        0x3C

// LED RGB (PWM via LEDC) — ânodo comum
#define LED_R_GPIO          25
#define LED_G_GPIO          26
#define LED_B_GPIO          27

// DHT11 (umidade)
#define DHT11_GPIO          32

// Buzzer (alarme sonoro) — aciona em nível ALTO
#define BUZZER_GPIO         33

// Relé (aquecedor) — módulo com opto, aciona em nível BAIXO
#define RELE_GPIO           19

Sensores¶

BMP280 — temperatura e pressão¶

É o sensor que fornece a temperatura, ou seja, a variável que o sistema controla. Ele se comunica pelo barramento I²C e também mede a pressão atmosférica. O driver bme280 detecta o chip automaticamente, então funciona igual com um BMP280 ou um BME280.

Detalhe técnico — BMP280

Endereço I²C 0x76 (pino SDO no GND; seria 0x77 com SDO no VCC).
Barramento a 50 kHz — uma frequência conservadora, estável em protoboard e com fios longos.
O driver identifica o chip pelo registrador de ID (0x58 = BMP280, 0x60 = BME280) e lê a calibração de fábrica gravada no sensor para converter os valores brutos em °C e hPa.
A leitura é feita em modo forçado (forced mode): a cada ciclo dispara-se uma medição e lê-se o resultado, o que economiza energia.

DHT11 — umidade¶

Sensor simples e barato que mede a umidade relativa do ar (em %). Ele usa um único fio de dados (GPIO32) e é lido a cada 2 segundos. Por ser um protocolo sensível a tempo, a leitura é feita com cuidado para não sofrer interferência das outras tarefas.

Detalhe técnico — DHT11

O DHT11 usa um protocolo de 1 fio (single-wire), com o timing em microssegundos: a ESP segura a linha em nível baixo por ≥ 18 ms (sinal de start), o sensor responde e envia 40 bits (umidade, temperatura e um checksum), codificados pela largura dos pulsos.

Como esse timing é frágil, o driver lê os 40 bits dentro de uma seção crítica (com interrupções desligadas por ~5 ms) e valida o checksum; se falhar, a tarefa task_dht11 tenta de novo (até 3×) antes de marcar a umidade como inválida. Só é possível ler o DHT11 cerca de uma vez por segundo.

Display¶

OLED SSD1306¶

Display gráfico de 0,96" (128 × 64 pixels) que mostra, na própria incubadora, a temperatura, a umidade e o estado atual. Compartilha o barramento I²C com o BMP280 (endereço 0x3C), então não gasta pinos adicionais.

Atuadores e sinalização¶

LED RGB — cor do estado¶

Um LED RGB indica visualmente a situação: verde dentro da faixa segura, vermelho fora dela e azul durante a inicialização ou falha de sensor. O brilho de cada cor é controlado por PWM.

Detalhe técnico — LED RGB

O controle usa o periférico LEDC do ESP32 (PWM por hardware), com 3 canais (R/G/B), resolução de 8 bits (duty de 0 a 255) e frequência de 5 kHz. Como o módulo é de ânodo comum (acende no nível baixo), o driver inverte o duty internamente, de modo que quem chama o rgb_led_set(r, g, b) pensa sempre em "0 = apagado, 255 = máximo".

Buzzer — alarme sonoro¶

Um buzzer ativo que apita quando a temperatura sai da faixa segura. Por ser ativo, basta energizar o pino (GPIO33) para ele gerar o som — não precisa de PWM.

Detalhe técnico — buzzer

O buzzer é tratado como uma saída digital: nível alto (1) apita, nível baixo (0) silencia (BUZZER_ATIVO_ALTO). O padrão de apito é intermitente (250 ms ligado / 250 ms desligado), controlado pela tarefa task_buzzer.

Relé — aquecedor¶

O relé é a chave que liga e desliga o aquecedor. É controlado pelo GPIO19 e é o único atuador de potência do sistema — é ele que efetivamente aquece a câmara.

Detalhe técnico — relé

O módulo tem optoacoplador e aciona em nível baixo (RELE_ATIVO_BAIXO): nível 0 fecha o relé (liga o aquecedor), nível 1 solta. Por segurança, o firmware inicializa o relé desligado (rele_init coloca o pino em nível alto), garantindo que o aquecedor não feche durante o boot, antes de a tarefa de controle assumir.

Ponto de atenção no relé

O sinal do relé está no GPIO19. Se o LED do módulo não acender quando o firmware manda ligar, quase sempre é pino ou polaridade — ambos ajustáveis em uma linha do app_config.h (RELE_GPIO e RELE_ATIVO_BAIXO).

Comunicação¶

Wi-Fi + servidor HTTP¶

A ESP32 cria a sua própria rede Wi-Fi (modo SoftAP), sem precisar de roteador. Ao conectar o celular nessa rede e abrir o navegador, o servidor HTTP embutido entrega uma página com as leituras em tempo real. Os detalhes das rotas estão na página de Funções.