WaterPulse

Manual de instalação

Como montar o sensor de nível em três reservatórios agrupados: boias, cabeamento, ligação de cada canal, alimentação e pareamento.

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Leve o celular — é com ele que se configura

A rede Wi-Fi não vai gravada no aparelho. Ele mesmo cria uma rede temporária e mostra uma página onde você escolhe a rede do local e digita a senha (passo 8). O computador entra uma vez só, na bancada, para gravar o programa numa placa nova (passo 10) — e deixe o conector USB alcançável, porque é por ele que se atualiza o programa até a atualização pelo ar existir.

1.Como fica a montagem

Um dispositivo lê os três reservatórios. Ele fica ao lado deles, dentro de uma caixa vedada, e fala por Wi-Fi com o roteador — não passa cabo de rede.

Visão geral da montagemTrês reservatórios lado a lado, cada um com quatro boias. De cada reservatório sobe um cabo CAT5e que segue até uma caixa IP65 montada ao lado, onde fica o ESP32 com os doze resistores de pull-up. A caixa é alimentada por uma fonte de 5 V e fala por Wi-Fi com o roteador, a cerca de dois metros, que envia os dados ao servidor do WaterPulse.3× CAT5e (4 sinais + comum) · 1 a 2 mReservatório 1Reservatório 2Reservatório 34 boias cada · 25%, 50%, 75%, 95%Caixa IP65 claraESP32+ 12 resistores de 1 kΩfonte 5 V 1 AWi-Fi 2,4 GHz · ~2 mRoteadorWaterPulse

Este desenho vale para reservatórios agrupados, com até uns 5 metros de cabo entre a boia mais distante e a caixa. Se algum reservatório ficar dezenas de metros longe, a ligação muda: aí é laço de 12 V com optoacoplador, e não a ligação direta descrita aqui.

2.O que você vai precisar

QtdItemObservação
1ESP32-WROOM-32 DevKit (30 ou 38 pinos)sem PSRAM — WROOM, não WROVER
12Chave de nível tipo boia, contato seco4 por reservatório
12Resistor 1 kΩ ¼ Wpull-up — o item que não pode faltar
12Capacitor cerâmico 100 nFfiltro de transiente
1Fonte 5 V 1 Acarregador de celular serve
3Cabo CAT5e (1 a 2 m por reservatório)4 sinais + comum
1Caixa IP65 clara + prensa-cabos PG7clara: escura no sol assa
1Régua de bornespara não soldar no telhado
1Computador com cabo USBsó uma vez, para gravar o programa na placa (passo 10)

3.Instale as boias

São quatro boias por reservatório, a 25%, 50%, 75% e 95% da altura útil, medida a partir do fundo. Altura útil é da saída de água até o nível máximo — não a altura externa da caixa.

Altura das boias no reservatórioCorte de uma caixa d’água com quatro boias instaladas a 25%, 50%, 75% e 95% da altura útil, medida a partir do fundo. Cada boia delimita uma faixa: com todas desligadas o nível está entre 0% e 25%; com a de 25% ligada, entre 25% e 50%; e assim por diante até 95%, que indica de 95% a 100%.altura útil95% — indica 95% a 100%75% — indica 75% a 95%50% — indica 50% a 75%25% — indica 25% a 50%nenhuma ligada — 0% a 25%

Boia é sensor de liga-desliga, não de medida. Quatro boias dão cinco estados, e o painel mostra a faixa (“entre 50% e 75%”), nunca um número fingindo precisão. Por isso a altura de cada uma é uma decisão de projeto: é ela que define o que você vai enxergar.

Prenda a haste de forma que a boia suba e desça livre, longe da entrada de água — o jato faz a boia bater e gerar chaveamento à toa. O firmware já filtra isso com 3 segundos de debounce, mas boia batendo o dia inteiro quebra antes.

4.Passe os cabos

Um CAT5e por reservatório atende as quatro boias: quatro fios de sinal e um comum. Deixe folga; cabo esticado arrebenta no primeiro movimento da caixa d’água.

Laço de gota em cada entrada

Faça o cabo descer abaixo do prensa-cabo antes de entrar na caixa. A água de condensação escorre pelo cabo; com o laço, ela pinga no chão em vez de entrar na caixa e chegar na placa.

5.Ligue cada boia

O circuito abaixo é o de uma boia, repetido doze vezes — uma vez por boia, sempre igual. Nada de fonte separada: a boia fecha o pino contra o GND, em 3,3 V.

Ligação de um canalDo pino de 3,3 V do ESP32 sai um resistor de 1 kΩ até um nó. Desse nó saem três ligações: para o pino GPIO do canal; para um capacitor de 100 nF que vai ao GND; e para o cabo que desce até a boia, cujo outro fio volta ao GND. Com a boia fechada, o GPIO lê nível baixo.3V3 (ESP32)1 kΩ — pull-up (não pule)pino da boia(32, 33, 25…)100 nF — filtrocabo até a boiaboiaGND

O resistor de 1 kΩ não é opcional

Sem ele, o pull-up interno do ESP32 (~45 kΩ) deixa passar só 73 µA pelo contato da boia. É pouco para furar o óxido que se forma no contato com o tempo: a boia funciona nova e passa a falhar de forma intermitente meses depois, imitando boia travada — o defeito mais caro de achar. Com 1 kΩ circulam ~3,3 mA e o problema não aparece.

Achando o pino na placa

Os pinos têm a identificação impressa na lateral de cada furo. A maioria vem como D32, D33, D25 — o D é só prefixo; algumas placas escrevem IO32 ou o número puro, e é tudo o mesmo pino. Os outros dois que você vai usar são 3V3 (ou 3.3V), para o lado de cima dos resistores de 1 kΩ, e GND, para o retorno das boias — a placa tem vários GND e todos servem, são o mesmo ponto.

A tabela segue a ordem da placa

As doze linhas descem a coluna esquerda (de D32 até D13) e depois descem a direita (de D23 até D18), como se lê uma página. Ligue nessa ordem e você nunca precisa procurar: é sempre o próximo furo para baixo. Os dois saltos são de propósito — D12 e GND no meio da esquerda, TX0 e RX0 no alto da direita.

Todos os doze têm número impresso. Existem outros pinos livres na placa marcados RX2 e TX2 (que são os GPIO 16 e 17): eles ficam de fora justamente porque não trazem número, e porque num módulo WROVER estariam ocupados pela PSRAM.

“Canal” é do painel, não da placa

Não procure “canal 0” escrito no ESP32: esse número não existe no hardware. Canal é como o WaterPulse chama cada entrada na tela de mapeamento. A coluna da direita da tabela abaixo é só para você saber, na hora de configurar o painel, qual canal corresponde a qual boia — na hora de ligar o fio, o que vale é a coluna do pino.

Ligue uma boia de cada vez e vá riscando. Cada linha é: um fio da boia no pino indicado (junto com o resistor e o capacitor do desenho acima), o outro fio da boia no GND.

ReservatórioBoiaEscrito na placaLadoGPIONo painel aparece como
Reservatório 125%D32esquerda32canal 0
Reservatório 150%D33esquerda33canal 1
Reservatório 175%D25esquerda25canal 2
Reservatório 195%D26esquerda26canal 3
Reservatório 225%D27esquerda27canal 4
Reservatório 250%D14esquerda14canal 5
Reservatório 275%D13esquerda13canal 6
Reservatório 295%D23direita23canal 7
Reservatório 325%D22direita22canal 8
Reservatório 350%D21direita21canal 9
Reservatório 375%D19direita19canal 10
Reservatório 395%D18direita18canal 11

Nunca use o pino 12

Se o pino 12 estiver em nível alto no instante em que a placa liga, ele configura a memória flash para 1,8 V e o módulo não inicializa. Uma boia fechada nesse pino na hora de energizar deixa o dispositivo morto. Ele está fora da tabela de propósito — se sobrar um fio, não é ali que ele vai.

6.Alimente a placa

5 V, 1 A. Um carregador de celular comum dá conta — o ESP32 consome cerca de 160 mA, com picos de meio ampère quando o Wi-Fi transmite. Ligue pelo conector USB da placa (mais simples) ou pelos pinos 5V e GND.

Duas ligações que queimam a placa

  • USB e pino 5V ao mesmo tempo. As formas de alimentar são mutuamente exclusivas — escolha uma.
  • 5 V no pino 3V3. Esse pino é saída do regulador; 5 V ali entram direto no módulo e o queimam.

Se a placa reiniciar sozinha, suspeite do cabo antes de qualquer outra coisa: cabo USB fino e comprido derruba tensão o bastante para disparar o desligamento por subtensão no pico de transmissão. Cabo curto e grosso resolve; se insistir, um capacitor eletrolítico de 470 a 1000 µF entre 5 V e GND, perto da placa, mata o resto.

7.Feche a caixa

Caixa IP65 clara e na sombra. Caixa escura fechada no sol de laje passa fácil de 60 °C; o ESP32 aguenta, mas o carregador é o elo fraco. Se a caixa for metálica, o Wi-Fi não sai — aí precisa de antena externa.

8.Ligue na rede e pareie — pelo celular

Com o programa já gravado na placa, esta parte é toda pelo celular: o próprio aparelho cria uma rede Wi-Fi temporária e mostra a página de configuração nela. Placa nova, comprada agora, precisa antes receber o programa pelo USB — veja o passo 10.

  1. No painel, abra Dispositivos e toque em Adicionar dispositivo. Anote o código de 8 caracteres — vale por 30 minutos e serve uma vez só.
  2. Energize a placa e espere meio minuto. No Wi-Fi do celular vai aparecer uma rede chamada WaterPulse-seguida de quatro caracteres (são os últimos do número da placa).
  3. Conecte nessa rede. Ela é aberta, não tem senha. O celular costuma reclamar que não há internet — é isso mesmo.
  4. A página de configuração abre sozinha. Se não abrir, abra o navegador e digite 192.168.4.1.
  5. Escolha a rede do local na lista, digite a senha dela e cole o código de pareamento. Toque em Conectar.
  6. O aparelho testa a rede na hora. Se a senha estiver errada, a própria página avisa e você corrige sem sair dali. Dando certo, ele grava, reinicia e aparece no painel em menos de um minuto.
  7. Cadastre os reservatórios e diga, na tela de canais, qual boia está em qual canal e a que altura ela ficou.

Trocou de roteador ou de senha depois?

Não precisa subir no telhado. Passados três minutos sem conseguir conectar, o aparelho abre a rede WaterPulse-… sozinho e você reconfigura pelo celular, ali mesmo. O código de pareamento não é pedido de novo — ele já está pareado.

Só aparecem redes de 2,4 GHz na lista: o rádio do aparelho não enxerga 5 GHz. Se a rede da casa for de banda dupla com nome único, pode ser preciso separar as bandas no roteador.

A rede temporária fica no ar por 10 minutos. Se fechar antes de você terminar, o aparelho reinicia e ela volta.

Recomeçar do zero

Segurar o botão BOOT da placa por 10 segundos apaga tudo — rede e pareamento — e reabre a rede temporária. Aí é preciso um código novo do painel, e o aparelho entra como se fosse outro: o mapeamento de canais anterior fica órfão. Só faça isso se for realmente recomeçar.

O segredo do dispositivo só trafega uma vez, no pareamento, e fica gravado na memória da placa. Se o código expirar, gere outro — não dá para reusar.

9.Confira boia por boia antes de descer

Na tela de canais o painel mostra o estado ao vivo de cada entrada. Suba a boia com a mão, uma de cada vez, e veja o canal correspondente mudar. É o único momento barato de descobrir dois fios trocados.

O sistema também avisa sozinho quando as boias formam uma sequência impossível — uma desligada com outra ligada acima dela. Água é contígua: isso é boia travada, cabo rompido ou canal trocado, e aparece no painel como “dado suspeito”.

10.Trocar a placa, ou instalar mais uma

A placa queimou ou parou

Os reservatórios, o histórico e os alertas não são da placa: são da instalação. Trocar o hardware não perde nada disso.

Placa de loja não vem com o programa

Um ESP32 novo vem com o firmware de fábrica. Ligado na tomada, ele não faz nada e não cria a rede WaterPulse-…. Gravar o programa é o primeiro passo, e é a única etapa que precisa de um computador com cabo USB — uma vez só, na bancada, antes de subir.
  1. Grave o firmware. Baixe o pacote abaixo, extraia numa pasta qualquer e ligue a placa no USB do computador. Depois é só clicar em GRAVAR-WINDOWS.bat — no Linux, abrir o terminal na pasta e rodar bash gravar-linux.sh. Ele acha a placa sozinho e grava em cerca de um minuto. Não precisa instalar nada: o gravador vai dentro do pacote.Baixar o gravador — Windows e Linux, 32 MBO download pede login — é a mesma conta que gera o código de pareamento no passo seguinte. Precisa também de cabo USB de dados: cabo só de carregar não serve, e a luz vermelha acende igual nos dois. O pacote traz um LEIA-ME.txt com o passo a passo e o que fazer se der errado.
  2. Passe os fios das boias para a placa nova, respeitando a mesma tabela do passo 5 — D32, D33, D25…, na mesma ordem.
  3. No painel, em Dispositivos, toque em Adicionar dispositivo e anote o código novo.
  4. Energize a placa, conecte no Wi-Fi WaterPulse-… pelo celular e faça o mesmo do passo 8. Daqui em diante não precisa mais de computador.
  5. Os doze canais já vêm mapeados. O sistema guarda o mapeamento por modelo de placa e aplica sozinho quando uma placa igual entra sem canais. Confira no diagnóstico ao vivo e pronto.
  6. Depois que a nova estiver reportando, remova a antiga da lista de dispositivos.

Atualizar a placa não apaga nada

Gravar de novo numa placa que já funcionava mantém a rede Wi-Fi e o pareamento — ela volta ao painel sozinha em segundos, sem refazer o passo 8. Quem apaga tudo de propósito é o botão BOOT segurado por 10 segundos.

Se aparecer “Failed to connect” ao gravar

É o reset automático não levando a placa para o modo de gravação. Segure o botão BOOT, rode o script e solte quando aparecer Connecting…. Se o computador não achar porta nenhuma, o problema é anterior: cabo sem os fios de dados, ou driver USB-serial faltando — os dois links estão no LEIA-ME.txt do pacote.

Remova a antiga só no fim

Remover um dispositivo apaga junto o mapeamento de canais dele — a tela avisa quantos canais vão embora antes de confirmar. Não afeta a placa nova nem o histórico dos reservatórios, mas fazer isso antes de a nova estar mapeada deixa o painel sem saber que boia é qual no intervalo.

Mais reservatórios do que cabe numa placa

Uma placa lê 12 boias — três reservatórios de quatro. Para o quarto reservatório, some uma segunda placa: cadastre outro dispositivo no painel, pareie do mesmo jeito e mapeie os canais dele. As duas convivem na mesma organização e aparecem no mesmo painel; cada reservatório continua sendo lido por uma placa só.

Vale também quando o reservatório novo fica longe: acima de uns 80 metros de cabo, uma segunda placa perto dele sai mais barata que o cabo — e some o ponto único de falha. Aí o desenho de ligação muda; veja o item de cabo longo no PRD antes de puxar fio.

11.Se der problema

A placa reinicia sozinha
Cabo ou fonte. Troque por um cabo curto e grosso antes de mexer em qualquer outra coisa.
Não acha a rede
O ESP32 não enxerga 5 GHz. Confirme que a banda de 2,4 GHz está ligada no roteador — em roteador com nome de rede único, ela pode ter sido desativada.
A rede WaterPulse-… não aparece no celular
Ela só existe quando o aparelho não consegue trabalhar: sem rede configurada, ou depois de três minutos tentando sem sucesso. Se ele já está conectado e funcionando, a rede temporária não sobe — e é assim que tem que ser.
Conectei na WaterPulse-… e a página não abriu
Abra o navegador e digite 192.168.4.1. Alguns celulares só abrem a página sozinhos se você tocar no aviso de “fazer login na rede”. Se o navegador insistir em buscar no Google, digite o endereço com http:// na frente.
A página diz que não conseguiu conectar
Quase sempre é a senha. Depois disso, confira se a rede escolhida é a de 2,4 GHz. Vale tentar aproximar o aparelho do roteador para descartar sinal fraco: a lista mostra o sinal de cada rede em dBm, e abaixo de -80 a conexão é instável.
Uma boia falha de vez em quando
Quase sempre é o resistor de 1 kΩ faltando naquele canal, ou o contato da boia sujo. Confira o resistor primeiro.
O reservatório aparece cheio quando está vazio
A boia é de contato normalmente fechado e foi cadastrada como normalmente aberto (ou o contrário). Corrija no cadastro do sensor, sem mexer no fio.
O painel diz “sem dados”
O dispositivo passou de três intervalos de reporte sem falar. Veja se a fonte está ligada e se o Wi-Fi mudou de senha.
Troquei a placa e o painel diz “sem canal mapeado”
O mapeamento é aplicado sozinho a partir do padrão da organização, mas só quando a placa é do mesmo modelo e ainda não tem canal nenhum. Se ela veio de outro modelo, mapeie na tela de canais uma vez — dali em diante a próxima já nasce pronta.
A luz azul da placa não pisca como o esperado
A vermelha é de energia e fica acesa sempre; não dá para controlar. A azul indica o estado: acesa fixa subindo, pisca rápido no portal, pisca espaçado procurando Wi-Fi, dois piscas quando o servidor recusa, e um pisca curto a cada 3 s quando está tudo certo. Placa com o LED ligado ao contrário mostra o padrão invertido — dá para corrigir na configuração do firmware.