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agrobot_base/Firmware/Modulos/SensorQualidadeArModel.h

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C++
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#ifndef SensorQualidadeArModel
#define SensorQualidadeArModel
#include "SerialService.h"
#include "I2CService.h"
#include "Utils.h"
#include <vector>
#include "ScioSense_ENS160.h"
#include <Adafruit_AHTX0.h>
class SensorQualidadeAr {
public:
SensorQualidadeAr(String _modID, String _id) {
Mod_ID = _modID;
_ID = _id;
}
String Mod_ID = "";
String _ID;
int ID_Num;
byte _EnderecoENS = 0x53;
byte _EnderecoAHT = 0x38;
int _CanalMUX;
bool Iniciado = false;
bool EnsIniciado = false;
bool AhtIniciado = false;
uint16_t tvoc_ppb;
uint16_t eco2_ppm;
uint8_t aqi;
float temperatura;
float umidade;
void Inicializar() {
if (Iniciado) {
MostrarLog("Sensor ja inicializado");
return;
}
if (!I2CService::SolicitarAcessoI2C(ID_Num, _CanalMUX)) return;
bool EnsEncontrado = I2CService::VerificaEnderecoBarramento(_EnderecoENS);
if (EnsEncontrado) {
ens160 = new ScioSense_ENS160(ENS160_I2CADDR_1);
ens160->begin();
EnsIniciado = ens160->available();
if (EnsIniciado) {
MostrarLog("Versao ENS160: " +
String(ens160->getMajorRev()) + "." +
String(ens160->getMinorRev()) + "." +
String(ens160->getBuild()));
ens160->setMode(ENS160_OPMODE_STD);
MostrarLog("ENS160 iniciado com sucesso!");
}
else {
MostrarLog("Erro ao iniciar ENS160");
}
} else {
MostrarLog("ENS160 nao iniciado, endereco " + String(_EnderecoENS) + " nao encontrado!");
}
bool AhtEncontrado = I2CService::VerificaEnderecoBarramento(_EnderecoAHT);
if (AhtEncontrado) {
AhtIniciado = aht21.begin();
MostrarLog("AHT21 iniciado com sucesso!");
} else {
MostrarLog("AHT21 nao iniciado, endereco " + String(_EnderecoENS) + " nao encontrado!");
}
Iniciado = EnsIniciado || AhtIniciado;
I2CService::LiberarAcessoI2C(ID_Num);
}
void Desligar() {
if (!Iniciado) {
MostrarLog("Sensor nao esta inicializado");
return;
}
if (ens160 != nullptr) {
delete ens160;
ens160 = nullptr;
}
Iniciado = false;
EnsIniciado = false;
AhtIniciado = false;
if (I2CService::QuemEstaUsando() == ID_Num) {
while (I2CService::QuemEstaUsando() == ID_Num) {
vTaskDelay(10);
}
}
MostrarLog("Sensor Desligado");
}
void RequisitarDados() {
if (!Iniciado) return;
if (EnsIniciado) {
AferirQualidadeAr();
}
if (AhtIniciado) {
AferirTemperatura();
}
}
std::vector<uint8_t> MontarMensagemCAN(CanMessagePosicaoDados posicao) {
std::vector<uint8_t> data;
data.push_back(static_cast<uint8_t>(posicao));
data.push_back(ID_Num);
switch (posicao) {
case CanMessagePosicaoDados::Status: {
data.push_back(Iniciado ? 1 : 0);
break;
}
case CanMessagePosicaoDados::Dados1: {
data.push_back(tvoc_ppb >> 8); data.push_back(tvoc_ppb & 0xFF);
data.push_back(eco2_ppm >> 8); data.push_back(eco2_ppm & 0xFF);
data.push_back(aqi); // 1 byte
break;
}
case CanMessagePosicaoDados::Dados2: {
uint16_t tmp = temperatura * 100;
uint16_t umd = umidade * 100;
data.push_back(tmp >> 8); data.push_back(tmp & 0xFF);
data.push_back(umd >> 8); data.push_back(umd & 0xFF);
break;
}
}
return data;
}
static std::vector<uint8_t> ConfigurarSensor(std::vector<SensorQualidadeAr*>& lista, std::vector<uint8_t>& data, const String& Mod_ID) {
std::vector<uint8_t> status;
if (data.size() < 2) return status;
CanMessagePosicaoDados posicao = (CanMessagePosicaoDados)data[0];
uint8_t idNum = data[1];
auto it = std::find_if(lista.begin(), lista.end(), [idNum](SensorQualidadeAr* s) { return s->ID_Num == idNum; });
bool jaExiste = it != lista.end();
SensorQualidadeAr* sensor;
switch (posicao) {
case CanMessagePosicaoDados::Config1: {
if (data.size() < 5) return status;
bool conectar = data[3] == 1;
int canalMux = (data[4] == 255) ? -1 : data[4];
if (conectar) {
if (!jaExiste) {
sensor = new SensorQualidadeAr(Mod_ID, "sQAR_" + String(idNum));
} else {
sensor = *it;
}
if (!sensor->Iniciado) {
sensor->ID_Num = idNum;
sensor->_CanalMUX = canalMux;
sensor->Inicializar();
if (!jaExiste) {
lista.push_back(sensor);
sensor->MostrarLog("Sensor de qualidade do ar adicionado via CAN: sQAR_" + String(idNum));
}
}
status = sensor->MontarMensagemCAN(CanMessagePosicaoDados::Status);
} else {
if (jaExiste) {
sensor = *it;
sensor->Desligar();
status = sensor->MontarMensagemCAN(CanMessagePosicaoDados::Status);
sensor->MostrarLog("Sensor de qualidade do ar removido via CAN: sQAR_" + String(idNum));
delete sensor;
lista.erase(it);
}
}
break;
}
}
return status;
}
private:
bool DebugMode = true;
void MostrarLog(String mensagem) {
if (DebugMode) {
PrintTela("[QAR " + _ID + "] " + mensagem);
}
}
ScioSense_ENS160* ens160;
Adafruit_AHTX0 aht21;
bool ENS160_EstaPronto() {
uint8_t buffer[1];
if (!I2CService::LeituraSegura(_EnderecoENS, buffer, 1, ENS160_REG_DATA_STATUS)) {
MostrarLog("[ENS160] Falha na leitura do DATA_STATUS");
return false;
}
// Bit 1 = NEWDAT (dados prontos)
return (buffer[0] & ENS160_DATA_STATUS_NEWDAT);
}
TaskHandle_t handleLeitura = nullptr;
struct ENS160LeituraPayload {
SensorQualidadeAr* sensor;
TaskHandle_t taskParaNotificar;
};
void AferirTemperatura() {
if (!AhtIniciado) return;
if (!I2CService::SolicitarAcessoI2C(ID_Num, _CanalMUX)) return;
MostrarLog("Aferindo temperatura...");
ENS160LeituraPayload* payload = new ENS160LeituraPayload{
.sensor = this,
.taskParaNotificar = xTaskGetCurrentTaskHandle()
};
handleLeitura = nullptr;
BaseType_t status = xTaskCreatePinnedToCore(
TaskLeituraAHT21,
"LeituraAHT21",
4096,
payload,
1,
&handleLeitura,
APP_CPU_NUM
);
if (status != pdPASS) {
MostrarLog("❌ Falha ao criar task de leitura!");
I2CService::LiberarAcessoI2C(ID_Num);
return;
}
BaseType_t sinal = ulTaskNotifyTake(pdTRUE, pdMS_TO_TICKS(200));
if (sinal == 0) {
MostrarLog("⚠️ AHT21 travou no measure, abortando leitura");
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10)); // dá tempo da task morrer sozinha
eTaskState estado = eTaskGetState(handleLeitura);
if (estado != eDeleted && estado != eInvalid) {
vTaskDelete(handleLeitura);
}
}
I2CService::LiberarAcessoI2C(ID_Num);
handleLeitura = nullptr;
}
void AferirQualidadeAr() {
if (!EnsIniciado) return;
if (!I2CService::SolicitarAcessoI2C(ID_Num, _CanalMUX)) return;
MostrarLog("Aferindo qualidade do ar...");
ENS160LeituraPayload* payload = new ENS160LeituraPayload{
.sensor = this,
.taskParaNotificar = xTaskGetCurrentTaskHandle()
};
handleLeitura = nullptr;
BaseType_t status = xTaskCreatePinnedToCore(
TaskLeituraENS160,
"LeituraENS160",
4096,
payload,
1,
&handleLeitura,
APP_CPU_NUM
);
if (status != pdPASS) {
MostrarLog("❌ Falha ao criar task de leitura!");
I2CService::LiberarAcessoI2C(ID_Num);
return;
}
BaseType_t sinal = ulTaskNotifyTake(pdTRUE, pdMS_TO_TICKS(200));
if (sinal == 0) {
MostrarLog("⚠️ ENS160 travou no measure, abortando leitura");
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10)); // dá tempo da task morrer sozinha
eTaskState estado = eTaskGetState(handleLeitura);
if (estado != eDeleted && estado != eInvalid) {
vTaskDelete(handleLeitura);
}
}
I2CService::LiberarAcessoI2C(ID_Num);
handleLeitura = nullptr;
}
static void TaskLeituraENS160(void* parametro) {
ENS160LeituraPayload* payload = static_cast<ENS160LeituraPayload*>(parametro);
SensorQualidadeAr* sensor = payload->sensor;
if (!sensor->ENS160_EstaPronto()) {
sensor->MostrarLog("❌ ENS160 não está pronto para medir.");
}
else {
sensor->ens160->measure();
if (sensor->ens160->available()) {
sensor->tvoc_ppb = sensor->ens160->getTVOC();
sensor->eco2_ppm = sensor->ens160->geteCO2();
sensor->aqi = sensor->ens160->getAQI();
sensor->MostrarLog("TVOC: " + String(sensor->tvoc_ppb) + " ppb, eCO2: " + String(sensor->eco2_ppm) + " ppm, AQI: " + String(sensor->aqi));
} else {
sensor->MostrarLog("Dados indisponiveis");
}
}
if (payload->taskParaNotificar != nullptr) {
xTaskNotifyGive(payload->taskParaNotificar);
}
delete payload;
vTaskDelete(nullptr);
}
static void TaskLeituraAHT21(void* parametro) {
ENS160LeituraPayload* payload = static_cast<ENS160LeituraPayload*>(parametro);
SensorQualidadeAr* sensor = payload->sensor;
sensors_event_t humidity, temp;
sensor->aht21.getEvent(&humidity, &temp);
sensor->temperatura = temp.temperature;
sensor->umidade = humidity.relative_humidity;
sensor->MostrarLog("Temperatura: " + String(sensor->temperatura) + ", Umidade: " + String(sensor->umidade));
if (payload->taskParaNotificar != nullptr) {
xTaskNotifyGive(payload->taskParaNotificar);
}
delete payload;
vTaskDelete(nullptr);
}
};
#endif
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