Medição de Altura em Exames Pediátricos com Raspberry Pi Pico

tutoriais/Sensor Ultrassônico/README.md

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+# Medição de Altura em Exames Pediátricos com Raspberry Pi Pico
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+**Descrição:** Este tutorial ensina a criar um sistema de medição de altura para exames pediátricos usando o sensor ultrassônico HC-SR04 e o display LCD com interface I2C no Raspberry Pi Pico. O projeto é voltado para aplicações em saúde, como triagens médicas, em que a medição precisa e rápida da altura de crianças é essencial.
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+## Índice
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+1. [Introdução](#introdução)
+2. [Requisitos](#requisitos)
+3. [Configuração do Ambiente](#configuração-do-ambiente)
+4. [Montagem do Circuito](#montagem-do-circuito)
+5. [Programação](#programação)
+6. [Teste e Validação](#teste-e-validação)
+7. [Expansões e Melhorias](#expansões-e-melhorias)
+8. [Referências](#referências)
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+## Introdução
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+O projeto utiliza o sensor ultrassônico HC-SR04 para medir a altura de crianças durante exames pediátricos. A medição é exibida em tempo real em um display LCD conectado ao Raspberry Pi Pico via interface I2C. Este sistema é projetado para ser simples, acessível e altamente funcional em ambientes médicos.
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+## Requisitos
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+### Hardware
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+- **Placa**: Raspberry Pi Pico.
+- **Sensores**: HC-SR04 (sensor ultrassônico).
+- **Atuadores**: Display LCD com interface I2C.
+- **Outros componentes**: Jumpers e protoboard.
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+### Software
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+- **Linguagens**: MicroPython.
+- **IDE**: Thonny.
+- **Bibliotecas**: utime (incluída no MicroPython).
+- **Plataforma de Simulação**: Wokwi.
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+## Configuração do Ambiente
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+### Passo 1: Instalação do Software
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+- **Plataforma de Simulação**: Use o Wokwi para simular o circuito antes de implementá-lo fisicamente.
+1. Crie uma conta na plataforma wokwi pelo site: https://wokwi.com/
+2.Na página inicial, clique no ícone do seu perfil para abrir o menu:
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+<div>
+  <img align="center" height "200em" src="https://github.com/user-attachments/assets/769a8b1e-4870-4da2-a7b4-0727df7fbbc4" width="300"/>
+<div>
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+3. No menu, clique em My projects.
+4. Depois disso, clique em New Project;
+5. A partir disso, você selecionará a placa Raspberry Pi Pico W:
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+<div>
+  <img align="center" height "200em" src="https://github.com/user-attachments/assets/2ec1f0c4-84f0-4522-84e6-7de530d3e2b7" width="400"/>
+<div>
+6. Por fim, escolha a linguagem MicroPython para programar.
+
+<div>
+  <img align="center" height "200em" src="https://github.com/user-attachments/assets/8d8acd5e-1218-42f4-b057-76cc71e8dd57" width="400"/>
+<div>
+
+
+## Montagem do Circuito
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+Conecte os componentes conforme o diagrama abaixo:
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+<div>
+  <img align="center" height "200em" src="https://github.com/user-attachments/assets/ccf673fa-cad8-4bca-acd1-f4837209e730" width="500"/>
+<div>
+
+- **Pinagem dos Componentes:**
+
+  ## 1. HC-SR04:
+    - VCC → Fonte de 5V.
+    - GND → GND.
+    - Trigger → GPIO 3.
+    - Echo → GPIO 2.
+   ## 1. Display LCD com I2C:
+    - VCC → Fonte de 5V.
+    - GND → GND.
+    - SDA → GPIO 0.
+    - SCL → GPIO 1.
+
+## Programação
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+### Passo 1: Configuração dos Sensores e Atuadores
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+Neste projeto, vamos configurar o LCD diretamente no código final do main.py, criando uma classe para controle do LCD. Essa parte do código está entre as importações de bibliotecas e o início do código principal.
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+
+```python
+# Classe para controle do LCD
+class I2cLcd:
+    def __init__(self, i2c, i2c_addr, num_lines, num_columns):
+        self.i2c = i2c
+        self.i2c_addr = i2c_addr
+        self.num_lines = num_lines
+        self.num_columns = num_columns
+        self._init_lcd()
+
+    def _init_lcd(self):
+        self._write_cmd(0x33)  # Initialization
+        self._write_cmd(0x32)  # Set to 4-bit mode
+        self._write_cmd(0x28)  # 2 lines, 5x7 matrix
+        self._write_cmd(0x0C)  # Display on, cursor off
+        self._write_cmd(0x06)  # Entry mode set
+
+    def _write_cmd(self, cmd):
+        self._send(cmd, 0)
+
+    def _write_data(self, data):
+        self._send(data, 1)
+
+    def _send(self, data, mode):
+        high = mode | (data & 0xF0) | 0x04  # High nibble with EN
+        low = mode | ((data << 4) & 0xF0) | 0x04  # Low nibble with EN
+        self.i2c.writeto(self.i2c_addr, bytearray([high, high & ~0x04]))  # High nibble
+        self.i2c.writeto(self.i2c_addr, bytearray([low, low & ~0x04]))  # Low nibble
+
+    def clear(self):
+        self._write_cmd(0x01)
+
+    def putstr(self, string):
+        for char in string:
+            self._write_data(ord(char))
+```
+
+### Passo 2: Processamento e Lógica de Alerta
+
+Após as configurações necessárias, adicione a lógica para o funcionamento do sistema:
+
+```python
+import machine
+import utime
+from machine import I2C, Pin
+
+# Configuração do LCD
+i2c = I2C(0, sda=Pin(0), scl=Pin(1), freq=400000)  # Ajuste os pinos conforme necessário
+lcd = I2cLcd(i2c, 0x27, 2, 16)  # Endereço I2C do módulo LCD pode variar
+
+# Configuração do sensor ultrassônico
+trigger = machine.Pin(3, machine.Pin.OUT)
+echo = machine.Pin(2, machine.Pin.IN)
+
+def measure_distance():
+    trigger.low()
+    utime.sleep_us(2)
+    trigger.high()
+    utime.sleep_us(10)
+    trigger.low()
+
+    while echo.value() == 0:
+        signal_off = utime.ticks_us()
+    while echo.value() == 1:
+        signal_on = utime.ticks_us()
+
+    time_passed = utime.ticks_diff(signal_on, signal_off)
+    distance = (time_passed * 0.0343) / 2
+    return distance
+
+while True:
+    distance = measure_distance()
+    height = round(distance, 2)  # Altura arredondada
+    print("Altura:", height, "cm")
+
+    # Atualizar o LCD
+    lcd.clear()
+    lcd.putstr(f"Altura:\n{height} cm")
+
+    utime.sleep(1)
+```
+
+## Teste e Validação
+
+Descreva os testes para validar cada parte do projeto:
+
+1. **Simulação no Wokwi**: Configure o circuito e carregue o código, em seguida, inicie a simulação e verifique a altura exibida no LCD e no console.
+2. **Testes físicos**: Conecte os componentes a uma protoboard e meça a altura utilizando o sensor ultrassônico posicionado verticalmente.
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+## Expansões e Melhorias
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+Sugestões para melhorar o projeto, como:
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+- **Comunicação com Wi-Fi:** Use um módulo ESP32 para enviar dados para um servidor remoto.
+- **Armazenamento de dados:** Salve as leituras em um banco de dados local ou na nuvem.
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+## Referências
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+Liste todas as referências e links úteis para guias, bibliotecas, e materiais adicionais que ajudem a complementar o tutorial.
+- **Documentação do wokwi**: https://docs.wokwi.com/pt-BR/
+- **Link da simulação**: https://wokwi.com/projects/407048082190109697
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