DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE UMA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA DE BAIXO CUSTO PARA MONITORAMENTO CLIMÁTICO UTILIZANDO ARDUINO E THINGSPEAK
Arduino; Estação meteorológica; Calibração; Sensores; Monitoramento ambiental.
O elevado custo de estações meteorológicas automáticas comerciais limita a ampliação do monitoramento ambiental contínuo, especialmente em instituições públicas de ensino, comunidades rurais e projetos educacionais. Diante desse cenário, esta dissertação tem como objetivo desenvolver, implementar e avaliar uma estação meteorológica automática de baixo custo, baseada na plataforma Arduino, com ênfase na montagem, codificação e calibração de sensores meteorológicos acessíveis. O sistema proposto integra os sensores DHT11, para medição de temperatura e umidade relativa do ar, BMP280, para pressão atmosférica, e LM393, para detecção de eventos de precipitação. A calibração dos sensores foi realizada por meio da instalação do equipamento desenvolvido em proximidade a uma estação meteorológica oficial da Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC), permitindo a comparação direta entre os dados coletados por ambas as estações no mesmo período temporal. Essa abordagem possibilitou a validação das medições e a análise quantitativa das discrepâncias observadas. Para a variável temperatura, medida pelo sensor DHT11, foram obtidos valores de erro médio absoluto (MAE) de 0,62 °C, raiz do erro quadrático médio (RMSE) de 0,75 °C e desvio padrão de 0,70 °C, indicando boa concordância com os dados oficiais, especialmente considerando as limitações de resolução e faixa operacional do sensor. Na variável umidade relativa do ar, também medida pelo DHT11, observaram-se valores de MAE de 3,80%, RMSE de 4,32% e desvio padrão de 4,25%, compatíveis com a margem de erro especificada pelo fabricante (±5%), o que confirma sua adequação para aplicações de monitoramento ambiental de caráter educacional e exploratório. Em relação à precipitação, o sensor LM393 apresentou funcionamento binário, permitindo apenas a identificação da ocorrência ou não de chuva. Embora não possibilite a quantificação do volume pluviométrico, foi verificada uma correspondência de 82% com os registros da estação da APAC nos dias com eventos de precipitação, evidenciando uma boa responsividade qualitativa do sensor. Os resultados demonstram que a utilização de tecnologias de baixo custo, aliadas a procedimentos sistemáticos de calibração e validação, permite a obtenção de dados meteorológicos coerentes com fontes oficiais, tornando viável a replicação do sistema em ambientes educacionais e em contextos que demandam monitoramento ambiental contínuo com recursos limitados.