Projeto — Aquisição de Dados do Controlador AC

Implementação de aquisição de dados para um controlador AC com ESP32, PZEM-004T v3.0 e Raspberry Pi 5.
Arquitetura 100% em Docker Compose: MQTT (Mosquitto), Node-RED (2 instâncias), MySQL (2 instâncias), rclone (backup para Google Drive) e pzem_reader (coleta Modbus-RTU).

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Hardware

• Controlador AC: ponte completa com TRIAC/SCR + ZCD (H11AA1 ou trafo de sinal)
• ESP32: ISR + timer com ângulo de disparo por fase
• PZEM-004T v3.0: V_RMS, I_RMS, P, PF (TTL Modbus-RTU 9600 8N1)
• Raspberry Pi 5 (8 GB): roda os containers
• Proteções: fusível primário, MOV, NTC, snubber RC (47 nF X2 + 100 Ω)
• Carga de ensaio: resistor de fio (R pura)
• Multímetro true-RMS para validação

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Estrutura

ac-controller-data-acquisition/
│── docker-compose.yml
│── .env
│── mosquitto/
│   ├── config/mosquitto.conf
│   ├── data/
│   └── log/
│── node-red-data1/
│── node-red-data2/
│── mysql-data1/
│── mysql-data2/
│── mysql-init1/001-schema.sql
│── mysql-init2/001-schema.sql
│── pzem_reader/
│   ├── Dockerfile
│   └── main.py
│── rclone-config/
│── backups/
│── scripts/
│   ├── bootstrap.sh
│   ├── fix-perms.sh
│   ├── create-mosquitto-passwd.sh
│   ├── create-mysql-users.sh
│   └── reset-mysql-schemas.sh
│── dashboards/
│   └── ensaios-ac.json
└── docs/instrucoes.md

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Pipeline de Dados

1. ESP32 detecta ZCD e define o ângulo α (controle por fase).
2. PZEM-004T mede V, I, P e PF na saída do controlador.
3. pzem_reader (Python) lê via Modbus-RTU e publica em MQTT.
4. Node-RED consome MQTT, exibe dashboards e grava em MySQL.
5. rclone sincroniza a pasta backups/ com o Google Drive.

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Serviços e Portas

Serviço	Porta Host	Descrição
mqtt	1883/9001	Mosquitto (TCP/WebSockets)
nodered1	1880	Node-RED instância 1
nodered2	1881	Node-RED instância 2
mysql1	3307	MySQL instância 1
mysql2	3308	MySQL instância 2
rclone (rc)	5572	API Web do rclone (sem GUI web)

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Como Rodar (Raspberry Pi)

Pré-requisitos: Docker + Docker Compose instalados. Não instale nada fora de containers.

1. Clonar e entrar no diretório

git clone https://github.com/lamggm/ac-controller-data-acquisition.git
cd ac-controller-data-acquisition

2. Permitir execução dos scripts

chmod +x scripts/*.sh

3. Bootstrap completo (sobe broker e bancos, cria usuários, schemas e ajusta permissões)

./scripts/bootstrap.sh

4. Subir todos os serviços principais

docker compose up -d mqtt mysql1 mysql2 nodered1 nodered2 rclone
docker ps

5. Acessos

• Node-RED 1: http://<IP_DO_RP5>:1880
• Node-RED 2: http://<IP_DO_RP5>:1881
• MQTT: host <IP_DO_RP5> porta 1883
• MySQL 1: host <IP_DO_RP5> porta 3307
• MySQL 2: host <IP_DO_RP5> porta 3308

6. Credenciais padrão

• MQTT: user pzem / senha 2007
• MySQL: user lamggm / senha 2007 (dbs acdata1 e acdata2)

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Configuração do rclone (Google Drive)

O container rclone expõe a API RC na porta 5572. Para configurar seu Google Drive:

1. Entrar no container e abrir o configurador

docker exec -it rclone rclone config

2. Criar um remote do tipo drive

• Nome sugerido: bkp-dados-ac-controler
• client_id e client_secret: deixar em branco ou usar os seus
• scope: drive
• Edit advanced config? → n
• Use web browser to automatically authenticate? → n
• Siga a instrução exibida (rclone authorize "drive" "<token>") em um PC com navegador e cole o config_token de volta no terminal do Pi.

3. Teste

docker exec -it rclone rclone listremotes
docker exec -it rclone rclone mkdir bkp-dados-ac-controler:ac-controller-backups
docker exec -it rclone rclone ls bkp-dados-ac-controler:

4. Upload manual da pasta de backup

# crie um arquivo de teste
echo "backup de teste $(date -Iseconds)" > backups/hello.txt

# envie tudo de /backups para a pasta do Drive
docker exec -it rclone rclone copy /data bkp-dados-ac-controler:ac-controller-backups --progress

Obs.: o rclone aqui está em modo “servidor” (rcd). A sincronização periódica automática não está habilitada por padrão. Para backup automático, use um flow no Node-RED chamando rclone rc ou crie um serviço sidecar com rclone sync em intervalos definidos.

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Node-RED: fluxo mínimo (MQTT → MySQL)

1. Na paleta, instale node-red-node-mysql.
2. Crie o fluxo:

• mqtt in: tópico ac/pzem/metrics, auth pzem/2007
• function (prepara msg.params):

// assume payload = { V_RMS, I_RMS, P, PF, ts }
msg.params = {
  V_RMS: msg.payload.V_RMS,
  I_RMS: msg.payload.I_RMS,
  P:     msg.payload.P,
  PF:    msg.payload.PF
};
return msg;

• mysql (conexão mysql1 → acdata1) com a query:

INSERT INTO measurements (v_rms, i_rms, p_w, pf)
VALUES (:V_RMS, :I_RMS, :P, :PF);

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Ensaios Mínimos

• Carga resistiva pura.
• Ângulos: 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°.
• Registrar: V_RMS, I_RMS, P, PF (PZEM) e comparar com multímetro true-RMS.
• Validar Vout(α) com erro ≤ 5%.

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Status Atual

• MQTT, MySQL (x2), Node-RED (x2) e rclone rodando
• Scripts: bootstrap, fix-perms, criação de usuários e schemas
• Credenciais definidas (MQTT pzem/2007, MySQL lamggm/2007)
• Upload manual de backups/ para Google Drive via rclone
• Automação de backup periódico (flow/sidecar)
• Integração final do pzem_reader no ensaio
• Dashboards definitivos e validação experimental

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Licença

Uso acadêmico/didático. Contribuições bem-vindas.