Analisador de pressão barométrica em frascos

Rojeto: Sistema Respirométrico com ESP32 – Compatível com WTW OxiTop i IDS
🎯 Objetivo
Desenvolver um dispositivo embarcado baseado em ESP32-S3 com display 2.1” (Waveshare) e sensor barométrico LPS22HB, capaz de realizar medições de atividade biológica em frascos respirométricos, reproduzindo todas as funções do sistema WTW OxiTop i IDS, conforme descrito no manual link.

🧩 Componentes de Hardware Propostos
ESP32-S3 com Display 2.1” (Waveshare)

Tela de 480x480 (integrada com o SoC).

Interfaces: I2c, spi, uart disponíveis.

Suporte a Wi-Fi e ble para transmissão de dados e atualização ota.

Sensor Barométrico: LPS22HB

Interface I2C ou SPI.

Medição de pressão absoluta (260–1260 hPa).

Precisão típica: ±0.1 hPa.

Sensores auxiliares opcionais

Temperatura ambiente (caso não seja usada a leitura do LPS22HB).

RTC externo (Ds3231 ou similar) caso a precisão de tempo seja crítica.

led rgb ou buzzer para sinalização visual/auditiva.

🛠️ Funcionalidades a Implementar (baseadas no OxiTop i IDS)
1. 📊 Medição Respirométrica
Pressão absoluta dentro do frasco em intervalos de tempo definidos (ex: a cada 1 hora por 5 dias).

Compensação de temperatura e pressão atmosférica.

Cálculo de BOD/biodegradação pela diferença de pressão ao longo do tempo.

Suporte a métodos BOD5, OECD, AT4, entre outros.

2. ⏱️ Gestão de Tempo e Ciclo
Início automático ou manual do ciclo de medição.

Duração configurável do experimento (horas/dias).

rtc ou sincronização via ntp (wi-fi).

Armazenamento local em spiffs (flash interna) ou sd card.

3. 📱 Interface de Usuário (display)
Tela inicial com status do experimento (tempo restante, leituras recentes).

Tela de configuração do experimento:

Tempo de experimento

Tipo de método

Número de medições por dia

Tela de histórico e exportação.

4. 📡 Conectividade (opcional)
Exportação de dados via:

USB (Serial)

Wi-Fi local (AP mode)

Bluetooth

mqtt/http post para servidor

5. 🔋 Eficiência energética
Utilizar deep sleep entre medições.

Bateria de longa duração (mínimo 5–10 dias por carga).

6. 🧠 Segurança e Resiliência
Watchdog timer.

Auto-reboot em falhas.

Proteção contra perda de dados.

🧪 Lógica de Medição (Exemplo Simplificado)
cpp
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// pseudo-código
setup() {
  initDisplay();
  initPressureSensor();
  readRTC();
  configureCycle();  // método selecionado pelo usuário
}

loop() {
  if (current_time == next_measurement_time) {
    pressure = readPressure();
    temperature = readTemperature();
    logData(pressure, temperature, timestamp);
    calculateDeltaPressure();
    updateDisplay();
    goToSleepUntilNextCycle();
  }
}
📁 Estrutura de Projeto Sugerida
markdown
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/main
  - main.cpp
  - config.h
  - pressure_sensor.cpp
  - display_ui.cpp
  - storage.cpp
  - measurement_logic.cpp
  - ota_update.cpp
  - wifi_comm.cpp
/lib
  - LPS22HB_driver
  - TFT_eSPI (display)
  - LittleFS or SD
🔁 Ciclo de Desenvolvimento
📐 Fase 1: Interface com sensor LPS22HB + leitura simples no display

🖥️ Fase 2: Interface gráfica básica + configuração de ciclo

📈 Fase 3: Armazenamento e cálculo de BOD

📤 Fase 4: Comunicação externa (Wi-Fi/Bluetooth)

🔋 Fase 5: Sleep + otimização energética

✅ Fase Final: Testes de estabilidade e validação funcional

Se quiser, posso também:

Escrever o código base em Arduino ide ou esp-idf.

Criar fluxogramas de lógica ou arquitetura do sistema.

Criar telas mockadas da UI no display.

Ajudar com o plano de testes e verificação dos sensores.