Neste projeto vamos simular um sistema de iluminação inteligente, controlando o acendimento de uma lâmpada comum (automação residencial) com um sensor de movimento infravermelho (PIR), o qual irá detectar o movimento de uma pessoa no ambiente, e seu apagamento de duas formas: automático, após um tempo determinado, ou imediato após o toque em um sensor capacitivo, que fará o papel de um Smart Switch.

Lista de materiais

• Arduino (Uno, Nano, Mega, etc)
• Lâmpada (LED, CFL ou Incandescente)
• Soquete para lâmpada
• Sensor PIR (Passive Infrared) HC-SR501
• Sensor de Toque Capacitivo TTP223B
• Módulo de Relé 5V KY-019 ou similar
• Matriz de Contatos
• Cabo 1,5 mm² ou mais grosso
• Fios diversos para breadboard
• Tomada (plugue padrão)
• Fita isolante
• Alicate de corte
• Decapador de fios (opcional)

Diagrama Esquemático

A figura a seguir mostra o diagrama esquemático do circuito que será criado:

Visão Matriz de Contatos

A ilustração a seguir mostra a conexão entre os componentes empregados no projeto:

Código-Fonte do Projeto

A seguir temos o código-fonte do projeto a ser carregado no Arduino:

const int TOQUE = 2;
const int PIR = 8;
const int LAMP = 10;
int estToque;
int estPIR;
unsigned long tempoAtual = 0;

void setup() {
  pinMode(TOQUE, INPUT);
  pinMode(PIR, INPUT);
  pinMode(LAMP, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TOQUE),apaga,RISING);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  tempoAtual = millis();
  estPIR = digitalRead(PIR);
  if (estPIR == HIGH) {
    digitalWrite(LAMP, HIGH);
    Serial.println("Lâmpada acesa");
    while (millis() < tempoAtual + 10000) {
      if (estPIR == false) {
        break;
      }
    }
    digitalWrite(LAMP, LOW);
    estPIR = false;
    Serial.println("Lâmpada apagada por tempo");
  }
}

void apaga() {
  estToque = digitalRead(TOQUE);
  if (estPIR == HIGH) {
    if (estToque == HIGH) {
      digitalWrite(LAMP, LOW);
      estPIR = false;
      Serial.println("Lâmpada apagada por toque");
    }
  }
  delay(1000);
}

Neste código usamos uma interrupção no Arduino para detectar quando o sensor de toque capacitivo é ativado, permitindo assim apagar a lâmpada em qualquer momento, por meio da chamada à função apaga(). Além disso, usamos a função millis() para temporizar o circuito, em vez de simplesmente usarmos a função delay() (que é limitada).

Usamos o Monitor Serial para visualizar mensagens relativas ao estado da lâmpada – a saber, se ela foi acesa, se foi apagada pela passagem do tempo limite, ou se foi apagada por intervenção do usuário (toque no sensor capacitivo). 

Testando o circuito

ATENÇÃO: Tome muito cuidado ao manipular o circuito após ter sido conectado na tomada da rede elétrica, , pois existe o risco de choque elétrico, que pode ser fatal. Certifique-se de ter isolado muito bem todas as conexões que envolvem o relé e a lâmpada.

Para testar o circuito basta alimentar o Arduino e conectar o plugue na tomada. Espere cerca de um minuto até o sensor se aclimatar com os níveis de infravermelho do ambiente, e então é só se movimentar na frente do PIR, o que deve fazer com que a lâmpada se acenda automaticamente.

A imagem abaixo mostra o circuito montado em uma matriz de contatos, já conectado e pronto para testes:

Tocando no nosso smart switch – o sensor de toque capacitivo –  a lâmpada deve se apagar imediatamente, não sendo acesa novamente por algum tempo mesmo que você se movimente na frente do sensor de novo – para que haja tempo de sair do recinto sem que a lâmpada seja acesa novamente.

Se o sensor de toque não for ativado, a lâmpada se apagará automaticamente após decorrido o tempo configurado no código (10 segundos aqui – mude à vontade para realizar seus testes).

O post Controle de Lâmpada com Sensor PIR e Sensor de Toque com Arduino apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.

Neste artigo vamos mostrar como usar um sensor de toque capacitivo com Arduino para disparar o acionamento de uma carga qualquer, como uma lâmpada ou um motor.

Usaremos o módulo de sensor TTP223B, que é um circuito sensor de toque muito comum e de baixo custo, o qual permite detectar toques em uma superfície demarcada em sua placa. Ao tocar na região demarcada, a saída do circuito é ativada, indo ao nível alto, por 12 segundos, e voltando logo após ao nível baixo.

A imagem a seguir mostra o módulo do sensor de toque capacitivo TTP223B:

Sensor de Toque Capacitivo TTP223B

Aplicações

Permite substituir um interruptor mecânico por um interruptor digital

Especificações técnicas

• Circuito integrado: TTP223B
• Tensão de Operação: 2V – 5,5VDC
• Tensão de Saída (nível alto): 0,8V
• Tensão de Saída (nível baixo): 0,3V
• Sensibilidade ajustável por capacitância externa (0-50 pF)
• Temperatura de Operação: -20ºC a +70ºC

Funcionamento do Sensor

Este é um dispositivo que utiliza o seu corpo como parte do circuito. Ao tocar na área sensível do módulo, a capacitância do circuito é alterada e essa alteração é detectada, fazendo com que o estado da saída do circuito seja modificado.

Este sensor capacitivo possui três pinos de conexão:

• SIG – Sinal de Saída
• VCC – Alimentação +VCC
• GND – Terra / Negativo

E uma superfície marcada denominada “Sensor”, que ao ser tocada com um dedo faz com que o sensor detecte o toque e gere um sinal de nível alto, que aparece no pino SIG. Este sinal é enviado para processamento no Arduino – em nosso caso, vamos conectar o pino SIG do sensor ao pino 9 de entrada digital do microcontrolador.

Lista de Materiais:

• 01 Arduino
• 01 Módulo de Sensor Capacitivo Touch TTP223B
• 01 LED (cor a seu gosto)
• 01 Resistor de 220 ohms
• 01 Matriz de Contatos
• 01 Cabo USB e fios de conexão variados

Diagrama Esquemático

A seguir temos o diagrama esquemático do circuito a ser montado:

Código

Na sequência, temos o código-fonte do programa que será carregado no Arduino para controlar o circuito:

const int SENSOR = 4;
const int LED = 11;
int est;

void setup() {
  pinMode(SENSOR, INPUT);
  pinMode(LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  est = digitalRead(SENSOR)
  if (est == HIGH) {
    digitalWrite(LED, HIGH);
  }
  else {
    digitalWrite(LED,LOW);
  }
  delay(500);
}

Testando o Circuito

As imagens a seguir mostram o circuito criado em ação. Ao tocar no sensor, o LED é aceso, e ao tirar o dedo o LED se apaga:

LED apagado

LED aceso ao tocar no sensor capacitivo

É isso aí! No próximo tutorial vamos combinar sensor capacitivo com um sensor de presença infravermelho. Até!

O post Sensor de Toque Capacitivo com Arduino apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.

Neste tutorial vamos criar um projeto simples com Arduino empregando um sensor PIR – infravermelho passivo. Se você leu o artigo sobre o funcionamento de um sensor de movimento PIR vai se lembrar do exemplo de aplicação em um banheiro de restaurante. Faremos algo similar, porém utilizando um LED em vez de uma lâmpada.

Quando o sensor PIR detectar movimento, um LED será aceso, permanecendo neste estado por 2 segundos (as lâmpadas de banheiros automáticas permanecem por ao menos 30 segundos acesas; modificar isso é extremamente simples no circuito).

Como podemos imaginar, muitas aplicações interessantes podem ser criadas com esse tipo de sensor, entre elas inúmeros dispositivos para Automação Residencial e Smart Home (Casa Inteligente)

Lista de materiais

Para montar este circuito vamos precisar dos seguintes componentes:

• Arduino
• Sensor PIR HC-SR501 ou equivalente
• Resistor de 220Ω
• LED (qualquer cor)
• Breadboard
• Fios e jumpers para ligações

Diagrama Esquemático do Circuito

Abaixo temos o diagrama esquemático do circuito de acionamento de luz com sensor infravermelho passivo:

Ligações em uma breadboard:

Código

A seguir temos o código utilizado em nosso projeto:

const int pinoLED = 10;
const int pinoPIR = 4;

void setup() {
  pinMode(pinoLED, OUTPUT);
  pinMode(pinoPIR, INPUT);
}

void loop() {
  int valor = digitalRead(pinoPIR);
  if (valor == HIGH) {
    digitalWrite(pinoLED, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(pinoLED, LOW);
  }
}

Criamos as constantes pinoLED e pinoPIR para configurar os pinos de conexão do LED e de saída do sensor PIR, respectivamente. Na função de setup ajustamos esses pinos com saída (LED) e como entrada (PIR).

Na função principal (loop) criamos dinamicamente uma variável de nome valor que irá recebr o nível lido no pin do PIR, por meio do método digitalRead no pino correspondente. Se o valor lido for nível alto (HIGH), o LED será aceso, permanecendo nesse estado por 2 segundos (2000 milissegundos, função digitalWrite) e então será apagado, se acendendo novamente quando o sensor detectar movimento.

Download do Datasheet do HC-SR501

É isso aí! Nos próximos tutoriais vamos criar mais projetos interessantes utilizando Arduino e sensores PIR. Até mais!

Referências

Wilson, J. Sensor Technology Handbook. Newnes / Elsevier. 2005.

O post Como usar um Sensor de Movimento PIR com Arduino apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.