Acionamento de uma lâmpada com Arduino

Acionamento de uma lâmpada com Arduino
Este post faz parte da série Acionamento de uma lâmpada com Arduino. Leia também os outros posts da série:

Esse é o primeiro artigo de uma serie na qual utilizaremos algumas metodologias para realizar o acionamento de uma lâmpada com Arduino.

 

Os pinos digitais da plataforma Arduino UNO fornecem uma tensão digital contínua de 5V. Para ativar uma carga que está ligada a uma tensão alternada (110VAC ou 220VAC) é necessário utilizar um circuito que permita esse acionamento. Existem diversas opções de circuito para essa função, como a utilização de TRIACS ou RELÊS. Quando utilizamos o circuito com TRIAC + optoacoplador para acionamento, temos ganhos com relação a interferência eletromagnética e ficamos menos susceptíveis a ruídos. O circuito com relê é mais simples e mais barato e não possui todas essas proteções.

 

Controlando uma lâmpada com Arduino

 

O pequeno projeto que será apresentado neste artigo ligará ou desligará uma lâmpada quando o usuário pressionar uma tecla. Para isso, utilizaremos neste projeto uma placa Arduino UNO e um circuito que possui um relê eletromecânico.

 

Atenção: Esse projeto utiliza eletricidade (tensão alternada - AC) que pode ser perigosa para quem trabalha com ela e não saiba exatamente o que está fazendo. Apenas reproduza esse projeto com segurança. Caso não tenha o conhecimento necessário para fazer a experiência de maneira segura, faça-o na presença ou sob orientação de alguém mais experiente. Assuma sempre que a sua segurança deve estar em primeiro lugar.

 

 

O que é um relê?

 

O relê é um dispositivo eletromecânico que permite o acionamento de cargas elétricas a partir de um circuito de comando de baixa potência, como, por exemplo, um sinal digital. Um relê é constituído basicamente por uma bobina e contatos. Possuem contatos NA (Normalmente Aberto) ou NF (Normalmente Fechado), dependendo do modelo do relê escolhido. Esta nomenclatura se refere principalmente ao estado de repouso da bobina do relê. Quando o relê está desligado, o contato NA está aberto e o NF fechado, porém quando é acionada a bobina do relê os contatos mudam de estado, ou seja, o contato NA é fechado e o NF é aberto. Esse estado permanece enquanto a bobina estiver acionada, e, quando ela é desligada, os contatos retornam para o estado de repouso.

 

A seguir é exibida a construção do relê:

 

Acionamento de uma lâmpada com Arduino
Figura 1 - Construção de um relê

Fonte: http://trabalhofisica2012.blogspot.com.br/

 

 

Circuito para acionamento de uma lâmpada com Arduino

 

Veja o esquemático a seguir que mostra um circuito que pode ser montado para acionamento com relê, feito já pensando em ligar um Arduino de 5V, como UNO, MEGA, Leonardo e outros. É necessário o uso de um transistor bipolar , mesmo que a tensão do rele seja 5V, pois a sua corrente é de 72 mA, e o pino do Arduino só pode fornecer no máximo 40 mA.

Acionamento de uma lâmpada com Arduino
Figura 2 - Circuito básico para acionamento de RELE

 

Foi utilizada uma placa Módulo RELE que possui os componentes semelhantes do esquemático disposto acima. 

 

Acionamento de uma lâmpada com Arduino
Figura 3 - Modulo 1 RELE

 

 

Com este módulo é possível acionar cargas AC de 127 V / 15A e 250 V / 10A, ou cargas DC de até 110 V / 15A. Quem limita é o relê Metaltex AT1RC-5V. Ele solicita que o acionamento seja feito com 5V.

 

Para a elaboração desse circuito serão necessários os seguintes componentes:

  • 1 Arduino UNO;

  • 1 Módulo 1 Relê;

  • 1 Lâmpada 127 V – 60W;

  • Fios e jumpers;

  • 1 chave táctil-switch;

  • resistor 1K;

  • capacitor 100 nF.

 

Abaixo o esquema de ligação:

 

Acionamento de uma lâmpada com Arduino
Figura 4 - Circuito controlador de lâmpada com Arduino

 

O sketch para o funcionamento é o seguinte :

 

 

O funcionamento desse sketch é bem simples. Primeiramente foram definidos os pinos que estarão ligados ao relê e à tecla, neste casos os pinos digitais 8 e 2 respectivamente. Na função setup foi feita a configuração desses pinos, como saída e entrada, respectivamente.

 

Na função loop é alternado o estado do relê da lampada em função do pressionamento da tecla. Quando pressionada a tecla, o estado da lâmpada é alterado: se estiver acesa, ela é apagada, e vice-versa.

 

Este projeto servirá como base para aplicações futuras, onde podemos acender uma lampada automaticamente, através de comando de um sensor, ou até mesmo controlar ela através do smartphone ou internet.

 

E você leitor onde gostaria de aplicar esse projeto? Tem dificuldade em acionar cargas em corrente alternada? Muito mais vem por ai - Aguarde!

  

 

Agradecimentos

 

Esse artigo contou com a ajuda de Thiago Lima, Henrique Rossi e Francesco Sacco, que publicam nesse site. Eles ajudaram na elaboração e revisão do texto.

 

Cirineu Fernandes também enviou sugestões de melhoria para o artigo. 

 

 

Para aprender mais sobre Arduino

 

Arduino - Primeiros Passos

Placas Arduino - trajetória até o UNO

Arduino UNO

 

 

Referências

 

Blog FBS Eletrônica

Adaptado e modificado do texto publicado em  http://fbseletronica.wordpress.com/2014/05/07/tutorial-arduino-ligando-uma-lampada/   [editado em 13 de maio de 2014 às 21:00] 

Using Relays with Arduino – Turning on the Lights

 

 

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Fábio Souza
Engenheiro com experiência no desenvolvimento de projetos eletrônicos embarcados. Hoje é diretor de operações do portal Embarcados, onde trabalha para levar conteúdos de eletrônica, sistemas embarcados e IoT para o Brasil. Também atua no ensino eletrônica e programação pelo Brasil. É entusiastas do movimento maker, da cultura DIY e do compartilhamento de conhecimento, publica diversos artigos sobre eletrônica e projetos open hardware, como o projeto Franzininho Participou da residência hacker 2018 no Redbull Basement. Quando não está ministrando palestras, cursos ou workshops, dedica seu tempo “escovando bits” ou projetando placas eletrônicas.

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rogerimAndre QueirozDiogo BrunisakiNakane SanRenan Recent comment authors
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rogerim
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rogerim

Fiz um video com Arduino com AJAX, dar uma olhada 😀

https://www.youtube.com/playlist?list=PLbUAcqHuByzfm9od5kHKArjKIAtfbT0LD

Andre Queiroz
Membro
Andre Queiroz

Fabio Souza muito bom seu artigo cara está de parabéns ta me
ajudando muito nesse minha fase inicial de aprendizado. Só um detalhe que
percebi creio que seria interessante inverter o fase com o neutro, pois em uma
eventual troca da lâmpada evitaria choque elétrico. Em seu desenho quando a lâmpada
está rosqueada você não tem acesso aos contatos, porem ao desrosquear você pode
ter contato e com o fase ativo.

Fabio_Souza_Embarcados
Visitante
Fabio_Souza_Embarcados

Olá André, ótima observação. Esse detalhe é muito importante para proteção. Vou atualizar o esquema. Abraços

Diogo Brunisaki
Membro
Diogo Brunisaki

Parabéns . Estou tentando acionar o modulo relê pelo bluetooth com o app do smartphone, como se pressionado o botão liga e relê soltando ele desliga. tem algum tutorial falando disso?

Fabio_Souza_Embarcados
Visitante
Fabio_Souza_Embarcados

Olá Diogo, da uma olhada nesse instructable: http://www.instructables.com/id/Arduino-JY-MCU-Module-Bluetooth-Android-Applicatio/?ALLSTEPS

Qualquer dúvida, deixe um comentário aqui.

Abraços

Diogo Brunisaki
Membro
Diogo Brunisaki

Fabio, vou olhar muito obrigado pela atenção.

Nakane San
Visitante
Nakane San

Oi Fábio, muito show mesmo!
Uma pergunta... se eu quiser controlar mais de uma lâmpada ou um conjunto de lâmpadas, preciso de um relê para cada?

Fabio_Souza_Embarcados
Visitante
Fabio_Souza_Embarcados

Olá Nakane, se for ligar varias lampada ao mesmo tempo, ou seja , ligadas em paralelo, você pode usar um rele para cada conjunto. Agora ser for ligar lampadas independentes, terá que usar um rele para cada lampada.

Só fique atento a potencia da(s) lampada(s) e capacidade de corrente do rele.

Abraços.

Renan
Visitante
Renan

olá td bem?
não entendi muito bem aquele "fio" amarelo ligado na lampada.

Fabio_Souza_Embarcados
Visitante
Fabio_Souza_Embarcados

Olá Renan, tudo bem. O fio Amarelo representa o cabo de retorno na ligação elétrica da lampada com o rele. Note que temos a fase(vermelho), neutro(azul) e o retorno(amarelo). Poderia ser outra cor, só foi feito assim para manter o padrão de instalações elétricas prediais. Abraços

Renan
Visitante
Renan

muito obrigado! entendi agora.

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