Na área de domótica a principal aplicação é o controle de iluminação do ambiente, como temporização, sistemas embarcados com interfaces inteligentes para smartphones ou painéis web, normalmente conhecido como Internet das Coisas (IoT). Com este tutorial você irá aprender os primeiros passos do desenvolvimento de um projeto para acender e apagar uma lâmpada utilizando a plataforma Arduino. Com estes conceitos básicos de montagem elétrica e eletrônica, você pode seguir em frente com seus projetos de automação residencial!
Materiais do projeto
- 1 Arduino Uno Rev 3 com cabo USB
- 1 Módulo relé de 1 canal ou 2 canais 5V - 10A
- 1 Lâmpada de 60W - Base E27
- 1 Soquete E27
- Fios jumpers Macho - Fêmea
- 2 Pedaços de fios para ligar no soquete e relé
- 1 Cabo com plug de tomada para ligar a lâmpada (Recomendável para segurança)
- 1 Alicate de corte de sua preferência
- 1 Chave do tipo Philips ou Fenda, depende do soquete.
- 1 Fita isolante
Como montar
Com os materiais em mãos para montar o projeto, observe atentamente a imagem abaixo que representa amigavelmente o diagrama esquemático.
Atenção: Preste atenção para não bater o módulo de relé ligado na tomada junto com a lâmpada em partes metálicas ou no Arduino, pois podem queimá-los. Estamos trabalhando com a corrente alternada AC, então deixe desligado da tomada até você ter certeza que tudo está ligado corretamente.
As ligações dos fios no soquete da lâmpada deve ficar semelhante às imagens abaixo.
Com os materiais necessários em mãos e as imagens acima da montagem, o primeiro passo é descascar com um alicate de corte as pontas dos fios vermelhos e do cabo preto com plug de tomada. Abra o soquete para ter acesso aos terminais com parafusos e solte um pouco eles com a chave de Fenda, no primeiro terminal conecte uma ponta do cabo preto, e no segundo conecte um fio vermelho, aperte os parafusos com a chave para os fios não se soltarem. Junte a outra ponta do cabo preto com o outro fio vermelho, depois isole a emenda com uma fita isolante para evitar acidentes.
Agora possuímos duas pontas do fio vermelho que serão conectadas aos bornes do relé, e o plug para ser ligado na tomada. Como estamos trabalhando com a corrente alternada, não existem os pólos negativos e positivos definidos, o plug pode ser ligado de qualquer lado.
Os conectores bornes do relé apresentam as seguintes siglas:
- NO - Normal Open (Normal aberto)
- C - Common (Comum)
- NC - Normal Closed (Normal fechado)
No mercado alguns modelos de relés de 1 canal estão com esses nomes em chinês, mas não se preocupe! Vire o módulo e veja o desenho indicando os estados de aberto e fechado do contato metálico. Outra observação importante que pode passar despercebida, é que muito desses relés são do tipo Low Level Trigger, ou seja, ele é ativado enviando um estado de LOW/0 e desativado com HIGH/1. Para resolver o problema de uma forma simples, inverta a lógica no firmware e troque o fio de NO para NC.
Um relé de estado sólido possui uma bobina e um contato metálico que abre e fecha, controlando o fluxo da corrente. Com um fio conectado no Common, podemos configurar o comportamento inicial do relé em NO ou NC, por exemplo, quando colocamos um fio no modo NO significa desligado/aberto em seu estado inicial, e se conectamos em NC significa ligado/fechado em seu estado inicial.
Para ligar os dois fios vermelhos no módulo que possui dois relés, solte um pouco os parafusos dos bornes e encaixe uma ponta no borne COM1 e a outra ponta no borne NO1. Ligando na tomada com essa configuração, a lâmpada estará apagada/desligada em seu estado inicial.
Além disso o módulo possui pinos de entrada para serem utilizados com o Arduino, como o GND, IN1, IN2 e VCC. Os outros três pinos JD-VCC, VCC e GND são utilizados para alimentação externa de 5V, porém neste caso será usado o 5V do Arduino preservando o jumper em JD-VCC e VCC. Com fios jumpers para protoboard, conecte o GND no GND do Arduino, VCC no 5V do Arduino e o EN1 no pino 10, com isso irá utilizar somente 1 canal do relé, conforme as imagens abaixo.
Codificando o Arduino
Para controlar a lâmpada precisamos desenvolver um código utilizando a IDE oficial do Arduino, para isso siga os seguintes passos para realizar esta tarefa.
- Conecte seu Arduino Uno no computador.
- Abra a IDE oficial do Arduino, versão utilizada 1.8.3.
- Na aba <Ferramentas - Placa:"Arduino/Genuino Uno" - Porta (Sua Porta)">
O código para acender e apagar uma lâmpada é idêntico para piscar um LED. Cole este código em seu Sketch, envie para seu Arduino e veja o resultado!
/**
* Firmware para controlar uma lâmpada
* com um módulo de relé
*
* tecdicas
* 13/11/2017
*/
void setup()
{
pinMode(10, OUTPUT); // Porta 10
}
void loop()
{
digitalWrite(10, HIGH); // Liga/Fecha
delay(2000); // 2 seg
digitalWrite(10, LOW); // Desliga/Abre
delay(2000); // 2 seg
}
Agora que você sabe ligar uma lâmpada no Arduino Uno, que tal controlar essa função por um software no computador? Leia o nosso tutorial de Desenvolvendo um software C# para piscar um LED (Arduino Uno), e surpreenda-se!