blog-eletrogate-logo-desktop blog-eletrogate-logo-mobile
  • Categorias
    • Voltar
    • INICIANTES
    • INTERMEDIÁRIOS
    • AVANÇADOS
    • divide
    • Automação Residencial
    • Componentes Eletrônicos
    • Impressão 3D
    • IoT
    • Modelagem 3D
    • Módulos Wifi
    • Por trás da tecnologia
    • Projetos
    • Raspberry Pi
    • Robótica
    • Sensores
    • Shields
    • Sistemas Operacionais
    • Tipos de Arduino
    • Tutoriais
  • Apostilas
  • Quem Somos
  • Seja um redator
  • Trabalhe Conosco
    • Categorias
      • Voltar
      • INICIANTES
      • INTERMEDIÁRIOS
      • AVANÇADOS
      • divide
      • Automação Residencial
      • Componentes Eletrônicos
      • Impressão 3D
      • IoT
      • Modelagem 3D
      • Módulos Wifi
      • Por trás da tecnologia
      • Projetos
      • Raspberry Pi
      • Robótica
      • Sensores
      • Shields
      • Sistemas Operacionais
      • Tipos de Arduino
      • Tutoriais
    • Apostilas
    • Quem Somos
    • Seja um redator
    • Trabalhe Conosco
Loja Eletrogate
voltar
  • Introdução
  • Aplicações
  • Descrição do Projeto
  • Botando pra rodar!
  • Considerações finais
  • Sobre o Autor
Automação Residencial

Módulo Relé para automação residencial com Arduino

Eletrogate 8 de julho de 2017Atualizado em: 15 abr 20228 min

Introdução

Por meio do módulo relé podemos usar os pinos digitais do Arduino para chavear sinais de potência e acionar ou desligar qualquer tipo de lâmpada. Ficou interessado? Então vamos aprender!

Neste projeto iremos utilizar dois componentes principais: O módulo relé e o sensor de som. Vamos falar um pouco de cada um deles, mostrar suas especificações, e em seguida vamos elaborar nosso esquemático e montagem para fazer o acionamento de uma lâmpada por meio de palmas.

Módulo Relé

O Módulo Relé nada mais é do que um conjunto de relés acionados por sinais digitais de 5V. Esse componente é indicado para acionar cargas que utilizam correntes maiores do que a fornecida pelo Arduino. Em geral, liga-se um contato do relé a uma fonte externa de energia, que pode ser o terminal de uma tomada por exemplo, e o outro terminal é ligado a um dos pólos da carga. O terminal de controle do relé (bobina) é ligado a um dos pinos digitais do Arduino. O outro terminal da carga é ligado ao outro terminal da tomada(ou ao outro terminal da bateria).

Pinagem e funcionamento

Uma das aplicações mais comuns dos módulos relés para arduino é no acendimento de lâmpadas em sistemas de automação residencial. O módulo funciona exatamente da mesma forma que uma chave ou interruptor. No borne de cada relé existem três conexões:

  • NA -Normalmente Aberto;
  • C – Comum;
  • NF – Normalmente Fechado;

O terminal C – Comum geralmente é ligado ao GND. E os outros dois são os contatos que usamos para ligar ou acender a lâmpada. Se ligamos a carga no terminal NA, a carga será acionada setando o pino de controle do relé para nível alto. Se ligarmos a carga no pino NF, ela será ativada setando o pino de controle do arduino para nível baixo, e desligada setando o pino de controle para nível alto.

No mercado você pode encontrar módulos de 1 , 2, 4 e 8 canais. Cada canal nada mais é do que um relé embutido no conjunto. Ou seja, um módulo relé de 5V e 8 canais, é um conjunto de 8 relés acionados por sinais de 5V. Um módulo relé de 12V e 4 canais, nada mais do que um conjunto de 4 relés, cada qual acionado por sinais de 12V.

Para o nosso projeto vamos utilizar um módulo relé de 5V e 4 canais. Veja na figura abaixo:

Módulo Relé 5V e 4 canais. Créditos: Eletrogate

Repare que cada relé possui os três terminais que explicamos mais acima. Além deles, há outros 6 pinos usados para interfacear o módulo com o Arduino. São eles:

  • GND;
  • In1;
  • In2;
  • In3;
  • In4;
  • Vcc;

Cada pino Inx serve para fechar e abrir um dos relés. Vcc e GND são os sinais de alimentação da bobina do relé. O sinal de controle aplicado aos pino Inx devem possuir a mesma referência(o mesmo GND) que a alimentação da bobina do relé.

Sensor de som

O módulo sensor de som nada mais é do que um microfone integrado com um pequeno circuito de condicionamento. O módulo é barato e encontrado facilmente no mercado de eletrônicos. O objetivo do módulo sensor de som é medir a intensidade sonora do meio circundante, chaveando a sua saída digital nos casos em que um sinal sonoro é detectado.

Pode ser usado em várias aplicações nas quais sejam necessárias identificar sinais sonoros, como automação residencial e circuitos de segurança e alarme. Veja na figura abaixo como é o módulo:

Módulo Sensor de Som. Créditos: Eletrogate

Como você pode ver na figura, o módulo possui 4 terminais. São eles:

  • G: Terra;
  • D0: Saída Digital;
  • A0: Saída analógica;
  • +: Tensão de Entrada 3.3-5V;

A saída digital é o sinal que varia de acordo com a identificação ou não de algum sinal sonoro. A saída analógica é o sinal de saída do potenciômetro do módulo. Este pequeno potenciômetro é usado para ajustar a sensibilidade do microfone. Além disso, há também um LED indicador que mostra o estado da saída digital.

O circuito de condicionamento é baseado em um CI comparador LM393. Esse CI compara o sinal de saída do microfone com o valor ajustado do potenciômetro, o que permite variar o nível de ruídos que fazem a saída digital chavear.


Aplicações

Os módulos relés é aplicado em vários funcionalidades. Algumas delas são:

  • Ativação de eletroímãs;
  • Ativação de motores DC;
  • Ativação de motores CA;
  • Ligar/desligar lâmpadas;

O sensor de som é um sensor que permite identificar o nível de ruído do ambiente. Algumas aplicações típicas são:

  • Sistemas de alarme;
  • Sistemas de automação residencial para identificar sinais de comando;
  • Aplicativos para medição de ruído;
  • Monitoramento da poluição sonora;

No nosso caso, vamos usar esses dois versáteis equipamentos para fazer um sistema de automação residencial para acionar e desligar uma lâmpada batendo palmas. Este é o tema das próximas seções.


Descrição do Projeto

O nosso projeto consiste no seguinte:

“Utilizar um Arduino UNO para ler um módulo sensor de som para identificar palmas e usar essa informação para ligar e desligar uma lâmpada residencial”

Aspectos de Hardware

Para este projeto vamos usar um módulo relé de 4 canais e 5V e um módulo sensor de som que utiliza o comparador LM393. Vamos ver os aspectos de hardware e de software e colocar nosso sistema para funcionar.

Para a montagem, vamos precisar dos seguintes itens:

  • Arduino UNO;
  • Módulo sensor de som;
  • Módulo relé 4 canais e 5V;
  • Protoboard;
  • Jumpers para protoboard;
  • Uma lâmpada residencial;
  • Suporte para lâmpada;

Como o módulo relé e o módulo sensor de som operam nas mesmas tensões e especificações de corrente do arduino, nós não precisamos utilizar resistores no circuito, podemos ligar os pinos digitais do Arduino Uno diretamente nos módulos. Veja como fica a ligação de nossa montagem na figura abaixo:

Interface do sensor de som com Arduino e módulo relé.

O módulo relé deve ser ligado com o comum em um dos terminais da tomada, e o pino NA em um dos terminais da lâmpada. O outro terminal da lâmpada deve ser ligado ao outro terminal da tomada.

Aspectos de Software

O software para chavear a lâmpada não é difícil.

#define LeituraSensorDeSom 8
#define AcionaRelay 7

int AjusteSensorDeSom = A0;
int leitura = 0;
int ultimaleitura = 0;
int Analog;
int Estado = HIGH;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LeituraSensorDeSom, INPUT);
  pinMode(AcionaRelay, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  delay(100);
}

Na figura acima temos as variáveis declaradas e a nossa função void setup(). Usamos uma variável para ler o sensor de som e uma outra para comparar quando houve mudança de estado. A saída digital do sensor de som não é retentiva, isto é, ela dá um pulso quando detecta um sinal sonoro. O que vamos fazer no software é identificar a borda de subida deste pulso, ou seja, quando a saída vai de 0 para 1. Na função void Setup() inicializamos a porta serial em 9600 Kbit/s e os pinos digitais para ler o sensor e para ativar o módulo relé.

Abaixo temos a nossa função void loop().

void loop(){
  leitura = digitalRead(LeituraSensorDeSom);
  if (leitura != ultimaleitura){
    ultimaleitura = leitura;
    Serial.println(leitura);
    delay(250);

    if (leitura == HIGH){
      digitalWrite(13, Estado);
      digitalWrite(AcionaRelay, Estado);
      Estado = !Estado;
    }
  }
  delay(1);
}

Na função void loop() nós monitoramos constantemente o estado da saída digital do módulo sensor de som. Quando ela varia, nós identificamos por meio de um if e armazenamos o valor da leitura na variável ultimaleitura. Usamos um delay de 250 ms para deixar que os pulsos adicionais gerados sejam desconsiderados.

Assim, verificamos se essa variação corresponde a uma borda de subida. Caso sim, nós ativamos o relé e o led embutido do Arduino. Caso não, nós não tomamos nenhuma ação e o loop continua rodando até que a próxima variação seja identificada.


Botando pra rodar!

Veja nas imagens como ficou o sistema montado!

Modulo Relé com lâmpada

 

Modulo Relé com lâmpada


Considerações finais

E aí, o que achou de acender uma lâmpada batendo palma com as mãos? Essa aplicação pode ser facilmente instalada em residências por meio dos módulos relés disponíveis para Arduino. O sensor de som também é facilmente encontrado e  fácil de usar. Faça o seu projeto e nos conte se deu tudo certo aqui nos comentários!

Quer saber mais sobre Arduino ?

Placa Arduino | Arduino | Case Arduino | Kit Arduino | Sensores Arduino


Sobre o Autor


Vitor Vidal

Engenheiro eletricista, mestrando em eng. elétrica e apaixonado por eletrônica, literatura, tecnologia e ciência. Divide o tempo entre pesquisas na área de sistemas de controle, desenvolvimento de projetos eletrônicos e sua estante de livros.


Eletrogate

8 de julho de 2017 Atualizado em: 15 abr 2022

A Eletrogate é uma loja virtual de componentes eletrônicos do Brasil e possui diversos produtos relacionados à Arduino, Automação, Robótica e Eletrônica em geral.

Modelagem 3D

Conheça o Tinkercad

Eletrogate12 de maio de 2022

Se você já pensou em criar um projeto eletrônico, mas não tinha os componentes necessários e queria fazer um teste antes, este post foi feito pra você! Neste post, iremos conhecer a plataforma Tinkercad. Através dela, você poderá testar projetos, circuitos eletrônicos, códigos, criar designs 3D e muito mais.

Modelagem 3D

Conheça o Tinkercad

Eletrogate12 de maio de 2022

Se você já pensou em criar um projeto eletrônico, mas não tinha os componentes necessários e queria fazer um teste antes, este post foi feito pra você! Neste post, iremos conhecer a plataforma Tinkercad. Através dela, você poderá testar projetos, circuitos eletrônicos, códigos, criar designs 3D e muito mais.

Tutoriais

Simulando ESP32, Arduino e Raspberry pi com o Wokwi

Eletrogate10 de maio de 2022

O Wokwi.com está aqui para ajudá-lo! Ele é uma ferramenta gratuita de simulação direto no navegador, em que você pode escrever seus próprios códigos e usar os microcontroladores com outros componentes, como LEDs, botões, displays (de 7 segmentos a OLED’s), potenciômetros e muitos outros.

Tutoriais

Simulando ESP32, Arduino e Raspberry pi com o Wokwi

Eletrogate10 de maio de 2022

O Wokwi.com está aqui para ajudá-lo! Ele é uma ferramenta gratuita de simulação direto no navegador, em que você pode escrever seus próprios códigos e usar os microcontroladores com outros componentes, como LEDs, botões, displays (de 7 segmentos a OLED’s), potenciômetros e muitos outros.

Sensores

Como Programar o Sensor de Inclinação SW-520D

Eletrogate4 de maio de 2022

Aprenda como usar o sensor de inclinação de um jeito fácil e prático.

Sensores

Como Programar o Sensor de Inclinação SW-520D

Eletrogate4 de maio de 2022

Aprenda como usar o sensor de inclinação de um jeito fácil e prático.

Automação Residencial

Luz de Emergência com relé e transistor

Eletrogate26 de abril de 2022

Hoje, você vai aprender a fazer uma luz de emergência. Se você mora em um prédio ou mesmo trabalha em um, deve saber que, quando acaba a energia, você tem que usar as escadas e, lá, sempre tem uma lâmpada especial que acende quando falta energia, a luz de emergência.

Automação Residencial

Luz de Emergência com relé e transistor

Eletrogate26 de abril de 2022

Hoje, você vai aprender a fazer uma luz de emergência. Se você mora em um prédio ou mesmo trabalha em um, deve saber que, quando acaba a energia, você tem que usar as escadas e, lá, sempre tem uma lâmpada especial que acende quando falta energia, a luz de emergência.

Eletrogate Robô

Cadastre-se e fique por
dentro de novidades!

blog-eletrogate-logo-footer

Rua Rio de Janeiro, 441 - Sala 1301
Centro - Belo Horizonte/MG
CEP 30160-041
*Não temos atendimento físico

ANWAR SLEIMAN HACHOUCHE - ME
CNPJ: 18.917.521/0001-73

Atendimento

(31) 3142-3800

contato@eletrogate.com


Seg a Sex - das 8h às 17h

Institucional

  • Apostilas
  • Quem Somos
  • Privacidade
  • Seja um Redator
  • Trabalhe Conosco

Nos acompanhe

Facebook Instagram Youtube

© ELETROGATE 2022 - Todos os direitos reservados. Termos de uso e Política de privacidade.