Projetos

Projetos com Arduino e NodeMCU: Conheça Tudo o que é Possível Fazer!

Eletrogate 2 de março de 2022

Introdução

Os microcontroladores são amplamente utilizados para a criação de projetos arduino. Sejam projetos simples, aplicando no cotidiano, seja também em projetos complexos que exigem a utilização de diversos componentes e um conhecimento mais aprofundado, especialmente na área eletrônica, programação e até mesmo robótica. 

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De forma simples, o Arduino, bem com o NodeMCU são plataformas de desenvolvimento que nos permite projetar, prototipar e testar projetos de forma eficiente e barata, economizando tempo e dinheiro com a montagem final de um circuito que nem sempre funciona de primeira.

Sabendo de todas essas funcionalidades dessas placas, nós aqui da Eletrogate reunimos doze projetos com Arduino e com NodeMCU disponíveis em nosso blog para que você conheça as mais diversas aplicações e também alguns componentes que podem ser adicionados aos circuitos, expandindo ainda mais as funcionalidades das placas.


Mas, o que é Arduino? E NodeMCU?

O Arduino

O Arduino é uma placa baseada em um chip denominado microcontrolador – o Atmega328p (Arduino Uno, Nano e Pro Mini). De forma bem simples, esse chip é responsável por executar um programa previamente carregado, podendo enviar ou receber sinais para executar alguma tarefa, como controlar outros componentes eletrônicos, acionar equipamentos ou também receber os sinais fornecidos por um sensor, seja para leitura de temperatura, umidade, pressão ou qualquer outra grandeza física. Essa diversidade de aplicações faz com que projetos com o Arduino sejam versáteis, intuitivos e de fácil criação. Além do mais, o Arduino é uma plataforma “open source”, que significa código aberto, em tradução literal, ou seja, qualquer pessoa pode ter acesso e desenvolver diversos projetos com o Arduino de forma livre, além da possibilidade de vender projetos com utilização do arduino sem pagar royalties, desde que não tenha a marca oficial do Arduino (essa, por sua vez, é registrada e de uso exclusivo da Arduino Foundation) associada ao projeto comercializado.

O NodeMCU

O NodeMCU também é uma placa de desenvolvimento também baseada em um microcontrolador, denominado ESP8266. Suas principais características são a conexão WiFi nativa, a maior quantidade de memória e maior velocidade de processamento em relação à placa anterior. Os mesmos projetos desenvolvidos com o Arduino podem ser desenvolvidos também com o NodeMCU, basta se atentar às características da placa, em especial o nível lógico do sinal, que no Arduino é de 5V e, no NodeMCU, 3.3V.


Quais Projetos com o Arduino ou com o NodeMCU são Possíveis de se Criar?

Como visto acima, o Arduino traz uma gama de possibilidades para as mais diversas aplicações. Alguns projetos com o Arduino, bem como com o NodeMCU, são mais simples de serem feitos, não necessitando de muitos componentes e ferramentas ou conhecimento aprofundado sobre programação e eletrônica.

De forma geral, os exemplos mais simples de projeto com o Arduino são aqueles que envolvem o controle de luzes, onde a placa precisa apenas processar a lógica e enviar um sinal para seu pino de saída conforme os comandos programados. Isso permite até mesmo o controle da iluminação de uma casa (desde que o desenvolvedor tenha os conhecimentos necessários para tal tarefa)! Entretanto, quando pensamos em projetos com o Arduino de maior complexidade, é necessário maior conhecimento técnico dos componentes eletrônicos, linguagem de programação e até mesmo dos limites de hardware da placa, como quantidade de I/Os (entradas e saídas), velocidade de processamento, tensão de operação, memória etc.

Para aguçar sua curiosidade e interesse nesse universo de possibilidades, listamos 12 projetos desenvolvidos aqui no Blog da Eletrogate que traduzem bem as aplicações que tais placas podem ter. Acompanhe:

Máquina de vendas com RFID e NodeMCU

Para abrir nossa lista de projetos com Arduino, vamos falar de um dos projetos mais interessantes que publicamos recentemente. O post foi escrito pelo Luiz Fernando e nos ensina a construir e programar uma máquina de vendas automática. Seu funcionamento é baseado em um bilhete eletrônico com RFID e conta também com uma página web para monitoramento da quantidade de produtos (visando facilitar a vida do mantenedor da máquina). Para essa finalidade, foi utilizado um NodeMCU (ESP8266) que, apesar de não pertencer à família Arduino, é compatível com todo o ambiente de programação e bibliotecas, com a vantagem de já contar com conexão com conexão nativa à internet via WiFi.

O projeto consiste na venda de bebidas e outros produtos de forma automática, na qual cada cliente terá um bilhete eletrônico contendo um saldo X (o valor pode ser recarregado) que será debitado a cada compra diretamente na máquina, sem que haja a necessidade de um atendente. Muito legal, né

Como montar e programar um robô lutador de sumô

Robô finalizando o seu oponente.

Nosso primeiro projeto com Arduino da lista está ligado diretamente à robótica e até mesmo a competições internacionais, pois o sumô de robôs é uma modalidade amplamente praticada nas maiores competições de robótica pelo mundo. O objetivo da competição é programar robôs capazes de identificar seus oponentes e empurrá-los para fora do ringue de forma autônoma, o que faz necessário o uso de diversos sensores num robô, tais como sensores de distância para identificação do adversário e sensores de cor ou IR para identificar os limites do ringue de luta.

Esse tutorial foi produzido pelo Alexsandro Ferreira e está bem completinho. Não deixe de conferir o conteúdo e desenvolver seu próximo projeto com Arduino baseado nesse robô.

PID aplicado no controle da posição de um robô

Continuando o assunto do post anterior, O Eduardo Henrique escreveu um post sobre o algoritmo de ajuste fino conhecido como PID (Proportional – Integral – Derivative), que consiste no ajuste automático de um processo com base um ponto de ajuste (set point) e uma variável que recebe os dados do processo e retorna para o algoritmo como forma feedback, permitindo assim que os erros sejam calculados e corrigidos em tempo real.

As aplicações para esse algoritmo são infinitas, indo desde o controle fino de robôs autônomos até drones, que necessitam de diversas correções automáticas ao longo do voo. Sem dúvidas é um excelente assunto a se dominar e implementar em seus projetos com Arduino e outros microcontroladores. 

Trena métrica com sensor ultrassônico e compensação de temperatura

Esquemático

Outro projeto com Arduino muito interessante que temos a sugerir é uma trena métrica que foi desenvolvida pelo Michel Galvão. Além de contar com o diferencial de ser uma trena eletrônica, o projeto permite que a distância seja corrigida com base na temperatura do ambiente. Isso se faz necessário pois o sensor utilizado no projeto emite ondas ultrassônicas e a velocidade do som varia em função da temperatura, o que poderia causar erros na medição caso não houvesse essa compensação.

Nesse post você aprenderá diversos conceitos relacionados à propagação do som e técnicas para aprimorar a medição de distância dos sensores ultrassônicos. Não deixe de conferir!

Relógio despertador com Arduino

Esquemático

O próximo projeto com Arduino da nossa lista foi desenvolvido pelo Michel Galvão e consistem em um relógio despertador que te permite personalizar até mesmo a melodia do alarme! O projeto utiliza um Arduino Nano, um teclado matricial, um buzzer, um display LCD e um módulo Real Time Clock (RTC), para que o Arduino receba os dados de data e hora. 

Por se tratar de um projeto com Arduino, sua implementação e personalização é simples e extremamente útil, pois permite que todos consigam elaborar o circuito claro, sintam o imenso prazer de desenvolver algo útil para seu dia a dia.

Coletor de dados para variáveis ambientais

Nossa próxima sugestão de projeto com o Arduino foi desenvolvido pelo José Daniel e consiste em um data logger (dispositivos responsáveis por coletar dados diversos em um determinado intervalo de tempo) para armazenar informações sobre o meio ambiente utilizando sensores capazes de interpretar variações de temperatura, pressão, umidade, etc.

As aplicações para esses dados são diversas e você pode adaptá-lo para utilizar qualquer sensor, conforme sua necessidade. Os dados são armazenados em um cartão de memória e contam com as informações obtidas pelo sensor e a data e hora em que aquela informação foi recebida.

Previsão do tempo com Arduino

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Nossa sétima sugestão de projeto com o Arduino é um complemento para a sugestão anterior, pois você pode utilizar os dados que foram gerados nesse post e armazená-los em no data logger desenvolvido anteriormente, bastando apenas algumas adaptações.

 O diferencial desse projeto consiste no uso da API do Tempo da HC Brasil para obtenção dos dados meteorológicos necessários, o que implica na necessidade conceder acesso à internet ao Arduino. Você terá contato, portanto, com APIs, acesso à internet e diversas outras ferramentas que, alinhadas aos conhecimentos obtidos anteriormente, te permitem elaborar projetos mais complexos, como alertas de chuva cruzando os dados meteorológicos obtidos através da WEB com as variações identificadas pelos sensores, tornando seu projeto mais completo e próximo de uma mini estação meteorológica.

Faça seu próprio rádio controle

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O próximo projeto com Arduino que vamos apresentar é um rádio controle que utiliza o módulo de radiofrequência NRF24L01 que é capaz de atingir até 1Km de alcance (em condições ideais) e pode ser utilizado para controlar diversos equipamentos que utilizam servos e motores controlados via PWM – como o carrinho que foi mostrado no exemplo do post.

Apesar de parecer exigir um pouco mais de atenção que os projetos anteriores, o resultado te permite expandir as formas de controle para robôs, brinquedos, aeromodelos e até mesmo drones, se projetado para ser usado com a faixa de sinal desse controle.

Gamepad de PC

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Já pensou que massa seria controlar ou mesmo jogar em um computador utilizando um controle desenvolvido e programado por você? Pensando nisso, escolhemos esse gamepad de pc como próximo projeto com Arduino da lista, que foi desenvolvido pelo Gustavo Nery e traz uma versão pouco conhecida dessa placa: o Arduino Pro Micro. Esse chip tem a capacidade de controlar um computador através da porta USB e é essa função que permite o desenvolvimento do joystick.

Você pode utilizar esse Arduino como teclado, mouse e claro, como joystick, dentre outros periféricos. O post é só uma demonstração do poder que o Arduino Pro Micro tem e você ainda pode conferir seu funcionamento em uma partida de Rayman Legends ao final da matéria! 

Como programar fitas de LED RGB

Todos concordamos que qualquer projeto com Arduino e LEDs combinam muito bem, não é verdade? E se dissermos que você pode controlar as cores e os efeitos de uma fita de LED com poucos componentes e de maneira muito simples? Visando isso, o próximo projeto com Arduino da lista nos ensina a controlar uma fita de LED RGB simples com o Arduino, gerando efeitos e combinações de cores que normalmente não conseguiríamos sem o uso de um microcontrolador e alguns componentes eletrônicos.

Utilizando somente o Arduino, a fita de leds, 3 transistores, 3 resistores, jumpers e uma fonte para a fita, você consegue personalizar a decoração de qualquer ambiente, além de criar efeitos e padrões que podem ser acionados de maneira automática.

Robô seguidor de linha

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Nossa lista de projetos com Arduino continua e a próxima sugestão da lista novamente é sobre robótica: um robô seguidor de linha! Esses robôs são muito utilizados em grandes indústrias para transportar cargas ao longo das áreas de serviço, já que eles precisam apenas de uma marcação no chão e de sensores capazes de diferenciar qual é a cor da linha que o robô deve seguir e qual é o chão.

Dessa forma, esses robôs podem desempenhar diversas funções sem a interferência humana e você pode elaborar uma versão em miniatura, seguindo o tutorial sugerido. Dessa forma você aprenderá um pouco mais sobre o funcionamento de alguns sensores novos e outras técnicas de controle dos robôs, além das que foram sugeridas anteriormente.

Automação residencial com Alexa e NodeMCU

Para fechar a lista de projetos com o Arduino, novamente vamos indicar um projeto utilizando o NodeMCU graças à sua conexão com a internet. Nossa última sugestão de projeto é a automação residencial utilizando a Alexa, na qual você cria uma interface de controle para acionar qualquer dispositivo em sua casa, indo desde uma simples lâmpada até equipamentos maiores, como ventiladores.

É um projeto muito interessante de ser feito e o mais legal é que você ganha autonomia sobre o aparelho que quiser, estando ao alcance da sua mão (se optar pelo acionamento remoto, via celular) ou até mesmo da sua voz (se utilizada a Alexa) e cá entre nós, quem não quer sentir o gostinho de controlar tudo como o Homem de Ferro, não é mesmo?


Onde Comprar


Eduardo Henrique

Formado técnico em mecatrônica no CEFET-MG, atualmente estuda Engenharia de Controle e Automação na UFMG.


Eletrogate

2 de março de 2022

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