segunda-feira, 23 de setembro de 2024

A Eletrônica Em Módulos I - Torneira Automática


   O avanço da tecnologia trouxe uma popularização de soluções simples para problemas bastante complexos. Um ótimo exemplo disso são os circuitos eletrônicos modulares.

   Circuitos eletrônicos em módulos são componentes pré-montados que integram diversas partes de um circuito eletrônico em um único bloco. Esses módulos oferecem facilidade de uso e instalação, pois eliminam a necessidade de desenhar e montar cada parte do circuito manualmente. Eles são amplamente utilizados em diversas aplicações, incluindo automação industrial, sistemas de controle, sensores, entre outros. Podem ser conectados a sistemas mais complexos de modo a expandir suas capacidades e facilitar o desenvolvimento de projetos. 

 Exemplos de módulos bastante conhecidos são aqueles desenvolvidos para uso na plataforma Arduíno. Eles são projetados para serem de fácil integração, permitindo que o Arduino interaja com sensores, atuadores, displays e outros componentes de hardware. Esses módulos simplificam tarefas como leitura de sensores, controle de motores, comunicação sem fio e muito mais, sem exigir que o usuário tenha que construir circuitos complexos do zero.

  Nesta série de postagens vamos utilizar alguns sensores e módulos extremamente práticos que normalmente auxiliam a expandir os kits iniciais de Arduino. No entanto, aqui está o diferencial: não vamos utilizar Arduíno.

   Naturalmente, não utilizaremos módulos que precisem de tratamentos de sinal complexos, como leitores RFID, Ethernet e I2C. Embora seja teoricamente possível usá-los sem microcontroladores, os circuitos resultantes são bastante complicados para iniciantes. Portanto, vamos focar nos módulos mais simples.

   Esses módulos e sensores já vêm montados em placas com pinos de fácil instalação, permitindo seu reaproveitamento em diferentes projetos, bastando apenas ajustar as conexões ao mundo externo.

   Nosso objetivo é interligá-los, com o mínimo de componentes adicionais, de forma a criar um sistema completo. 


  Para este primeiro projeto usaremos 02 módulos:

  Sensor de obstáculos infravermelho

  Este sensor é útil para detectar objetos próximos. Funciona com base na emissão e recepção de luz infravermelha, detectando a presença de obstáculos dentro de um curto alcance.





Módulo relé 1 canal ( 5V)

 Esta é uma peça fundamental para controlar dispositivos de alta potência (como motores, lâmpadas, bombas) com sinais de baixa potência, como os emitidos por um Arduino ou outro microcontrolador. O relé funciona como um interruptor eletrônico, permitindo ligar ou desligar dispositivos conectados a ele.



   Neste modelo de módulo , existe um jumper programável para ativar em nível baixo ( Low )  ou nível alto ( High ). Para este projeto, deixe em baixo ( Low ). 




  Precisaremos ainda, de uma fonte bivolt  com saída de 5V e uma válvula solenóide de tensão compatível com a sua rede. A válvula solenóide é um dispositivo eletromecânico utilizado para controlar o fluxo de líquidos ou gases. Seu funcionamento é baseado no acionamento por corrente elétrica que atravessa uma bobina. Quando a bobina é energizada, gera um campo magnético que provoca o movimento de um êmbolo no interior da válvula, permitindo abrir ou fechar  o fluxo.

   Com tudo isto em mãos, faremos um circuito para acionamento automático de uma torneira quando aproximamos a mão de um sensor.  

 

  Abaixo o projeto completo, não esqueça do jumper programável.













      Ao aproximar a mão do módulo IR, o sensor detecta a presença do obstáculo (neste caso, a mão), o que faz com que sua saída mude para um nível lógico BAIXO. Esse sinal negativo é enviado ao módulo relé, que comuta seus contatos. Nesse momento, os terminais "Comum" e "NA" do relé se conectam, acionando a válvula solenóide. Com isso, a passagem de água é liberada pela válvula. Quando a mão é afastada, o relé desliga, desativando a válvula e interrompendo o fluxo de água.


     








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