A Eletrônica Em Módulos IV - Irrigador Automático De Plantas

    Para este projeto simples, utilizaremos uma mini bomba de água, um sensor de umidade do solo, uma mangueira de aquário, um módulo relé e uma fonte de 5V.  Esses componentes juntos  permitem monitorar automaticamente o nível de umidade do solo. O sistema é ideal para supervisionar hortas e controlar a umidade em vasos, garantindo que suas plantas sejam regadas mesmo quando você estiver fora de casa. É também uma solução perfeita para um projeto escolar prático e fácil de implementar.

   O sensor que utilizaremos é composto por uma sonda com dois eletrodos e um módulo conversor. Existem vários modelos desse sensor no mercado; no exemplo utilizarei o FC-28 . É um dos sensores de umidade de solo mais comuns e baratos do mercado.

   O circuito sensor pode fornecer dois tipos de sinal: digital ou analógico. Neste projeto vamos utilizar a saída digital D0.  A saída digital serve para indicar "tudo" ou "nada", ou seja, muita umidade ou nenhuma umidade. Para ajustar o limite dessa decisão, o conversor possui um pequeno potenciômetro.

   Quando utilizamos a saída digital (D0), ajustamos o limite de decisão com o potenciômetro, como se movêssemos uma referência dentro de uma linha reta. Se a leitura do sensor estiver acima da referência, ele fornecerá uma saída "HIGH" (alta); se estiver abaixo, fornecerá uma saída "LOW" (baixa). 

   Esta saída é de baixa potência e para acionar a mini bomba d´´agua precisamos de um módulo relé de 5V .  Pode ser qualquer um . Vou usar este :

Por falar na bomba, pode usar uma de qualquer modelo desde que seja para  5V.

As interligações :

   É realmente subjetivo utilizar esse sensor para manter um monitoramento preciso da umidade no solo (ou no vaso de uma planta), pois a umidade se distribui de maneira desigual na terra, e dependendo de onde o sensor estiver posicionado, teremos uma leitura diferente. Além disso, vai depender do tipo de planta, da quantidade de umidade que ela precisa, se está à sombra ou ao sol, entre outros fatores.

   Outro fator a ser levado em conta é que, o contato dos eletrodos com a terra úmida irá gerar oxidação ao longo do tempo, o que fará com que o eletrodo se degrade e o sistema fique prejudicado.

A Eletrônica Em Módulos III - Sensor De Chuva

   

    Um módulo sensor de chuva é um dispositivo utilizado para detectar a presença de água ou chuva e acionar ações automáticas ou alarmes de alerta. Ele opera com base no princípio da condutividade elétrica, utilizando uma placa de detecção e um circuito de controle que identificam a variação na condutividade quando há contato entre as trilhas da placa sensora.

   O sensor normalmente tem uma superfície condutiva, geralmente feita de cobre ou outros materiais condutores. Eles consistem em um pequeno circuito com dois elementos condutores separados por um espaço não condutor. Essa superfície é exposta ao ambiente e coleta gotas de chuva.  Quando as gotas de água fazem a ponte entre esses elementos condutores, elas completam um circuito elétrico, formando  um caminho condutor entre os dois elementos do sensor. Isso altera a resistência ou condutividade do sensor, que pode ser medida e tratada pelo circuito de controle.

  

   O módulo é configurado com um limite de sensibilidade para definir quando a quantidade de água é suficiente para ser considerada "chuva". Esse limite pode ser ajustado de acordo com a necessidade de sensibilidade. O sensor pode fornecer uma saída digital ou analógica, conforme a aplicação desejada.

   No nosso caso, a sinalização será apenas sonora, ficando essa função sob a responsabilidade do módulo buzzer ativo.

  O circuito é simples e poucos fios de conexão são usados.

  Se a chuva não for detectada (o estado da saída do sensor é ALTO), ele mantém o LED onboard  ( DO-LED) desligado  e interrompe qualquer tom no buzzer.

  Se a chuva for detectada (a saída do sensor agora  estará em  nível BAIXO), o LED onboard  acende e o módulo do buzzer ativo  emite um tom.

A Eletrônica Em Módulos II - Controle Remoto DTMF

    

     Em sistemas de automação residencial ou industrial, o controle remoto pode ser solução para vários problemas . Essa tecnologia pode ser aplicada em diversos contextos, como o controle de iluminação, eletrodomésticos, portas automáticas, sistemas de segurança e até em processos industriais. 

   Neste projeto vamos usar um sistema de controle por DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency).

   Este método utiliza sinais de áudio (tons DTMF) gerados por teclados de telefone para enviar comandos a um sistema automatizado . Ao apertar diferentes teclas, as frequências sonoras são interpretadas pelo sistema, que realiza as ações desejadas. 

  Quem vai fazer praticamente todo o trabalho será o módulo decodificador  mostrado a seguir.

    O Decodificador DTMF MT8870 é um módulo eletrônico compacto  utilizado em projetos que envolvem tecnologia e troca de dados, especialmente em aplicações com plataformas de microcontroladores, como o Arduino.  Quando conectado ao celular via plugue P2, este módulo consegue identificar a frequência correspondente a cada tecla pressionada pelo usuário, transformando-a em um código binário que pode ser processado por um circuito externo  para executar comandos, como acender LEDs ou acionar cargas específicas.

    Para  indicações simples, o próprio módulo possui leds ( D1, D2 , D3 e D4 ) que informam visualmente o código binário recebido.   Para acionar cargas maiores precisamos de um módulo de potência. Veja que temos saídas em binário onde podemos ligar este módulo de potência.

     Para simplificar usaremos apenas 2 bits  ( D1 e D2 ) , perfazendo 4 estados possíveis.  

       Basta agora ligar um módulo de potência em D1 e D2 e para termos dois canais comandados.

                                           

As ligações são as seguintes.

   Vamos aos procedimentos:

   Conecte tudo como mostrado acima . Verifique e corrija qualquer erro , principalmente na área que envolve a tensão da rede.

   Coloque um celular( vamos chamar de celular 1 )  em modo de atendimento automático. Verifique nas configurações do aparelho como fazer isto, já que depende muito do modelo do celular. Existem inclusive aplicativos com esta função.

  Conecte um cabo P2 x  P2 interligando a  saída de fones do celular 1 à entrada de áudio do módulo DTMF . 

  Faça uma ligação, utilizando outro celular ( celular 2 ) e verifique se ocorre o atendimento automático no celular 1 . Agora pressione a tecla 1 no celular 2 e verifique se o módulo reconhece o tom . Deverá acender o led D1 e ao mesmo tempo acionar um dos canais do módulo relé.

  Pressione agora  a tecla 2 do celular 2 . Deverá acender o led D2 no módulo DTMF e acionar o outro canal do módulo relé. 

  Apertando a tecla 3 do celular 2 , ambos os leds ( D1 e D2 ) acenderão e ambos os canais serão ativados.

 Veja que, devido à simplicidade da solução, o pressionamento de qualquer outro número que faça D1 ou D2 acender no módulo DTMF, também fará o acionamento da carga.

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.

     

Controle De Dois Motores Com Joystick

   Se você deseja controlar um motor utilizando um joystick, sem recorrer a um Arduino ou qualquer outro tipo de microcontrolador, pode considerar a seguinte sugestão. Vamos explorar uma solução simples com componentes analógicos. O circuito será extremamente simples e confiável.

  Começando pelos joysticks analógicos, sabemos que, geralmente possuem dois eixos (X e Y).  Eles funcionam basicamente como dois potenciômetros. Ao mover o joystick, você altera a resistência, modificando a tensão que o atravessa. Esses sinais de tensão serão usados, no nosso caso, para controlar  a direção do motor.

  Desta forma, ao movermos o joystick para esquerda, o motor1 girará em um sentido. Ao movermos para a direita ele inverterá o sentido do giro.

   Se movermos o joystick para cima, o motor 2 é que começará girar. Ao movermos para baixo, ele inverterá o sentido do giro.

     A simplicidade está no uso do TDA2822 . Este Circuito integrado é um amplificador de áudio em ponte, comumente usado em aplicações de baixa potência, como sistemas de som estéreo portátil. Embora seja projetado para amplificação de áudio, ele também pode ser adaptado para acionar pequenos motores DC, dependendo da aplicação e dos requisitos. Foi o que foi feito.

Acionamento De Relé Com NTC

    Os termistores do tipo NTC ( Negative Temperature Coefficient ) são amplamente utilizados em diversos equipamentos do cotidiano. Por suas características de variação de resistência, que diminui conforme a temperatura aumenta, eles são empregados em sensores de temperatura, como termômetros e aparelhos de ar condicionado, além de dispositivos de controle térmico, como notebooks, ferros de passar e cafeteiras. São componentes bastante precisos, acessíveis e fáceis de integrar em circuitos eletrônicos, o que os torna um componente essencial para aplicações que requerem monitoramento e controle térmico.

   Vamos desenhar um circuito com um termistor NTC ,capaz de detectar temperaturas de 0°C a 100°C e acionar um relé quando  atingir o valor previamente ajustado em um trimpot .  Também assumimos que não precisamos de alta precisão, então qualquer termistor com tolerância melhor que 5% será suficiente. Existem muitas opções possíveis de NTCs para essa tarefa.  Usaremos  um modelo extremamente comum no mercado e que, além disso, apresenta a desejável característica de ser à prova d'água, podendo trabalhar submerso.

   O circuito é bastante simples e, graças à utilização de um amplificador de potência em vez de um amplificador operacional convencional, é capaz de acionar diretamente um relé de baixo consumo.

Desta vez não vou sugerir placa. Veja o vídeo com a montagem detalhada:

Agora cabe a você controlar o mundo.

Uma Simples e Prática Ponta De Prova Automotiva

    Uma ponta de prova automotiva é um acessório utilizado em testes e diagnósticos de sistemas eletrônicos de veículos. Ela é essencial para medir sinais elétricos, como tensão, corrente e resistência, em diferentes partes do sistema automotivo, como sensores, atuadores, unidades de controle eletrônico (ECUs), entre outros. 

    Dispositivos comerciais podem ter conectores específicos para facilitar a ligação com os multímetros, osciloscópios e outros equipamentos de teste. Para emergências e necessidades não muito sofisticadas é possível construir um ponta de prova muito simples, capaz de identificar se o ponto testado está sob potencial positivo ou ligado ao terra do veículo. 

    A ligação é muito simples : basta conectar uma garra jacaré  em qualquer ponto do chassis do veículo e ir pesquisando, com a ponteira, os pontos desejados.

Importante : só utilizar em veículos nos quais o chassis está conectado ao terminal negativo da bateria.