Prof. Gustavo Fernandes de Lima

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1 Prof. Gustavo Fernandes de Lima <gustavo.lima@ifrn.edu.br>
Controle de Temperatura de um Sistema de Baixo Custo Utilizando a Placa Arduino Prof. Gustavo Fernandes de Lima

2 Agenda Introdução Revisão Bibliográfica Metodologia Resultados
Conclusões Bibliografia

3 Introdução Arduino Plataforma de prototipagem eletrônica open source (hardware e software livres). Destinado a qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.

4 Introdução Este trabalho Proposta de ambiente interativo.
Filosofia “faça você mesmo” (Do It Yourself). Controle de temperatura Medição da temperatura por um sensor, Processamento da informação pelo Arduino, e Atuação pelo acionamento ou não de ventiladores, assim, regulando a temperatura.

5 Revisão Bibliográfica
A Placa Arduino O Arduino é uma pequena placa de circuito impresso (6,8 x 5,5 x 1,0 cm) sendo indicada para criação de protótipos de eletrônica. O Arduino Uno possui: Porta USB para conexão com o computador, Conector jack para alimentação externa, Programação simples, preço baixo e fácil manuseio.

6 Revisão Bibliográfica
Figura 1: Placa Arduino Uno. Fonte:

7 Revisão Bibliográfica
A Placa Arduino O Arduino Uno conta com: 01 microcontrolador ATmega328P (Atmel), 14 entradas e saídas digitais, 6 entradas analógicas, 1 oscilador de cristal de 16 MHz e pinos de alimentação com 3,3 V, 5 V e Terra (GND).

8 Revisão Bibliográfica
Figura 2: Blocos Identificados do Arduino Uno. Fonte:

9 Revisão Bibliográfica
A Placa Arduino O Arduino é programado por meio de uma: Linguagem própria, baseada em Wiring, Interface de desenvolvimento próprio, baseado em Processing, Pode ser utilizada em vários sistemas operacionais. Exemplo de programa: Programa Blink.pde para piscar um led na porta 13.

10 Revisão Bibliográfica
Figura 3: Tela para Programação do Arduino. Fonte: Do Autor.

11 Revisão Bibliográfica
Shields e Módulos Shields do inglês, escudo, são placas de extensão apropriadas para a plataforma Arduino, Recobrem o Arduino, e Possuem determinada funcionalidade. Exemplo o Ethernet Shield, conexão com a Internet por meio de um roteador, conector para cartão de memória micro SD,

12 Revisão Bibliográfica
Figura 4: Ethernet Shield. Fonte:

13 Revisão Bibliográfica
Shields e Módulos (cont.) Módulo - espécie de shield, Permite a expansão de funções também, Não se encaixa sobre o Arduino Conexão por fios Exemplo: shield-relé utilizado para o acionamento de cargas como lâmpadas, motores ou outro dispositivo de corrente alternada.

14 Revisão Bibliográfica
Figura 5: Módulo Relé - a) Esquema Elétrico; b) Placa Montada. Fonte: Do Autor.

15 Revisão Bibliográfica
Sensor de Temperatura Dispositivo que converte uma grandeza física de qualquer espécie em outro sinal que possa ser transmitido a um elemento indicador, Sensor de temperatura LM35, opera numa faixa de - 55 ºC até 150 ºC, precisão de +/- 0,75 ºC. De conexão direta com o microcontrolador, sem buffers ou amplificadores .

16 Revisão Bibliográfica
Figura 6: Pinos do Sensor LM35. Fonte: .

17 Revisão Bibliográfica
Sensor de Temperatura O LM35 envia ao Arduino uma tensão que precisa ser convertida em temperatura. Temperatura = (TensaoLida x 0,00488)∙100 Depois o Arduino compara com a referência e decide se ligar ou não os ventiladores, que regulam a temperatura do ambiente fechado.

18 Revisão Bibliográfica
Ventilador de Computador Os atuadores do sistema proposto, Reaproveitamento de sucata de computadores, São motores CC que precisam de tensão 12 VDC, Consomem uma corrente de 230 mA. O acionamento realizado por meio de transistores bipolares do tipo NPN modelo BC548 na configuração de chave eletrônica,

19 Revisão Bibliográfica
Figura 7: Montagem do Acionamento dos Ventiladores. Fonte: Do Autor.

20 Metodologia Montagem do Protótipo
Reaproveitamento uma caixa 33 x 21 x 12 cm, Instalação dos ventiladores (um insufla ar frio para dentro e o outro retira ar quente para fora), Instalação de base branca para a lâmpada incandescente de 220 V/60 W, Instalação de base retangular para o sensor de temperatura LM35.

21 Figura 8: Ambiente em Escala Reduzida. Fonte: Do Autor.
Metodologia Figura 8: Ambiente em Escala Reduzida. Fonte: Do Autor.

22 Metodologia Figura 9: Ligações para o Arduino - a) Módulo Relé; b) Transistores para Acionamento. Fonte: Do Autor.

23 Figura 10: Sistema em Escala Reduzida Proposto. Fonte: Do Autor.
Metodologia Figura 10: Sistema em Escala Reduzida Proposto. Fonte: Do Autor.

24 Metodologia Controle Liga/Desliga
O acionamento do atuador é realizado no momento em que a temperatura ultrapassa determinado valor máximo predefinido O desligamento do atuador acontece quando a temperatura cai abaixo do valor mínimo predefinido.

25 Metodologia Controle Liga/Desliga Temperatura de referência de 50 ºC,
Temperatura para acionamento de 52,5 ºC Temperatura para desacionamento de 47,5 ºC Faixa de mais ou menos 5 % da referência.

26 Resultados Resultados Dois gráficos de temperatura versus tempo,
Na Figura 11, a referência foi mantida em 50 ºC durante todo o ensaio de 20 minutos. Na Figura 12, o ensaio começa com a referência em 50 ºC, depois muda para 60 ºC, e em seguida volta para 50 ºC.

27 Resultados e Discussões
Figura 11: Resposta da Temperatura. Fonte: Do Autor.

28 Resultados e Discussões
Figura 12: Nova Resposta da Temperatura. Fonte: Do Autor.

29 Conclusões Apresentação da placa Arduino,
Montagem de um ambiente fechado em escala reduzida e de baixo custo, Utilização do sensor LM35 e do Arduino Uno no controle temperatura, Implementação do controle liga/desliga.

30 Bibliografia BANZI, M., CUARTIELLES, D., IGOE, T., MARTINO, G., MELLIS, D. Arduino - Home-Page, Acesso em: 26 abr CAMARGO, C. B., COSTA, L. F., PARADISO,S. R. Sistema de Controle para Aquariolia. Marigá, Anais eletrônico - VI Mostra Interna de Trabalho de Iniciação Científica, 2012. FUENTES, R. C. Apostila de Automação Industral. Santa Maria, Notas de aula-Universidade Federal de Santa Maria, 2005. GIOPPO, L. L., HIGASKINO, M. M. K., DA COSTA, R. F. AND MEIRA, W. H. T. Robô Seguidor de Linha. Curitiba, Projeto de graduação - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2009. GOMES, S. A. Chuveiro Automático. Brasília, Projeto de graduação-Centro Universitário de Brasília, 2011. LOPES, D. L., PAIM, G. P. RADEL, F. V., SCHIMITZ, G. F., ESPOSITO, M. Transmissor de Temperatura Microcontrolado e Sistema de Supervisão. Pelotas, º Congresso de Iniciação Científica.

31 Foto do Poster

32 <gustavo.lima@ifrn.edu.br>
Fim O B R I G A D O