5 – ligando uma luz incandescente através do arduino

Antes de mais nada, vamos mexer com ALTA VOLTAGEM 110v ou 220v. Todo cuidado é pouco e não me responsabilizo por danos que você provocar em seus equipamentos ou mesmo a você (dependendo da condição física da pessoa e da duração de uma descarga elétrica, o acidente pode levar ao obito). Continue somente se você tem conhecimentos de eletrônica e eletricismo (sim, existe essa palavra :-P). Caso contrario, pule para a parte 6 e 7 e faça os exemplos ligando e desligando o LED.

Dito isso, vamos em frente. Recapitulando o que já vimos, nos escrevemos e lemos a porta digital e a porta serial. Usando esses conceitos, conseguimos acender e apagar um LED através de um interruptor físico e de comandos enviados pelo computador.

O arduino em resumo é isso, um microcontrolador rodando uma lógica X que é influenciada pelas leituras de entrada e pode gerar diferentes saídas. As entradas, como vimos, podem ser via comunicação serial de outro microcontrolador (no nosso caso, o computador), podem ser de sensores como giroscópio, acelerômetros, potenciômetros, interruptores, photoresistores, sensores de temperatura, sensores de abertura de porta, enfim, inúmeras entradas. E as saídas também, ligar uma luz, fazer rodar um motor, configurar um outro chip, enviar as leituras de algum sensor ou outras informações pré-computadas via porta serial, acionar o lançamento de um foguete, enfim.

O que quero dizer é que nossa lógica até agora, ligar um LED, na verdade, é alterar o estado de uma porta digital com 0v ou 5v. Se ao inves de um LED, ligarmos um motor que precise de 5v de entrada, ele vai girar quando apertamos o interruptor e desligar quando apertamos novamente.

E ai que entra um dispositivo que nos ajudará a ligar a luz incandescente (110v) usando a porta digital que varia de 0 a 5v. É o relay. O relay é um dispositivo que isola 2 circuitos, funcionando como uma especie de interruptor de parede. Dois conectores usam os 5v dos circuitos eletrônicos para criar um eletroímã e juntar os conectores da outra rede, que tem 110v. Mais detalhes sobre o relay podem ser encontrados na wikipedia (http://pt.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9). O pisca-alerta do carro funciona através do relay e o sonzinho da seta é o barulho dos metais, dentro do relay se juntando e soltando (o funcionamento do relay é mecanismo e isso gera ruido e desgaste na peça).Quando estiver usando um relay, é importante notar a amperagem e potencia que ele aguenta, não dá pra por 20 lampadas controladas por um relay básico. Na duvida, use um relay para uma lampada.

Você pode comprar o relay sozinho (http://www.ebay.com/itm/OMRON-RELAY-G5V-2-H1-5V-Relays-QTY-5-NEW-/201002809544?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2eccb378c8) ou em uma placa que já contem proteção contra interferências que a rede de 110v pode causar na rede do arduino, através de diodos (http://www.ebay.com/itm/5V-Relay-Module-For-Arduino-DSP-AVR-PIC-ARM-220-110V-10A-control-appliance-/121163006888?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1c35e0c3a8). O que eu usarei é o da foto abaixo e o circuito deve ficar assim (o diodo de proteção usado foi o 1N4004):

Imagem 5.1 – Relay – Veja que na parte de trás, existe uma ilustração do eletroímã que o arduino controlará, e também a especie de interruptor envolvendo os outros 3 pinos. Dependendo do estado do eletroimã (ligado ou desligado) o relay liga o pino inferior médio com o pino superior esquerdo ou direito. Soldei o conector de fios em um relay para facilitar o uso com fios para alta voltagem.

Figura 5.2 – exemplo do circuito. Trocamos o LED pelo relay. Note o diodo protegendo o sistema de alguma carga vindo do relay.
O código é o mesmo da etapa 4, só que agora ao invés de ligar o LED, vamos acionar o relay que vai funcionar como uma especie de interruptor para o circuito de 110v, ligando e desligando a luz incandescente.

Veja o video de tudo funcionando abaixo. Temos uma luz sendo acessa e apagada pelo computador. Praticamente atingimos nosso objetivo. Mas ao invés de usar o terminar serial do arduino, porque não por um programa tomando conta da comunicação com o arduino. Veremos isso na próxima etapa.