Desde que a placa microcontroladora arduino (micro computador) surgiu, em 2005, as criações “faça você mesmo” (it yourself ou DIY) mudaram radicalmente. Este hardware livre mudou a forma como as pessoas inventam objetos ou atribuem novas funções a eles. Transformados em uma verdadeira arte eletrônica, projetos com interfaces criativas com vários tipos de sensores, onde o limite é a criatividade dos fazedores (makers).
Neste contexto, a tão esperada automação residencial apresentada no desenho Os Jetsons (década de 80) vem se tornando uma realidade de modo facilitado. O uso da robótica doméstica, automação, ou domótica.
Trazendo comodidade e facilidade das pessoas em diversas atividades do dia a dia, interação do cliente com a residência através de tecnologias de baixo custo disponíveis no mercado, como: controlar as funções da casa com uso de aplicativos, ou com a voz e, até automaticamente. Grandes coisas em automação podem ser feitas, ligando o arduino com módulo ethernet, que transforma a pequena placa em um dispositivo conectado à Internet, capaz de controlar luz, TV, máquinas de café – praticamente qualquer dispositivo eletrônico, utilizando uma interface online.
Vejamos três noções básicas de como fazer: comandos com voz, comandos usando smartphone e, comandos via bluetooth...
ATENÇÃO: os projeto usam ligação direta na rede elétrica... faça as conexões de forma adequada para evitar CHOQUE ELÉTRICO e INCÊNDIO.
COMANDO POR VOZ:
Assistindo uma cena do filme Homem de Ferro, impressiona ver a interação de Tony Stark rodeado de tecnologias que tornam a vida mais prática e fácil. Ter a ajuda de um super computador em casa (JARVIS) que faz uso de uma mega inteligencia artificial, respondendo aos comandos de voz do patrão, nos fazem pensar: quando teremos uma tecnologia assim à nossa disposição?
Mesmo distante da ficção, existe no mercado da domótica que faz a vida ser mais pratica. Que tal um sistema futurístico que obedece comando de voz? Existe no mercado um módulo para arduino que reconhece a voz, mas faremos aqui queremos fazer o sistema, com comando via bluetooth e um aplicativo para sistema android AMR_Voice.
Para construí-lo, além da placa Arduíno UNO Rev.3(ou similar) é necessário os seguintes equipamentos: 5 leds de cores variadas (simular acionamentos diferentes identificados por cores diferentes); Resistores para acionar os Leds (220 ohms); Resistores que divide tensão 1.5k e 2.2k; Módulo bluetooth HC-06; Protoboard; cabos jumpers.
Para a ligação do esquema elétrico e integração entre android, arduino e bluetooth, é necessário seguir o esquema neste site. O nível de sinal usado no bluetooth as vezes trabalha com 3V, sendo necessário para garantir a integridade do componente, um divisor de tensão com dois resistores ligados ao pino Rx do bluetooth. Para alterar qualquer comando, no código ele será entendido por "*<<comando>>", onde a descrição do comando deve ser exatamente igual a fala do usuário. Veja os códigos e as instruções nos sites 1 ou 2 e, nos vídeos 1 ou 2.
TV-BOX CASEIRO COM RASPBERRY
O Chromecast da Google é um dispositivo de streaming de áudio e vídeo popular, que se conecta a uma porta HDMI e é controlado por PC ou Móvel. O processo de envio é simples com o clique de um botão em aplicativos compatíveis. Você pode criar um dispositivo que faça algo semelhante usando um Raspberry Pi.
Em primeiro lugar, comece instalando o Raspicast em seu dispositivo Android. Este aplicativo gratuito é aquele que permite conectar ao seu Raspberry Pi e transmitir dados a ele. Você encontrará o Raspicast na loja de aplicativos do Google Play. Infelizmente, não há alternativa confiável para este aplicativo para iPhone. É importante observar que o telefone Android e o Raspberry Pi devem estar conectados à mesma rede para isso.
Você não pode, por exemplo, transmitir vídeo de seu telefone para a TV se estiver sentado no ônibus. Se você estiver tentando compartilhar um vídeo com alguém sentado em casa, basta enviar uma mensagem com o link do vídeo! Configuração Raspbian para enviar streaming media Com o aplicativo instalado, volte sua atenção para o Raspberry Pi. O dispositivo já deve estar conectado à TV via HDMI e ligado.
VÁRIOS EQUIPAMENTOS COM APLICATIVO:
O usuário terá interação com todos os dispositivos da residência que estão ligados na placa arduino, através de uma conexão estabelecida entre o roteador sem fio e o aplicativo do celular, que permite controle a distância com uso de aplicativo para o sistema Android, com interface simples para que o usuário leigo possa controlar os seguintes aparelhos da casa: lâmpada, termômetro, feixe de laser e, sensor de temperatura. As ligações dos componentes foram feitas com fios elétricos finos ligados a uma placa protoboard e ao controlador arduino, em alguns componentes foi necessário usar solda para uma conexão mais forte. Oaplicativo envia as operações ao roteador wifi, que são processadas no arduino, assim ativando/desativando os atuadores e sensores ligados a ele.
Para o projeto são usados diversos componentes: placa Arduino Mega 2560 (baseada no ATMega2560), placa Ethernet Shield (conexão à uma rede local TCP e UDP via cabo RJ45, baseado no chip Wiznet W5100 ethernet), módulo de identificação por Rádio Frequência de 125 KHz (RFID baseado no chip Philips MFRC522 voltagem de 3.3V), Rele Shield (controla dispositivos de alta tensão), relé ligado a dois circuitos elétricos ou com bobina (comutação de contatos elétricos para ligar/desligar dispositivos), Sensor de temperatura de precisão LM35 (com saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento em que for alimentado por uma tensão de 4-20V dc e GND), sensor de luminosidade LDR (resistor que varia conforme a intensidade da luz percebida), raio laser (partículas de luz concentradas emitidas em forma de um feixe contínuo), visor LCD (módulo com tela de cristal liquido de 16 colunas por 2 linhas de 5 V, usa o chipset ST7066/HD4478 de interface paralela), multímetro (verificar dos contatos). Veja todos os detalhes do projeto e os código fonte do aplicativo e do arduino aqui.
COMANDOS POR BLUETOOTH:
Podemos controlar facilmente o arduino via bluetooth ou internet usando o aplicativo Blynk no smartphone. O Blynk é uma excelente ferramenta para criar um projeto de Internet nas Coisas (IoT) de forma rápida, pois tem um sistema com funções pré-definidas, bastando arrastar e soltar no layout de acordo com sua preferência e funciona com mais de 400 tipos de placas controladoras. Usando um sistema de "créditos de energia", que você utiliza conforme adiciona funções ao seu projeto. Na ligação do módulo bluetooth HC-05 no arduino Uno usaremos a comunicação serial nos pinos 4 e 5 (com um conversor de nível lógico, pois os pinos do bluetooth trabalham com nível de sinal de 3.3V e o arduino com 5V) e os pinos 6 e 7 para conexão de 2 leds que serão ligados/desligados. Por fim, para configurar no blink os botões de comando e carregar no arduino, veja o guia completo neste site. Confira a seguir algumas idéias de projetos para automação residencial construídas com a plataforma arduino:
ABRIR PORTA COM CARTÃO:
Que tal substituir a velha chave, destrancando a porta de maneira rápida sem usa-las. Com um Arduino e um Kit RFID RC522 (Leitor RFID, chaveiro e cartão), que identifica um código automaticamente usando sinais de rádio, sendo necessário somente passar um cartão ou chaveiro com código de barras em frente do leitor RFID para liberar a fechadura eletrônica da porta. O cadastro dos cartões ou tags previamente autorizados a ter passagem, são configurados e salvos diretamente no arduino, que compara as informações, bem como gerenciamento da leitura e comando para abertura da porta através do acionamento de um relé.
Para projetar o sistema será necessário além do arduino: kit RFID RC522;relé; display 16×2; fechadura elétrica, e; jumpers.Esse tipo de automação residencial não se limita a utilização em portas, podendo ser aplicada em portões, gavetas, armários e tudo mais que você possa imaginar.
ABRIR PORTA AUTOMATICAMENTE:
Construir um protótipo de uma porta inteligente de uma loja usando sensor ultra sônico. A lógica é simples, o sensor verifica a distancia de uma pessoa até a porta, se essa distancia for igual a um determinado valor especificado o servo motor é acionado fazendo com que a porta se abra e junto liga o led, então após alguns segundo é verificado novamente a distancia, se foi maior que o valor estipulado o servo motor é acionado novamente fechando a porta e o led apaga.
São usados os seguinte equipamentos: Servo Motor (3 fios ligados no arduino, pino terra (GND), pino 5 volts, pino digital 9), Sensor Ultrasônico (4 pinos ligados ao arduino, pino 5 volt, pino digital 12, pino digital 13, pino terra), LED (2 pinos, ligado ao resistor regulador de tensão no pino digital 10 e ligado aoterra GND). Confira as instruções completas aqui e aqui.
MODERNO BICHO DE PELÚCIA:
Uma ideia inusitada, dar mais vida e funções a um brinquedo de pelúcia. a ideia inicial foi transformar em um controle de ar-condicionado, opera o aparelho após verificar a temperatura do ambiente de forma automática (liga/desliga).
Isso é possível usando o projeto SnappyDroid, opera com uma placa compacta NodeMCU v2, com conectividade através de wifi, criando um dispositivo compatível com a filosofia do IoT (Internet nas Coisas). A pelúcia tem sensores de temperatura e umidade, dando a capacidade de saber se o eletrodoméstico deve ser ligado ou não, ação que ele realiza através do infravermelho, igual a um controle remoto convencional. Acompanhado de uma bateria de 6.800 mAh de 12V, para autonomia de vários dias, e um display LCD para exibir informações e mensagens amigáveis.
Futuramente será adicionado um microfone KY-038, que tornará possível ligar o mascote com o bater de palmas e, também formas de dar movimento. Para ver o guia completo com codigo entre neste site.
CINEMA EM CASA:
Que tal assistir um filme sem preocupar-se com a iluminação, celular e comida? a empresa Netflix além de ser um serviço de streaming, apresentou uma engenhosa caixa com um botão (switch) que faz maravilhas pelo conforto. Quando pressionado, o botão “The Switch Netflix” prepara o ambiente para iniciar a sessão, sendo capaz de diminuir a iluminação das lampadas, ativar o modo silencioso no smartphone, ligar a tv e, ativar o Netflix. Você pode até mesmo programar para encomendar uma comida.
O switch é um dispositivo simples, compatível com arduino e com módulo wifi. A pequena caixa contém uma bateria de lítio, alguns LEDs e um infravermelho, responsável por fazer o trabalho do controle remoto, que inicia o app do serviço na TV inteligente.
SOM COM CARTÃO DE MEMÓRIA:
Este é um projeto Arduino simples e divertido que ajuda a construir em 15 minutos - um leitor de cartão de memória que toca áudio wave (tipo .wav). Ele consiste em um alto-falante, um transistor que faz a amplificação e um adaptador micro-SD para entrada de um cartão micro-SD que contém os áudios. O Arduino lê os áudios wav do cartão micro-SD e envia um sinal através ao pino digital 9 ao alto-falante. Permitindo que o alto-falante reproduza a música. Os arquivos wav possuem uma pequena limitação na reprodução de áudio, devido um transistor ser usado como um amplificador, não pode ler arquivos áudios complexos. Recomendamos que converta para o seguinte formato: 16.000 Hz, canal mono e, 8 Bits. Para construção do projeto, além da placa Arduino Uno (ou similar) serão necessários as seguintes peças: Adaptador Micro-SD, speaker 8-ohm, Mini breadboard, Transistor BC 546b NPN, Resistor 7k, Jumpers male-to-male. O circuito elétrico será montado assim: MOSI no pino 11 do arduino, MISO no pino 12, CLK no pino 13, CS - depende do módulo do cartão SD, Pino 4 é usado para consistência com o código do arduino. Confira as instruções o código completo aqui ou no vídeo.
TEMPERATURA DA PISCINA:
Graças o uso combinado do arduino e raspberry é possível usar o sistema da Microsoft Azure em um sistema de controle de temperatura da água. a piscina no verão.
O monitoramento da temperatura da água e da temperatura do ar é feito com um par de sensores à prova d'água DS18B20, conectados a um Arduino Uno R3 usando a biblioteca de Controles de Dallas e a biblioteca OneWire. Os dados de temperatura (em Celsius) são enviados para um Raspberry a cada 1 segundo em I2C, que organiza os gargalos no azure.. Veja o projeto completo e os códigos de controle aqui ou neste vídeo.
CONTROLE REMOTO DE TV:
Se deu defeito no controle remoto, não se desespere. Criaremos um controle alternativo para as funções da TV usando comandos em hexadecimais, como: volume, troca de canal e, ligar/desligar. O projeto é de fácil compreensão, se seguir o passo a passo.
Para construir o controle serão necessário os seguintes componentes: LED infravermelho emissor TIL32 (ou similar), 5 Pushes buttons, 6 Resistores de 330Ω, Protoboard, Fios jumpers. É necessário fazer o download do arquivo IRremote_Master. Confira o guia completo do código e do esquema elétrico aqui ou neste site. Também pode ver neste vídeo.
DETECTOR DE GÁS:
Se tem dificuldade para trocar o bujão de gás, com medo de explosões, se a válvula está bem aperta sem precisar usar a técnica neandertal de espuma de sabão. Para agilizar, use semicondutores junto com o Arduino, úteis na fabricação de sensores de gases, com ajuda de um sensor MQ-4 ou MQ-135.
O uso é simples, existe um pino de saída digital, positivo, negativo e de saída analógica. Essa saída analógica varia entre 0 volt e 5 volts, reconhecendo concentrações de gases entre o mínimo detectável e o suficiente para saturar o detector. Os valores são convertidos pelo Arduino, que retorna um número entre 0 e 1.023. O sensor MQ-4 e o buzzer são ligados no arduino via saída analógica, também uso de LEDs verde e vermelho ligados em série. Os negativos são ligados ao barramento negativo da protoboard, que é conectada ao negativo do Arduino. Confira as instruçõescompletas aqui ou aqui.
DICA: Se você tem gente com Alzheimer em casa, ajudará a detectar se eles esqueceram o gás aberto na hora de fazer o café.
AQUECEDOR DE ALIMENTOS:
Que tal preparar alimentos sem precisar reparar o fogão/forno. Na culinária tradicional, a fonte de calor (fogo ou eletricidade) estão em uma temperatura muito mais acima do ponto de cozimento da comida. Assim, quando você for abrir a porta para a visita, talvez na volta a comida se transforme em uma pedra de carvão.
A técnica de cozimento que se encaixa com a automação é a de cozimento a vácuo (em francês “sous vide”), que consiste em selar o alimento junto com os temperos em uma bolsa plástica e fazer o cozimento da comida usando o calor da água, em temperatura baixa e controlada. Nessa técnica a temperatura será controlada pelo arduino com o algoritmo proporcional-integral-derivativo (PID) que reconhece os sensores de temperatura, garantindo que o ponto estará sempre perfeito (nunca cru e nunca queimado).
Para fazer o seu próprio sous-vide (tipo uma costela cozida à 68º por 36 horas), é necessária uma panela elétrica. É ela quem vai aquecer a água para o cozimento, com ajuda de através de um termistor, um tipo de termômetro que informará ao arduino que a água está no ponto, através da variação na sua resistência, ligando e desligando a panela elétrica, o aparelho consegue manter a constância necessária no preparo. Para construir o controlador, além do Arduino UNO precisará dos seguintes equipamentos: Proto Shield ouWing Shield; RGB LCD Shield (display positivo ounegativo); interruptor de força; sensor de temperatura DS18B20 (altas temperaturas) ou DS18B20 Waterproof (abaixo de 90º C); tubos de calor Food Grade; cabo de extensão Servo; conector de fio de energia JST In-Line (masculino e feminino), e; tubos enrole. Confira as instruções completasaqui ou aqui.
MICROÔNDAS COM YOUTUBE:
Quando esquenta algo congelado, como massas ou carnes, o tempo médio desses alimentos no micro-ondas pode passar de 10 minutos. E caso acompanhe o aquecimento da comida ao lado do aparelho, não há muito o que fazer além de observar o jantar girar dentro do forno.
Pensando nesses minutos de tédio, um grupo de estudantes da Universidade da Pensilvânia desenvolveu o uWave, um micro-ondas que reproduz vídeos do YouTube no eletrodoméstico de acordo com o tempo de espera. Foi acoplado no aparelho um tablet no visor para exibir os clipes, um arduino que ler o contador e, um chip Ethernet que permite a conexão entre a placa e o servidor que recebe a informação. Então seleciona um vídeo na internet que dure o tempo aproximado do contador.
O ponto negativo? Não há como saber se o alimento está sendo aquecido corretamente – mas nada que um vídeo bacana não compense. Confira as instruções completas aqui.
CAFÉ COM TUITER:
Imagine ter o café quentinho e pronto no momento exato da manhã ao acordar ou quando chegar no trabalho. Este projeto permite que você envie uma mensagem tweet com uma hashtag específica (por exemplo “#querocafe”) para uma cafeteira que iniciará o preparo da bebida. Chamado de Tweet-a-Pot, o projeto precisa de quatro componentes: cafeteira elétrica; placa Arduino (qualquer modelo); computador, e; chave controlada PowerSwitch Tail II. Esta é apenas uma pequena extensão elétrica com um interruptor, ativado por um sinal elétrico externo, onde uma ponta ligará na tomada e a outra no eletrodoméstico que irá controlar (ligar/desligar).
A lógica de funcionamento é simples: um pequeno programa escrito na linguagem de programação python, executado no computador, que consulta regularmente as atualizações do usuário no tuiter, procurando pela mensagem gatilho com a hashtag (por exemplo “#querocafe”). Toda vez que encontrar a mensagem, o programa avisa o Arduino conectado na cafeteira, que envia o sinal ao PowerSwitch para ligar a cafeteira. Assim em alguns minutos o café estará prontinho e gostoso. Confira as instruções completasaqui.
ALIMENTADOR DE PETS:
Os Pets são nossos parceiros na casa (gatos/cães), precisam de cuidados especiais, principalmente uma alimentação balanceada e nutritiva na hora certa. Mas, como controlar essa medida em intervalos definidos entre as refeições se você trabalha e fica fora de casa o dia todo? Excesso de alimento não faz bem ao animal, deixar a tigela transbordando de ração de manhã e esquecer-se durante o resto do dia não é uma boa solução. Nada melhor que a automação residencial para solucionar esse impasse e proporcional um hábito saudável que irá influenciar na saúde do pet. Com um alimentador conectado à Internet, este se tornará autônomo sendo acionado em horários programados, e também poderá enviar comandos para o Arduino do alimentar no momento correto, utilizando um RTC (Módulo Relógio de Tempo Real)conectado ao sistema microcontrolador.
Eficiente e simples, o alimentador fica fixo em um local já abastecido com ração, onde uma pá presa em um motor é responsável por dosar a quantia de alimento, acionado pelo Arduino conforme programação prévia, de forma a servir mais ou menos, possuindo ainda um sistema de buzzer para avisar o pet que é hora de comer.
Esqueça interruptores, usando um sistema com Arduino você pode controlar as luzes da casa através do seu smartphone (acender/apagar). Irá precisar de um smartphone com sistema Android, um Ethernet Shield e de um roteador WiFi para montar este projeto. Funciona assim:
Um programa instalado em seu celular Android que está conectado ao WiFi de sua casa (desculpem, galera do iPhone) conecta-se a um pequeno webserver que está rodando dentro do Arduino. O Arduino, por sua vez, está conectado a rede através do Shield Ethernet e possui um sketch que implementa um servidor web bem simples que recebe comandos passados como parâmetros na URL da requisição. Cada comando liga ou desliga os LEDs que estão ligados às saídas do Arduino.
Assim, ao acionar os botões no app que está rodando no celular, o app envia requisições para o webserver que roda no Arduino através da rede com parâmetros que indicam a ação a ser realizada.
O projeto original controla alguns LEDs, mas você pode modificar o circuito para utilizar alguns relês e então controlar cargas de alta potência como alguns circuitos de iluminação de sua casa. Uma das maneiras mais legais de desenvolver suas habilidades é fazendo este tipo de modificação em projetos que você já sabe como funcionam. Veja detalhes do projeto e os código fonte do aplicativo e do Arduino no instructables ou no aureside. Mas se deseja controlar usando a internet veja este projeto.
CHUVEIRO INTELIGENTE:
Pensando na sustentabilidade, controlaremos automaticamente a temperatura e a quantidade de água que sai de um chuveiro elétrico (vazão) trazendo conforto para o usuário. Para montar o controlador e chuveiro, além do arduino uno, é necessário os seguintes componentes: 1 relé de estado sólido (amplifica o sinal do PWM, arduino tem saída de 5 Volts DC e a alimentação do chuveiro é 110 Volts AC); sensor de temperatura; medidor de vazão; válvula gaveta (controle da vazão); motor elétrico; potenciômetros; tela de LCD; 2 relés de 2 contatos 5 volts (amplificadores e alteradores de polaridade do motor para a abertura e fechamento da válvula); alimentação 9 Volts DC; protoboard e cabos;
Também foi necessário fabricar duas peças: transmissor entre a do motor e válvula, e; suporte do motor. O chuveiro é um convencional com 4 estágio de temperatura, de 4.800 Watts, 110 Volts AC e 40
Amperes de corrente. O motor também gira nos sentidos horário e anti-horário, que faz a abertura e fechamento da válvula controlando a vazão. Através de dois relés e uma alimentação DC externa. Nesse projeto, o sensor NTC funciona como uma resistência variável com a
temperatura, ligado na entrada analógica do arduino e também acoplado na saída do chuveiro em contato direto com a água, trabalhando com o algoritmo controlador PID (Proporcional Integral e Derivativo) que diminui o erro da diferença entre o valor medido e o
valor desejado. O controle da temperatura é através de PWM (Pulse Width Modulation, em português, modulação por largura de pulso) modificando a tensão da resistência. Um
termopar foi instalado dentro do chuveiro 110 Volts AC, um medidor de vazão no cano para auxiliar na medição da temperatura e vazão. O controle é
feito por arduino com uma
tela LCD com botões de seleção de temperatura e vazão. Bem simples e prático
para o usuário. Veja as instruções detalhadas e o código de programação do arduino aqui.
DESPERTADOR COM GOOGLE AGENDA:
O Smart Alarm Clock é um despertador que se programa sozinho de acordo com os compromissos que estão na conta do Google (calendário e gmail). Antes de começar a parte física (hardware), é necessário se inscrever no site temboo, para se comunicar com o calendário e o correio, uma plataforma que simplifica o acesso a muitos serviços online com ótimo suporte no Arduino Yún.
Arduino Yún ou Arduino Leonardo, são especiais com dois processadores, que executam uma versão especial do Linux conectado à Internet via wifi ou rede ethernet com RJ45.Veja as instruções detalhadas aqui ou neste vídeo. Faça o download do código do projeto aqui.
DETECTOR DE BATIDAS:
proposta inovadora para as antigas brincadeiras. Se você participou de algum clubinho fechado de amigos na infância, onde só entra se souber abatida secreta. Como nos velhos tempos, esse protótipo identifica um padrão pré-programado de batidas na porta, que abrirá fizer a batida correta. É uma ótima maneira de manter a segurança do próprio quarto, usando apenas um arduino, sensor piezo e, um motorzinho DC. Veja aqui como fazer.
AMARRADOR AUTOMÁTICO DE TÊNIS:
Já contou quantas vezes você estava na rua e alguém apontou para o seu cadarço desamarrado para te alertar sobre isso? Com um arduino você pode fazer seu tênis se amarrar sozinho, e o melhor: não precisará nem sair de casa para isso! Essa brincadeira deu tão certo que o inventor resolveu melhorar e lançar o produto no mercado.
CADEIRA EQUILIBRISTA:
Uma cadeira que se equilibra sozinha. A ideia é criar uma cadeira de apenas duas rodas que se equilibra sozinha e também pode se locomover, com o mínimo de esforço, igual uma cadeira de rodas elétrica. Chamado de SitWay, funciona como uma mistura de andador elétrico segway com uma cadeira de rodas. Para a realização do protótipo, foram utilizados além de 2 motores de alto torque (24v), outros equipamentos: Donor electric wheelchair, Arduino Uno, Arduino Proto-shield, 5 degrees of freedom IMU, Sabertooth 2X25, 2 surface mount LED's, 2 Momentary contact switch's (trim), 2 micro switches for Steering Radio, Single pole single throw power switch, 13X20X1/4" plate for base, 1/2" steel tubing for seat frame, Vinyl and foam for seat, Asst hook up wire, One can spray paint. Guarde os motores e as rodas com conectores e fiação que liga na bateria, geralmente tudo isso é apenas uma peça. A maioria das cadeiras de rodas tem dois rodízios de direção e dois de estabilidade, guarde as duas rodas de estabilidade para usar no período de treinamento.Guarde a caixa da bateria e a tampa. Veja no manual do projeto como fazer.
ÁRVORE DE NATAL COM LED:
O ano está passando rápido e, quando menos esperarmos, o Natal chegará. A proposta de criar uma árvore com LED a partir de um arduino é ótima para unir a família inteira na espera dessa data especial. Além disso, você pode optar por usar um buzzer que toque músicas comemorativas para a invenção ficar completa.
LAVAGEM DE ROUPA:
Implementar uma máquina de lavagem de roupa contendo as seguintes funções básicas: encher; bater, e; esvaziar, mas usando uma máquina de lavar, com as funções secundárias de: molho; enxague, e; centrifugação. Controlando a abertura, o nível da água e o fechamento de entrada de água com sensor de pressão.
O ciclo de funcionamento da máquina ocorre na seguinte sequencia: enchimento dágua; entra em modo molho; faz uma lavagem longa; esvazia o tambor; enche novamente; bate rápido para o enxague; esvazia novamente, e por fim; centrifuga. Devemos nos preocupar também que o motor faz a rotação na lavagem em ambos os sentidos, com controle de velocidade de rotação para centrifugar a roupa. As máquinas de lavar com secador de roupa utilizam ar quente para secar a roupa, proveniente de fora da maquina, onde é aquecido em uma resistência elétrica, então o tambor circula a
roupa para que o ar aquecido evapore a água da roupa. Com repetidas ligada e
desligada para evitar temperaturas elevadas.
Para criação do projeto foram usados vários equipamentos: Arduino Uno REV3; Rele montado; 08 LEDs 3MMdifusos de cada tipo (AM, VD, VM); LED RGB; 4 terminais; LED TX/RX; 10 resistores de cada tipo (330R, 1K, 10K, 100K); 5 capacitor cerâmico 100nF/50V; 2 capacitor eletrolitico de cada tipo (10uF/25V, 100uF/25V); 1 CI CD4511 PDIP-16; 2 transistor de cada tipo (BC337-25 TO-92, BC327-25 TO-92); 8 chave tactil 6X6X4,3mm; LCD 16x2 HD44780; display 7 segmetos catodo comum; potenciometro linear 10k; buzzer contínuo 5VDC; sensor LM35 de temperatura TO-92; sensor LDR 5mm; sensor elemento piezo elétrico; servo motor 9g; protobord 840P MSB-100; 25 jumper MM; cabo USB-A M x USB-B M 1,1/2,0 1,8M PT. Veja no manual do projeto como fazer.
ESTUFA AUTÔNOMA E REGAGEM:
Ficará um mês viajando de férias, mas espera que as plantas não morram de sede. Com este projeto é possível programar o arduino para regar as plantas no período que desejar. Ou melhor ainda, além de molhar pode também controlar o nível de iluminação e temperatura que os vegetais recebem dentro de casa, ativando as luzes quando necessário.
O nome deste projeto é Garduino (gardner: jardineiro + arduino). Para construí-lo é preciso além da placa Arduino: dois relês e alguns sensores: fotoelétrico para medir a intensidade da luz, termistor para a temperatura e, prego galvanizado para checar a umidade do solo. Montando o circuito e ligando os relês, que controlam a bomba dágua e lâmpadas, o sistema decidirá em quais situações as plantas precisam de mais água ou mais luz. Veja na página do projeto como fazer.
RELÓGIO ESCRITOR:
Um projeto fácil e legal para quem quer começar a trabalhar com servo motores. Chamado de PlotClock é um relógio que escreve o tempo de minuto em minuto em uma folha de papel, com uso de uma caneta com a ajuda de 3 servos motores e um Arduino.
Para criação do projeto foram usados poucos equipamentos: Laser cutter ou impressora 3D, Arduino uno, 3 servos, dry wipe pen, M3 nuts, bolts, thread tap, Tower Pro 9g servos, WB SL Drywipe, bullet tip, Adaptador personalizado de servo. Veja como fazer aqui.
ILUMINAÇÃO CONTROLADA POR VOZ:
Que tal um sistema que reconhece a voz, para controlar a iluminação da casa. Isto também é possível!
O Arduino tem dificuldade para fazer reconhecimento de voz, para isto existem os shields/módulos. Neste caso o shield EasyVR, que adiciona capacidades de reconhecimento de comandos de voz de forma simples e divertida.
Também são necessário alguns programas: EasyVR Commander e Sensory QuickSynthesis (Windows para gravação de comando de voz na EasyVR (sound table); Arduino Libraries; EasyVR Protocol Header; Editor de áudio para criar os sons emitidos no alto falante da EasyVR. A Montagem é simples pois não exigem muitos. Veja como fazer aqui ou odelot ou usp ou neste vídeo.
ROBÔ ASPIRADOR:
Um robô aspirador de casa. Embora não seja tão bonito quanto os robôs comerciais ou dos desenhos, pode fazer com que o aspirador não entupa e aprenda a desviar dos objetos.
Para montagem do projeto Vacuum Cleaner além da placa arduino, é necessário: bateria de lítio, turbofan e, rodas de um drone simples. Veja como fazer neste vídeo.
Para facilitar, se tiver dinheiro pode adquirir o robô aspirador Roomba Create2 série 660 e controla-lo via bluetooth. Create2 é uma forte e acessível plataforma para o desenvolvimento de projetos na área da robótica, com 2 motores DC independentes.
Para construir o sistema, é preciso além da placa Arduino UNO e oiRobot Roomba: módulo Bluetooth HC-06; Botão Push0Button; Protobard, e; cabos de conexão. Para começar, conecte o Arduino na porta serial do Roomba, para comandar os motores, LEDs e som, através de um aplicativo Android via bluetooth. “MJRoBot BT Remote Control”, um aplicativo genérico para controle de robôs móveis. Também deve programar o arduino para se comunicar com o robô Create2, use o código Roomba_BT_Ctrl.
BANHEIRO OCUPADO:
Se precisa dividir um apartamento com estranhos, ou for um defensor de não ser incomodado em seu templo sagrado. Veja o Bathroom Occupancy, sistema que trabalha com um LED indicativo, informando quando o banheiro está livre ou ocupado, para não deixar ninguém tentar novamente abrir a porta durante seu serviço. Para construí-lo, é preciso além da placa Arduino Yún, com comunicação wifi: XBee V1 rádio para comunicação entre os microcontroladores; Arduino Fio com bateria LiPo para conectar ao rádio; Interruptores reed genéricos com ímãs para sensores da porta. Através dos sensores, com um Arduino Yún e uma conexão Wi-Fi, você conseguirá este desafio. Sendo necessário dois microcontroladores para monitorar e relatar o status do banheiro. Um ficará próximo do banheiro, usando os sensores da porta, para detectar se estava fechada ou aberta. O outro microcontrolador ficará em uma área visível para todos no escritório/apartamento, ligado a um LED que indicará o status das portas do banheiro. Se a distância entre eles for longa, irão comunicar-se por rede sem fio.
ALARMES PERSONALIZADOS:
Outra possibilidade de automação residencial com Arduino são os alarmes. Com sensores de presença é possível detectar intrusos e disparar avisos. Já os sensores de fumaça e calor podem identificar inícios de incêndios e, se for o caso, acionar o corpo de bombeiros local ou enviar uma mensagem para o seu celular. A realidade é que você pensar no tipo de alarme que quiser para sua casa e criá-lo você mesmo com esta plataforma e um pouco de eletrônica.
Um bom exemplo é o projeto de um alarme disparado por movimento que utiliza um destes sensores passivos de infravermelho, ou PIR – passive infrared – como são conhecidos no meio técnico. Estes sensores PIR são aqueles utilizados para acender as luzes do hall do elevador quando tem alguém por ali. Basicamente o sensor mede a quantidade de radiação infravermelha naquele ambiente. Como todo objeto que está com a temperatura acima do zero absoluto emite radiação infravermelho, quando alguém entra no hall o sensor percebe uma mudança na radiação naquele lugar e dispara o circuito para acender a lâmpada por um determinado período. No projeto em questão, a idéia é usar um destes sensores ligados a um Arduino para disparar um sinal sonoro quando uma mudança for detectada pelo sensor. Trata-se de um projeto bem simples, mas que é um bom começo para você se familiarizar com os conceitos de entradas e saídas da plataforma Arduino. Veja as instruções detalhadas aqui.
CARTEIRO ELETRÔNICO:
Mesmo quase em desuso, notificações por cartas ou cobrança de contas em papel ainda existem. Se é daqueles que não aguenta esperar para verificar na caixa de correios se há uma nova carta, ou precisa de um aviso para lembra-lo para verificar. Um projeto que liga as caixas de correio do passado com as do presente. Chamado deMailbox Phone Alert, que trabalha com arduino e GSM, pode notificá-lo por e-mail ou por mensagem sms da chegada do uma nova carta. O sistema usa um fotoresistor para detectar os níveis de luz na caixa de correio. Quando ultrapassa o limite programado, o arduino reconhece que a caixa de correio está aberta. Sendo necessário rearmar o sistema após retirar a carta. Isso garante que você não receba um texto toda vez que abrir a caixa de correio.
LUZ AUTOMÁTICA:
Como vimos o Arduino pode receber as ordens de acender ou apagar as luzes de sua casa de várias maneiras. Mas que tal pensarmos em automação de verdade e deixar que ele tome a decisão de quando acender ou apagar as luzes. Utilizando sensores que podem ser facilmente adicionados ao um projeto Arduino, podemos criar regras baseadas em alterações do ambiente para que o Arduino decida o que fazer com a iluminação.
Neste projeto podemos ver como uma simples fotocélula (um sensor de luminosidade) pode ser usado para controlar um LED. Usando esta lógica, é possível criar um sistema que acende ou apaga as luzes que você preferir, à medida que o sol vai embora.
Se você quiser saber a intensidade da luz no seu ambiente, pode usar um programa simples para medir e mostrar esta informação no seu computador com um sketch.
Se o seu sistema não está perto de uma janela ou fonte de luz natural, não se preocupe. Você pode integrar o seu projeto com um relógio astronômico. Assim, sabendo a sua posição no planeta, o sistema automatizado consegue calcular exatamente quando o Sol nasce e se põe em qualquer época do ano, reagindo de acordo! É incrível e ainda pode ser uma boa maneira de ecomomizar energia.
ASCENDER LUZ COM PALMAS:
Volte para casa, aplauda e as luzes acendem. Todo amante de Os Simpsons quer controlar as luzes da casa com palmas desde que Homer tentou, sem sucesso, acender a lâmpada da mesa de cabeceira. Chamado de Clap Switch, são necessários poucos equipamentospara criar o próprio sistema, além da placa arduino é necessário: 2 junpers digitais I/O (M-M); Relay (para a tensão de rede); placa breadboard; resistor e LED (para teste); computador, Arduino IDE Attiny (não essencial, é para compactação). Para configurar o breadboard, copie o arquivo fritzing. O valor do resistor dependerá do seu LED. Além disso, verifique a placa do microfone como a numeração de pinos. Se a placa possui saídas analógicas e digitais, certifique-se de conectar a saída. Veja instruções detalhadas aqui.
ESCADAS SEGURAS:
Quem nunca teve problemas em andar em um ambiente não iluminado? E se o caso for em escadas o problema é ainda maior. A solução é iluminar os degraus da escada quando alguém começar a subir ou a descer.
A lógica é detectar quando alguém pisa no degrau. Isto pode ser feito com um par de transmissor e receptor de infravermelho colocados no início e fim da escada. Ao pisar no primeiro degrau, a pessoa irá interromper o fluxo de luz entre o LED infravermelho e o receptor, ativando o circuito. Em seguida, ele pode acender a luz, ou uma fita de LEDs coloridos. Quando a pessoa passar pelo último degrau o circuito deve aguardar alguns segundos e desligar tudo. Nesta página você encontra instruções do projeto (hardware e software).
DOBRADOR DE ROUPAS:
Que tal ter uma pessoa desordenada ter ajudinha robotizada para dobras as roupas e ainda empilha-las. Com um controlador arduino e um robô arduino (da mesma empresa porém mais caro).
Talvez no momento do uso pareça devagar, ou a montagem da estrutura mecânica pareça demorada e desanimadora. Mas não pode negar a originalidade do sistema Garment Transporter. Veja como fazer isto neste vídeo.
CORTINA AUTOMATIZADA:
É basicamente fazer a cortina auxiliar o usuário quando a intensidade solar for muito forte, evitando o incômodo. A cortina automatizada irá funcionar através de um sensor de luminosidade que capta a luz solar, quando atingir determinada intensidade, será enviado um sinal para o arduino, programado na linguagem C, fazendo com que o motor gire no sentido horário, abrindo a cortina (quando a intensidade solar incidente for menor ou igual a mínima estipulada), ou no sentido anti-horário, fechando a cortina (intensidade luminosa maior ou igual a máxima determinada).
O processo de rotação dos motores será possível graças a duas interfaces de potência, que farão com que o motor inverta ou não a polaridade, tornando assim possível que ele gire nos dois sentidos. Para criar o próprio sistema, são necessários os seguintes equipamentos além da placa arduino: Motor DC- 3volts; Duas interfaces de potência; Duas hastes inox de fixação; Chapa de fundo inox; Base de madeira; Cilindro, e; Sensor de Luminosidade.
Na parte mecânica use a chapa de madeira, duas hastes de fixação e, um fundo de inox para dar corpo ao projeto. Use também um cilindro de papelão preso nas hastes de alumínio, prenda o motor em uma das pontas do cilindro, para que gire abrindo e fechando a cortina corretamente. Na parte elétrica, é necessário ligar ao arduino os motores as interfaces de potência e o sensor de luminosidade, para agirem em conjunto, fazendo assim com que o motor gire no sentido certo. Veja instruções detalhadas aqui. Mas se deseja abrir com comando de voz, precisará de um Arduino Uno, 3 hobby servos e, um módulo SmartThings. que será controlado com o dispositivo Amazon Echo e Alexa que virá no kit. Veja o projeto completo aqui.
COQUETELEIRA AUTOMÁTICA:
Quer preparar um drinks e coquetéis bacanas, mas não sabe nem por onde começar. Este projeto irá ensinar, passo a passo, como misturar as bebidas perfeitamente. Para fazer o seu, será necessário além do arduino: um smartphone Android e uma balança digital de precisão, tipo de cozinha.
O funcionamento é bem inteligente, o arduino é usado como ponte bluetooth entre a balança digital e o smartphone. Monitorando diretamente o peso na balança, o aplicativo conduz o usuário no preparo, analisando a quantidade ideal de cada ingrediente. Sendo bem fácil indicar se você já colocou o suficiente.
A tarefa de escolher a garrafa certa e misturar o drink fica por conta do usuário, sendo comprometida a precisão após tomar alguns doses. uma maneira muito legal de aprender umas receitas legais e ainda aprender sobre comunicação de dados bluetooth de Arduino no processo. Veja instruções completas no site daadafruit.
IORGUTEIRA ELÉTRICA:
As vezes erramos no preparo de um iogurte, quando a preguiça é grande, ou por falta de paciência. Então, para obter melhor controle sobre o processo de fermentação, faremos um acessório de termostato para controlar a temperatura.
A maioria dos fabricadores elétrico de iogurte só incuba; o aquecimento do leite ainda precisa ser feito no fogão. Para agilizar o processo usaremos o arduino com design de circuitos eletrônicos em fritzing (ferramenta de layout de circuito que permite os usuários documentarem e compartilharem projetos).
Eu plugo a panela em um relé, que é conectado à tomada da parede, que controla quando a energia é fornecida. Este é ligado e desligado por um arduino, com a ajuda de um termistor colocado dentro da panela (um resistor à prova dágua sensível à temperatura) ligado a um circuito divisor de tensão que mede indiretamente a resistência do termistor. Coloque os potes de iogurte em um banho maria dentro da panela para aquecer.
O código executado no Arduino (equação do termistor de Steinhart-Hart para traduzir a resistência do termistor em temperatura) reconhece a temperatura dentro da panela, em uma faixa entre 38°C e 85°C), decide se a panela deve permanecer ligada ou desligada, se a temperatura estiver abaixo ou acima da temperatura desejada, mudando também o relé.
MONITOR DE CONSUMO:
A necessidade de encontrar algo barato para manter sob controle o consumo de energia da casa e, ao mesmo tempo, monitorar a produção do sistema fotovoltaico (energia solar) de 5 kW com um inversor Aurora Power One de dois rastreadores. Existem vários sistemas prontos para coleta de dados, desde aqueles que usam o sistema de contador de pulsos conectado diretamente ao contador da operadora, alguns são ligados diretamente às fases do sistema elétrico, até aqueles que usam grampos de corrente. Caso os medidores de suprimento e troca estejam em lugares distantes, para não modificar nada, usamos o sistema de grampos. No quadro elétrico eu tenho a fase que me vem do contador de suprimentos e a fase que vem e vai diretamente para o inversor. O projeto Open Energy Monitor explica como monitorar usando componentes pré-montados e também como construir um. Com o arduino UNO e escudo online para conectar na rede. Infelizmente o arduino não tem um relógio RTC, então para ter a data e hora sincronizadas é usado o Servidor NTP online. Para fazer a interface do sistema foi usado o servidor web arduino para expor os dados adquiridos no controlador através de chamadas JSON. Por uma questão estética, recomendo usar o kit EmonTx Shield SMT no monitor. Kit inclui duas pinças, grampo amperométrico, sendo necessário um adicional para ler dois corrigidos (Prodotta e Consumata), recomendado uso de fonte de 9V AC para obter dados de leitura mais precisos. Veja as instruções completas e códigos no site: parte 1, parte 2 ou nestes artigo 1 ou 2 ou no blog.
MONITOR DE PORTA ABERTA:
Em alguns dias, passamos muito tempo na cozinha preparando refeições ou limpando. Que tal uma ajuda para monitorar a geladeira e também economizar energia? Este enviará uma mensagem para o celular caso alguém esqueça a porta da geladeira aberta. O projeto usa um Arduino Pro Mini com dois sensores de temperatura e, um transceptor NRF24L01. Os sensores de temperatura são colocados tanto na zona do freezer quanto na área do refrigerador, completando o circuito quando as portas estão fechadas. Então, se uma das duas portas, o freezer ou a geladeira, estiver entreaberta, um alerta será enviado para o celular e também para um e-mail, com o uso da biblioteca MySensors, um sistema de código aberto para o Arduino focado na Internet das Coisas. Para construir o projeto, além do arduino Pro Mini (3.3v) são usado os seguintes materiais: 4.7 uf Capacitor - Assorted Capacitors, rádio NRF24L01+. 2x DS18B20 sensores Dallas, Copper Tape, Female Dupont Cables, Cabo de rede Cat5/6, Cabo USB cable, antigo carregador de celular. Veja o projeto completo com os códigos aqui.
PLACAS SEGUIDORAS DE LUZ
Este sistema que faz uma placa fotovoltaica seguir o sol, usando um seguintes equipamento: Arduíno UNO, um servo motor, 2 LDR (resistência dependente de luz) e, 2 resistências de 10 KOhm para guiar o painel solar de acordo com a direção da energia solar.
Um seguidor solar caseiro automático de forma fácil. Usaremos um servo motor que roda 180° de amplitude (roda 90° para cada lado), controlado eletronicamente por um arduino através do fio amarelo do motor conectado ao pin 9. Veja as instruções completas e códigos aqui ou neste artigo.
MINI JUKEBOX:
Para construir uma pequena máquina tocadora de música com materiais baratos e simples, usaremos o arduino, um sensor leitor RFID e, tags RFID. Essa pequeno projeto fará volta aos “tempos áureos” da música onde as jukebox faziam sucesso, quando selecionava sua música e curtia o som.
Basicamente o módulo leitor RFID cria um campo eletromagnético em volta dele – quando esse campo rebate em uma antena RFID/botão que está associada a um tema musical – rock, soul, ou blues. A antena envia um sinal (código único) de volta, que é processado na placa arduino com a biblioteca pygame (programação Python). Assim uma música do estilo é selecionada aleatoriamente (no caso, três de cada) no computador. As músicas são tocadas no formato de áudio OGG. O tutorial completo você encontra aqui, veja também o vídeo. Veja o desenho para montar a jukebox aqui.
OBSERVAÇÕES:
1. PROGRAMAÇÃO: o software para a programação do microcontrolador é baseado em C/C++ (baseado em Wiring), e o ambiente de desenvolvimento é baseado em “Processing”, ambos open-source.
2. SUBSTITUIÇÃO: pode-se substituir qualquer componente por outro, sendo apenas sugestões, vai depender da vontade e possibilidades de quem fará a instalação e programação.
3. COMPRA: Recomendo a compra do arduino, componentes eletrônicos e, ferramentas na FilipeFlop, ótimos preços.
Como podemos ver, as possibilidades são limitadas apenas à sua imaginação! Mesmo itens tão banais quanto lâmpadas, tornam-se infinitamente interessantes quando controlados por um arduino ou conectados a rede. Essas foram algumas ideias de projetos com arduino para você começar a se inspirar! Conseguiu pensar em algo diferente e criativo depois desse artigo? Compartilhe este post com os seus amigos e convide-os a pensar fora da caixa com você também!
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