Automação Residencial – Bebedouro Automático

Mais uma aplicação para você que curte automação, temos neste tutorial um bebedouro automático capaz de encher um copo por completo, através de sensores que captam a presença do copo e o microcontrolador que controla toda ação.

 

Montando o projeto

Para o desenvolvimento do nosso projeto será necessária uma placa de desenvolvimento Arduino Uno. O Arduino irá controlar os sinais vindos do Sensor Ultrassónico HC- SR04 que por sua vez determinará a ativação da Bomba D’agua 127V por um Módulo Relé 1 Canal 5v.

 

Abaixo temos o esboço do circuito básico para o funcionamento do nosso microcontrolador:

Componentes Utilizados:

Arduino Uno

Módulo Relé 1 Canal 5v

Sensor Ultrassónico HC- SR04

Bomba D’agua 127V

 

 

 

 

 

 
 
 
 

Não utilizaremos protoboard neste projeto, portanto vamos conectar o Sensor Ultrassónico diretamente na placa Arduino Uno, determinamos no código o Pino 11 em constante nível Alto para simular o VCC do Sensor.

O Modulo Relé é alimentado pelos mesmos 5V fornecido pelo Arduino e seu sinal para ativação será recebido pelo Pino A0.

A Bomba D’agua utilizada nesse projeto é de 127Vac, portanto siga a montagem conforme imagem anterior nos contatos do relé e em sua rede 127V.

A Bomba fica submersa e utilizamos uma mangueira para guiar a água para fora do recipiente.

 

Abaixo vemos na prática o protótipo montado:

O vídeo demonstrando o funcionamento desse projeto pode ser acessado pela página no Instagram:

Laboratório dos Fundos

https://www.instagram.com/laboratorio_dosfundos/

 

Desenvolvendo o código

Após montagem inicial, vamos para o código onde controlará todo sistema.

O Código como pode ser observado abaixo, será carregado para o microcontrolador ATMEGA328p da placa Arduino:

 

Você pode consultar, baixar, modificar e compartilhar o código deste tutorial em nosso repositório do GitHub! E lá você encontra todos os códigos já publicados aqui no blog! Venha compartilhar conhecimento com toda a comunidade maker!

 

Mergulhando no projeto

Software

 

Função Setup

 

Na função setup iremos definir as portas como entradas e saídas

 

Também, criamos o fakevcc para alimentação do Sensor Ultrassónico HC- SR04, deixando o pino em estado Alto constante

 

 

Função Loop

A função Loop inicia com a rotina padrão de leitura do sensor ultrassónico, enviado um sinal, recebendo e fazendo os cálculos e entregando em centímetros a distância do obstáculo detectado

 

Se a distancia dectada for iguak ou inferior a 20cm o sistema entra em uma contagem de 3 segundos, onde que se completar este estado durante os 3 segundos garante que o objeto é um copo.

 

Se if(count==3) , O relé é ativado por 3 segundos também, tempo que na prática comprovamos que dura para encher o copo.

No fim da ação o contador é zerado.

Após encher o copo a bomba entra no laço While onde protege caso o copo permaneça no local mesmo depois de encher e evite que transborde de água com outro enchimento.

Assim que o copo é retirado do local cheio de água que o sistema volta para o início, aguardando para o próximo enchimento.

 

Hardware

Módulo Relé 1 Canal 5v

O Módulo Relé 1 Canal 5v é composto por um relé de 5v com contatos NA /NF e um foto acoplador, afim de isolar os circuitos internos. O Relé fecha seu contato COMUM/NA quando recebe no seu pino de IN um nível de baixo LOW.

Pinagem:

– VCC: 3 – 5V

– GND: GND

– IN: Entrada Digital de Sinal

 

Sensor Ultrassónico HC- SR04

O Sensor de Distância Ultrassônico HC-SR04 é capaz de medir distâncias de 2cm a 4m com ótima precisão e baixo preço. Este módulo possui um circuito pronto com emissor e receptor acoplados.

Para começar a medição é necessário alimentar o módulo e colocar o pino Trigger em nível alto por mais de 10us. Assim o sensor emitirá uma onda sonora que ao encontrar um obstáculo rebaterá de volta em direção ao módulo, sendo que o neste tempo de emissão e recebimento do sinal o pino ECHO ficará em nível alto. Logo o calcula da distância pode ser feito de acordo com o tempo em que o pino ECHO permaneceu em nível alto após o pino Trigger ter sido colocado em nível alto.

 

Distância = [Tempo ECHO em nível alto * Velocidade do Som] / 2

Pinagem:

1 -VCC 2- TRIGGER 3 – ECHO 4 – GND

 

Bomba D’agua 127V

 

Conclusão

Por esse projeto trabalhamos e conhecemos um pouco mais sobre o sensor ultrassónico e aplicações alternativas com bombas d’agua. Essa bomba foi de um antigo aquário meu, hoje já não tenho mais, como sobrou a bomba, eu a reutilizei nesse projeto.

Talvez você também tenha uma peça elétrica/eletrônica descartada em casa que possa também ser implementada em seus projetos, pense nisso. Deixem suas sugestões e perguntas, compartilhe conhecimento!

 

Referências

Data Sheet Sensor Ultrassônico SR04

https://www.mouser.com/ds/2/813/HCSR04-1022824.pdf

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Sobre Pedro Pereira 8 artigos
Engenheiro Eletricista, Técnico em Eletrônica e Entusiasta na área de Sistemas Embarcados. https://www.instagram.com/laboratorio_dosfundos/

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