Projecto final- Concepção de um detector de resistência de isolamento com sensor de Humidade e temperatura dht11 para o uso doméstico e industrial

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Campus Universitário de Viana 
Universidade Jean Piaget de Angola 
(Criada pelo Decreto n. 44-A/01 de 6 de julho de 2001) 
 
 
 
Faculdade de Ciências e Tecnologias 
 
 
 
 
 
PROJECTO FINAL 
 
 
 
 
PROJECTO DE CONCEPÇÃO DE UM DETECTOR DE 
RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO COM SENSOR DE 
HUMIDADE E TEMPERATURA DHT11 PARA USO 
DOMÉSTICO E INDUSTRIAL 
 
 
Autor: Josefino Francisco Domingos 
Licenciatura: Engenharia Electromecânica 
Orientador: Eng.º Adilson Sam Diambo 
 
 
 
 
 
 
Viana, Agosto de 2021 
 
Campus Universitário de Viana 
Universidade Jean Piaget de Angola 
(Criada pelo Decreto n. 44-A/01 de 6 de julho de 2001) 
 
 
Faculdade de Ciências e Tecnologias 
 
 
 
 
 
PROJECTO FINAL 
 
 
PROJECTO DE CONCEPÇÃO DE UM DETECTOR DE 
RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO COM SENSOR DE 
HUMIDADE E TEMPERATURA DHT11 PARA USO 
DOMÉSTICO E INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
Estudante: Josefino Francisco Domingos 
Licenciatura: Engenharia Electromecânica
III 
 
EPÍGRAFE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
«Criatividade consiste em olhar para a mesma coisa que todos, mas pensar em algo 
diferente». 
 Albert Szent Gyorgyi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV 
 
DEDICATÓRIA 
Dedico à minha querida e amada mãe Isabel António, à minha querida esposa Yara 
Domingos aos meus filhos Emily e Mayer bem como aos meus irmãos, por estarem sempre 
presentes na minha vida durante todo esse tempo, nos bons e maus momentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradeço primeiramente a meu Deus Jeová por ser um pai, um amigo, por orientar nesta 
estrada da vida, por manter os meus pés fixos. 
A toda a minha família, minha querida e amada mãe Isabel António, por mim dar à luz, 
pelo sacrifício incontável de pagar os meus estudos por este meio possibilitou a minha formação 
académica aos meus irmãos Adriano, Josué, Francisco, Luzia, Wanderley e Cristina. 
Aos meus amigos e colegas Leovigildo cambonda, Justino, Carlos Evandro, José Lando 
pelos anos de companheirismo. 
À Universidade Jean Piaget de Angola pela formação, aos meus professores, Eng.º 
Aguinaldo Ferraz, Eng.º Justo Pina, por mostrar a transição da parte académica para área 
profissional e pelos conselhos que me serviram de uma plataforma na vida pessoal e 
profissional. 
Ao meu orientador Adilson Sam Diambo pela disposição e disponibilidade em trabalhar 
comigo neste tema do fim do curso. 
Ao meu doutor na empresa Sr. º Victor Ceu Silva, por acreditar no meu potencial que 
estava oculto. 
Ao meu colega João Vicente, por transmitir conhecimento e instruções nas diversas 
áreas. 
Ao Sr. João Sousa Dias, por ser um amigo, um conselheiro, um orientador, um homem 
sinceiro. Por dar suporte nas minhas realizações dentro e fora da empresa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VI 
 
DECLARAÇÃO DE AUTOR 
Declaro que este trabalho escrito foi levado a cabo de acordo com os regulamentos da 
Universidade Jean Piaget de Angola (UniPiaget) e em particular das Normas Orientadoras de 
Preparação e Elaboração do Trabalho de Fim de Curso. O trabalho é original excepto onde 
indicado por referência especial no texto. 
Quaisquer visões expressas são as do autor e não representam de modo nenhum as visões da 
UniPiaget. Este trabalho, no todo ou em parte, não foi apresentado para avaliação noutras 
instituições de ensino superior nacionais ou estrangeiras. 
Mais informo que a norma seguida para a elaboração do trabalho é a Norma ISO 690 
Assinatura: ____________________________________ 
Data: __________/__________/__________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VII 
 
ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS 
EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 
IDE - Integrated Developement Enviroment 
LED - Light Emitting Diode 
PMW - Pulse Width Modulation, do inglês Modulação por Largura de Pulso 
UDP - User Datagram Protocol 
TCP - Tranmission Control Protocol 
DHT - Sensor de humidade e temperatura 
NTC - Coenficiente de temperatura negativa 
VLED - Tensão do led 
VR - Queda de tensão no resistor 
I - Corrente eléctrica 
R - Resistência eléctrica 
M - Mega = 1000.000 
K - Kilo = 1000 
Ω - Ohm 
Ris - Resistência de isolamento 
Rint - Resistência interna 
Vin - Tensão de entrada 
Vout - Tensão de Saída 
R1 - Resistência limitadora para o led 
Vled - Tensão no led 
 
 
 
 
VIII 
 
RESUMO 
Pretende-se, com o presente trabalho, conceber um detector de resistência de isolamento 
eléctrico com sensor de humidade e temperatura DHT11. Uma vez que a diminuição do 
isolamento pode dar origem a fuga de corrente que pode ser um perigo para instalação bem 
como para usuário. Por outro lado, fugas em isolamentos de aparelhos ligados à rede de energia 
podem tornar-se perigosas, causando choques nos operadores ou usuários. Para o 
monitoramento, descreve-se a montagem de um aparelho simples que pode ser uma alternativa 
de grande utilidade para os leitores que trabalhem em manutenção, instalação ou reparação de 
aparelhos electrónicos e eléctricos de uso doméstico ou industrial. Para a sua concepção, foram 
realizados estudos bibliográficos sobre o assunto abordado. A partir desses estudos, foi 
concebido o detector de resistência de isolamento. Para alcançar esses objectivos, recorremos 
às técnicas de electrónica e usamos componentes como o Sensor DHT11, Arduíno, Resistores, 
Potenciómetro, Botões on off, Display, Transístor, Led e Buzzer. Para a concepção e ensaio do 
esquema eléctrico, utilizamos o software Fritzing, e Proteus, para projecção da implementação 
do detector o AutoCAD. O detector funciona com duas faixas de detecçao sobre uma 
determinada condição, uma em que somente se o isolamento representar uma resistência 
inferior ou igual a 200KΩ, acçiona o buzzer, indicando que a resistência de isolamento não está 
boa. outra em que acontecerá somente para resistência abaixo de 32MΩ, acçiona o led. Um 
display para a leitura da resistência de isolamento, e do sensor. Usamos também um sensor 
DHT11 para auxiliar no teste, visto que a humidade e a temperatura são alguns dos factores 
para a redução do isolamento. 
 
Palavras-chave: Concepção, Detector, Resistência de isolamento, Fuga de Corrente. 
 
 
 
 
 
 
 
IX 
 
ABSTRACT 
The aim of this work is to design an insulation resistance detector with a DHT11 humidity and 
temperature sensor. Since the decrease in insulation can give rise to current leakage which can 
be a danger to the installation as well as the user. On the other hand, leakages in the insulation 
of devices connected to the energy network can become dangerous, causing shocks to operators 
or users. For monitoring, the assembly of a simple device is described, which can be a very 
useful alternative for readers who work in maintenance, installation or repair of electronic and 
electrical devices for domestic or industrial use. For its conception, bibliographic studies were 
carried out on the subject discussed. From these studies, the insulation resistance detector was 
designed. To achieve these goals, we use electronic techniques and use components such as the 
DHT11 Sensor, Arduino, Resistors, Potentiometer, Buttons on off, Display, Transistor, Led and 
Buzzer. For the design and testing of the electrical diagram, we use Fritzing software, and 
Proteus, for designing the implementation of the detector or AutoCAD. The detector works 
with two detection bands under a certain condition, one in which only if the insulation 
represents a resistance less than or equal to 200KΩ, it triggers the buzzer, indicating that the 
insulation resistance is not good. another in which it will only happen for resistance below 
32MΩ, activate the led. A display for reading the insulation resistance, and the sensor. We also 
use a DHT11 sensor to aidin the test, as humidity and temperature are some of the factors for 
reducing insulation. 
Keywords: Conception, Detector, Insulation resistance, Current leakage. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
X 
 
ÍNDICE 
EPÍGRAFE .......................................................................................................................... III 
DEDICATÓRIA .................................................................................................................. IV 
AGRADECIMENTOS ......................................................................................................... V 
DECLARAÇÃO DE AUTOR ............................................................................................. VI 
ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS ..................................................................... VII 
RESUMO ......................................................................................................................... VIII 
ABSTRACT ........................................................................................................................ IX 
ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................... XIII 
ÍNDICE DE TABELAS ................................................................................................... XIV 
INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 1 
IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA ................................................................................... 1 
OBJECTIVOS DO ESTUDO ............................................................................................ 2 
Objectivo Geral .............................................................................................................. 2 
Objectivos Específicos ................................................................................................... 2 
IMPORTÂNCIA DO ESTUDO ........................................................................................ 3 
DELIMITAÇÃO DO ESTUDO ........................................................................................ 3 
DEFINIÇÃO DE CONCEITOS ........................................................................................ 4 
CAPÍTULO I: FUNDAMENTAÇÃO TÉCNICA-CIENTÍFICA ......................................... 5 
1.1 ISOLAMENTO ELÉCTRICO .................................................................................... 6 
1.1.1 Isolamento ............................................................................................................. 6 
1.1.2 Efeitos da corrente eléctrica no corpo humano ..................................................... 6 
1.1.2.1 Corrente eléctrica ............................................................................................... 6 
1.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS ......................................................................... 7 
1.2.1 Arduíno ................................................................................................................. 7 
1.2.2 Display .................................................................................................................. 8 
1.2.3 Sensor de Humidade e Temperatura (DHT11) ..................................................... 9 
1.2.4 Díodo emissor de luz (led) .................................................................................. 10 
1.2.5 Buzzer ................................................................................................................. 11 
1.2.6 Resistores ............................................................................................................ 11 
1.2.7 Transístor de Junção Bipolar ............................................................................... 12 
1.3 CONSTITUIÇÃO DOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS ............................... 13 
1.3.1 Constituição do Arduíno ..................................................................................... 13 
1.3.1.1 Hardware do Arduíno ....................................................................................... 13 
1.3.1.2 Software do Arduíno ........................................................................................ 15 
1.3.1.3 IDE do Arduíno ................................................................................................ 16 
 
XI 
 
1.3.1.4 Programação do Arduíno ................................................................................. 17 
1.3.2 Sensor de Humidade e Temperatura DHT11 ...................................................... 21 
1.3.2.1 Sensor de Temperatura (NTC). ........................................................................ 21 
1.3.2.2 Sensor de Humidade ........................................................................................ 21 
1.3.3 Resistores ............................................................................................................ 22 
1.4 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS
 ………………………………………………………………………………………...23 
1.4.1 Arduíno ............................................................................................................... 23 
1.4.1.1 Vantagens e Desvantagens ............................................................................... 24 
1.4.2 Sensor de Humidade e Temperatura (DHT11) ................................................... 25 
1.4.2.1 Tipos de sensores ............................................................................................. 25 
1.4.3 Díodo emissor de luz (led) .................................................................................. 26 
CAPÍTULO II – OPÇÕES METODOLÓGICAS DO ESTUDO ....................................... 27 
2.1 MÉTODO DE INVESTIGAÇÃO ............................................................................. 28 
2.2 HIPÓTESES .............................................................................................................. 28 
2.3 INSTRUMENTO DE INVESTIGAÇÃO .................................................................. 28 
2.4 OBJECTO DE ESTUDO ........................................................................................... 28 
CAPÍTULO III – EXECUÇÃO DO PROJECTO ............................................................... 29 
3.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO DETECTOR DE RESISTÊNCIA DE 
ISOLAMENTO ............................................................................................................... 30 
3.2 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DOS COMPONENTES A UTILIZAR PARA A 
CONCEPÇÃO DO DETECTOR DE RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO .................. 31 
3.2.1 Sensor de Humidade e Temperatura DHT11 ...................................................... 31 
3.2.2 Arduíno UNO ...................................................................................................... 32 
3.2.3 Led amarelo ......................................................................................................... 33 
3.2.4 Display LCD (16x2) ............................................................................................ 34 
3.3 CONCEPÇÃO DO DETECTOR DE RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO ............ 35 
3.3.1 Fase de Hardware ................................................................................................ 35 
3.3.3 Fase de Software ................................................................................................. 38 
3.4 CÁLCULO APLICADO NO DESENVOLVIMENTO DO PROJECTO................. 39 
3.4.1 Técnica de Cálculo das resistências do isolamento ............................................. 39 
3.4.2 Técnica de Cálculo das resistências limitadoras ................................................. 41 
3.4.2.1 Dimensionamento das resistências limitadoras ................................................ 41 
3.4.2.2 Resistências limitadores para o detector ..........................................................42 
3.5 FUNCIONAMENTO DO DETECTOR .................................................................... 43 
3.6 PROBLEMAS ENCONTRADOS E SOLUÇÕES ADOPTADAS .......................... 45 
3.7 AVALIAÇÃO DA PROPOSTA DE SOLUÇÃO ..................................................... 46 
3.7.1 Análises e avaliação dos impactos da concepção e implementação do detector 46 
3.7.1.1 Ponto de vista técnico ....................................................................................... 46 
3.7.1.2 Ponto de vista sócio - económico ..................................................................... 46 
3.8 INVESTIMENTO PARA A CONCEPÇÃO DO DETECTOR ................................ 47 
3.8.1 Cronograma de actividades ................................................................................. 48 
 
XII 
 
3.8.2 Impacto social ..................................................................................................... 48 
3.9 Detector de resistência de isolamento proposto ......................................................... 49 
CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 50 
RECOMENDAÇÕES .......................................................................................................... 51 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 52 
ANEXOS ............................................................................................................................. 54 
APÊNDICE ......................................................................................................................... 57 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XIII 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1 - Plataforma Arduíno uno e seus componentes .......................................................................... 7 
Figura 2 - Display LDC 16x2 .................................................................................................................. 8 
Figura 3 - Sensor de humidade e temperatura (DHT11) ......................................................................... 9 
Figura 4 - Led e seu símbolo eléctrico .................................................................................................. 10 
Figura 5 - Buzzer .................................................................................................................................... 11 
Figura 6 - Resistor de filme de carbono ................................................................................................ 11 
Figura 7 - Transístor e sua simbologia .................................................................................................. 12 
Figura 8 - Ide do Arduíno e sua divisão ................................................................................................. 16 
Figura 9 - Sensor de temperatura (NTC) .............................................................................................. 21 
Figura 10 - Sensor de Humidade ........................................................................................................... 21 
Figura 11 - Determinação do valor de um resistor a partir do código de cores...................................... 22 
Figura 12 - Diagrama funcional do Arduíno ......................................................................................... 23 
Figura 13 – Pinos de sensor DHT11 ..................................................................................................... 25 
Figura 14 - Funcionamento interno de um Led .................................................................................... 26 
Figura 15 - Fluxograma do processo ...................................................................................................... 30 
Figura 16 - Arduíno uno utilizado .......................................................................................................... 32 
Figura 17 - Led amarelo ......................................................................................................................... 33 
Figura 18 - Ligação do display no Arduíno ........................................................................................... 35 
Figura 19 - Ligação do sensor DHT11 no circuito ................................................................................. 36 
Figura 20 - Ligação do buzzer e do led no circuito ................................................................................ 37 
Figura 21 - Ligação geral do detector .................................................................................................... 37 
Figura 22 - Técnica de cálculo da resistência do isolamento ................................................................. 39 
Figura 23 - Configuração do detector .................................................................................................... 40 
Figura 24 - Resistores de 5.6MΩ e de 2MΩ .......................................................................................... 42 
Figura 25 - Diagrama de bloco funcional do sistema ............................................................................. 43 
Figura 26 - esquema do detector no Proteus .......................................................................................... 44 
Figura 27 - Representação final do detector ........................................................................................... 49 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XIV 
 
ÍNDICE DE TABELAS 
Tabela 1 - Especificações técnicas do sensor DHT11 ............................................................................ 31 
Tabela 2 - Especificações técnicas do Arduíno UNO ............................................................................ 32 
Tabela 3 - Especificações técnicas do Led amarelo ............................................................................... 33 
Tabela 4 - Especificações do display LCD 16x2 ................................................................................... 34 
Tabela 5 - Aquisições dos componentes do sistema ............................................................................. 47 
Tabela 6 - Cronograma de actividades ................................................................................................... 48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
INTRODUÇÃO 
 Na sociedade moderna, a energia eléctrica é uma das fontes de energias mais básicas e 
indispensáveis. Cada vez mais o ser humano está rodeado de aparelhos eléctricos e electrónicos, 
que só funcionam graça a esta força. Grande parte dos avanços tecnológicos que alcançados até 
então deve-se à energia eléctrica. É de tal importância, que hoje, o desenvolvimento económico 
e tecnológico de um país esta diretamente ligado à sua matriz energética. 
 Este tipo de energia é tão poderosa quanto perigosa, por isso, requer extremo cuidado 
com sua manipulação. Á circular pelo corpo humano, ou de animais, a corrente eléctrica produz 
um efeito patofisiológico chamado Choque Eléctrico que pode, muitas vezes, provocar lesões 
graves, ou mesmo vítimas fatais. 
Fugas em capacitores, isolamentos de fios e cabos, conectores e em muitos outros 
dispositivos afectam o funcionamento de diversos tipos de equipamentos, tanto de uso comum 
quanto de uso industrial. Por outro lado, fugas em isolamento de aparelhos ligados à rede de 
energia podem tornar-se perigosas, causando choques nos operadores ou usuários. Para detectá-
las descrevemos a montagem de um aparelho simples que pode ser uma alternativa de grande 
utilidade para os leitores que trabalhem em manutenção, instalação ou reparação de aparelhos 
electrónicos e eléctricos de uso doméstico ou industrial. 
Identificação do problema 
Nesta época de racionamento de energia, a preocupação com equipamentos de qualquertipo que possam estar consumindo mais energia do que devem é grande. Em muitos casos um 
consumo elevado pode estar a ser causado pela ocorrência de fugas. Fugas para a carcaça de 
um equipamento desviando energia para a terra, ou ainda fugas para um conduite metálico, são 
alguns dos problemas que podem ocorrer por outro lado fugas em isolamento de aparelhos 
ligados as redes de energia podem tornar-se perigosas, causando choque nos operadores ou 
usuários. A baixa humidade também favorece a acumulação de electricidade estática que pode 
resultar em desligamento espontâneo de computadores quando ocorrem as descargas. 
Resultando em danos irreversíveis. 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1tica
 
2 
 
Dado a este aspecto, surge a seguinte pergunta de partida: como podemos medir a 
resistência de isolamento e alguns dos seus factores que contribuem para sua diminuição? 
OBJECTIVOS DO ESTUDO 
Objectivo Geral 
Conceber um detector de resistência de isolamento eficiente e de baixo custo, e 
implementar para o uso doméstico e industrial. 
Objectivos Específicos 
(1) Apresentar fundamento teóricos técnico ou tecnológico aplicável ao projecto; 
(2) Dimensionar e seleccionar os componentes a se utilizar na concepção do projecto; 
(3) Construir o detector e projectar a sua implementação; 
(4) Apresentar os impactos, do ponto de vista técnico, e socioeconómico, resultantes da 
construção do detector; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
IMPORTÂNCIA DO ESTUDO 
Do ponto de vista teórico: é importante porque nos remete a adquirir um amplo 
conhecimento sobre o detector de resistência de isolamento, e das diversas tecnologias 
utilizadas para a sua concepção, bem como é projectada a implementação do mesmo nas 
residências e industriais bem como nas fábricas. Para o sistema funcionar correctamente é 
necessário que os componentes que o constituem sejam bem estudados e selecionados. 
Do ponto de vista prático: O projecto é de grande relevância, uma vez que apresenta 
solução prática para o monitoramento da resistência de isolamento e de um Arduíno Uno como 
elementos fundamentais para a construção de um detector de baixo custo e eficiente, 
proporcionando assim maior segurança e reduzir os custos de energia. Bem como monitorar a 
temperatura e humidade de uma determinada zona, ou área. 
DELIMITAÇÃO DO ESTUDO 
Neste projecto, iremos avaliar a resistência de isolamento de equipamentos de até 
32MΩ, terá duas faixas de detecção uma em que somente se o isolamento representar uma 
resistência inferior a 200KΩ ocorrerá um sinal de aviso, e outra em que isso acontecerá somente 
para resistências abaixo de 32MΩ. Vale ressaltar que as limitações impostas podem incentivar 
novos trabalhos sobre o tema proposto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
DEFINIÇÃO DE CONCEITOS 
Projecto 
Segundo GOUVEIA (1999, p. 3), «um projecto é um trabalho não repetitivo planificado 
e realizado de acordo com especificações técnicas determinadas, e com objectivos de custos, 
investimentos e prazos pré-definidos». 
Sensor 
 
«Literalmente, podemos definir a palavra sensor como “aquilo que sente”. Na eletrônica, 
um sensor é conhecido como qualquer componente ou circuito eletrônico que permita a 
análise de uma determinada condição do ambiente, podendo ela ser algo simples como 
temperatura ou luminosidade; uma medida um pouco mais complexa como a rotação de 
um motor ou a distância de um carro até algum obstáculo próximo ou até mesmo eventos 
distantes do nosso cotidiano, como a detecção de partículas subatómicas e radiações 
cósmicas». 
(PATSKO, 2006, p. 1) 
Detector 
Segundo MAXXTRO (2014, p. 2), «um detector pode ser considerado um transdutor, 
pois transforma um tipo de informação em outro, que pode ser um sinal eléctrico, luz, reação 
química, etc.» 
Resistência de isolamento 
Segundo VILLAN (2016, p. 3), «a resistência de isolamento corresponde a resistência 
que o isolamento oferece á passagem dessa corrente de fuga, a qual pode circular através da 
massa do isolamento ou pela sua superfície». 
Fuga de corrente 
Segundo WALKER (2010, p. 103), «é uma perda de energia elétrica, devido a uma falha 
na isolação da instalação ou por uma falha interna nos equipamentos». 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO I: FUNDAMENTAÇÃO TÉCNICA-CIENTÍFICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
1.1 ISOLAMENTO ELÉCTRICO 
1.1.1 Isolamento 
Segundo VILLAN (2016, p. 3), «o isolamento é uma medida de segurança vital que 
evita que correntes eléctricas passem através do corpo humano, causando um choque 
eléctrica». 
O isolamento elétrico faz uso de materiais como a borracha, o policloreto de vinilo 
(PVC) ou a porcelana, que não conduzem a corrente elétrica, para impedir a fuga de uma 
corrente de um condutor para outro ou para a terra. 
O isolamento tem a finalidade de evitar que a corrente eléctrica percorra caminhos 
indesejáveis em um equipamento. Desta forma, um isolamento ideal seria aquele que, quando 
submetido a um potencial eléctrico adequado, não fosse percorrido por nenhuma corrente 
eléctrica, ou seja, tivesse uma resistência infinita. Durante a sua vida útil, um isolamento é 
submetido a uma série de fenómenos físicos e químicos como danos mecânicos, aquecimento, 
poeira, óleo, humidade todos capazes de reduzir a sua resistência à corrente de fuga. (VILLAN, 
2016) 
1.1.2 Efeitos da corrente eléctrica no corpo humano 
1.1.2.1 Corrente eléctrica 
Segundo WALKER (2001, p.463), «corrente eléctrica é o fluxo das cargas de condução 
dentro de um material». 
Em termos gerais, os efeitos da corrente no corpo humano são com menos do que 0,01A, 
sensação de formigueiro ou nada se sente. 0,02A sensação de dor e fica-se agarrado. 0,03A 
perturbações respiratórias. 0,07A grandes dificuldades respiratórias. 0,1A morte devido a 
fibrilação. 0,2A verificam-se queimaduras muito graves e cessa a respiração. A intensidade de 
corrente que passa por uma vítima é geralmente determinada pela resistência da pele que vai de 
cerca de 1.000 Ω para peles molhadas até 500.000 Ω para peles secas. (WALKER ,2001) 
 
 
7 
 
1.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 
1.2.1 Arduíno 
«O Arduíno é uma plataforma opensource de computação física baseada em uma simples 
placa com entradas e saídas micro controladas e um ambiente de desenvolvimento que 
permite a implementação da linguagem processing/wiring. A plataforma Arduíno pode ser 
utilizada para desenvolver projectos autónomos interactivos admitindo entradas de uma 
séria de sensores ou chaves, e controlando uma variedade de luzes, motores ou outras 
saídas físicas. Projectos do Arduíno podem ser independentes, ou podem se comunicar 
com software rodando em um computador.» 
(SOUZA, 2014, p.15) 
O Arduíno é uma plataforma utilizada para a elaboração de pequenos e grandes 
projectos de electrónica. O mesmo tem a vantagem de proporcionar um orçamento menos 
dispendioso que outras plataformas disponíveis. Para além do baixo custo orçamental, o 
Arduíno também consegue aproximar usuários que possuem pouco ou mesmo nenhum 
conhecimento em eletrónica e programação. Existem outras plataformas de microcontroladores 
criadas com o mesmo objectivo, mas não mantendo o foco em características como facilidade 
de uso e preço acessível como o Arduíno. 
Na figura 1 temos ilustrado uma plataforma Arduíno modelo uno com os seus 
respectivos componentes descritos, o mesmo modelo que será usado no projecto com a sua 
respectiva descrição. 
Figura 1: Plataforma Arduino UNO e seus componentes 
Fonte:Adaptado do (ARDUINO, 2014, apud SOUZA, 2014, p.16) 
 
8 
 
1.2.2 Display 
«Os displays são interfaces gráficas utilizadas para representar informações de tanto sob 
forma visual quanto táctil. É possível exibir informações do programa,como por exemplo, 
uma mensagem ou a leitura de um sensor. Existem vários modelos de displays, entre eles 
o de 7 segmentos, 16x2 (16 linhas e 2 colunas) e 20x4. Alguns displays possuem um 
backlight, uma luz de fundo que facilita na leitura das informações.» 
 (ELECTROGATE, 2017, p.40) 
Dentre os vários tipos de displays existentes destacaremos o display LCD por ser o que 
utilizaremos na concepção do projecto. Os módulos de display LCD de caracteres 
alfanuméricos são interfaces de comunicação visual muito úteis e atraentes. Eles encontram-se 
em quase todos os aparelhos domésticos, electrónicos, automóveis, instrumentos de medição 
etc. São dispositivos que possuem interfaces eléctricas padronizadas e recursos internos 
gráficos e de software que permitem facilmente a permuta por outros de outros fabricantes, sem 
que seja necessário alterar o programa de aplicação. Por ser altamente padronizado, o seu custo 
é baixo. É um recurso antigo, deve ter uns vinte anos de idade ou mais, mas continua, 
actualmente, com suas inúmeras formas, cores, tamanhos e preços. A tecnologia predominante 
continua sendo o LCD (Liquid Crystal Display), porém já se pode encontrar alguns baseados 
em LEDs orgânicos (OLED). (ELECTROGATE, 2017) 
Na figura 2 temos representado um display LCD 16x2 com backlight azul. 
Figura 2: Display LCD 16x2 
 
 Fonte: (ELECTROGATE, 2017, p. 40) 
 
 
 
 
 
9 
 
1.2.3 Sensor de Humidade e Temperatura (DHT11) 
Segundo ELETROGATE (2017, p.38), «sensor DHT11 é um dispositivo de baixo custo 
usado para medição de humidade e temperatura do ar.» 
Desenvolveu-se uma síntese de comunicação de um sensor de temperatura e humidade 
DHT11 com a plataforma Arduíno e o computador através da porta USB. O projeto consiste 
em fornecer tanto temperatura quanto humidade do ar instantaneamente de forma prática e 
muito fácil. A partir deste projeto poderá usar o conceito básico em várias outras aplicações 
simples e úteis. O projecto foi desenvolvida para ler a temperatura e humidade através do sensor 
DHT11, apresentar os dados no display. 
Figura 3: Sensor Humidade e Temperatura (dht11) 
 
Fonte: (Fotografia tirada pelo autor, aos 20 de fevereiro de 2021) 
 
 
 
 
 
10 
 
1.2.4 Díodo emissor de luz (led) 
«Os díodos emissores de luz dispositivo conhecidos pela abreviatura na língua inglesa 
LED (Light Emitting Díodo) são fontes luminosas para iluminação artificial. Os LEDs são 
compostos de camadas diferentes de semicondutores em estado sólido, que convertem 
energia eléctrica directamente em luz monocromática, opostamente a uma lâmpada 
incandescente, que emana um espectro contínuo de luz.» 
(MARTELETO, 2011, p.10) 
Os LED’s têm as mesmas características que os díodos comuns, ou seja, só conduzem 
quando polarizados directamente. Comercialmente, eles trabalham normalmente com correntes 
na faixa dos 10mA a 50mA e tensões na faixa de 1.5V a 2.5V. Os LED´s são componentes cuja 
intensidade luminosa depende da corrente que circula pelos mesmos onde a intensidade 
luminosa é directamente proporcional a corrente. (MARTELETO, 2011) 
Na figura 4 temos ilustrado o LED com a descrição dos seus componentes interiores e 
a sua representação simbólica. 
Figura 4: LED e seu símbolo eléctrico 
 
Fonte: (ADOLFO et al, 2015, p.77) 
 
 
 
 
 
 
11 
 
1.2.5 Buzzer 
Buzzer é um dispositivo de áudio que pode ser mecânico, electrónico ou piezoeléctrico, que 
é composto por 2 camadas de metal e uma terceira camada interna de cristal piezoeléctrico, este 
componente recebe uma fonte de energia e através dela emite uma frequência sonora. 
Funcionando como uma sirene ou alto-falante. Entre diversas aplicações, buzzers são 
principalmente utilizados nos dispositivos sonoros de alarme, nos automóveis, despertador, 
computadores, etc. (FBS ELECTRÓNICA, 2013). 
 Na figura 5 temos ilustrado do Buzzer 
Figura 5: Buzzer 
 
Fonte: (Fotografia tirada pelo autor, aos 20 de Fevereiro de 2021) 
1.2.6 Resistores 
Segundo ADOLFO et al, (2005, p.10), «em termos práticos, os resistores são elementos 
passivos que limitam a intensidade de corrente eléctrica em determinados trechos de um 
circuito em função das necessidades específicas de um dado projecto.» 
Os resistores podem ser de valor fixo ou de valor variável. 
 
Figura 6: Resistor de filme de carbono 
 
Fonte: (ADOLFO et al, 2015, p.11) 
 
12 
 
1.2.7 Transístor de Junção Bipolar 
«O transístor de junção bipolar é um dispositivo semicondutor de três terminais, formado 
por três camadas consistindo de: duas camadas de material tipo "n" e uma de tipo "p" ou 
de duas de material tipo "p" e uma de tipo "n". O primeiro é chamado de transístor npn 
enquanto que o segundo é chamado de transístor pnp.» 
 (CRUZ, 2002, p.24) 
O transístor bipolar pode ser utilizado como interruptor eletrónico, na amplificação de 
sinais, como oscilador. Neste projecto utilizamos como amplificador de sinais. 
 
Figura: 7: Transístor e sua simbologia 
 
Fonte: (Tone, 2010, p.1) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
1.3 CONSTITUIÇÃO DOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS 
1.3.1 Constituição do Arduíno 
O Arduíno é um computador como qualquer outro. Ou seja, é um microcomputador que 
possui inclusive menos memória, menor capacidade de processamento de dados e uma 
arquitectura simples, constituído pelos seguintes elementos (ELECTROGATE, 2017). 
• Microprocessador: É o elemento responsável pelos cálculos e tomada de decisão; 
• Memória RAM: Utilizada para guardar dados e instruções, volátil; 
• Memória flash: Utilizada para guardar o software, não volátil; 
• Temporizadores (timers). 
• Contadores. 
1.3.1.1 Hardware do Arduíno 
O hardware do Arduíno consiste na sua estrutura física, que envolve todos os 
componentes nele integrado. A placa do Arduíno é um pequeno circuito microcontrolador, onde 
é colocado todos os componentes necessários para que este funcione e se comunique com o 
computador. 
Segundo SOUZA (2014, p. 17) existem diversas versões de placas do Arduíno as principais 
são: 
• «Arduíno Uno é a mais recente versão do Arduíno. O ‘’UNO’’ significa ‘’um’’ em 
italiano e representa o lançamento do Arduíno 1.0 como base para futuras versões. O 
Arduíno Uno é composto por um microcontrolador ATmega328, com 32kb de Memória 
Flash, dos quais são utilizados 512 Bytes pelo bootloader, 2KB de SRAM e 1KB de 
EEPROM; 
• Arduíno Mega Arduíno Mega é uma placa de microcontrolador baseado no 
ATmega2560. Possui 54 pinos de entrada e saídas digitais, 16 entradas analógicas, 4 
UARTs (portas seriais de hardware), um oscilador de cristal de 16 MHz, uma conexão 
USB, uma entrada de alimentação, uma conexão ICSP e um botão de reset; 
• Arduíno Nano é uma placa pequena e completa, baseada originalmente no ATmega168, 
possuindo semelhanças ao Arduíno Duemilanove; 
• Arduíno BT (Bluetooth) baseia-se nas especificações do microcontrolador ATmega328 
com a diferença de acoplar, em seu circuito, um módulo Bluetooth integrado; 
• Arduíno Lilypad arduíno Lilypad é uma placa de microcontrolador baseado no Atmega 
168V ou o Atmega 328V. Tem 14 pinos digitais e 6 pinos de entradas analógicas». 
 
 
14 
 
Neste projecto será utilizada a placa Arduíno uno, porém as instruções apresentadas aqui 
podem ser aplicadas as outras placas. 
O Arduíno é uma plataforma opensorce, que permite que outros componentes 
electrónicos sejam adicionados de forma simples, com o objectivo de aumentar as suas 
funcionalidades, em função do projecto pretendido. Diversas empresas de hardware 
desenvolveram placas electrónicas adicionais para conexão nos terminais do Arduíno. Estas 
placas adicionais são denominadas ‘’Shields’’ e acrescentam várias funções específicas a 
plataforma, desde controlo sobre motores, sensores até sistemas de redes sem fio. 
Segundo SOUZA (2014, p. 18), as plancas de expansões mais utilizadas, destacam-se as 
seguintes: 
• «Ethernet em algunsprojectos é necessario fazer conexão com a internet. Para este fim 
adiciona-se a placa, o Ethernet shield, que possibilita a conexão com a internet, utilzando 
uma biblioteca de rede que suporta os protocolos TCP (Tranmission Control Protocol) e 
UDP (User Datagram Protocol); 
• MicroSD o arduino Uno possui pouca memoria de armazenamento de dados. O shield 
MicroSD permite ampliar a capacidade de memória usada pelo projecto ou pode funcionar 
como registrador de logs onde se queira gravar determinadas informações, como, por 
exemplo, a leitura de um sensor; 
• Motor Shield é utilizado para controlar motores de até 18v. Este shield inclui uma 
superfície de montagem em ponte-H, o qual permite uma maior tensão do motor a ser 
utilizado, possibilita controlar a velocidade e o sentido de rotação do motor; 
• GPS Shield este shield possibilita obter informações de posicionamento de satélites GPS. 
Utililiza o padrão National Marine Electronics Association (NMEA) que fornece 
parâmetros tais como longitude e latitude; 
• GSM Shield utiliza o protocolo (GSM) para enviar mensagens de texto a grandes 
distâncias; 
• LCD Shield mostra informações do processamento na tela LCD acoplada ao Arduino». 
A maneira mais simples e económica de exibir informações é com um LCD. Eles são 
encontrados em dispositivos electrónicos do dia-a-dia, como máquinas de venda automática, 
calculadoras. 
Neste projecto será utilizado um LCD Shield que mostra informações do detector bem como 
do sensor DHT11. 
 
 
 
 
 
15 
 
1.3.1.2 Software do Arduíno 
«Para manipular ou controlar as saídas do Arduíno é preciso programar. O software é o 
mecanismo utilizado basicamente para escrever o código do programa, salvá-lo, compilá-
lo, e realizar a gravação do código compilado no Arduíno (memória flash) através da porta 
USB do computador. A linguagem de programação é modelada a partir da linguagem 
processing. Que implica que, depois de escrever o código de programação, quando 
pressionamos o botão upload da IDE, automaticamente o código escrito é traduzido para 
a linguagem C e é transmitido para o compilador avr-gcc, que realiza a tradução dos 
comandos para uma linguagem que pode ser compreendida pelo microcontrolador. A IDE 
do Arduíno será utilizada para realizar estes passos». 
 (FBS ELECTRÓNICA, 2013, p.8) 
Antes de prosseguirmos com a programação do Arduíno é preciso instalar no 
computador um software especial, que nos possibilitará programar os códigos no nosso 
Arduíno. Este software pode ser obtido no site oficial do Arduíno. Para fazer o download 
devemos selecionar a setup, de acordo com o sistema operacional que utilizamos, sendo ele 
compatível com Windows, Linux e Mac OS. 
O Ciclo de programação do Arduíno obedece os seguintes passos: 
• Conexão da placa a uma porta USB do computador; 
• Desenvolvimento de um sketch com comando para a placa; 
• Upload do sketch para a placa, utilizando a comunicação USB; 
• Aguardar a reinicialização, após ocorrerá à execução do sketch criado. 
Depois de gravar o programa, o Arduíno torna-se independente do computador, ou seja, 
pode ser desconectado do computador. Só voltamos a conectar o Arduíno no computador se, 
eventualmente haver a necessidade de se mudar ou fazer alteração no programa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
1.3.1.3 IDE do Arduíno 
«A IDE (Integrated Developement Enviroment) do Arduíno é um ambiente de 
desenvolvimento integrado ao hardware para geração dos programas (sketches) que serão 
enviados para a plataforma. Este ambiente de desenvolvimento é baseado no Framework 
Wiring e na linguagem de programação C/C++. Quando abrimos a IDE do Arduíno, é 
exibido uma janela com as ferramentas necessárias que permitem acesso as funções do 
software.» 
(ELECTROGATE, 2017, p.12) 
A IDE é dividido em três partes: A Toolbar no topo, o código ou a Sketch Windows no 
centro, e a janela de mensagens na base, conforme é exibido na figura 8. 
Figura 8: IDE do Arduíno e sua divisão 
 
Fonte: (FBS ELECTRÓNICA, 2013, p.11) 
 O IDE ilustrado na figura acima é utilizado a partir do sistema operativo Windows, no 
caso do sistema operativo utilizado ser diferente do Windows, pode haver algumas diferenças, 
mas o IDE é basicamente o mesmo. 
Sobre a barra de ferramenta (Toolbar) há uma guia, ou um conjunto de guias, com o 
nome do arquivo do sketch. Também há um botão posicionado no lado direito que habilita o 
serial monitor. Ao longo do topo há uma barra de menus, com os itens File, Edit, Sketch, Tools 
e Help. Os botões na Toolbar fornecem acesso conveniente às funções mais utilizadas dentro 
desses menus, facilitando o utilizador na busca de ferramentas necessárias para a elaboração do 
programa (FBS ELECTRÓNICA, 2013). 
Abaixo são identificados os ícones de atalho da IDE: 
• Verify: É o ícone que permite verificar se existe erro no código digitado; 
• Upload: É o ícone que permite compilar o código e gravar na placa Arduíno se 
correctamente conectada; 
 
17 
 
• New: serve para criar um novo sketch em branco; 
• Open: Permite abrir um sketch, presente no sketchbook; 
• Save: serve para salvar o sketch activo; 
• Seria monitor: Este ícone abre o monitor serial função loop (), que é responsável pela 
execução das tarefas. 
1.3.1.4 Programação do Arduíno 
A estrutura básica de um programa para Arduíno é extremamente simples e é dividida 
em dois blocos de funções: 
• Função setup (): É responsável pela configuração inicial do Arduíno. 
Segundo FBS ELECTRÓNICA (2013, p.13), «a função setup segue logo abaixo da 
declaração de variáveis no início do programa. Esta é a primeira função a ser executada e é 
usada para configuração dos pinos ou inicialização da comunicação serial.» 
• Função loop (): É responsável pela execução das tarefas. 
Segundo FBS ELECTRÓNICA (2013, p.13), «a função loop vem em seguida e inclui os 
comandos que serão executados durante o funcionamento do Arduíno, por exemplo: leitura de entradas, 
acionamento de saídas, etc. Essa é a função principal do Arduíno onde é executada a maior parte dos 
comandos.» 
Apesar de cada uma das funções ter a sua particularidade, é de salientar que ambas são 
requeridas para o correto funcionamento do Arduíno. 
Segundo ELECTROGATE (2017, p.13), para programar o Arduíno tem que se ter em 
consideração os seguintes fundamentos de programação: 
• «Algoritmo é uma sequência finita de instruções bem definidas e não ambíguas, cada 
uma das quias pode ser executada mecanicamente num período de tempo finito e com uma 
quantidade de esforço finita; 
• Constantes um dado é constante quando não sofre nenhuma alteração ao decorrer do 
programa. Ou seja, não se pode alterar ao longo de uma execução.» 
 
Sendo o algoritmo uma sequência de código e bem organizada de tal forma que permita 
resolver um determinado problema, desta forma existem critérios ou formato de escrita de 
programas, bem definidos entre os quais as constantes. 
 
18 
 
 
Segundo OLIVEIRA (2005, p.33), a declaração de constantes pode ser feita de duas maneiras: 
1. «Usando a palavra reservada “const”. Exemplo: const int x = 10; 
2. Usando a palavra reservada “define”. Exemplo: #define X 10». 
Existem algumas constantes pré-definidas, cujos nomes não podem ser utilizados para 
a declaração de variáveis. Estas são chamadas palavras reservadas. 
Segundo OLIVEIRA (2005, p.33) existem as seguintes constantes pré-definidas: 
• «True – indica um valor lógico verdadeiro; 
• False – indica um valor lógico falso; 
• HIGH – indica que uma porta está activada, ou seja, está em 5V; 
• LOW – indica que uma porta está desactivada, ou seja, está em 0V; 
• INPUT – indica que uma porta será utilizada como entrada de dados; 
• OUTPUT – indica que uma porta será utilizada como saída de dados». 
 
• Variáveis: 
Segundo DAMAS (2004, p.37), «uma variável não é mais que um nome que nós damos 
a uma determinada posição de memoria para conter um valor deum determinado tipo.» 
Qualquer programa de programação ou em qualquer linguagem de programação 
utilizasse variáveis, e as variarias usadas correctamente garantem o bom funcionamento do 
programa. As variáveis são sempre armazenadas em memoria, e são uma forma simples de 
referenciar posições de memoria. 
• Vectores e Matrizes: 
«Uma variável escalar pode armazenar muitos valores ao longo da execução do programa, 
porém não ao mesmo tempo. Existem variáveis que podem armazenar mais de um valor ao 
mesmo tempo, essas variáveis são conhecidas como variáveis compostas homogéneas. A 
programação do Arduíno permite trabalhar com dois tipos de variáveis compostas 
homogéneas: Vectores e Matrizes» 
(ELECTROGATE, 2017, p.15) 
Um vector, não é mais que um conjunto de elementos consecutivos, todos do mesmo 
tipo, que podem ser acedidos individualmente a partir de um único nome. Então quando usamos 
vectores com mais do que uma dimensão estamos na verdade usar uma matriz. Sua utilização 
mais comum está vinculada á criação de tabela. 
 
 
19 
 
 
• Operadores: 
Segundo DAMAS (2004, p.30), «em uma linguagem de programação existem vários 
operadores que permitem operações do tipo: Aritmética, relacional, lógica e composta». 
A linguagem C, é muito rica em operadores sendo possivelmente uma das linguagens 
com maiores números de operadores disponíveis. 
• Comentários: 
Segundo GAIER (2012, p.9), «comentário de Linha: É feito dentro de duas linhas 
inclinadas (//); Comentário de Bloco: É feito dentro de duas linhas inclinadas e asterixos (/* 
*/), permite acrescentar comentários com mais de uma linha». 
Comentários são textos que introduzimos no meio do programa fonte com intenção de 
torna-lo mais claro. Os comentários não se destinam a ser interpretados pelo compilador ou por 
qualquer componente do processo de desenvolvimento. O seu objectivo é facilitar o 
programador que tem que olhar para um determinado projecto. 
• Comandos de Selecção 
São aqueles que permitem ao programador alterar a sequência de execução do programa. 
Também permitem indicar quias as circunstâncias em que determinada instrução ou conjunto 
de instruções deve ser executada. 
Segundo MULTILÓGICA (2005, p.13) existem três condições de programação: 
➢ «If - Selecção simples; 
➢ If/Else - Selecção composta; 
➢ Switch/Case/Break - Selecção de múltipla escolha». 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
• Comandos de Repetição: 
Segundo DAMAS (2004, p.122), os comandos de repetição podem ser: 
➢ «For - Baseado em um contador; 
➢ While - Baseado em uma expressão com teste no início; 
➢ Do - While: Baseado em uma expressão com teste no final». 
Muitas vezes é necessário repetir um ou mais trechos do código mais de uma vez, nestes 
casos devem ser utilizados os comandos de repetição para manter um laço em uma instrução 
ou conjunto de instruções. A principal vantagem deste recurso é que o programa passa a ter um 
tamanho menor. 
• Bibliotecas 
«Biblioteca é uma colecção de subprogramas utilizados no desenvolvimento de 
programas. Contém código e dados auxiliares, que provém serviços a programas 
independentes, o que permite o compartilhamento e a alteração de código e dados 
de forma modular» 
(ELECTROGAT, 2017, p. 23) 
Quando queremos simplificar ao máximo nossos códigos, visando economizar espaço 
na memoria do programa, usamos as bibliotecas. nela contém códigos elaborados por outros 
programadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
1.3.2 Sensor de Humidade e Temperatura DHT11 
O sensor de humidade e temperatura (DHT11) utiliza dois tipos de sensores dos quias 
são: sensor de temperatura e o sensor de humidade. 
 1.3.2.1 Sensor de Temperatura (NTC). 
Segundo ELETROGATE (2019, p.29), «o sensor de temperatura NTC pertence a uma 
classe de sensores chamada de termístores. São componentes cuja resistência é dependente da 
temperatura para cada valor de temperatura absoluta há um valor de resistência.» 
Figura: 9: sensor de temperatura (NTC) 
 
Fonte: (ELECTROGATE, 2019, p.30) 
1.3.2.2 Sensor de Humidade 
O sensor de humidade é baseado no efeito capacitivo que é capaz de absorver o vapor 
de água existente no ar e com isso muda sua característica eléctrica. (ELETROGATE 2019) 
Figura: 10- sensor de temperatura (NTC) 
 
Fonte: (ELECTROGATE, 2019, p.38) 
 
22 
 
1.3.3 Resistores 
Os resistores de valores fixos são aqueles cujos seus valores ôhmico não varia, ou seja, 
é constante. No nosso projecto utilizaremos o resistor de valor fixo de filme de carbono. 
A construção deste tipo de resistor é feita através de uma película fina de carbono (filme) 
é depositada sobre um pequeno tubo de cerâmica. O filme resistivo é enrolado em hélice por 
fora do tubinho tudo com máquina automática até que a resistência entre os dois extremos fique 
tão próxima quanto possível do valor que se deseja. São acrescentados terminais, um em forma 
de tampa e outro em forma de fio em cada extremo e, posteriormente, o resistor é recoberto 
com uma camada isolante. A etapa final consiste em pintar tudo automaticamente com faixas 
coloridas transversais para indicar o valor da resistência. Resistores de filme de carbono 
(popularmente, resistores de carvão) são baratos, facilmente disponíveis e podem ser obtidos 
com valores de ±10% ou 5% dos valores neles marcados (valores nominais), (ADOLFO et al, 
2015). 
Valores ôhmicos dos resistores podem ser reconhecidos pelas cores das faixas em suas 
superfícies. Cada cor e sua posição no corpo do resistor representa um número, conforme 
mostra a figura 11. 
Figura: 11: Determinação do valor de um resistor a partir do código de cores 
 
Fonte: (ADOLFO et al, 2015, p.13) 
Onde a primeira faixa em um resistor é interpretada como o primeiro dígito do valor 
ôhmico da resistência do resistor. A segunda faixa dá o segundo dígito. A terceira faixa é 
chamada de multiplicador e não é interpretada do mesmo modo. A quarta faixa, um pouco mais 
afastada das outras três, é a faixa de tolerância. Ela informa-nos a precisão do valor real da 
resistência em relação ao valor lido pelo código de cores. Isso é expresso em termos de 
percentagem. A maioria dos resistores obtidos nas lojas apresenta uma faixa de cor prata, 
indicando que o valor real da resistência está dentro da tolerância dos 10% do valor nominal 
(ADOLFO et al, 2015). 
 
23 
 
1.4 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES 
ELECTRÓNICOS 
1.4.1 Arduíno 
 O Arduíno funciona semelhante a um pequeno computador, no qual, pode-se programar 
de acordo ao projecto, a maneira como as suas entradas e saídas devem se comportar, em função 
dos componentes externos conectados sobre as mesmas. 
Os sensores, ligados nos terminais de entrada do Arduíno geram sinais. O Arduíno 
interpreta e processa os sinais ou variáveis de entrada e transforma em sinais eléctricos. Deste 
modo através da programação o Arduíno controla e acciona todos os dispositivos ligados aos 
seus terminais de saída. Nos terminais de saída são conectados os actuadores que representam 
os elementos finais do circuito, e transformam os sinais eléctricos em trabalho (ARDUINO, 
2014). 
Na figura 12 ilustramos o diagrama de bloco, que representa a etapa de funcionamento 
do Arduíno. Também é possível observar os componentes principais do circuito que são os 
sensores, Arduíno e os actuadores. 
Figura 12: Diagrama funcional do Arduíno 
 
Fonte: (SOUZA, 2014, p.16) 
 
 
 
 
 
24 
 
1.4.1.1 Vantagens e Desvantagens 
FBS ELECTRÓNICA (2013, p.7), o arduíno possui as seguintes vantagens: 
«Possui um ambiente multiplataforma, podendo ser executado em Windows, Macintosh e 
Linux; Tem por base um ambiente de fácil utilização baseado em processing; Pode ser 
programado utilizando um cabo de comunicação USB onde geralmente não é necessária 
uma fonte de alimentação; Possui hardware e software open-source, facilitando a 
montagem do seu próprio hardware sem precisar pagar nada aos criadoresoriginais; Tem 
Hardware de baixo custo; Possui ambiente educacional, ideal para iniciantes que desejam 
resultados rápidos.» 
Do mesmo modo que o Arduíno apresenta vantagens também tem desvantagens, dentre 
elas destacamos as seguintes: 
1. A grande desvantagem do Arduíno é que por ser uma plataforma de hardware já 
modelada, caso haver necessidade de mudar para outro tipo de arquitectura encontramos muita 
dificuldade; 
2. Pouca robustez, trabalha com sinais de 5v. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
1.4.2 Sensor de Humidade e Temperatura (DHT11) 
«O componente de medição da temperatura é um termístor do tipo NTC, que diminui 
sensivelmente a sua resistência elétrica com o aumento da temperatura e o componente de 
medição da humidade é um sensor capacitivo do tipo HR202, onde a presença de humidade 
no sensor, produz uma variação na capacitância interna do sensor, então o circuito interno 
faz a leitura dos sensores e se comunica a um microcontrolador através de um sinal serial 
de uma via, este sinal logo é enviado para o pino de saída data. É importante destacar que 
além do sensor não apresentar valores negativos (leituras no intervalo de 0 − 50oC e mede 
a humidade do ar nas faixas de 20% a 90%), este não apresenta valores decimais da 
temperatura e humidade do ar, estando limitado a medição da temperatura e humidade 
num raio de até 20m de distância do sensor e a impossibilidade da leitura de dados em 
intervalos inferiores a 2s, sendo este ideal para leitura dos dados na programação do 
Arduíno.» 
(STUCHI, 2019, p.8) 
Para verificar o funcionamento do sensor DHT11 é necessário alimentar o módulo e 
colocar o pino Data Signal numa das portas do Arduíno. Assim o sensor irá funcionar em 
perfeita condição. 
1.4.2.1 Tipos de sensores 
O Módulo Sensor de Temperatura e Humidade DHT 21 é um módulo desenvolvido a 
partir do sensor DTH 11 para a medição de temperatura e humidade, este sensor destaca-se em 
relação a outros modelos por possuir uma faixa de medição maior, medindo temperaturas de -
40 a 105 °C e humidade do ar de 0 a 100% RH, a comunicação com o microcontrolador ocorrer 
através da interface I2C. (STUCHI, 2019) 
Figura 13: Pinos do Sensor DHT11 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 02 de Março de 2021) 
 
26 
 
1.4.3 Díodo emissor de luz (led) 
O LED é formado pelo ânodo e cátodo onde, se a tensão entre o ânodo e o cátodo do 
semicondutor for de valor adequado aos electrões do material do tipo n e as lacunas do material 
do tipo p, ambos se deslocam em direcção a junção p-n, conforme mostra a figura 13. Esta 
recombinação exige que a energia do electrão livre não ligado seja transferida para outro estado 
inferior. Essa energia é emitida na forma de fótons. Em matérias como arsenieto de gálio 
(GaAsP) ou fosfeto de gálio (GaP), o número de fótons da energia luminosa é suficiente para 
criar uma fonte de luz bem visível. Esse processo de emissão de luz visível com aplicação de 
uma fonte eléctrica é chamado de eletroluminescência. O comprimento de onda da radiação 
emitida depende da banda de energia entre dois níveis consecutivos do material semicondutor. 
Cada material terá seu próprio nível de energia na sua estrutura atómica. Quanto maior a 
distância do electrão ao núcleo, maior é o nível de energia e da frequência (MARTELETO, 
2011). 
Figura 14: Funcionamento interno de um LED 
 
Fonte: (MARTELETO, 2011, p.1 0) 
Por tanto, a radiação emitida pelos LEDs pode ir desde ultravioleta até infravermelha. 
A dopagem do cristal pode ser feita com gálio, alumínio, arsénio, zinco, fósforo, índio e 
nitrogénio. 
 
 
 
 
 
 
27 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO II – OPÇÕES METODOLÓGICAS DO ESTUDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
2.1 MÉTODO DE INVESTIGAÇÃO 
Neste projecto foram utilizados vários métodos dentre os quais, o método quantitativo com 
recurso ao método de pesquisa bibliográfica que serviu de sustentação teórica e ao método 
descritivo, pois recorreu-se as técnicas de cálculos para determinar as características dos 
componentes a se utilizar para a elaboração do detector, e para os ensaios e verificação 
funcionais de todos dos elementos integrados ao detector usamos o método experimental. 
2.2 HIPÓTESES 
H1. Os componentes técnicos do projecto são operacionais e fiáveis; 
H2. Os componentes técnicos do projecto não são operacionais e nem fiáveis. 
2.3 INSTRUMENTO DE INVESTIGAÇÃO 
Para a realização deste trabalho, foi utilizado os seguintes instrumentos de investigação: 
livros, manuais, catálogos, internet, software de simulação e programação, multímetro, ferro de 
solda e estanho. 
Para se obter uma boa ligação dos jumper utilizamos o multímetro para garantir que não 
haja continuidade de pontos diferentes e assim não termos nenhum curto circuito. Para que 
houvesse está ligação foi necessário usamos o estanho e o ferro de solda. 
2.4 OBJECTO DE ESTUDO 
Em todos os ramos da actividade humana, a preocupação com a segurança das pessoas 
e o património é um interesse e necessidade de toda a sociedade. Sendo assim, este projecto 
tem como objecto de estudo a resistência do isolamento eléctrico. 
 
 
 
 
29 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO III – EXECUÇÃO DO PROJECTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
Neste capítulo faremos a descrição sobre como será projectado o detector afim de se 
obter o efeito desejado para o seu funcionamento. Para a concepção e ensaio do esquema 
eléctrico, utilizamos o software Fritzing e Proteus, para projecção da implementação do detector 
o AutoCAD. 
Descrevermos também as fases, os problemas encontrados durante a concepção e a 
solução adoptada. Também será abordado detalhadamente o processo de funcionamento do 
detector, através de fluxograma e diagrama de bloco. 
3.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO DETECTOR DE 
RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO 
Sendo assim na figura 15 ilustramos o algoritmo em fluxograma que é a representação 
esquemática do processo funcional do Detector, ou seja, representa a sequência das operações 
que ocorrem no processo. 
Para melhor compreensão do fluxograma, apresentamos a sua descrição narrativa. 
Primeiramente a inicialização do software é feita, depois o processo é feito em duais 
etapas. 
1º Leitura do sensor dht11. 
2º Medição no isolamento, se for menos que 200k ohms o buzzer liga, se o isolamento 
for menor que 32M ohms, o led acende 
Figura 15: Fluxograma do processo 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 02 de Março de 2021) 
 
31 
 
3.2 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DOS COMPONENTES A 
UTILIZAR PARA A CONCEPÇÃO DO DETECTOR DE 
RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO 
Para a concepção do detector proposto no projecto serão utilizados os seguintes 
componentes: 
3.2.1 Sensor de Humidade e Temperatura DHT11 
O Sensor de Humidade e Temperatura – DHT11 é um dos componentes mais utilizados 
em projetos que envolva medição de temperatura e humidade ambiente. Este sensor faz 
medições de temperatura de 0º até 50º celsius e mede a humidade do ar nas faixas de 20% a 
80%. A precisão (margem de erro) do sensor para medição de temperatura é de 
aproximadamente 2º celsius e para humidade é de 5%. 
Especificações e Características 
Tabela 1: Especificações técnicas do sensor dht11 
Tensão de operação 3,5V a 5V (DC) 
Corrente de Operação 2,5 mA 
Tempo de resposta 2 Segundos 
Precisão na temperatura ±2%ºC 
Precisão na temperatura 0 a 50ºC 
Resolução de humidade 5% 
Precisão na humidade ±5% 
Faixa de humidade relativa 20 a 80% 
Raio de medição 20m 
Fonte: (Eletrogatearduinomaker, 2019, p.38) 
 
 
 
 
32 
 
3.2.2 Arduíno UNO 
O Arduíno UNO é o componente que controlará todos os processos inerente ao 
funcionamento do detector, tanto da medição do isolamento como da leitura do sensor DHT11 
receberam instruções provenientes do Arduíno. Dentre os diversos modelos de Arduíno 
existente escolhemos o modelo UNO por ser a mais recente versão do Arduíno, didáctico,versátil e simples de usar. 
Figura 16: Arduíno UNO utilizado 
 
Fonte: (ARDUINO, 2014, p.1) 
 Na tabela 2 temos demonstrado as especificações técnicas do Arduino UNO usado no 
projecto. 
Tabela 2: Especificações técnicas do Arduino UNO 
Microcontrolador ATmega328 
Tensão de funcionamento 5v 
Tensão de entrada (Recomendado) 7-12v 
Tensão de entrada (limites) 6-20v 
Digital I/O 14 (dos quais 6 oferecem saída PWM) 
Pinos de entrada analógica 6 
Corrente DC por I/O 40mA 
Corrente DC no pino 3.3v 50mA 
Memória Flash 32 KB (ATmega328), dos quais 0,5 KB 
utilizados pelo carregador de inicialização. 
SRAM 2 KB (ATmega328) 
Fonte: (ARDUINO, 2014, p.2) 
 
33 
 
3.2.3 Led amarelo 
Para uma segunda faixa de detecção usaremos led Amarelo quando o isolamento é 
inferior a 10M ohms. Indicando que o isolamento está em boas condições, o led será alimentado 
com 5v proveniente do Arduino. Na figura 17 temos ilustrado o led amarelo utilizado. 
Figura 17: Led amarelo 
 
Fonte: (Fotografia tirada pelo autor, aos 05 de Fevereiro de 2021) 
Na tabela 3 temos demonstrado as especificações técnicas do díodo amarelo usado no 
projecto. 
Tabela 3: Especificações técnicas do Led amarelo 
Corrente directa 15mA 
Tensão directa 1.8v 
Potência de dissipação 27mw 
Comprimento de onda pico 695nm 
Temperatura de operação -25 a 85 ºC 
Diâmetro 4mm 
Fonte: Adaptado de (PHOTONIC, 2001, p.1) 
Para o efeito de protecção ao polarizar um led deve-se usar sempre um resistor em série, 
para limitar a corrente para que o mesmo não se danifique. 
 
34 
 
3.2.4 Display LCD (16x2) 
O display LCD (16x2) é o componente que servirá de interface de comunicação visual 
que irá apresentar a informação da resistência de isolamento bem como também humidade e 
temperatura. Optamos utilizar o display LCD porque possui interface eléctrica padronizada e 
recursos internos gráficos e de software que permitem facilmente a permuta por outros de 
outros fabricantes, sem que seja necessário alterar o programa de aplicação. Por ser altamente 
padronizado seu custo é baixo. Na tabela 4 apresentamos as especificações do display. 
Tabela 4: Especificações do display LCD 16x2 
 
Fonte: (BASTOS, 2013, p. 13) 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
3.3 CONCEPÇÃO DO DETECTOR DE RESISTÊNCIA DE 
ISOLAMENTO 
O detector proposto no projecto foi concebido em duas fases nomeadamente, a fase de 
Hardware e Software. 
3.3.1 Fase de Hardware 
Esta fase compreende a estruturação física e técnica do sistema, que consiste na 
construção ou acoplamento de forma lógica de todos os componentes previamente 
dimensionados e seleccionados, com o objectivo de garantir o funcionamento correcto esperado 
do sistema projectado. A fase de Hardware foi concebida em quatro etapas. 
Neste capítulo será apresentado o modelo técnico de concepção do detector utilizando 
como recurso o software fritzing e AutoCAD. 
 
1. Etapa: consiste na ligação do display no Arduíno, junto ao display ligou-se um 
potenciómetro de 10kΩ onde terá a função de variar o contraste do display. Conforme 
mostra a figura 18. 
Figura 18: Ligação do display no arduino 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 02 de Marco de 2021) 
 
36 
 
2. Etapa: consiste na ligação do sensor de humidade e temperatura (DHT11) no Arduíno, 
junto ao sensor ligou-se uma resistência limitadora de 1kΩ, um botão on off, um display 
que irá apresentar a informação do sensor. conforme mostra a figura 19. 
Figura 19: Ligação do sensor DHT11 no circuito 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos aos 02 de Março de 2021) 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
 
3. Etapa: consiste na ligação do buzzer e o led no Arduíno. Junto ao buzzer ligou-se um 
transístor e um resistor de 1kΩ que amplificará o sinal no buzzer. Junto ao led ligou-se 
um resistor limitador de 1kΩ. Um botão on off. Conforme mostra a figura 20. 
Figura 20: Ligação do buzzer e do led no circuito 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos aos 02 de Março de 2021) 
4. Etapa: esquema geral do detector. Conforme mostra a figura 21. 
Figura 21: Ligação geral do detector 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 02 de Março de 2021) 
 
38 
 
3.3.3 Fase de Software 
Esta fase compreende a programação que consiste no conjunto de instruções 
padronizadas que o sistema executará de forma lógica, permitindo assim que o mesmo controle 
e realize as tarefas para o qual foi projectado no seu devido tempo de forma ordenada e 
sequencialmente. Para o desenvolvimento do programa foi utilizada a IDE do Arduíno que é 
baseado na linguagem C, e o programa foi gravado no microcontrolador ATMEGA328. Esta 
fase foi executada em duas etapas. Que são: 
1º Etapa: A IDE possui funções prontas, e para utiliza-las basta inserir alguns 
comandos. Portanto esta etapa compreende: 
• A função setup () que é responsável pela configuração inicial dos pinos do Arduíno que 
será utilizado. Para o nosso projecto foram utilizados os seguintes pinos: 
• Pinos PWM (Pulse Width Modulation, do inglês Modulação por Largura de Pulso) que 
permitem obter resultados analógicos com meios digitais e são capazes de controlar a 
potência de saída de um sinal 
• Os pinos GND e de VCC (5v) permitem a alimentação dos componentes ligados no 
Arduíno. No nosso projecto estes pinos alimentam o led, buzzer o display, o transístor 
o potenciómetro, os resistores e o sensor DHT11. 
• A função pinMode () configura o pino correspondente como entrada/saída. 
2º Etapa: Esta etapa compreende: 
• A biblioteca “dht.h” configura o sensor que faz a leitura da humidade e temperatura; 
• A função digitalWrite (pino, valor), atribui os valores HIGH (5V) ou LOW (0V) para 
a porta "pino"; 
• A função loop () que é responsável pela execução das tarefas. Nesta última função é 
executada todos os comandos, e dada todas as instruções lógicas inerentes ao 
funcionamento do sistema. 
Obs: É de salientar que apesar das demais funções mencionadas existem duas funções 
que são consideradas básicas nomeadamente as funções setup, e loop e devem ser utilizadas 
em todos os códigos, pois são necessárias para que a compilação do programa seja realizada 
correctamente. Caso esqueça uma delas, o código não compila. 
 
39 
 
3.4 CÁLCULO APLICADO NO DESENVOLVIMENTO DO 
PROJECTO 
Nessa secção serão apresentadas as técnicas de cálculos aplicado no desenvolvimento 
do projecto, com objectivo de verificar os parâmetros e condições de funcionamento a que os 
elementos constituintes do sistema estarão submetidos, para assegurar o correcto 
funcionamento do mesmo. 
3.4.1 Técnica de Cálculo das resistências do isolamento 
Para o cálculo da resistência do isolamento, recorremos a conceito básico das leis de 
Kirchhof, sobre método do divisor de tensão. O divisor de tensão consiste em dois resistores 
ligados em serie em que o sinal de 5v é aplicado a o terminal de um deles. O terminal do segundo 
resistor é ligado ao GND, e o ponto de conexão entre os dois resistores é a saída do divisor, 
cuja tensão é dada pela seguinte relação: 
 Figura 22: Técnica de cálculo da resistência de isolamento 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 02 de Março de 2021) 
𝑉𝑜𝑢𝑡 =
𝑅𝑖𝑠
𝑅𝑖𝑛𝑡+𝑅𝑖𝑠
× 𝑉𝑖𝑛 (𝑉) (3.1) 
Recorremos a técnica de programação em linguagem C, determinamos condições para 
que o circuito funcione dentro destas condições. Quando 𝑅𝑖𝑠 < 𝑅𝑖𝑛𝑡 teremos sinais nos nossos 
equipamentos. 
Para obtermos valores de tensão de saída recorremos ao cálculo de circuito eléctrico 
aplicando a equação acima. 
 
40 
 
Com base na equação (3.1) isolamos a resistência de isolamento 
 
𝑅𝑖𝑠 =
𝑉𝑜𝑢𝑡 × (𝑅𝑖𝑛𝑡 + 𝑅𝑖𝑠)
𝑉𝑖𝑛
 
 
 𝑅𝑖𝑠 =
𝑉𝑜𝑢𝑡×𝑅𝑖𝑛𝑡
𝑉𝑖𝑛−𝑉𝑜𝑢𝑡
 (Ω) (3.2) 
 
Logo se a 0Ω≤ 𝑅𝑖𝑠 ≤ 200KΩ teremos um sinal no buzzer, se a 201KΩ ≤ 𝑅𝑖𝑠 ≤ 32MΩ, 
teremos um sinal no led. conforme o desenho a seguir. 
Figura 23: Detector 
 
Fonte: (elaborado pelo autor aos 20 de Março de 2021) 
 
 
 
 
 
 
 
413.4.2 Técnica de Cálculo das resistências limitadoras 
Para obtermos o valor da resistência limitadora mencionado acima, precisamos fazer 
cálculos. Para acender um LED, que é alimentado com uma determinada tensão e corrente 
através do Arduíno, precisaremos de um resistor, como já vimos no capítulo anterior, uma vez 
que o Arduíno pode fornecer 0V ou 5V. Colocaremos o resistor em série com o LED, e com 
isso aplicando a lei de Kirchoff (lei das malhas) no circuito concluímos que: 
• A tensão total (soma das tensões no resistor e no LED) será igual a 5V, ou seja: 
𝑉𝐿𝐸𝐷 + 𝑉𝑅 = 5𝑉 (3.3) 
• A corrente total que passa pelo resistor e pelo LED é igual, ou seja: ILED = IR; 
• Precisamos colocar uma tensão no LED, ou seja: VLED será igual a um valor que varia 
em função da cor do led. 
Sabendo desses detalhes, como o valor da queda de tensão no resistor é desconhecido, 
podemos isolar a partir da equação (4), teremos: 
𝑉𝑅 = 5𝑉 − 𝑉𝐿𝐸𝐷 (3.4) 
Através da primeira lei de Ohm podemos conhecer a queda de tensão no resistor: 
𝑉𝑅 = 𝑅. 𝐼 (3.5) 
 Substituindo na equação (2.4), teremos: 
𝑅. 𝐼 = 5𝑉 − 𝑉𝐿𝐸𝐷 (3.6) 
 Como pretendemos achar a resistência isolando a partir da equação (3.6) obteremos a 
seguinte equação: 
𝑅 = 
𝑉𝐹𝑜𝑛𝑡𝑒 − 𝑉𝐿𝐸𝐷
𝐼𝑅
 (Ω) (3.7) 
3.4.2.1 Dimensionamento das resistências limitadoras 
A equação (3.7) nos possibilitará conhecer as resistências limitadoras, na qual os seus 
valores ohmicos irão variar em função da cor do LED, sendo que cada um tem características 
diferentes. 
• Resistência limitadora para o Led Amarelo 
 
42 
 
Em função da tensão da fonte (Arduíno), tensão no LED e da corrente na resistência, 
substituindo esses respectivos valores na equação (3.7) obteremos assim o valor correspondente 
a resistência limitadora para o led amarelo que será o seguinte: 
𝑅1 = 
5𝑣−1,8𝑣
15𝑚𝐴
 (Ω) 
𝑅1 = 213 Ω 
 
Onde alguns valores já são conhecidos como: ILED = 15mA e VLED= 1,8 v. 
3.4.2.2 Resistências limitadores para o detector 
 Para o nosso projecto usamos uma resistência fixa de 32MΩ como no nosso mercado 
não aparecia tal especificação, ligamos 5 resistência de 5.6 MOhm e 2 resistência de 2Mohm 
todas ligadas em serie. 
𝑅𝑡 = (𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅𝑛) (Ω) (3.8) 
𝑅𝑡 = (5.6𝑀 + 5.6𝑀 + 5.6𝑀 + 5.6𝑀 + 5.6𝑀 + 2𝑀 + 2𝑀) (Ω) 
𝑅𝑡 = 𝑅𝑖𝑛𝑡 = 32𝑀 (Ω) 
Figura 24: Resistores de 5.6M ohm e de 2M ohm 
 
Fonte: (Fotografia tirada pelo autor, aos 02 de Março de 2021) 
 
 
 
 
43 
 
3.5 FUNCIONAMENTO DO DETECTOR 
Para melhor compreensão do funcionamento do sistema recorremos ao diagrama de 
bloco, conforme ilustra a figura 25. 
Figura 25: Diagrama de bloco funcional do sistema 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos aos 10 de março de 2021) 
O sistema funciona da seguinte maneira: Ligamos o Botão 2, encostadas as pontas de 
provas no aparelho em teste, e se houver fuga de isolamento se essa fuga representar uma 
resistência de isolamento menor ou igual 20kΩ o Buzzer irá dar bips contínuos, mas se está 
resistência de isolamento for superior ao valor acima até 32MΩ irá acender o led, mas se os 
valores forem superiores não teremos leitura. através do display se pode ver a resistência de 
isolamento, poderemos também fazer o teste de continuidade encostado as duas pontas de 
provas iremos ter um sinal continuo no buzzer. 
Quando ligarmos o botão 1, irá ligar o sensor DHT11, que a partir de um display 
podemos ter informações da temperatura e humidade. 
Podemos variar a luminosidade do display com o potenciómetro de 10kΩ. 
Para o efeito de comunicação visual entre o sistema e o usuário, utilizamos o display 
LCD 16x2 que é a interface gráfica, que permitirá ao usuário a leitura da humidade e 
Temperatura. Na medida que sensor DHT11 variar, o display exibirá, no seu écran. 
 
44 
 
Antes de efetuar testes eléctricos ou abertura de equipamento elétricos primeiramente 
verificamos a temperatura e a humidade relativa do ar. Para usar as pontas de provas devem ser 
sempre feitas com o aparelho em teste desligado. 
O detector de resistência de isolamento é um conjunto de componentes que funcionam 
de forma lógica para prevenir equipamento ou materiais ligadas a corrente eléctrica. 
O esquema abaixo mostra de forma detalhada o circuito do sistema onde temos, display 
LCD 16x2, Arduíno uno, Buzzer, Led Amarelo, um potenciómetro, Botões on off, resistências 
limitadoras, um Transístor e sensor DHT11. 
Na figura 26 temos a representação geral do circuito do sistema. 
Figura 26: Circuito geral do detector no proteus 
 
Fonte: (Elaborado pelo autor aos 15 de Março de 2021) 
 
 
 
 
 
 
45 
 
3.6 PROBLEMAS ENCONTRADOS E SOLUÇÕES ADOPTADAS 
Problema 1: O maior problema encontrado no desenvolvimento do projecto como 
calcular as resistências para a faixa de detecção. 
Solução 1: Para solucionar este problema fez-se investigações, recolha de dados, para 
saber qual a resistência mínima de isolamento, em contacto com uma pessoa pode causar uma 
sensação de choque. 
Problema 2: Visto que o arduino utiliza uma linguagem semelhante a linguagem C++, 
e no curso electromecanica não desenvolvemos muito esta linguagem foi um problema 
encontrado. 
Solução 2: tevi que ter um curso básico de programaçao, para entende-la, assim 
responder as expetactiva do projecto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
3.7 AVALIAÇÃO DA PROPOSTA DE SOLUÇÃO 
Todo o projecto requer avaliação, de modos a determinar a sua viabilidade. Portanto 
neste capítulo será abordado de forma detalhada a análise e avaliação do projecto segundo o 
ponto de vista técnico e socioeconómico. 
3.7.1 Análises e avaliação dos impactos da concepção e implementação do detector 
A análise e avaliação dos impactos do projecto proposto consiste em identificar, 
quantificar, dar valor aos benefícios e custos atribuíveis à sua execução ao longo de toda sua 
vida. A avaliação do projecto é uma ferramenta que permite tomar decisões, isto é, ajuda a 
determinar como utilizar os recursos disponíveis da melhor forma possível (uso eficiente dos 
recursos), de modos a alcançar os objectivos preconizados. 
Um mesmo projecto pode ser objecto de diferentes avaliações. Portanto, antes de iniciar 
sua avaliação, é importante esclarecer sob que ponto de vista será feito. Este elemento é 
fundamental para definir os benefícios e custos a considerar, e seus respectivos valores. O 
presente projecto será avaliado segundo o ponto de vista técnico e socioeconómico. 
3.7.1.1 Ponto de vista técnico 
Do ponto de vista técnico o detector terá robustez física considerável. Tendo em conta 
a zona de operação, que é a manutenção, e que o mesmo serve para o uso doméstico. 
3.7.1.2 Ponto de vista sócio - económico 
A avaliação do projecto proposto, neste âmbito, é analisada em três linhas orientadoras. 
A primeira nos remete à avaliação do investimento para a construção e implementação do 
sistema proposto, a segunda linha orientadora nos remete à demonstração do tempo de execução 
do projecto, destacando o cronograma de actividades, e por sua vez a terceira nos remete ao 
impacto social resultante da construção e implementação detector. 
 
 
 
47 
 
3.8 INVESTIMENTO PARA A CONCEPÇÃO DO DETECTOR 
Para a concepção do sistema foi necessário o uso de componentes. A tabela 5 demonstra 
os componentes utilizados na construção do sistema e os seus respectivos preços: 
Tabela 5: Aquisições dos componentes do sistema 
 
Equipamento 
 
Quantidade 
Custo unitário 
(AKZ) 
Subtotal (AKZ) 
Arduíno 1 13.000,00 13.000,00 
Placa PCB 9X15cm 1 1.560,00 1.560,00 
Display 16x2 1 13.000,00 13.000,00 
Led Amarelo 1 100,00 100,00 
Buzzer 1 100,00 100,00 
Transístor 1 200,00 200,00 
Potenciómetro 1 300,00 300,00 
Resistores 1k Ohm 5 100,00 500,00 
Resistores 2M Ohm 2 100 200 
Resistores 5.6M Ohm 5 35,00 175,00 
Botões on-off 2 195,00 390,00 
Sensor DHT11