A3 - MICROCONTROLADORES E IOT

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A3 - MICROCONTROLADORES E IOT 
 
Seleção de Microcontrolador para Automação de Iluminação 
1. Introdução à Automação de Iluminação com Microcontroladores 
A automação residencial, ou domótica, utiliza microcontroladores para controlar dispositivos 
domésticos, como sistemas de iluminação. O objetivo deste relatório é analisar e selecionar 
o microcontrolador mais adequado – Arduino Uno ou Arduino Mega – para um projeto de 
automação de iluminação de uma sala. O sistema deve acender a luz principal quando 
alguém entra na sala e apagá-la quando o ambiente estiver vazio, considerando custo, 
memória e portas necessárias. 
2. Análise de Requisitos do Projeto 
O sistema de iluminação automatizada requer os seguintes componentes e interfaces: 
• Sensor de Presença (PIR): Detecta movimento e envia um sinal digital (ALTO/BAIXO) 
para o microcontrolador. Necessita de 1 porta digital de entrada. 
• Módulo Relé: Atua como um interruptor controlado pelo microcontrolador para 
ligar/desligar a lâmpada (que opera em alta tensão AC). Necessita de 1 porta digital 
de saída. 
Necessidades Totais: 
• Portas de I/O: 2 portas digitais. 
• Processamento e Memória: A lógica de controle (ler sensor, acionar relé, implementar 
um temporizador) é simples, resultando em um programa pequeno e baixo consumo 
de memória SRAM. 
3. Avaliação Comparativa: Arduino Uno vs. Arduino Mega 
A escolha se dará entre o Arduino Uno R3 e o Arduino Mega 2560. 
Tabela 1: Comparativo de Especificações – Arduino Uno vs. Arduino Mega 
Característica Arduino Uno R3 Arduino Mega 2560 
Microcontrolador ATmega328P ATmega2560 
Portas Digitais I/O 14 (6 PWM) 54 (15 PWM) 
Entradas Analógicas 6 16 
Memória Flash (Sketch) 32 KB (31.5 KB disponíveis) 256 KB (248 KB disponíveis) 
SRAM 2 KB 8 KB 
EEPROM 1 KB 4 KB 
Clock Speed 16 MHz 16 MHz 
UARTs (Hardware) 1 4 
Custo Médio (Brasil) R$ 35 - R$ 85 
(compatível/básica) 
R$ 130 - R$ 190 (compatível/básica) 
• Arduino Uno R3: Baseado no ATmega328P, oferece 14 pinos digitais, 6 entradas 
analógicas, 32 KB de Flash e 2 KB de SRAM. Custo entre R$ 35 e R$ 85. 
• Arduino Mega 2560: Baseado no ATmega2560, possui 54 pinos digitais, 16 entradas 
analógicas, 256 KB de Flash e 8 KB de SRAM. Custo entre R$ 130 e R$ 190. É mais 
caro e indicado para projetos complexos que exigem muitas portas e memória. 
Análise de Custo-Benefício: O projeto requer apenas 2 portas digitais. O Uno, com 14 
portas, já oferece folga. O Mega, com 54, seria um excesso. A memória Flash de 31.5 KB do 
Uno é suficiente para o código simples. O custo adicional do Mega não se justifica para este 
projeto, pois seus recursos adicionais (memória e portas) seriam subutilizados. 
4. Seleção e Justificativa do Microcontrolador Ideal 
O Arduino Uno R3 é a escolha recomendada. 
• Adequação de Portas: As 14 portas digitais do Uno são mais que suficientes para as 
2 portas necessárias, permitindo pequenas expansões. 
• Adequação de Memória: Os 31.5 KB de Flash e 2 KB de SRAM do Uno são amplos 
para o código e variáveis do projeto. A maior memória do Mega não traria benefício 
funcional palpável aqui. 
• Custo: O Uno é significativamente mais barato, tornando-se a escolha 
economicamente racional, já que atende a todos os requisitos técnicos. 
• Simplicidade: Para o escopo definido, o Uno mantém o foco e a simplicidade, sendo 
mais adequado que o Mega, que é mais complexo e caro. 
5. Proposta de Implementação com Arduino Uno 
• Descrição do Projeto: Um sensor PIR detecta presença e envia um sinal ao Arduino 
Uno. O Uno processa o sinal e, se houver presença, aciona um módulo relé que 
acende a lâmpada. Um temporizador no código garante que a luz permaneça acesa 
por um período após a última detecção de movimento, apagando-a depois. 
• Circuito e Conexões: 
• Sensor PIR: VCC ao 5V do Uno, GND ao GND do Uno, OUT ao Pino Digital 2 do Uno 
(entrada). 
• Módulo Relé: VCC ao 5V do Uno, GND ao GND do Uno, IN ao Pino Digital 3 do Uno 
(saída). 
• Lâmpada: Conectada através dos bornes Comum (C) e Normalmente Aberto (NA) do 
relé, interrompendo a fase da rede elétrica. Atenção com alta tensão! 
• Portas Utilizadas no Arduino Uno: 2 portas digitais (Pino 2 para PIR, Pino 3 para 
Relé). 
Tabela 2: Mapeamento de Pinos para o Projeto de Iluminação (Arduino Uno) 
Componente Pino(s) do 
Componente 
Conexão no Arduino 
Uno 
Função no Arduino 
Sensor PIR VCC 5V Alimentação 
 GND GND Terra 
 OUT Pino Digital 2 Entrada (Sinal) 
Módulo Relé VCC 5V Alimentação 
 GND GND Terra 
 IN Pino Digital 3 Saída (Controle) 
A implementação demonstra que o Uno gerencia a tarefa com eficiência. Usar um Mega seria 
um desperdício de recursos. A simplicidade e o vasto suporte comunitário do Uno são 
vantagens adicionais. 
6. Análise Crítica da Solução Adotada (Arduino Uno) 
• Vantagens: Custo-efetividade, simplicidade de uso, tamanho compacto, amplo 
suporte comunitário. 
• Possíveis Limitações (para expansões futuras significativas): Se o projeto evoluir 
para automação residencial completa (múltiplos sensores/atuadores, interfaces 
complexas), as portas e memória do Uno poderiam ser insuficientes. Nesses casos, o 
Mega seria mais adequado. 
• Pequenas Expansões com o Uno: Adicionar um sensor de luminosidade (LDR) ou 
um botão de controle manual é viável com os recursos restantes do Uno. 
7. Conclusão e Recomendações Finais 
Para o projeto de automação de iluminação de uma sala com sensor de presença, o Arduino 
Uno R3 é a escolha mais adequada. Ele atende aos requisitos técnicos com um custo 
significativamente menor que o Arduino Mega, oferecendo a melhor relação custo-benefício 
e simplicidade para o escopo definido. 
Referências: 
• Robocore - Tutorial Módulo Relé Arduino: 
• Informações sobre os pinos de um módulo relé (VCC, GND, IN) e os bornes de carga 
(NA, C, NF), além de como conectá-los ao Arduino e à carga (lâmpada). 
• Documentação Oficial Arduino - Arduino Uno R3: 
• Especificações técnicas do Arduino Uno R3, incluindo o microcontrolador 
(ATmega328P), número de portas digitais (14, com 6 PWM), entradas analógicas (6), 
memória Flash (32 KB, com 0.5 KB para bootloader), SRAM (2 KB) e EEPROM (1 KB). 
• Documentação Oficial Arduino - Arduino Mega 2560: 
• Especificações técnicas do Arduino Mega 2560, incluindo o microcontrolador 
(ATmega2560), número de portas digitais (54, com 15 PWM), entradas analógicas 
(16), memória Flash (256 KB, com 8 KB para bootloader), SRAM (8 KB), EEPROM (4 
KB) e número de UARTs (4). 
• Mercado Livre - Preços Arduino Uno: 
• Estimativa de preços para placas Arduino Uno R3 e compatíveis no Brasil, variando de 
aproximadamente R$35 a R$85 para placas básicas. 
• DatacomBR - Preço Arduino Uno R3: 
• Exemplo de preço para Arduino Uno R3 (R$85,90). 
• Mercado Livre - Preços Arduino Mega 2560: 
• Estimativa de preços para placas Arduino Mega 2560 e compatíveis no Brasil, 
geralmente na faixa de R$130 a R$190. 
• UTSource - Especificações e Aplicações Arduino Mega 2560: 
• Detalhes adicionais sobre as especificações do ATmega2560 e aplicações típicas do 
Arduino Mega, como controle de impressoras 3D, máquinas CNC e sistemas de 
automação residencial complexos. 
• Robocore - Sensor de Presença PIR HC-SR501: 
• Eletrogate - Sensor de Movimento Presença PIR: 
• Robocore - Primeiros Passos Módulo Relé Serial: