TCC AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

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FACULDADE DO NOROESTE DE MINAS - FINOM 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
RENATO MONTEIRO DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMAÇÃO RESIDÊNCIAL: 
Tomadas Inteligentes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Paracatu – MG 
2017
RENATO MONTEIRO DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMAÇÃO RESIDÊNCIAL: 
Tomadas Inteligentes 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado na Disciplina de 
Trabalho de Conclusão de CursoII como requisito parcial para 
obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica pela 
Faculdade do Noroeste de Minas, FINOM. 
 
Orientador (a): Prof. Rafael Machado da Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Paracatu - MG 
2017
RENATO MONTEIRO DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMAÇÃO RESIDÊNCIAL: 
Tomadas Inteligentes 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado na 
Disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso II 
como requisito parcial para obtenção do título de 
/Bacharel em Engenharia Elétrica da Faculdade do 
Noroeste de Minas, FINOM. 
 
Orientador (a): Prof. Rafael Machado da Silva 
 
 
 
 
Paracatu, Minas Gerais. 
 
 
 
 
Banca Examinadora 
 
 
_________________________________________________ 
Prof(a). Nome da Instituição de Origem 
 
 
_________________________________________________ 
Prof(a). Nome da Instituição de Origem 
 
 
_________________________________________________ 
Prof(a) Orientador. Nome da Instituição de Origem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho à minha família, por 
todo o apoio durante esses longos anos de 
muitas lutas.
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus por ter mе dado saúde е força pаrа superar as dificuldades. 
A esta faculdade, sеυ corpo docente, direção е administração pеla acendrada 
confiança no mérito е ética aqui presentes. 
À coordenadora do Núcleo de Apoio pedagógico Valeria е a todos da 
coordenação pelo carinhoso apoio. 
Agradeço а todos оs professores pоr mе proporcionarem о conhecimento nãо 
apenas racional, mas а manifestação dо caráter е afetividade,dа educação nо 
processo dе formação profissional, А palavra mestre, nunca fará jus аоs professores 
dedicados аоs quais sеm nominar terão оs meus eternos agradecimentos. 
Ao mеυ orientador, pelo emprenho dedicado à elaboração deste trabalho. 
Agradeço à minha mãе Eliana, heroína quе mе deu apoio e incentivo nаs 
horas difíceis, de desânimo е cansaço. 
Ao mеu pai Silvanio, quе apesar dе todas аs dificuldades, mе fortaleceu. 
Obrigado aos meus irmãos е sobrinhos, que nоs meus momentos dе 
ausência, sеmprе fizeram entender qυе о futuro é feito а partir dа constante 
dedicação nо presente!Obrigada! Primos е tias pеlа contribuição valiosa. 
Meus agradecimento aos amigos e amigas Elaine, Jean, Larissa, Narah, 
Pedro Paulo, Jonas, Pr. Adilson, Michele, Joana, Wanderley, Valeria, Ulda 
“inmemorian”, Antônia, Matildes, Divina, Domingos, Leonardo, Rogers, e outros 
companheiros е irmãos nа amizade qυе fizeram parte dа minha formação е qυе vão 
continuar presentes еm minha vida cоm certeza. 
A todos qυе direta оυ indiretamente fizeram parte dа minha formação, о mеυ 
muito obrigado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
"...O que foi escondido 
É o que se escondeu 
E o que foi prometido 
Ninguém prometeu 
Nem foi tempo perdido 
Somos tão jovens..." 
(Legião Urbana) 
 
 
 
RESUMO 
 
O uso das tomadas elétricas é fundamental no estilo de vida moderno, e com a 
tecnologia se atualizando com cada vez mais frequência, é natural que as tomadas 
também evoluam. O objetivo desse trabalho é desenvolver uma tomada que calcule 
a tensão e a corrente, identificando qual aparelho está utilizando-a, o tempo de uso 
e se existe riscos incidentes. Para elaboração do estudo foi utilizado uma placa 
arduino, sensores de corrente e de tensão, um modulo bluetooth para realizar a 
comunicação e um modulo rele para cortar a corrente. Os resultados obtidos 
demonstram a viabilidade do aparelho. 
 
Palavras-Chaves: Tecnologia; Corrente; Tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The use of electrical outlets is fundamental in the modern life style, and with 
technology being up dated with increasing frequency, it is natural that the outlets also 
evolve. The objective of this work is to develop a socket that calculates the voltage 
and current, identifying which devices using it, the time of use and if there is risk 
incident. To prepare the study was used a narduino board, current and voltage 
sensors, a bluetooth module tocarry out the communication and a relay module to cut 
the current. The results obtained demonstrate the viability of the app aratus. 
 
Keywords: Technology, Current, Voltage 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 1- Comparando parâmetros do fabricante com do protótipo..........................66 
 
Tabela 2 - Comparando paramento do fabricante com do protótipo..........................67 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1 – Lâmpada Sonoff B.....................................................................................23 
 
Figura 2 – Lâmpada Sonoff B1...................................................................................25 
 
Figura 3 – Tomada Dialug..........................................................................................27 
 
Figura 4 – tomada Inteligente “Portlet”.......................................................................28 
 
Figura 5– Tomada Inteligente “i9Plug”.......................................................................29 
 
Figura 6 – Sensor de Temperatura –Termoresistências...............................................31 
 
Figura 7 – Sensor de Temperatura – Termopar.........................................................31 
 
Figura 8 – Sensor de Temperatura - Expansão à Gás segundo................................32 
 
Figura 11 – Sensor de Temperatura –Termistores .....................................................33 
 
Figura 12 – Sensor de Temperatura –Bimetálicos.......................................................35 
 
Figura 13 – Arduino - Placa de Arduino......................................................................37 
 
Figura 14 – Arduino - Arquitetura de placa de Arduino..............................................38 
 
Figura 15 – Arduino - Modelo mais comum de placas de Arduino............................38 
 
Figura 16 – Arduino - Programa IDE..........................................................................39 
 
Figura 17 – Tela Inicial Designer...................................................................................41 
 
Figura 18 – Tela Inicial Blocks.......................................................................................42 
 
Figura 19 – Arduino UNO R3......................................................................................45 
 
Figura 20 – Display Lcd 16x2......................................................................................45 
 
Figura 21 – Módulo Serial I2C....................................................................................46 
 
Figura 22 – Modulo Sensor de Tensão..........................................................................46 
 
Figura 23 – Modulo Sensor de Tensão......................................................................47Figura 24 – Jumpers....................................................................................................48 
 
Figura 25 – Módulo Relé 5v 2 Canais..........................................................................48 
 
Figura 26 – Display LCD vista superior.........................................................................49 
Figura 27 – Fonte12V....................................................................................................50 
 
Figura 28 – Cabo flexível............................................................................................50 
 
Figura 29 – Conector Soquete......................................................................................51 
 
Figura 30 – Caixa Tomada..........................................................................................51 
 
Figura 31 – Módulo Bluetooth..................................................................................... 52 
 
Figura 32 – Display LCD vista superior......................................................................52 
 
Figura 33 – Display LCD vista inferior........................................................................53 
 
Figura 34 – Tomada e Sensor Temperatura...............................................................53 
 
Figura 35 – modulo relé............................................................................................. 54 
 
Figura 36 – sensor de tensão.......................................................................................54 
 
Figura 37 – Fonte 12V e conector soquete...................................................................55 
 
Figura 38 – Placa Arduino...........................................................................................56 
 
Figura 39 – Conexão Cabos.......................................................................................56 
 
Figura 40 – Conexão dos jumpers vermelho..............................................................57 
 
Figura 41 – Conexão dos jumpers azul......................................................................58 
 
Figura 42 – Conexão Arduino no modulo e sensor.....................................................59 
 
Figura 43 – Teste funcionalidade da alimentação........................................................59 
 
Figura 44 – Montagem completa parte interna..............................................................60 
 
Figura 45 – Montagem completa parte externa.............................................................61 
 
Figura 46 – Copilando código no Arduino...................................................................62 
 
Figura 47 – Desenvolvimento do Designer Editor.......................................................63 
 
Figura 48 – Desenvolvimento do Blocks Editor.........................................................63 
 
Figura 49 – Ferro a Vapor.............................................................................................63 
 
Figura 50 – Liquidificador...........................................................................................63 
 
Figura 51 - Dados do Fabricante.................................................................................64 
 
Figura 52 - Análise com o ferro e protótipo..................................................................65 
 
Figura 53 - Dados do Fabricante...................................................................................66 
 
Figura 54 - Analise com o liquidificador e protótipo.....................................................67 
 
Figura 55 - Analise de protótipo desligar via App.........................................................68 
 
Figura 56 - Analise de protótipo Ligar via App..............................................................70 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
 
MG – Minas Gerais 
 
RT – Responsável Técnico 
 
TUG’s – Tomadas de uso geral 
 
TUE’s – Tomadas de uso específico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 15 
2. OBJETIVO ............................................................................................................. 17 
2.1. Objetivo geral ................................................................................................... 17 
2.2. Objetivos específicos....................................................................................... 17 
3. JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 18 
4. REFERENCIAL TEÓRICO .................................................................................... 19 
4.1. Histórico da Automação e o Processo de Evolução ..................................... 19 
4.1.2. Automação Industrial .................................................................................... 19 
4.1.3. Automação Comercial ................................................................................... 20 
4.1.4. Automação Residencial ................................................................................ 21 
4.2. Equipamentos Existentes no mercado na Automação residencial ............. 22 
4.2.1. Lâmpada ......................................................................................................... 23 
4.2.2. Tomadas Inteligentes ...................................................................................... 24 
4.2.2.1. Tomadas ...................................................................................................... 24 
4.3 Equipamentos de desenvolvimento ............................................................... 29 
4.3.1. Sensores ......................................................................................................... 29 
4.4.2. Modulo Relé ................................................................................................... 36 
4.4.3. Arduino ........................................................................................................... 36 
4.4.4. Protocolo Bluetooth ...................................................................................... 40 
4.4.5 MitApp Inventor ................................................................................................ 40 
4.4.6. Display LCD ................................................................................................... 42 
5. METODOLOGIA .................................................................................................... 44 
5.1 Materiais e métodos .......................................................................................... 44 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 63 
7. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 71 
8. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 72 
APÊNDICE 1 ............................................................................................................. 77 
APÊNDICE 2 ............................................................................................................. 78 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Com o decorrer dos anos, a humanidade busca por tecnologias e inovações 
diversas. Um dos maiores saltos da humanidade foi a descoberta do uso de energia 
elétrica que proporcionou conforto, desenvolvimento de diversas industrias,equipamentos em geral e geração de emprego. 
 
As necessidades energéticas do homem estão em constante evolução. Para 
satisfazer suas primeiras necessidades, que eram basicamente a 
alimentação, uma fonte de iluminação noturna e aquecimento, o homem 
apropriou-se do uso do fogo e desenvolveu a agricultura e a pecuária, 
armazenando energia excedente nos animais e alimentos (FONSECA, 
1972; HÉMERY; BEBIER; DELÉAGE, 1993 apud FARIAS;SELLITTO, 2011, 
p.1). 
 
Cada vez mais o número de equipamento eletrônicos em áreas urbanas vem 
aumentando; com isso o uso de adaptadores como tomada benjamim (T), 
extensõese régua de tomada dentre outros tem se tornado cada vez mais frequente. 
Esses adaptadores sãousados para multiplicar os espaços para a conexão de plug's 
em tomadas, podendo assim ligar diversos aparelhos e eletrodomésticos em uma 
mesma tomada. (MATTEDE, 2017). Vale ressaltar que o uso em grade escala 
desses adaptadores em um único circuito pode trazer risco ao circuito e ao usuário. 
 
Não há estatísticas sobre a quantidade produzida deste produto, mas quase 
toda casa possui pelo menos um benjamim. Esses utensílios são bem úteis 
e muito utilizados. Entretanto, é importante que a população saiba como 
evitar situações que possam causar curto circuito ou uma sobrecarga na 
sua instalação elétrica e, ainda, que os pontos de energia comuns são 
dimensionados para suportar a energia elétrica de aparelhos com potências 
pequenas. (INMETRO, 2005, p.1) 
 
16 
 
As tomadas de uso geral (TUG’s) e tomadas de uso especifico (TUE’s) no 
decorrer dos anos vem se evoluindo buscando praticidade e segurança. 
 
O novo padrão brasileiro de plugues e tomadas veio estabelecer um 
patamar de segurança e funcionalidade para as instalações elétricas 
prediais. Ele foi adotado após alguns anos de intensa discussão dentro da 
comunidade técnica especializada: profissionais, empresas, associações, 
com o respaldo técnico da ABNT, que editou a NBR 14136, e o apoio legal 
do INMETRO(MATTOS, 2010 p.1). 
 
Cada vez mais pode-se ver a tecnologia sendo inserida no cotidiano das 
nossas vidas, com isso a comunicação dos aparelhos e objetos a internet cada vez 
está mais frequente. Cada vez mais surgem eletrodomésticos, meios de transporte e 
até mesmo tênis, roupas e maçanetas conectadas à Internet e a outros dispositivos, 
como computadores e smartphones (ZAMBARDA, 2014). 
Mesmo com o avanço da tecnologia, ainda é preocupação a má instalação de 
circuitos elétrica residencial, pois ainda concentra a maior numero de incêndio não 
intencional. Problemas na instalação elétrica são a maior causa de incêndios não 
intencionais no Brasil. (GOEKING, 2010). 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
2. OBJETIVO 
 
 
2.1. Objetivo geral 
 
Desenvolver uma tomada que calcule a tensão e a permita transmitir dados 
via aplicativo e corte elétrico. 
 
2.2. Objetivos específicos 
 
 Criar um aplicativo no sistema operacional android que utilize o 
protocolo bluetooth para comunicar com o circuito da tomada. 
 
 Adaptar o circuito da tomada para interromper o funcionamento de 
aparelhos que não esteja sendo utilizados. 
 
 Elaborar um projeto de controle individual para a tomada. 
 
 Utilizar rede de dados para realizar a comunicação entre o circuito de 
tomada e aplicativo. 
 
 
 
 
18 
 
3. JUSTIFICATIVA 
 
Ainda existem grandesnúmeros de acidentes e incêndios causados pelo 
esquecimento ou mau uso de equipamentos eletrônicos conectados a tomadas, 
trazendo risco para famílias e até mesmo comunidades. 
O aperfeiçoamento de tomadas tipoTUG’s e TUE’s pode diminuir a 
quantidade de incidentes causados pela instalação elétrica, pois ainda se encontra 
muitas residências sem a instalação de disjuntores para proteção de circuitos como 
recomenda a norma. 
A troca de tomada convencional por tomadas dessa tecnologia irá 
proporcionar maior prevenção contra acidentes e incêndio. O envio por meio de 
aplicativo os dados para aparelhos com sistema operacional Android de rede móvel 
trará uma maior comodidade do usuário desse equipamento e tornando o lugar onde 
se entra instalada mais seguro. 
A necessidade de uma tomada com a tecnologia que corta a corrente e 
tensão, quando o equipamento não está sendo utilizado, podendo prever um 
possível acidente ou até mesmo detectar o mau uso desses equipamentos 
eletrônicos. 
 
 
 
 
 
 
19 
 
4. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
4.1. Histórico da Automação e o Processo de Evolução 
 
4.1.2. Automação Industrial 
 
A largada da automação industrial aconteceu com a criação da maquina a 
vapor, fato ocorrido no ano de 1788. O criador’ da maquina a vapor é um feito de 
James Watt. Este foi o primeiro sistemas de controle com realimentação, em que um 
sistema regulava a entrada e saída de vapor em máquinas (SANTOS,2017). 
ConformeSantos (2017),em 1870 a energia elétrica começou adentrando. 
Preliminarmente, promoveu as indústrias como o aço, química e de máquinas e 
ferramenta. 
Como foco a automação industrial é uma tecnologia que vem para favorecer 
diversos setores. 
 
A automação industrial pode ser entendida como uma tecnologia que 
integra três áreas: a eletrônica responsável pelo hardware, à mecânica 
na forma de dispositivos mecânicos (atuadores) e a informática ligada ao 
software, responsável pelo controle de todo o sistema. (SANTIAGO, 2012, 
p.1). 
 
Devido à agilidade no processo de produção com a automação fez com que 
os produtos valorizardevido a qualidade. 
 
Muitos podem pensar que o objetivo crucial ao se automatizar uma empresa 
seria apenas o de aumentar a produção, porém não é somente isso, pois 
não teria sentido produzir muito e não ter quem comprar. Portanto, a 
automação industrial provoca melhorias tanto dentro da indústria como para 
20 
 
o consumidor, o qual passou a ter produtos com melhores qualidades, 
preços, etc.(ARAÚJO JUNIOR; CHAGAS; FERNANDES, 2003, p. 4) 
 
A automação industrial se tornouessencial para que a indústria possa se 
desenvolver no setor que deseja de destacar no mercado. “Nos dias atuais não 
sobrevivem indústrias de grande porte sem o uso da Automação Industrial. 
Entretanto, diversos fatores de adequação do processo industrial devem ser 
ponderados antes de automatizar uma indústria.” (ILEVIRA; LIMA, 2003, p.1). 
Segundo Jesus Júnior e Silva (2013, p.5) "a evolução industrial tem sido 
admirada ate pelos analistas mais negativos deste campo cientifico a partir do 
começo do seu aparecimento e cada ano novidades são inclusa ao conjunto de 
conhecimentos práticos divulgado pela comunidade técnica implicada nesta 
atividade. 
 
4.1.3. Automação Comercial 
 
O processo de automação comercial vem incluir a tecnologia de hardware e 
software no meio comercial. "Sistemas de automação comercial designaram 
genericamente aquele conjunto de soluções hardware e software combinados que 
processam e gerencia as operações de vendas do comércio, principalmente a nível 
de varejo." (MELO; MOLLER JUNIOR, 1997 p. 3). 
Teve se como inicio do processo de desenvolvimento da automação 
comercial a inclusão de caixas registradoras por volta de 1970. 
 
As caixas registradoras mecânicas foram os primeiros equipamentos 
colocados em um ponto de venda com a finalidade de controlar as 
operações comerciais. As caixas registradoras eletrônicas só surgiram nos 
anos 70, sendo sucedidas pelos terminais ponto de venda, que utilizam 
recursos de informática, a partir de leitores de códigos de barras (Scanners) 
e canetas ópticas.(MELO E MOLLER JUNIOR, 1997, p.4) 
21 
 
4.1.4. Automação Residencial 
 
Aos poucos a automação residencialvai se tornando uma realidade mais 
comum. “Com o advento dos computadores pessoais e da internet, a explosão da 
telefonia móvel e outras tecnologias que ingressaram no mundo pessoal dos 
consumidores, a aceitação das tecnologias residenciais passou a ter um forte apelo” 
(MURATORI; DAL BÓ 2011, p.70). 
“O objetivo da automação residencial é a integração de tecnologias de acesso 
à informação e entretenimento, com otimização dos negócios, da Internet, da 
segurança, além de total integração da rede de dados, voz, imagem e multimídia” 
(WORTMEYER; FREITAS; CARDOSO, 2005, p.02). 
A integração dessas tecnologias também é conhecida pelo termo Demótica. 
 
A partir da década de 80, as principais tecnologias utilizadas na automação 
industrial deram início à domótica. Este termo resulta da junção da palavra 
latina “Domus” com robótica, que significa controle automatizado da casa. A 
domótica é hoje uma tecnologia que visa principalmente simplificar a vida 
diária das pessoas, proporcionando benefícios e satisfazendo as suas 
necessidades de conforto, segurança, comunicação e uso racional de 
energia (JANES, 2009, p.16). 
 
Segundo Muratori e DalBó (2011, p.70) “a domótica permite maior qualidade 
de vida, reduz o trabalho doméstico, aumenta o bem-estar e a segurança, 
racionaliza o consumo de energia e, além disso, sua evolução permite oferecer 
continuamente novas aplicações”. 
“O ideal é que a infraestrutura necessária para a automação seja criada 
desde a prancheta, isto é, prevista nos orçamentos iniciais das obras e incorporada 
durante a construção” (WORTMEYER; FREITAS; CARDOSO, 2005, p.01).Assim os 
moradores não precisarão fazer obras posteriores na casa e reduzirão seus custos. 
22 
 
Wortmeyer, Freitas e Cardoso (2005, p.03) afirmam que “a infraestrutura é um 
ponto necessário em qualquer projeto de automação, pois é ela que permitirá a 
expansão, a atualização e garantirá que as metas previstas sejam alcançadas”. 
A implantação da automação industrial trouxe segurança, conforto e 
comodidade para os usuários e tecnologias como as tomadas inteligentes e outros 
dispositivos eletrônicos dentre outras podem facilitar essa implementação e serão 
grandes aliados na economia de energia elétrica e outros recursos (Bolzani, 2007). 
 
4.2. Equipamentos Existentes no mercado na Automação residencial 
 
Segundo Smaal (2011, p.01) no instante em que você tem uma residência 
automatizada, por um único controle é possível desligar todas as lâmpadas de toda 
a casa, fechar cortinas, desligar locais com ar condicionado, condenar a parte de 
proteção e câmeras. 
Há equipamentos da automação residencial que com o passar dos anos seu 
valor vem diminuindo e se tornando mais acessível. 
 
A exemplo de outras tecnologias como a telefonia celular ou o aparelho de 
DVD, que quando foram colocados no mercado eram considerados 
produtos para classes mais favorecidas financeiramente, a automação 
residencial está derrubando esse conceito com o rápido barateamento dos 
equipamentos, beneficiado pelo fato de que muitos produtos nacionais 
estão se destacando pela alta eficiência e custos bem menores do que os 
similares importados (WORTMEYER; FREITAS; CARDOSO, 2005, p. 
1064). 
 
A implantação da automação residencial trás centenas de soluções 
sofisticada. "Atualmente já implementou muitas centenas de soluções, desde 
simples sistemas de domótica até sofisticadas soluções ao nível do melhor que se 
faz anível mundial especialmente nos Estados Unidos, país pioneiro nestas 
soluções." (LUZ E SOM, 2017, p1). 
23 
 
 
4.2.1. Lâmpada 
 
Na figura 1 pode-se ver a imagem da “Sonoff B1”, de acordo com o ITEAD, 
(2016) esse modelo de lâmpada que tem as características de ser branca,poder 
alterar sua cor, seu brilho varia de 1%-100%, em LED, sua base e em parafuso, 
pode ser configurada via IOS/ Android com o seu aplicativo, tornando o ambiente 
branco e agradável de pode ser comprado no site oficial do projeto pelo preço de 
US$ 18. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Lâmpada Sonoff B1. 
Fonte: ITEAD, 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
4.2.2. Tomadas Inteligentes 
 
4.2.2.1. Tomadas 
 
 
As tomadas elétricas estão por toda a nossa volta, e não é exagero dizer que 
elas são uma parte essencial do cotidiano. 
As tomadas elétricas podem ser definidas como: 
 
Dispositivos que possibilitam a união entre equipamento e rede elétrica por 
intermédio do plugue, esse por sua vez parte do equipamento, ao contrário 
da tomada que é parte integrante do circuito elétrico de baixa ou alta tensão 
residenciais ou industriais (SABER ELÉTRICA, 2017, p.01). 
 
 
Segundo o INMETRO (2011, p.01) “Antes da padronização, o consumidor 
convivia com mais de 12 tipos de plugues e oito tipos de tomadas diferentes, o que 
tornava necessário o uso indiscriminado de frágeis adaptadores para ligação dos 
aparelhos”. 
Essa diferença se dava pelo fato de: 
 
A produção de equipamentos elétricos como, por exemplo, geladeiras, TV’s, 
aparelho de som, microondas e etc, onde cada fabricante seguia a norma 
do país da marca, ou seja, se um determinado fabricante de geladeira fosse 
europeu, ele iria produzir ou exportar seus equipamentos de acordo com os 
padrões de sua origem e não de uma comum no país de destino (SABER 
ELÉTRICA, 2017, p.01). 
 
Devido a essa diferença, os consumidores tinham que fazer adaptações para 
ligar os seus equipamentos, causando muitas ocorrências de choque elétrico, 
incêndios e mau funcionamento. “Nos últimos dez anos, o DataSUS registrou 13.776 
internações com 379 óbitos e mais 15.418 mortes imediatas decorrentes de 
acidentes relativos à exposição a correntes elétricas em residências, escolas, asilos 
e locais de trabalho” (INMETRO, 2011, p.01). 
25 
 
Para evitar mais problemas, foi criada a NBR 14136 que padroniza as 
tomadas e plugues no Brasil. “A norma NBR 14136 estabelece o padrão brasileiro 
para tomadas e plugues elétricos e está baseada na norma internacional IEC 60906-
1” (PINHEIRO, 2007, p.01). 
O novo padrão de tomadas brasileiras está num formato totalmente diferente, 
agora o novo padrão terá dois ou três pinos redondos.O terceiro pino funcionará 
como ligação com o fio terra. 
“Os pinos terão diâmetros diferentes de acordo com a corrente elétrica 
necessária para o uso de cada aparelho, ou seja, terão diâmetros diferentes 
aparelhos que operam com 10 amperes ou entre 10 a 20” (SMAAL, 2009, p.01).na 
figura 01 pode ser observado alguns dos detalhes de como ficou o padrão da 
tomada Brasileira. 
 
 
 
 
Figura 2 – Padrão da Tomada Brasileira. 
Fonte: Arena, 2009. 
 
 
Segundo o INMETRO (2011, p.01). 
 
As tomadas possuem um novo formato, em poço, para dificultar o contato 
do dedo com a corrente elétrica e impedir que seja inserido somente um 
pino do plugue, evitando o contato acidental do usuário. Os novos plugues 
vêm com um sistema que evita sobrecarga e aquecimento e também 
propiciam melhor acoplamento com seus terminais. Esses fatores tornaram 
o plugue mais seguro e também econômico, uma vez que eles evitam a 
perda de energia (INMETRO, 2011; p.01). 
26 
 
4.2.2.2. TUG’S e TUE’S 
 
Para a instalação de tomadas deve-se fazer o cálculo da previsão de carga 
seguindo a NBR-5410 que estabelece as condições instalações elétricas de baixa 
tensão. Há dois tipos de tomadas nas residências as TUG’s (Tomadas de Uso Geral) 
e as TUEs (Tomadas de Uso Especifico). 
“Tomada de Uso Geral (TUG): ponto destinado a ligação de equipamentos 
portáteis (eletrodomésticos) ou equipamentos móveis(TV) ou, ainda, servir para 
instalação de iluminação decorativa/auxiliar(abajur/luminária;)” (FERGUTZ,2015, 
p.11). 
“Tomada de Uso Específico (TUE): ponto destinado a ligação de 
equipamentos fixos (chuveiro) ou estacionários (lavadora de roupa/ secadoras), ou 
seja, são pontos para alimentação de equipamentos bem determinados” (FERGUTZ, 
2015, p.11). 
 
4.2.2.3. Tomadas USB 
 
Como a popularização dos smartphonesmuitas tomadas passaram a ser 
integradas com entradas USB. Pelo fato de poder transferir energia elétrica e 
dadosao mesmo tempo e ser universal. Alguns especialistas afirmam que as portas 
USB serão as tomadas do futuro (CASTELLI, 2013). 
 
Os especialistas se animam com a possibilidade de criar redes totalmente 
conectadas por entradas USB, incluindo as que transmitem e recebem 
eletricidade. Segundo o The Economist, as redes baseadas em DC 
poderiam ser mais sustentáveis se comparadas ao padrão atual AC. 
Conforme os cálculos de alguns eletricistas, os sistemas seriam mais 
resistentes e econômicos do que os atuais (CASTELLI, 2013, p.01). 
 
De acordo com Estes (2013, p.01): 
 
Estranhamente, o potencial do USB vem de um sistema que está fora de 
moda desde o fim do século XIX. Ele usa corrente contínua (CC), o padrão 
defendido por Thomas Edison que acabou perdendo para a corrente 
alternada de Nikola Tesla (CA) – este se tornou o padrão global de 
eletricidade. No entanto, a CC de baixa tensão é barata, eficiente e não 
27 
 
requer um adaptador. E por vários motivos, o USB é um meio ideal para 
tanto.(ESTES, 2013; p.01): 
 
4.2.2.4. Tomada Inteligente 
 
 
As tomadas inteligentes são equipamentos que começaram a surgir no 
mercado e trazem inúmeras funcionalidades, por exemplo, cortar o fluxo de corrente 
elétrica para evitar o desperdício de energia. 
Já começou a surgir alguns conceitos de tomadas inteligentes como a 
“Dialug” um novo plugue de tomada com cronômetro embutido que foi desenvolvido 
pelos designers Dan Bee Lee, Jang Soo Kim, KyoYeon Kim e WooRi Kim. Quando 
alguém gira o plugue no sentido horário ela realiza o corte da corrente elétrica, após 
o fim da contagem do cronometro (CANALTECH, 2013). 
Na figura 3 poder ser visto o modelo da tomada, mas de acordo com o 
Canaltech (2013) ela ainda é um conceito e não há previsão de ser lançada no 
mercado. 
 
 
Figura 3 – Tomada Dialug. 
Fonte: Yanko 
 
 
Outro modelo de tomada inteligente é o “Portlet”, segundo o Canaltech (2016) 
“a tomada inteligente possui quatro botões de controle e um pequeno display LCD, o 
28 
 
gadget pode ser programado apenas para desligar as luzes em uma determinada 
hora ou até para manter o seu café na temperatura certa pela manhã”. 
Na figura 4 pode ser vista uma imagem do “Portlet”, de acordo com o 
Canaltech (2016) esse modelo de tomada pode ser comprado no site oficial do 
projeto pelo preço de US$ 130. 
 
 
 
Figura 4 – tomada Inteligente “Portlet”. 
Fonte: Canaltech. 
 
Outro modelo de tomada inteligente é a “i9Plug” que é um projeto 
desenvolvido no Brasil, O i9Plug é uma extensão que dispõe de um fusível que 
protege seus aparelhos de surtos e sobrecargas na rede elétrica, e possibilita 
desconectar seus aparelhos de onde estiverem. 
O formato da “i9Plug” pode ser vista na figura 5. 
29 
 
 
 
Figura 5– Tomada Inteligente “i9Plug”. 
Fonte: i9plug (2014). 
 
 
Com o i9Plug você pode controlar seus aparelhos para simular pessoas em 
sua residência (via internet) quando estiver viajando; pode ligar seu freezer 
quando estiver fazendo compras ou até mesmo programar sua cafeteira 
para que seu café esteja pronto quando acordar (I9PLUG, 2014, p.01). 
 
 
4.3 Equipamentos de desenvolvimento 
 
4.3.1. Sensores 
 
Um sensor pode e um componente que permita a análise de uma 
determinada condição ou grandeza. 
 
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, 
30 
 
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 subatômicas e 
radiações cósmicas (PATSKO, 2006, p. 2) 
 
O diverso modelo de sensores tem como finalidade atuar como uma simples 
chave ou dispositivos de acionamento. 
 
Existem diversos tipos de sensores usados em equipamentos eletrônicos. 
Podemos usar simples chaves ou dispositivos de acionamento momentâneo 
do tipo mecânico, até transdutores especiais que convertem alguma 
grandeza física numa grandeza elétrica como, por exemplo, uma tensão 
(BRAGA, 2017, p.01). 
 
Segundo o Patsko (2006), independemente de ser ampla a diversidade de 
sensores eletrônicos, podemos distribui essencialmente em dois modelos: sensores 
digitais e sensores analógicos. Com isso essa partição acontece de acordo com o 
modo a qual o item retorna à alteração da situação. 
 
4.3.1.1. Sensor de Temperatura 
 
 
Segundo Moreira (2016, pg.1) os sensores de temperatura são mecanismos 
que auxilia na detecção do nível de aquecimento de um dispositivo e executar a 
aferição do calor que contorna o procedimento fabril. 
 
"Dos inúmeros tipos de sensores de temperatura existentes, como 
termômetros de vidro, termômetros bimetálicos, termômetros à 
expansão de gás, termistores, termopares, termoresistências e 
outros; os mais utilizados industrialmente são os termopares e as 
termoresistências." (ALUTAL CONTROLE INDUSTRIAIS, 2015, p.1). 
 
31 
 
Na figura 6 pode ser visto a imagem do Termoresistências, segundo a Alutal 
Controle Industriais (2015) são sensores de temperaturas tem como evidenciam a 
sua exatidão no seusresultados, o material mais comum encontrado para fabricação 
e a platina, havendo a possibilidade de deparar do tipos de materiais como o níquel 
ou cobre. 
 
Figura 6 – Sensor de Temperatura –Termoresistências. 
Fonte: Eletropecas 
 
No formato do Termopares pode ser vista na figura 06. 
 
Figura 7 – Sensor de Temperatura – Termopar. 
Fonte: Resisten. 
 
32 
 
"Termoparé um dispositivo de medição de temperatura composto por dois 
condutores diferentes que estão em contato entre si em um ou mais pontos. 
Ele produz uma tensão quando detecta que a temperatura de um dos 
pontos é diferente da temperatura de referência em outras partes do circuito 
que está sendo monitorado. Os termopares são amplamente utilizados 
como sensor de temperatura para medição e controle e também pode 
converter temperaturas gradiente em eletricidade."(RESISTEN 
RESISTÊNCIA ELÉTRICA, 2016, p1) 
 
Pode ser vista na figura 6 Termômetro Expansão à GássegundoaWoler - 
Industria e Comercio LTDA (1998) é o mais apropriado para o meio de de 
procedimentos industriais e junto a fabricação de equipamentos. 
 
 
Figura 8 – Sensor de Temperatura - Expansão à Gás segundo. 
Fonte: Woler - Industria e Comercio Ltda. 
 
O termômetro de vidro pode ser vista na figura 9. 
33 
 
 
Figura 9 – Sensor de Temperatura - Termômetro de Vidro. 
Fonte: Onofre 
 
"Quando falamos em sensores de temperatura, o termômetro de vidro se 
destaca como um dos mais populares do mercado. Ele consiste, 
basicamente, em um tubo capilar de vidro, fechado a vácuo, e um bulbo, 
contendo mercúrio." (ALUTAL CONTROLE INDUSTRIAIS, 2015, p.1) 
 
O Termistorespode observado nas figuras 10 e 11. 
 
Figura 10 – Sensor de Temperatura –Termistores. 
Fonte:Cetronices. 
34 
 
 
 
Figura 11 – Sensor de Temperatura –Termistores. 
Fonte: Conrad. 
 
"Basicamente, existem dois tipos de termistores: os do tipo NTC (Negativo 
TemperaturaCoeficiente), que se destacam por diminuírem sensivelmente a 
sua resistência elétrica com o aumento da temperatura, e os do tipo PTC 
(Positive Temperatura Coeficiente), que aumentam sensivelmente a sua 
resistência elétrica com o aumento da temperatura." (ALUTAL CONTROLE 
INDUSTRIAIS, 2015, p.1) 
 
O sensor de Temperatura Bimetálicos segundo a WikadoBrasil Indústriae 
ComércioLTDA (2017, p1) criados para estarem sendo rosqueados a reservatórios e 
canalizações, com ou sem depósito de vedação apresentam rendimentos de 
utilização para aferição de temperatura em grupo líquido e gasosos. 
 
35 
 
 
 
Figura 12 – Sensor de Temperatura –Bimetálicos. 
Fonte:Solucoes industriais 
 
4.4.1.2. Sensor de Tensão 
 
 
O Sensor de Tensão AC tem como finalidade detectar o acesso de tensão 
Corrente Alternada em um Circuito. 
 
"O Módulo Sensor de Tensão AC é um módulo capaz de detectar a 
passagem de tensão AC em um circuito. Pode ser usado tanto para indicar 
uma tensão quanto para verificar sua presença. Composto por um opto 
acoplador, este módulo assegura o isolamento da Rede." (GBK ROBOTICS 
- MULT COMERCIAL, 2015, p.1) 
 
4.4.1.3. Sensor de Corrente 
 
O sensores de corrente segundo Mouser Electronics (2016, p.1) é um 
componente que gera uma tensão que é simétrica à corrente que e trafega de lado a 
lado dele (Lei de Ohm) e é usado para sensoriar a força da corrente. 
 
36 
 
Os sensores de corrente são usados nas aplicações onde existe uma 
ênfase na precisão e taxa de repetição sob todas as condições e menos na 
capacidade de trabalhar com altas correntes (MOUSER ELECTRONICS, 
2016 p.1). 
 
4.4.2. Modulo Relé 
 
O modulo relé segundo Izabelle Lima (2015) são objetos eletromecânico, são 
bastante usado para ligar cargas maiores do que a tensão do respectivo 
microcontrolador. 
Esse modulo ideal para o acionamento de lâmpadas e cargas que utilizam no 
máximo 10A. 
 
O Módulo Relé é ideal para acionar uma lâmpada ou outra carga que 
exija até no máximo 10A contínuos utilizando o Arduino ou qualquer 
outro microcontrolador. (ROBOCORE TECNOLOGIA LTDA, 2017, 
p.1) 
 
O seu funcionamento e bem simples possui dois pinos que são ligados a uma 
bobinae três conexões de saída. 
 
O relé em si possui dois pinos que estão conectados à uma bobina e 
três pinos “de saída”, chamados, comum, normalmente 
aberto e normalmente fechado. Quando a bobina não está energizada 
o comum fecha circuito com o normalmente fechado. Quando a 
bobina é energizada, o comum fecha o circuito normalmente aberto. 
Dessa forma você consegue jogar de um circuito para outro que 
esteja ligado nos pinos dos eu relé e mantendo seu Arduino isolado. 
(IZABELLE LIMA, 2015, p.1) 
 
4.4.3. Arduino 
 
37 
 
Segundo Thomsen (2014), houve a criação de uma placa constituída por um 
microcontrolador Atmel, circuitos iniciais/finais e que consegue naturalmente se 
acoplada a um computador e ser programada via IDE, usando o código apoiado ao 
C/C++, se quer a carência de equipamentos adicionais a não ser o cabo USB. 
 
Figura 13 – Arduino - Placa de Arduino. 
Fonte: filipeflop 
 
Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica criado com o objetivo 
de permitir o desenvolvimento de controle de sistemas interativos, de baixo 
custo e acessível a todos. Além disso, todo material (software, bibliotecas, 
hardware) é open-source, ou seja, pode ser reproduzido e usado por todos 
sem a necessidade de pagamento de direitos autorais. Sua plataforma é 
composta essencialmente de duas partes: o Hardware e o Software. 
(FONTES, 2013, p.30). 
 
A figura 14 demonstra a arquitetura de um placa de Arduino. 
38 
 
 
Figura 14 – Arduino - Arquitetura de placa de Arduino. 
Fonte: Fontes (2013). 
 
Fontes (2013) alega que o hardware do Arduino é bastante primário, apesar 
disso suficientemente eficaz. 
A figura 15 demonstra os modelos mais comum da placa de Arduino. 
 
Figura 15 – Arduino - Modelo mais comum de placas de Arduino. 
Fonte: filipeflop 
 
39 
 
O tipo de placa que você vai utilizar depende muito do projeto a ser 
desenvolvido e o número de portas necessárias. As opções vão das mais 
comuns, como o Arduino Uno e suas 14 portas digitais e 6 analógicas, 
passando por placas com maior poder de processamento, como o Arduino 
Mega, com microcontrolador ATmega2560 e 54 portas digitais, e o Arduino 
Due, baseado em processador ARM de 32 bits e 512 Kbytes de memória. 
 (ADILSON THOMSEN, 2014, p.1) 
 
Segundo Fontes (2013) para se iniciar um programa no microcontrolador é 
necessário a instalação do software que é cedido sem nenhum custo, apos a 
instalação da IDE o qual é o meio de avanço do programa. 
Podemos ver a o programa IDE na figura 16. 
 
Figura 16 – Arduino - Programa IDE. 
Fonte: Fontes (2013). 
 
Escrever um programa em Arduino é muito simples. Tudo o que você precisa 
é conectar o Arduino ao computador por meio de um cabo USB e utilizar um 
ambiente de programação chamado IDE, onde você digita o programa, faz os 
testes para encontrar eventuais erros e transfere o programa para o Arduino. 
(ADILSON THOMSEN, 2014, p.1) 
 
 
40 
 
4.4.4. Protocolo Bluetooth 
 
O protocolo bluetoothsegundo Siqueira (2006) é um modelo de cominação 
sem fio de alcance reduzindo. Apesar de que tenha sido previstopela Ericsson uma 
tecnologia para a sobrepor os cabos no ano de 1994. 
 
Bluetooth é o nome dado ao protocolo de rádio baseado em 
saltos de frequências de curto alcance (10 a 100 metros) que 
visa complementar ou substituir ás redes convencionais 
cabeadas, cujo meio físico de transmissão é o cabo de par 
trançado, cabo coaxial e fibra óptica. (JðNIOR, 2012, p.7). 
4.4.5 MitApp Inventor 
 
A tecnologia dos APPVEM desenvolvendo meio para que o cada usuário 
tenha oportunidade de programar seu próprio app. 
 
A Google está desenvolvendo há algum tempo uma interface visual para 
permitir que qualquer um possa programar seus próprios aplicativos, 
mesmo sem saber construir linhas de código e compilar programas de 
qualquer forma. A solução é chamada App Inventor, e está disponível sob 
requisição para participação na fase Beta da ferramenta. (GUISS, 2011; 
p.1). 
 
Com o avanço dos dispositivos móveis, como smartphones e tablets, o 
mercado de aplicativos está cada dia mais aquecido. Por causa disso, surgiram 
várias ferramentas online que ajudam o usuário a criar um aplicativo sem precisar ter 
muitos conhecimentos técnicos (NASCIMENTO, 2017. p.1). 
Essa ferramenta e dividida em duas partes a primeira designer e blocks 
editor. “O conjunto é composto por duas seções: o App Inventor Designer e o App 
Inventor Blocks Editor, cada uma com uma função específica.” (GUISS, 2011; p.1) 
41 
 
 
A ideia do App Inventor é simples: criar aplicativos através do simples 
mecanismo de “drag-n-drop”, no próprio browser. Para isso, a ferramenta 
oferece duas diferentes visões: App Inventor Designer e App Inventor 
Blocks Editor. A primeira visão serve para criar os componentes visuais do 
aplicativo, como um botão ou uma caixa de texto. Estes componentes já são 
oferecidos pelo App Inventor. Na segunda visão, Blocks Editor, é onde se 
determina o comportamento do aplicativo. Como, por exemplo, o que 
acontece quando se clica em um botão.(SCAFF, 2017. p.1). 
 
Figura 17 – Tela Inicial Designer. . 
Fonte: Tec Mundo. 
 
42 
 
 
Figura 18 – Tela Inicial Blocks. 
Fonte: Tec Mundo. 
 
Outro ponto interessante é que o App Inventor é uma aplicação de código 
aberto desde 2011, quando o Google publicou seu código fonte e passou a 
responsabilidade de manutenção do programa para o MIT. Apesar de ter 
sido anunciado ao público emdezembro de 2010, e já ter usuários 
utilizando o sistema de forma secreta seis meses antes disso, o Google App 
Inventor ainda está em fase Beta. Isso significa que, apesar de já estar 
muito bem estruturado, novidades estão sendo implementadas 
constantemente, e seu uso ainda não está liberado para o público geral. . 
(GUISS, 2011, p.1). 
 
4.4.6. Display LCD 
 
Módulos de display LCD segundo Puhlmann (2015) oscom 
fontealfanuméricos são conexão de ligação visualbastante importantes e 
chamativos. Eles pode ser deparado dentro depraticamente todos os 
dispositivosresidencial, eletroeletrônicos, automóveis, instrumentos de medição 
 
43 
 
Os módulos LCD são interfaces periféricas de saída muito útil em 
sistemas microcontrolados e processados. Existem vários tipos de 
Display LCD, sendo os mais comuns são do tipo de caracteres e são 
especificados em números de linhas por colunas sendo encontrados 
em diversas configurações. (FONTES, 2013, p.43) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
5. METODOLOGIA 
 
Para o desenvolvimento desse projeto foi criado um protótipo simula o 
funcionamento da tomada inteligente. Para o desenvolvimento desse protótipo 
Foi feito pesquisas bibliográficas em livros, artigos, sites da internet, manual 
de fabricantes, trabalhos acadêmicos, para busca de informação para o 
desenvolvimento desse protótipo. 
 
5.1 Materiais e métodos 
 
Para o desenvolvimento desse protótipo seránecessário os seguinte 
componentes: 
 
 Arduino UNO R3 com as seguintes especificações; microcontroladorATmega 
328, tensão de operação; 5V, tensão de entrada de 7V á 12V, portas digitais 
14 sendo que 6 pode ser usada como PWM, 6 portas analógicas, corrente 
pinos I/O de 40mA, correntes de pinos 3,3V de 50 mA, memória flash de 
32KB sendo que 0,5 KB usado no bootloader, SRAM de 2 KB, EEPROM de 
1KB e velocidade do clock sendo 16Mhz. 
45 
 
 
Figura 19 – Arduino UNO R3. 
Fonte: Flipeflop. 
 
 
 Display Lcd 16x2 1602 com as seguintes especificações; na cor blacklight 
azul, cor da escrita sendo branca, dimensão total de 80mmx36mmx12mm, 
dimensão área visível de 64,5mm x 14 mm, dimensão de caracter de 3mm x 
5,02 mm e dimensão ponto com 0,52mm x 0,54 mm. 
 
 
Figura 20 – Display Lcd 16x2 
Fonte: Flipeflop. 
 
 Módulo Serial I2C para Display LCD tendo as seguintes especificações; 
endereço I2C de 0x20-0x27 sendo ele padrão 0x20 mas pode ser modificado, 
46 
 
compatível com o display 16x2 e LCD 20x4, tendo a tensão de operação de 
5V, com a dimensão de 5x23x14mm e o peso de 5g. 
 
 
Figura 21 – Módulo Serial I2C. 
Fonte: Flipeflop. 
 
 Modulo Sensor de Tensão com as seguintes especificações; Entrada de 
tensão 127/220v AC, tendo compatibilidade com arduino/PIC e optacoplador 
sendo isolado a rede AC de sinal DC para o microcontrolador. 
 
 
 
Figura 22 – Modulo Sensor de Tensão. 
Fonte: Multilogica-Shop. 
 
47 
 
 Sensor de Corrente com as seguintes especificações; CI ACS7112 Allegro, 
faixa de medição de -30A a +30A, com alimentação de 5V, tempo de resposta 
de 5µs, com a saída analógica proporcional de 66mV/A e com dimensões de 
30 x 12 x 12 mm. 
 
. 
Figura 23 – Modulo Sensor de Tensão. 
Fonte: HelpDev. 
 
 Jumpers com as seguintes especificações; conector macho e fêmea, tendo 
secção do fio condutor de 24 AWG e com a largura do conector de 2,54mm. 
 
 Módulo Relé 5v 2 Canaistendo as seguintes especificações; modelo SRD-
05VDC-SL-C, tensão de operação de 5VDC, com permissão de corrente de 
ate 220AC, corrente típica de operação de 15~20mA, LED indicador de status, 
pinagem sendo normal aberto, pinagem sendo normal fechado, pinagem 
comum, tensão de saída sendo 30 VDC a 10A ou 250 VAC a 10A, tempo de 
resposta 5~10ms, com dimensão de 51 x 38x20mm. 
 
48 
 
 
Figura 24 – Jumpers. 
Fonte: Flipeflop. 
 Módulo Relé 5v 2 Canaistendo as seguintes especificações; modelo SRD-
05VDC-SL-C, tensão de operação de 5VDC, com permissão de corrente de 
ate 220AC, corrente típica de operação de 15~20mA, LED indicador de status, 
pinagem sendo normal aberto, pinagem sendo normal fechado, pinagem 
comum, tensão de saída sendo 30 VDC a 10A ou 250 VAC a 10A, tempo de 
resposta 5~10ms, com dimensão de 51 x 38x20mm. 
 
 
Figura 25 – Módulo Relé 5v 2 Canais. 
Fonte: Flipeflop. 
 
49 
 
 Sensor de Temperatura e umidade DHT11 com as seguintes especificações; 
sensor de temperatura e umidade grove, tipo de sensor DHT11, sistema 
grove de 4 pinos, faixa de medição de umidade de 20 a 90% UR, faixa de 
medição de temperatura de 0° a 50°C, alimentação de 3-5VDC sendo no 
máximo 5,5VDC, corrente 200uA a 500mA e stand by 100uA a 150uA, 
precisão de umidade de medição de ± 5,0% UR, precisão de medição de 
temperatura de ± 2,0 °C e com o tempo e resposta 2s. 
 
 
Figura 26 – Display LCD vista superior. 
Fonte: MSS Eletrônica. 
 
 Fontetendo as seguintes especificações; Fonte CA -CC para alimentação de 
circuitos, entrada de 100 ~ 240 Vca podendo variar de ± 10%, plug sendo 
saída P4 sendo 5,5mm externo - 2,1 mm interno, tensão de saída 12 Vcc, filtro 
contra interferência. 
50 
 
 
Figura 27 – Fonte12V. 
Fonte: Segurança Mais. 
 
 Cabo flexível com as seguintes especificações; 1 m 2,5 Mm Azul, 1 m 2,5 Mm 
Vermelho e 1 m 2,5 Mm Verde. 
 
 
Figura 28 – Cabo flexível. 
Fonte: Bonasoldi. 
 
 
 Conector Soquete tendo as seguintes especificações; 3 Pinos AC De Entrada 
De Energia 127/250 V 2.5A IEC320 C6 Painel Embutido. 
51 
 
 
Figura 29 – Conector Soquete. 
Fonte: AliExpress. 
 
 
 Caixa Tomada tendo as seguintes especificações; Com uma tomada de 10ª. 
 
 
 
Figura 30 – Caixa Tomada. 
Fonte: Margirius. 
 
 
 Módulo Bluetooth seguindo as seguintes especificações; sendo do modelo BLE 
V4.0 HM-10Keyes, versão do firmware modelo V544, comunicação com o 
microcontrolador sendo ela serial, tendo os pinos states, VCC, GND, TXD, 
RXD, BRK. 
52 
 
 
 
Figura 31 – Módulo Bluetooth. 
Fonte: Flipeflop. 
 
O primeiro passo para desenvolver esse projeto foi a adaptação do Módulo 
Serial I2Cno Display Lcd e foi fixado no espelho da Caixa Tomada. (Figura 17 e 
Figura 18). 
 
 
Figura 32 – Display LCD vista superior. 
Fonte: Do Autor. 
 
53 
 
 
Figura 33 – Display LCD vista inferior. 
Fonte: Do Autor. 
 
Foi colado na tomada o sensor de temperatura e acoplado no espelho da 
caixa tomada. (Figura 34). 
 
 
Figura 34 – Tomada e Sensor Temperatura. 
Fonte: Do Autor. 
54 
 
Foi fixado o modulo relé no fundo e o sensor de tensão na lateralda caixa 
tomada com podemos ver na figura 20 e 21. 
 
Figura 35 – modulo relé. 
Fonte: Do Autor. 
 
 
Figura 36 – sensor de tensão. 
Fonte: Do Autor. 
55 
 
Foi fixada a fonte de 12V acima do conector soquete onde foi soldado o cabo 
verde como terra, vermelho como fase e azul como neutro junto foi feito a soldada 
nos cabos de alimentação da fonte. (Figura 22). 
 
 
Figura 37 – Fonte 12 V e conector soquete. 
Fonte: Do Autor. 
 
Foi fixada a placa arduino na lateral da caixa tomada. (Figura 38). 
56 
 
 
Figura 38 – Placa Arduino. 
Fonte: Do Autor. 
 
Foi conectado o cabo vermelho sendo ele fase pensando primeiro pela fonte 
de 12V, conectado em série no sensor de tensão, conectado em paralelo ao modulo 
relé, que foi conectado em serie com o sensor de corrente e por ultimo finalizando a 
conexão na tomada. O cabo azul foi conectadoa fonte em serie ao sensor tensão e 
finalizando no sensor tensão. O cabo verde denominado com terra foi conectado 
direto na tomada como podemos deparar na figura 24. 
 
 
Figura 39 – Conexão Cabos. 
Fonte: Do Autor. 
57 
 
 Foi conectado jumpers da cor vermelha tendo como ponto de partida a saida 
de 5V do arduino, conectando ao Vcc do sensor de tensão, em serie conectado 
coVcc do sensor de corrente, no pino Vcc modulo rele, no modulo bluetooth no pino 
Vcc e no pino Vcc do módulo serial I2C pode-se ver na figura 25. 
 
 
Figura 40 – Conexão dos jumpers vermelho. 
Fonte: Do Autor. 
 
 Foi conectado jumpers da cor Azul tendo como ponto de partida a 
saída de GND do arduino, conectando ao GND do sensor de tensão, em serie 
conectado com GND do sensor de corrente, no pino GND modulo rele, no modulo 
bluetooth no pino GND e no pino GND do módulo serial I2C podemos ver na figura 
26. 
 
58 
 
 
Figura 41 – Conexão dos jumpers azul. 
Fonte: Do Autor. 
 
Foi conectado jumper preto na porta Analog IN A5 do arduino e a porta SCL 
do módulo serial I2C , o jumper branco foi conectado na portaAnalog IN A4 e na porta 
SDA do módulo serial I2C, na porta Analog IN A3 foi conectado o jumper verde e na 
porta Out do sensor de tensão, na porta Analog IN A0 foi conectado o jumper marron 
e na porta Out do sensor de corrente e na porta Analog IN A2 foi conectado o jumper 
da cor amarela ao sensor de temperatura. Na porta Digital( PWM ~) 8 foi conectado 
o jumper da cor laranja no pino IN1 do modulo relé, o jumper da cor roxa foi 
conectado na porta -7 para a porta IN2 do modulo relé, o jumper da cor cinza foi 
conectado na porta Digital( PWM ~) Rx e no pino Rxd do modulo bluetooth e o o 
jumper da cor vinho foi conectado na porta Digital( PWM ~) Tx e no pino Txd do 
modulo bluetooth. 
 
 
 
59 
 
 
Figura 42 – Conexão Arduino no modulo e sensor. 
Fonte: Do Autor. 
 
 Foi testado o alimentação do circuito. 
 
 
Figura 43 – Teste funcionalidade da alimentação. 
Fonte: Do Autor. 
60 
 
A última parte para desenvolvimento desse protótipo foi realizar a compilação 
do código de programação no Arduino e conclusão da montagem parte interna do 
protótipo podemos ver na figura 44. 
 
 
Figura 44 – Montagem completa parte interna. 
Fonte: Do Autor. 
 
Conclusão da montagem parte externa do protótipo pode-se ver na figura 45. 
 
 
 
Figura 45 – Montagem completa parte externa. 
Fonte: Do Autor. 
61 
 
 
Figura 46 – Copilando código no Arduino. 
Fonte: Do Autor. 
 
 O desenvolvimento do app no site Mitapp primeiro foi desenvolvido 
odesignere após montado os Blockscomo podemos ver na figura. 
 
62 
 
 
 
 
Figura 47 – Desenvolvimento do Designer Editor. 
Fonte: MitApp/Google. 
 
 
Figura 48 – Desenvolvimento do Blocks Editor. 
Fonte: MitApp/Google. 
 
 
63 
 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 
Para análise dos resultados foram escolhidos dois equipamentos: 
1. Ferro a Vapor da marca BLACK+DECKER Modelo X6000 como podemos ver 
na figura. 
 
Figura 49 – Ferro a Vapor. 
Fonte: Ponto Frio Atacado. 
 
2. Liquidificador da marca Arno Modelo LN72 como podemos ver na figura. 
 
Figura 50 – Liquidificador. 
Fonte: Eletro Angeloni. 
64 
 
 
Para testar a funcionalidade do protótipo foi comparado com os dados do 
fabricante. 
No primeiro equipamento é possível notar as informações impressa na caixa 
que a Potencia do equipamento e de e de 1200W e sua tensão máxima 127V como 
podemos ver na figura abaixo. 
 
 
Figura 51 - Dados do Fabricante. 
Fonte: Do Autor. 
Ao efetuar o teste o protótipo efetuou a leitura de uma potencia de 1107W, um 
tensão se 123V no momento da leitura e um corrente de 9A na figura . 
65 
 
 
Figura 52 - Análise com o ferro e protótipo. 
Fonte: Do Autor. 
 
Podemos ver que na tabela de número 1 os valores expressos. 
 
Tabela 1- Comparando parâmetros do fabricante com do protótipo. 
 
Comparando paramento do fabricante com do protótipo 
V - 
Fabricante 
V - 
Protótipo 
I - 
Fabricante 
I - 
Protótipo 
E - 
Fabricante 
E - 
Fabricante 
127V 123V 9,45A 9A 1200W 1140W 
 
Fonte: Do Autor. 
 
No segundo equipamento analisado o Liquidificador constatados que os 
dados do fabricante são a potencia 600W a tensão 127V. 
66 
 
 
Figura 53 - Dados do Fabricante . 
Fonte: Do Autor. 
 
Ao efetuar o teste o protótipo efetuou a leitura de uma potencia de 488W, um 
tensão se 122V no momento da leitura e um corrente de 4A podemos observar esse 
dados na figura . 
67 
 
 
Figura 54 - Analise com o liquidificador e protótipo. 
Fonte: Do Autor. 
 
Podemos ver que na tabela de número 2 os valores expressos. 
 
Tabela 2 - Comparando paramento do fabricante com do protótipo. 
Comparando parâmetro fabricante com do protótipo 
V - 
Fabricante 
V - 
Protótipo 
I - 
Fabricante 
I - 
Protótipo 
E - 
Fabricante 
E - 
Fabricante 
127V 122V 4,72A 4A 600W 488W 
Fonte: Do Autor. 
68 
 
Foi notado que no teste do primeiro equipamento tivemos uma aproximação 
do protótipo para o fabricante da corrente de 95,74% com a do fabricante e a 
potencia de 95% com isso podemos dizer que nesse caso o protótipo teve uma 
variação de 4,63% dos dados do fabricante. Já no segundo equipamento notamos 
que a sua corrente ficou 84,74% próxima ao fabricante e a potencia obteve uma 
aproximação de 81,33% do fabricante com isso, podemos dizer que no segundo 
caso a variação obtida foi de 16,96% do fabricante, tirando a media da aproximação 
do resultado obtido pelo protótipo, ele terá um precisão de ter 89,20%. 
Foi verificada a funcionalidade do relé junto a programação para corte da 
corrente durante o funcionamento via app. 
O desligamento do equipamento o via app através acionamento do relé e 
corte da corrente como podemos ver na figura a seguir. 
69 
 
 
Figura 55 - Analise de protótipo desligar via App. 
Fonte: Do Autor. 
 
O funcionamento do equipamento via app através acionamento do relé e da 
corrente como podemos ver na figura a seguir. 
70 
 
 
Figura 56 - Analise de protótipo Ligar via App. 
Fonte: Do Autor. 
 
Sempre que o usuário do protótipo acionar via aplicativo o botão liga ira 
acionar seu equipamento e quando aperta o botão desliga ira desacionar o seu 
equipamento. 
Foi instalado um sistema de segurança quando a temperatura do 
equipamento ultrapassar 60°C ira abrir o reler e apos o seu resfriamento ele irar 
acionar e quando a corrente ultrapassar 10A se manter por mais de 30 segundo o 
mesmo será acionado foram critérios de segurança encontrado para o protótipo e o 
seu usuário. 
71 
 
7. CONCLUSÃO 
 
Conclui-se que o protótipo e funcional e pode ser construído em grande 
escala podendo vir ser no futuro um disjuntor inteligente, visando a economia e 
segurança residencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
72 
 
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tomadas.html>. Acesso em: 02 jun. 2017. 
 
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em: <https://canaltech.com.br/noticia/gadgets/conheca-a-tomada-open-source-
programavel-71301/>. Acesso em: 03 jun. 2017. 
 
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com-timer-para-evitar-o-desperdicio-de-energia/>. Acesso em: 02 jun. 2017. 
 
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se-tornar-mais-comuns-rapidamente.htm>. Acesso em: 02 jun. 2017. 
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77 
 
APÊNDICE 1 
 
 
Componente Quantidade Valor 
Arduino UNO R3 1 unid R$49,00 
 Display Lcd 16x2 1602 
+ Módulo Serial I2C 
1 unid R$18,00 
Modulo Sensor de 
Tensão 
1 unid R$14,00 
Sensor de Corrente 1 unid R$14,00 
Jumpers 1 unid R$14,00 
Módulo Relé 5v 2 
Canais 
1 unid R$12,99 
Sensor de Temperatura 
e umidade DHT11 
1 unid R$14,00 
Fonte 1 unid R$15,00 
Cabo flexível 1 m 
 R$ 
1,15 
Cabo flexível 1 m 
 R$ 
1,15 
Cabo flexível 1 m 
 R$ 
1,15 
ConectorSoquete 1 unid 
 R$ 
6,00 
Caixa Tomada 1 unid R$20,00 
Valor total R$ 180,44 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
78 
 
APÊNDICE 2 
 
 
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h> 
#include <DHT.h> 
 
#define pinoSensor A2 
#define sensorTemperatura DHT11 
 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,2,1,0,4,5,6,7,3, POSITIVE); 
DHT dht(pinoSensor,sensorTemperatura); 
 
floatvalorTensao; 
intamostragem =1000; 
intvalorFinal =0; 
floatmediaTotal =0; 
 
intsensorValue_aux = 0; 
floatvalorSensor = 0; 
floatvalorCorrente = 0; 
floatvoltsporUnidade = 0.004887586; 
floatsensibilidade = 0.066; 
 
 
 
void setup(void) 
{ 
Serial.begin(9600); 
lcd.begin (16,2); 
lcd.setBacklight(HIGH); 
lcd.setCursor(0,0); 
lcd.print("Tomada Inteligente"); 
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("Faculdade FINOM"); 
 
delay(2000); 
lcd.clear(); 
 
lcd.setCursor(0,0); 
lcd.print("Eng. Eletricista"); 
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print(" Renato Santos"); 
delay(2000); 
 
} 
 
void loop() 
{ 
for(inti=10000; i>0; i--) 
79 
 
{ 
sensorValue_aux = (analogRead(A0) - 510); 
valorSensor += pow(sensorValue_aux,2); 
delay(1); 
} 
valorSensor = (sqrt(valorSensor/ 10000)) * voltsporUnidade; 
valorCorrente = (valorSensor/sensibilidade); 
if(valorCorrente<= 0.095) 
{ 
valorCorrente = 0; 
} 
 
valorSensor =0; 
valorFinal =0; 
mediaTotal =0; 
 
for (int index=0; index<amostragem; index++) 
 
{ 
valorTensao = analogRead(A1); 
mediaTotal = mediaTotal + valorTensao; 
delay(1); 
} 
mediaTotal = mediaTotal/amostragem; 
 
if ((mediaTotal> 100) & (mediaTotal< 483)) 
{ 
valorFinal = ((mediaTotal*5)/1023)*70.6; 
} 
 
if ((mediaTotal> 665) & (mediaTotal< 1023)) 
{ 
valorFinal = ((mediaTotal*5)/1023)*51.7; 
} 
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lcd.print("A"); 
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lcd.print(valorFinal); 
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80 
 
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float temp = dht.readTemperature(); 
 
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lcd.print("Pot.:"); 
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lcd.print("W"); 
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lcd.print("Temp.: "); 
lcd.setCursor(8,1); 
lcd.print(temp, 1); 
lcd.setCursor(14,1); 
lcd.print("C"); 
 
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