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FACULDADE DAS AMÉRICAS - FAM 
ARIANE AP. FLORENTINO SEVERO RA: 027431 
CAIO HENRIQUE SALES BRASIL RA: 027432 
DAILSON JOSÉ DE QUEIROZ LIMA RA: 028646 
SAMANTHA AMORIM REBOLLEDO RA: 028638 
DETECTOR DE GÁS INFLAMÁVEL E FUMAÇA COM 
ACIONAMENTO DE UMA VÁLVULA SOLENÓIDE 
SÃO PAULO 
2018 
ARIANE AP. FLORENTINO SEVERO RA: 027431 
CAIO HENRIQUE SALES BRASIL RA: 027432 
DAILSON JOSÉ DE QUEIROZ LIMA RA: 028646 
SAMANTHA AMORIM REBOLLEDO RA: 028638 
DETECTOR DE GÁS INFLAMÁVEL E FUMAÇA COM ACIONAMENTO DE 
UMA VÁLVULA SOLENÓIDE 
 Trabalho apresentado no curso de Engenharia 
Química, onde aborda a elaboração de um 
sensor de gás com o acionamento de uma 
válvula solenóide à partir de uma plataforma 
Arduino. 
 Orientador: NÃO SEI. 
SÃO PAULO 
2018 
RESUMO 
Bla bla bla
SUMÁRIO 
1
2
3
INDIOZINHOS
4
5
6
INDIOZINHOS
7
8
9
INDIOZINHOS
10 
E O PEQUENO BOTE
OBJETIVO 
 Projetar e construir um detector de gás de petróleo liquefeito, butano, propano, 
metano, hidrogênio, álcool, gás natural e fumaça no qual provoque o acionamento de uma 
válvula solenóide. 
INTRODUÇÃO 
 Antes do surgimento do Arduino, para se criar um circuito interativo, era preciso 
muito esforço para elaborar um projeto do inicio e também para fazer alguma mudança de 
funcionalidade do circuito, onde ele teria apenas uma aplicação específica. 
 Para resolver esses problemas pertinentes, um grupo de pesquisadores Italianos 
construiu um dispositivo que foi chamado de Arduino, com o propósito de simplificar o seu 
uso e torná-lo acessível para todos. 
LISTA DE MATERIAIS E ORÇAMENTO 
• Válvula solenóide para gás e ar NA NF - R$ 25,90;
• Placa Arduino UNO R3 + Cabo USB - R$ 56,90;
• Sensor de gás inflamável e fumaça MQ-2 - R$ 16,90;
• Módulo relé 5V 10A 1 canal com optoacoplador - R$ 10,90;
• Módulo Buzzer 5V com jumper - R$ 12,90;
• Protoboard - R$ 16,90;
• Jumper para Protoboard - R$ 11,50.
 Os materiais foram orçados no site www.usinainfo.com.br, onde foi cobrado um 
frete no valor de R$ 14,19. Então, o valor total dos materiais mais o frete ficou em R$ 
166,09. 
http://www.usinainfo.com.br
ARDUINO 
 O Arduino é basicamente uma plataforma formada por um Hardware (a placa) 
usada para criar os projetos e um Software (IDE Arduino) onde é processado as 
informações dos comandos, para que, a placa execute por meio de códigos de 
programação. A maior vantagem de se utilizar o Arduino para desenvolver projetos é a 
facilidade e simplicidade de manuseio, uma vez que qualquer pessoa com um 
conhecimento básico pode elaborar projetos. 
 Sabendo o que é um Arduino e que ele tem funções parecidas com um 
computador, agora é preciso entender como programar. Na programação escrevemos um 
código que segue uma sequência lógica de tomada de decisões e leva em conta as 
variáveis que serão lidas e/ou controladas, ou seja, elas desempenham suas 
funcionalidades utilizando a sua IDE (Ambiente Integrado de Desenvolvimento), que por 
sua vez é um software onde podemos escrever um código em uma linguagem semelhante 
a C/C++, o qual, será traduzido, após a compilação, em um código compreensível pela 
placa. 
 As possibilidades para criar projetos utilizando o Arduino são praticamente infinitas, 
levando em conta que é possível conectar dispositivos de entrada, como: Hardware, 
sensores, motores, antenas e entre outros. Isso torna sua aplicação muito diversificada, 
desde automação residencial até projetos mais complexos. 
 Atualmente, o modelo mais usual é a placa Arduino UNO, porém existe uma gama 
de outros modelos de placas Arduino. Ainda que um projeto seja desenvolvido em uma 
determinada placa Arduino, ele pode facilmente ser adaptado a outro modelo. Segue 
abaixo alguns dos modelos de Arduino: 
Figura 1: Modelos diversos de placas Arduino 
 Segundo Mota (2017), a família Arduino vem ganhando muitos adeptos desde sua 
criação, por sua simplicidade e eficiência, em especial a Placa UNO R3 que se tornou a 
mais utilizada. Observa-se a seguir a placa Arduino UNO R3 e seus componentes: 
Figura 2: Placa Arduino UNO R3. 
1. Microcontrolador: É o cérebro da Placa. Este é o componente programável que roda 
o código enviados à placa. 
2. Conector USB: É por onde há a comunicação entre computador e o Arduino com o 
auxílio de um cabo USB, além de ser uma opção de alimentação da placa. 
3. Pinos de Entrada e Saída: Pinos que podem ser programados para agirem como 
entradas ou saídas fazendo com que o Arduino interaja com o meio externo. O UNO 
R3 possui 14 portas digitais (I/O), 6 pinos de entrada analógica e 6 saídas analógicas 
(PWM). 
4. Pinos de Alimentação: Fornecem diversos valores de tensão que servem para dar 
energia aos componentes utilizados no projeto. 
5. Botão de Reset: Botão que reinicia a placa. 
6. Conversor Serial-USB e LEDs TX/RX: É um conversor que traduz as informações 
vindas do computador para que o microcontrolador entenda os comandos. Os LEDs 
TX e RX acendem quando o Arduino está transmitindo e recebendo dados pela porta 
serial respectivamente. 
7. Conector de Alimentação: É responsável por receber a energia de alimentação 
externa, que pode ter uma tensão de no mínimo 7 Volts e no máximo 20 Volts e uma 
corrente mínima de 300mA. Recomenda-se 9V, com um pino redondo de 2,1mm e 
centro positivo. Caso a placa também esteja sendo alimentada pelo cabo USB, ele 
dará preferência à fonte externa automaticamente. 
https://portal.vidadesilicio.com.br/entradas-e-saidas-analogicas/
8. LED de Alimentação: Indica se a placa está recebendo energia. 
9. LED Interno: LED conectado ao pino digital 13. 
IDE ARDUINO 
 O ambiente de desenvolvimento da plataforma Arduino utiliza uma linguagem 
baseada no C/C++, é uma linguagem bem difundida e simplificada, onde até pessoas sem 
conhecimento em programação poderão desenvolver um projeto com um pouco de 
estudo. 
 De acordo com Mota (2017): 
 Em resumo, é um programa simples de se utilizar e de entender com bibliotecas 
que podem ser facilmente encontradas na internet. As funções da IDE do Arduino 
são basicamente três: permitir o desenvolvimento do software, de enviá-lo à placa 
para que possa ser executado e de interagir com a placa Arduino. 
Figura 3: IDE Arduino. 
PROGRAMAÇÃO 
	 O Arduino assim como o computador, é uma máquina que processa instruções, 
ambos possuem pelo menos um microprocessador, podendo o computador ter mais de 
um; sabemos que, um software é uma sequência de instruções que são enviadas para o 
computador, portanto, cada tipo de microprocessador entende um conjunto de 
instruções diferentes pois existe a linguagem de máquina. Por conta disso usamos a 
linguagem de programação pois as máquinas possuem seu próprio “idioma”, o que torna 
as instruções mais compreensivas para serem executadas. No caso de sistemas como o 
Arduino (os chamados sistemas embarcados), o software que roda no microprocessador 
é também chamado de firmware. 
	 A linguagem de programação (ou linguagem de programação de alto nível) 
utilizada no Arduino é a linguagem C++ (com pequenas modificações).
	 Na linguagem C++ há uma enorme variedade de códigos, pois ela não conta 
apenas com os seus próprios códigos mas também com os da linguagem C, facilitando a 
programação em alto e baixos níveis, porém neste caso, a programação deve ser mais 
cuidadosa para que não haja erros, porque diferente da linguagem C que quando 
apresenta um erro, conseguimos identificar “rapidamente”, no C++, se houver algum erro 
mínimo, o código não funciona ou apresenta problemas muito difíceis de identificar.
	 Alguns fatos sobre o C++:
• O C++ é uma linguagem criada para ser tão eficiente quanto o C, porém com 
novas funções.
• É uma linguagem que suporta múltiplos paradigmas.
• A linguagem da liberdade para o programador escolher as opções, mesmo sendo a 
opção errada.
• Muitos códigos podem ser transferidos para C facilmente, pois o C++ foi criado 
para ter compatibilidade com o C.
• A linguagem não tem privilégios para alguns grupos de programadores,os 
comandos são feitos para todas as especialidades de programadores
• Não é necessário um ambiente de desenvolvimento muito potente para o 
desenvolvimento de C++.
	 A ação de converter um programa de linguagem de alto nível (ou código fonte) 
para linguagem de máquina se chama compilar; para isso normalmente, utiliza-se um 
ambiente de desenvolvimento (ou IDE, do inglês Integrated Development Environment), 
que é um aplicativo de computador onde possui um compilador integrado, que pode-se 
escrever o programa e compilá-lo. No caso do Arduino, esse ambiente de 
desenvolvimento é o Arduino IDE.
	 Um algoritmo ou simplesmente programa, é a forma de dizer para a máquina o 
que deve ser feito, de modo que seja fácil para nós, humanos, entendermos. Os 
algoritmos normalmente são escritos em língua de programação de alto nível; isso aplica-
se a praticamente qualquer computador, inclusive o Arduino, onde um algoritmo também 
é conhecido como sketch. Um programa é composto de uma sequência de comandos, 
normalmente escritos em um arquivo de texto.
	 A comunicação serial é utilizada amplamente para comunicar o Arduino com 
outros dispositivos (como módulos ZigBee, Bluetooth, Computador entre outros.) através 
do conversor serial USB presente nas placas. A biblioteca padrão do Arduino possui uma 
classe que encapsula algumas funcionalidades para comunicação serial de modo a 
facilitar a utilização desta função.
Figura 4: Código em linguagem C++. 
FLUÍDOS 
 Os fluidos são substâncias que apresentam capacidade de escoar, pois não podem 
resistir a tensão de cisalhamento, uma força que é paralela à sua superfície. Os Líquidos 
e os gases são considerados fluidos, pois sempre assumem a forma do recipiente onde 
são colocados, porém é preciso diferenciá-los. Os líquidos adquirem a forma do recipiente 
possuindo volume definido e incompressível, enquanto os gases preenchem o recipiente, 
não formam superfície livre, não tem volume definido e são compressíveis. 
 Conforme Mossmann (2017), o comportamento de um fluido tem relação entre o 
seu volume e a sua massa. Sendo que a massa é quantidade de matéria que um corpo 
possui e o volume são as dimensões desse corpo (comprimento, largura e altura). 
Considerando um determinado corpo, a relação entre a quantidade de matéria "m" deste 
corpo e seu volume "V" é chamada de densidade média ou massa específica. 
Onde: 
• ρ = Massa específica ou densidade média; 
• m = Massa; 
• V = Volume. 
A unidade no SI é o Kg/m3. 
 Outra importante propriedade em um fluido que deve ser observada é a pressão. A 
pressão é ação do líquido sobre as paredes de um recipiente e pode ser explicada entre 
razão da força aplicada pelo fluido e a área de aplicação dessa força. Em outras palavras, 
pode-se dizer que a pressão P , em um fluido é a razão entre a força normal em N e a 
área em m2, onde é aplicada a força. Lembrando que pressão é uma grandeza escalar, 
enquanto a força é um vetor com módulo, direção e sentido (MOSSMANN, 2017). 
Onde: 
• P= Pressão; 
• F= Força; 
• A= Área. 
A unidade no SI é o N/m2, também chamado de Pascal (PA). 
 Outro ponto a ressaltar é que a atmosfera também exerce pressão sobre nós. 
Então a pressão atmosférica P0 ao nível do mar e a 20◦C, equivale a : 
P0 = 1.013×105 Pa = 1atm. 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fluidos.htm
 Considerando uma determinada pressão e uma dada altura em um fluido, 
conforme Figura 5. Sendo que a força F1 é a força exercida pelo fluido que se encontra 
acima do corpo, F2 em oposição à primeira força, tendo sentido oposto por causa do 
fluido abaixo do cilindro, e a força peso mg, sendo m a massa de água dentro do cilindro 
oco, tendo mesmo sentido que a força F2. 
Figura 5: Cilindro imerso em água. 
 Este sistema se encontra em repouso, assim a soma de todas as forças é nula. 
Então obtém-se F1 = P1 e F2 = P2. Porém, de acordo com a equação m = ρV , onde o 
volume V , é o resultado da área da base A vezes altura do cilindro y1 − y2. Substituindo 
e simplificando estas relações na igualdade obtida anteriormente, temos: 
 Assim, sabendo que a pressão no ponto 1 (ponto mais próximo da superfície) é a 
pressão atmosférica P1 = P0, P2 = P, y1 como origem (y1= 0) e y2= h (sem sinal 
negativo), temo: 
Referência Bibliográfica 
THOMSEN, Adilson. "O que é Arduino?". 2014. Disponível em: <https://
www.filipeflop.com/blog/o-que-e-arduino/>. Acesso em: 08 Set 2018. 
CHAVIER, Luís Fernando. "Programação para Arduino - Primeiros passos". Disponível 
em: <https://www.circuitar.com.br/tutoriais/programacao-para-arduino-primeiros-passos/>. 
Acesso em: 07 Set 2018. 
PACIEVITCH, Yuri. "C++". Disponível em: <https://www.infoescola.com/informatica/cpp/>. 
Acesso em: 07 Set 2018. 
MOTA, Allan. "O que é Arduino e como funciona?". 2017. Disponível em: <https://
portal.vidadesilicio.com.br/o-que-e-arduino-e-como-funciona/>. Acesso em: 08 Set 2018. 
PICORETI, Rodolfo. "Comunicação Serial Arduino". 2017. Disponível em: <http://
portal.vidadesilicio.com.br/comunicacao-serial-arduino/>. Acesso em: 07 Set 2018. 
SILAS, Joab. "O que é um fluido?"; Brasil Escola. Disponível em <https://
brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-fluido.htm>. Acesso em 11 de Set 2018. 
MOSSMANN, Eduardo H. “Sobre a Mecânica de Fluidos e Suas Aplicações". 2017. 6p. Artigo – 
Universidade Federal de Pelotas, Instituto de Física e Matemática. Pelotas-RS, 2017. 
GOMES, Maria H. R. “Apostila de Mecânica dos Fluidos". 79p. Apostila – Universidade de 
Juiz de Fora, Juiz de Fora-MG, [20--]. 
http://portal.vidadesilicio.com.br/comunicacao-serial-arduino/
http://portal.vidadesilicio.com.br/comunicacao-serial-arduino/