trabalho microprocessador

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ERIVALDO DO CARMO ROCHA - 201601093501
JEFFERSON DA SILVA DE JESUS - 201901312402
RAFAEL DE OLIVEIRA FREITAS - 2016071674117
TIAGO MARTINS SOUSA - 201509183558
MICROPROCESSADORES
TRABALHO PROJETO 2
“Acender a luz da varanda quando anoitecer usando LDR”
RIO DE JANEIRO
2020
Sumário
Introdução	3
Componentes utilizados	3
Algoritmo comentado	6
Esquemático da montagem do circuito	7
Referências	8
Introdução 
 Este trabalho baseia-se na proposta de projeto número 2, que objetiva simular com a plataforma de prototipagem eletrônica Arduino e outros componentes, uma aplicação para acendimento automático de uma lâmpada incandescente ou LED instalada em uma varanda. Esta lâmpada deverá ser acionada toda vez que a luz deixar de incidir sobre a superfície sensível de um fotoresistor do LDR e apagar quando houver novamente a presença de luz.
Figura 1 Esquema de ligação para o projeto de automatização de acendimento de uma lâmpada
 Componentes utilizados
1. Arduino Uno (dispositivo processador)
É uma placa eletrônica baseada no microcontrolador ATmega328. Ele tem 14 pinos de entrada/saída digital (dos quais 6 podem ser usados como saídas PWM), 6 entradas analógicas, um cristal oscilador de 16MHz, uma conexão USB, uma entrada de alimentação uma conexão ICSP e um botão de reset.
Figura 2 Arduino UNO com microcontrolador ATmega328
2. Relé (dispositivo de saída)
É um interruptor eletromecânico, projetado por Michael Faraday na década de 1830, com inúmeras aplicações possíveis em comutação de contatos elétricos, servindo para ligar ou desligar dispositivos. 
Nesta aplicação empregamos um relé ou módulo de relé que possui uma bobina acionadora dimensionada para trabalhar com 5V e com correntes de até 40mA. Este elemento é necessário para acionar qualquer dispositivo eletroeletrônico que demande mais que 40mA para funcionar adequadamente. Desta forma podemos controlar lâmpadas, motores elétricos, eletrodomésticos etc, utilizando o sinal digital de saída dos pinos do Arduino.
 
Figura 3 Módulo Relé para Arduino
3. Lâmpada (dispositivo de carga)
Devido ao nível de corrente e tensão necessários para a lâmpada funcionar, seria absolutamente inviável alimenta-la diretamente com o sinal do Arduino. Por isso ela precisa ser ligada à rede elétrica e acionada através do relé, que neste caso funciona como um interruptor.
Figura 4 Lâmpada de LED 127/220V
Nota: Na simulação feita no Tinkercad foi utilizada uma fonte de alimentação de 30V (ajustada para 12V) e uma lâmpada de 12V por conta da limitação de componentes disponíveis na plataforma. Porém, entendemos que a melhor solução para a proposta do trabalho seria uma lâmpada de 127/220V ligada diretamente à rede elétrica conforme o diagrama abaixo.
Figura 5 Esquemático ideal de ligação da lâmpada na rede de 127/220V
4. Sensor fotoresistor LDR (dispositivo de controle)
É um componente eletrônico passivo do tipo resistor variável, mais especificamente, é um resistor cuja resistência varia conforme a intensidade da luz que incide sobre ele.
Figura 6 Fotoresistor LDR
Algoritmo comentado
int LedPin = 7; // Esta linha define uma variável inteira que determina o pino onde estará ligada o dispositivo de saída. Ex.: um LED, Um Relé, um drive para acionar um motor etc.
int sensorPin = A0; // Esta linha define uma variável analógica que receberá a variação de tensão resultante da variação de resistência do sensor LDR.
int valorLDR = 0; // Esta é uma variável inteira que armazena o valor lido pelo do LDR. É declarada como 0 pois é o valor que se deseja obter na inicialização do arduino.
void setup() { // Esta função executa apenas uma vez as instruções nela contida.
Serial.begin(9600); // Define a porta Serial para comunicação. Utiliza-se o valor de 9600 pois é o padrão para a maioria das aplicações.
pinMode(LedPin, OUTPUT); // Define a variável LedPin (pino 7) como saída. A resposta da leitura e processamento da minha entrada será aplicada neste pino com níveis HIGH ou LOW.
}
void loop() { // Esta função executa um loop contínuo das instruções nela contida.
int valorLDR = analogRead(sensorPin); // Esta linha determina a tribuição (=) da leitura da entrada analógica A0 à variável valorLDR. 
Serial.println(valorLDR); //Esta linha imprime os valores provenientes do sensor na tela do Serial Monitor e é um comando opcional, porém didaticamente é interessante para podermos observar o valor lido na porta A0.
// Caso o valor lido na porta analógica A0 seja maior do que 800, acende o LED.
if (valorLDR < 800) // Esta condicional ajusta o valor para calibrar o nível de sensibilidade luminosa que fará com que a saída fique em nível alto.
{
digitalWrite(LedPin, HIGH); // Se a variável valorLDR for menor que 800, a variável LedPin (pino 7) apresenta nível Alto (HIGH, 5V). Neste caso, o LED Acente ou o Relé fecha o contato NC (Normalmente aberto), por exemplo.
}
else // Caso contrário, se a variável valorLDR for maior que 800, a variável LedPin (pino 7) apresenta nível baixo (LOW, 0V). 
}
{
digitalWrite(LedPin, LOW); // Neste caso, o LED apaga ou o Relé abre o contato NC (Normalmente aberto), por exemplo.
}
}
// Fim do algoritmo.
Esquemático da montagem do circuito
Figura 7 LDR sob a incidência de luz. Neste caso o Relé não é acionado e a lâmpada permanece apagada
Figura 8 LDR no escuro. Neste caso o relé é acionado e a lâmpada acende
Figura 9 Imagem da tela da plataforma de simulação online TinkerCad
Referências
(2020) Autodesk Tinkercad: https://www.tinkercad.com/
(2020) Google Imagens: https://www.google.com.br/imghp?hl=pt-PT&tab=wi&ogbl