APRESENTAÇÃO ROBÓTICA LIVRE COM ARDUINO

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Olinda - 2020
Este projeto visa desenvolver junto aos alunos o uso da robótica numa plataforma cujo
software e hardwares são de uso livre e acessível, aumentando em muito as possibilidades
de projetos.
A plataforma utilizada é a do Arduino, desenvolvida no ano de 2005 na Itália com a
finalidade de ajudar estudantes de design a desenvolverem projetos. Sua grande vantagem
é possuir projeto open source (código aberto), permitindo a criação de diferentes soluções
para uma ampla gama de aplicações disponibilizadas em comunidades na internet.
No desenvolvimento de aplicações práticas, nossos estudantes irão utilizar conceitos
teóricos de diversas áreas de estudo.
Este projeto visa desenvolver junto aos alunos o uso da robótica numa plataforma cujo
software e hardwares são de uso livre e acessível, aumentando em muito as possibilidades
de projetos.
A plataforma utilizada é a do Arduino, desenvolvida no ano de 2005 na Itália com a
finalidade de ajudar estudantes de design a desenvolverem projetos. Sua grande vantagem
é possuir projeto open source (código aberto), permitindo a criação de diferentes soluções
para uma ampla gama de aplicações disponibilizadas em comunidades na internet.
No desenvolvimento de aplicações práticas, nossos estudantes irão utilizar conceitos
teóricos de diversas áreas de estudo.
Este projeto visa desenvolver junto aos alunos o uso da robótica numa plataforma cujo
software e hardwares são de uso livre e acessível, aumentando em muito as possibilidades
de projetos.
A plataforma utilizada é a do Arduino, desenvolvida no ano de 2005 na Itália com a
finalidade de ajudar estudantes de design a desenvolverem projetos. Sua grande vantagem
é possuir projeto open source (código aberto), permitindo a criação de diferentes soluções
para uma ampla gama de aplicações disponibilizadas em comunidades na internet.
No desenvolvimento de aplicações práticas, nossos estudantes irão utilizar conceitos
teóricos de diversas áreas de estudo.
Este projeto visa desenvolver junto aos alunos o uso da robótica numa plataforma cujo
software e hardwares são de uso livre e acessível, aumentando em muito as possibilidades
de projetos.
A plataforma utilizada é a do Arduino, desenvolvida no ano de 2005 na Itália com a
finalidade de ajudar estudantes de design a desenvolverem projetos. Sua grande vantagem
é possuir projeto open source (código aberto), permitindo a criação de diferentes soluções
para uma ampla gama de aplicações disponibilizadas em comunidades na internet.
No desenvolvimento de aplicações práticas, nossos estudantes irão utilizar conceitos
teóricos de diversas áreas de estudo.
APRESENTAÇÃO
Robótica é um ramo educacional e tecnológico que trata de sistemas compostos por
partes mecânicas automáticas e controladas por circuitos integrados, tornando sistemas
mecânicos motorizados controlados automaticamente por circuitos elétricos, com ou sem
intervenção humana.
Robótica Livre é uma metodologia educacional/pedagógica de uso de "sucata eletrônica" e
artefatos eletrônicos para ensino de Robótica. A principal característica da Robótica Livre é
o uso de elementos não patenteados na construção de kits com elementos Eletrônicos,
Mecânicos e de Programação podendo ser usado por qualquer pessoa e replicado para
qualquer outro ambiente comercial ou educacional. É muito comum projetos de Robótica
Livre junto com projetos de Metareciclagem (reciclagem das tecnologias). Para que o
projeto de Robótica Livre seja considerado Livre ela deve conter Software Livre e Hardware
Livre.
Robótica é um ramo educacional e tecnológico que trata de sistemas compostos por
partes mecânicas automáticas e controladas por circuitos integrados, tornando sistemas
mecânicos motorizados controlados automaticamente por circuitos elétricos, com ou sem
intervenção humana.
Robótica Livre é uma metodologia educacional/pedagógica de uso de "sucata eletrônica" e
artefatos eletrônicos para ensino de Robótica. A principal característica da Robótica Livre é
o uso de elementos não patenteados na construção de kits com elementos Eletrônicos,
Mecânicos e de Programação podendo ser usado por qualquer pessoa e replicado para
qualquer outro ambiente comercial ou educacional. É muito comum projetos de Robótica
Livre junto com projetos de Metareciclagem (reciclagem das tecnologias). Para que o
projeto de Robótica Livre seja considerado Livre ela deve conter Software Livre e Hardware
Livre.
APLICAÇÕES DA ROBÓTICA
No nosso dia a dia os processos automatizados são frequentes, atividades que antes eram
executadas de forma manual, trabalhosa e demorada, hoje são realizadas com cliques,
sons e os mais variados tipos de comando. Hoje muitas tarefas ficam um pouco mais
fáceis com o uso da Placa Arduíno (projetos iniciais).
Alguns exemplos que podemos citar são os semáforos que acendem e apagam as luzes
durante determinado tempo, sensores de luz que fazem os postes de luzes acederem
sozinhos, sensores de presença muito utilizados em corredores e escadarias escuras,
painéis, letreiros de ônibus e estacionamentos que mudam as palavras (na verdades os
leds acendem), sensores de som que acendem ou apagam as lâmpadas com um simples
bater de palmas, sensores de temperatura, pequenas engrenagens movidas através de
controles remotos ou físicos com alavancas, potenciômetros e botões, é o caso de projetos
de carrinhos, braços robóticos e até drones entre outros.
No nosso dia a dia os processos automatizados são frequentes, atividades que antes eram
executadas de forma manual, trabalhosa e demorada, hoje são realizadas com cliques,
sons e os mais variados tipos de comando. Hoje muitas tarefas ficam um pouco mais
fáceis com o uso da Placa Arduíno (projetos iniciais).
Alguns exemplos que podemos citar são os semáforos que acendem e apagam as luzes
durante determinado tempo, sensores de luz que fazem os postes de luzes acederem
sozinhos, sensores de presença muito utilizados em corredores e escadarias escuras,
painéis, letreiros de ônibus e estacionamentos que mudam as palavras (na verdades os
leds acendem), sensores de som que acendem ou apagam as lâmpadas com um simples
bater de palmas, sensores de temperatura, pequenas engrenagens movidas através de
controles remotos ou físicos com alavancas, potenciômetros e botões, é o caso de projetos
de carrinhos, braços robóticos e até drones entre outros.
AULA 01 - CONHECENDO ALGUNS COMPONENTES A SEREM UTILIZADOS.
6 7
MULTÍMETRO - é um aparelho
utilizado para realizar medidas
de tensão, corrente e
resistência elétrica.
PROTOBOARD - é uma placa
para montar circuitos de
protótipos.
ARDUINO - placa programável
usada para gerar circuitos
interativos
TRENA – fita métrica, régua
flexível usada para medir
distâncias.
JUMPER- cabo (fio) móvel para
ligar dois pontos de um circuito
eletrônico.
BATERIA E PILHA – são
dispositivos que transformam
energia química em elétrica.
CONHECENDO ALGUNS COMPONENTES
LED - diodo emissor de luz que se
acende quando a eletricidade passa
através dele.
RESISTOR - restringe o fluxo de
eletricidade em um circuito, reduzindo
a voltagem e a corrente.
SENSOR PIR – sensor infravermelho
passivo usado para detectar
movimento.
DIODO – permite o fluxo de
eletricidade em uma única direção.
BOTÃO - chave que fecha um circuito
enquanto está na posição pressionada.
SENSOR DS18B20 – sonda temperatura.
BUZZER – sensor de alarme, emite
ruído em diferentes frequências.
DISPLAY LCD KEYPAD SHIELD 16X02
COM TECLADO – tela de cristal líquido
POTENCIÔMETRO - tipo de resistor
cuja resistência muda quando se vira
uma chave.
SENSOR HALL 49E – sensor de campo
magnético.
SENSOR HC-SR04 ULTRASSÔNICO –
utiliza ondas de som para determinar a
que distância está um objeto.
CONCEITO DE TENSÃO, RESISTÊNCIA, CORRENTE E A 1ª LEI DE OHM
TENSÃO (elétrica ou diferencial de potencial (ddp))
É a diferença de potencial entre dois pontos ou melhor, a quantidade de energia gerada
para movimentar uma carga elétrica (elétrons) em um único sentido.
Fórmula para calcular a tensão elétrica de um circuito
tendoas grandezas de corrente e resistência:
V= I.R
Onde:
V= tensão elétrica
I= corrente elétrica
R= resistência elétrica
Exemplos de geradores de tensão: pilhas e baterias.
Corrente Elétrica é o movimento dos eletros livres
RESISTÊNCIA ELÉTRICA, CORRENTE E A 1ª LEI DE OHM
A RESISTÊNCIA ELÉTRICA pode ser definida como a capacidade que um corpo tem de opor-
se à passagem de corrente elétrica quando submetido a uma diferença de potencial (V).
Sua intensidade pode ser calculada através das Leis de Ohm.
Quando um condutor é conectado a uma fonte de tensão (V), ele passa a ser percorrido
por uma CORRENTE ELÉTRICA de intensidade (i), que consiste no movimento dos elétrons
livres no condutor.
Essa constante é a resistência elétrica do condutor e é representada pela letra R. Assim, a
relação pode ser reescrita como: 𝑹 =
𝑽
𝑰
Essa equação é conhecida como a Primeira Lei de Ohm e pode ser aplicada a todos os
resistores.
CONCEITO DE TENSÃO, RESISTÊNCIA, CORRENTE E A 1ª LEI DE OHM
A RESISTÊNCIA ELÉTRICA pode ser definida como a capacidade que um corpo tem de opor-
se à passagem de corrente elétrica quando submetido a uma diferença de potencial (V).
Sua intensidade pode ser calculada através das Leis de Ohm.
Quando um condutor é conectado a uma fonte de tensão (V), ele passa a ser percorrido
por uma CORRENTE ELÉTRICA de intensidade (i), que consiste no movimento dos elétrons
livres no condutor.
Essa constante é a resistência elétrica do condutor e é representada pela letra R. Assim, a
relação pode ser reescrita como: 𝑹 =
𝑽
𝑰
Essa equação é conhecida como a Primeira Lei de Ohm e pode ser aplicada a todos os
resistores.
CONHECENDO O MULTÍMETRO
É um aparelho utilizado para realizar medidas de tensão,
corrente e resistência elétrica. Ele incorpora diversos
instrumentos de medição, como o voltímetro, o
amperímetro, o ohmímetro e pode conter também um
capacímetro , frequencímetro, termômetro entre outros.
1. Tensão contínua (pilhas, baterias, fontes)
2. Tensão alternada (tomadas)
3. Correntes
4. Continuidade (diodos, cabos, fios)
6. VΩmA (ponteira vermelha) - tensões continua
e alternada
5. Resistência (resistores)
7. COM (ponteira preta) - sempre
1
2
3
45
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É um aparelho utilizado para realizar medidas de tensão,
corrente e resistência elétrica. Ele incorpora diversos
instrumentos de medição, como o voltímetro, o
amperímetro, o ohmímetro e pode conter também um
capacímetro , frequencímetro, termômetro entre outros.
É um aparelho utilizado para realizar medidas de tensão,
corrente e resistência elétrica. Ele incorpora diversos
instrumentos de medição, como o voltímetro, o
amperímetro, o ohmímetro e pode conter também um
capacímetro , frequencímetro, termômetro entre outros.
MEDIDA DE TENSÃO
Na nossa primeira atividade iremos utilizá-lo para medir continuidade e tensão elétrica.
Devemos ligar a ponteira vermelha do multímetro em VΩmA e a ponteira preta em COM.
Para medir continuidade deve-se colocar o cursor do multímetro em , e em V para
medir a tensão contínua (chave do multímetro no valor acima ao que se quer medir). A
ponteira vermelha deve ser colocada no positivo da bateria e a ponteira preta no negativo.
EXERCÍCIO 01:
Utilize o multímetro para fazer o teste de continuidade no LED e Cabo Jumper e medir o
valor da tensão na bateria:
COMPONENTES LED
Cabo Jumper
(teste continuidade)
PROTOBOARD
Valor medido com o multímetro Acende Som Som
MEDIDA DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE RESISTORES
A ponteira vermelha do multímetro deve ser plugada em VΩmA, a ponteira preta em COM
e o cursor em Ω resistência elétrica num valor acima do valor do resistor.
Por exemplo: se o resistor for de 1kΩ (1000Ω), a primeira e melhor opção é colocar a
chave do multímetro em 2000Ω.
Com o resistor desconectado de qualquer circuito, deve-se colocar a ponteira vermelha em
um terminal do resistor e a ponteira preta no outro terminal.
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CÓDIGO DE CORES DE RESISTORES
No código de cores de resistores
temos fundamentalmente 4 cores:
• As três primeiras cores indicam o
valor do resistor.
• A 4ª cor a possível variação em
porcentagem deste valor.
RESUMINDO:
1ª cor – algarismo;
2ª cor – algarismo;
3ª cor – potência multiplicadora;
4ª cor – porcentagem de variação.
6 7
6 7
EXEMPLO
Vamos calcular o valor indicado pelas cores do resistor abaixo e comparar com o valor
medido com o multímetro:
1ª COR
(Algarismo)
2ª COR
(Algarismo)
3ª COR
(Potência)
4ª COR
(Tolerância)
CORES
VALOR DA COR
RESULTADO
VALOR MEDIDO COM MULTIMETRO
MARROM PRETO VERMELHO OURO
1 0 102 ±5%
1000Ω = 1kΩ
1003Ω
6 7
EXERCÍCIO 02
Vamos calcular o valor indicado pelas cores dos resistores e comparar com o valor medido
com o multímetro:
RESISTOR VALOR COR VALOR MULTÍMETRO
220Ω
46kΩ
219Ω
220kΩ 216kΩ
4k7Ω 4k65Ω
47kΩ
EXERCÍCIO 03
Um teste muito importante no dia a dia é o teste de continuidade, ele verifica se dois
pontos estão conectados eletricamente.
Ligue o multímetro na opção teste de continuidade e diodo.
Vamos realizar o TESTE DE CONTINUIDADE e a VOLTAGEM nos seguintes componentes:
PROTOBOARD
É uma placa para montar
circuitos de protótipos.
Com ela é possível
desenvolver e testar diversos
circuitos eletrônicos, tudo
sem ter que soldar os
componentes.
As linhas azuis da placa
representam as ligações
internas, ou seja,
internamente elas já estão
interligadas.
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VISÃO
DE CIMA DE BAIXO
PLATAFORMA ARDUINO
O Arduino é um sistema formado de software e hardware livre criado em 2005 por
pesquisadores italianos. O objetivo era elaborar um dispositivo que fosse ao mesmo tempo
barato, funcional e fácil de programar, sendo dessa forma acessível a pessoas leigas em
eletrônica. O objetivo foi atingido, pois o Arduino, hoje, é amplamente utilizado por leigos
e também por especialistas. Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que
significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino,
partindo do mesmo hardware básico.
Uma das principais vantagens desse sistema, além do preço acessível dos seus
componentes, é a grande quantidade de projetos prontos e a disposição na internet para
serem acessados. Gerou-se em torno dessa plataforma um grande movimento de criação,
criatividade, interatividade.
O Arduino é um sistema formado de software e hardware livre criado em 2005 por
pesquisadores italianos. O objetivo era elaborar um dispositivo que fosse ao mesmo tempo
barato, funcional e fácil de programar, sendo dessa forma acessível a pessoas leigas em
eletrônica. O objetivo foi atingido, pois o Arduino, hoje, é amplamente utilizado por leigos
e também por especialistas. Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que
significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino,
partindo do mesmo hardware básico.
Uma das principais vantagens desse sistema, além do preço acessível dos seus
componentes, é a grande quantidade de projetos prontos e a disposição na internet para
serem acessados. Gerou-se em torno dessa plataforma um grande movimento de criação,
criatividade, interatividade.
ARDUINO
Placa programável
usada para gerar
circuitos interativos.
Pinos de entrada e saída digitais
Conector
USB
Jack CC p/
bateria 9V
Conectores de alimentação elétrica Entradas analógicas
Chave Reset Conector
ICSP 2 LED “L”
LED de 
potência
Conector 
ICSP 1
ATmega328
PARTES DO ARDUINO
PORTAS DIGITAIS
O Arduino Uno tem 14 portas digitais nomeadas de 0
a 13, que podem ser de entrada ou saída. As portas
RX←0 e TX→1 são utilizadas para comunicação
serial e DEVEM SER EVITADAS nas programações.
Uma porta digital deve assumir somente dois níveis
0 (zero) ou 1 (um) que no Arduino que trabalha com
tensões entre 0 e 5V assumem em termos de
tensões 0V (nível baixo) ou 5V (nível alto)
Entradas e saídas
PORTAS ANALÓGICAS
O Arduino Uno tem 06 portas digitais nomeadas de
A0 a A5 e são apenas de entrada de dados. As
portas analógicas (digitais que se transformam)
podem receber sinais com tensões entre 0 (zero) e 5
(cinco) Volts e através de umconversor analógico
digital (ADC) converter em byte com 10 bits.
Entradas analógicas
PARTES DO ARDUINO
PORTAS PWM
O Arduino Uno tem 06 portas digitais do tipo PWM.
São elas: 3, 5, 6, 9, 10 e 11. estas portas podem
modular a largura do pulso digital e com isso
conseguem simular uma saída analógica entre 0 e
5V.
Elas controlam a potência de motores, brilho etc.
Saídas analógicas
PARTES DO ARDUINO
IDE ARDUINO
O ambiente de programação no
Arduino (IDE) é muito semelhante a
linguagem C. A medida que as
montagens e projetos forem sendo
realizados vamos aprendendo como
usar esse ambiente de programação. Os
arquivos de programação no Arduino
são denominados de sketch.
PROGRAMAÇÃO EM ARDUINO
INICIAL → criar variáveis
VOID SETUP → organizar
VOID LOOP → executar
Monitor serial
Menu principal
Barra de estado
Console do computador (indica erros
no programa e mensagens em geral)
Área de Programação
Salvar programa
Abrir programa
Novo programa
Grava o programa na placa
Compila/Verifica
Barra de botões
DIODO EMISSOR DE LUZ - LED
Neste primeiro exemplo será utilizada uma porta digital como saída para controle de um
LED. O Diodo Emissor de Luz (LED) é um componente com baixíssimo consumo de
corrente elétrica e muito versátil para ser agregado a vários projetos diferentes. Neste
roteiro vamos aplicar sobre ele um sinal digital que aciona e desliga o LED com um
intervalo de tempo predeterminado. Como o LED é um diodo, possui polaridade. Ou seja,
um dos bornes (maior comprimento/Anodo) deve receber o polo positivo e o outro
(menor comprimento/Catodo) fica acionado na porta comum (GND).
Maior “>” comprimento
Menor “<” comprimento
LED
FÓRMULA PARA CALCULAR O RESISTOR ADEQUADO PARA UM LED
R é a resistência em ohms do resistor adequado para o LED, isso é o que vamos descobrir.
Valimentação é a tensão em volts da fonte de alimentação que iremos usar no LED.
Vled é a tensão em volts do LED.
I é a corrente do LED em amperes.
R = (Valimentação - Vled) / I
CALCULO DO RESISTOR ADEQUADO PARA UM LED
Temos um LED difuso de 5mm de cor vermelha, com corrente igual a 20mA, a tensão igual
a 2 volts e o circuito será alimentado com 5 volts.
A primeira coisa que devemos fazer é converter os 20mA (miliamperes) do LED para
amperes que dariam 0,02 A (amperes). Agora substituir os valores na fórmula:
R = (5 - 2) / 0,02
R = 3 / 0,02
R = 150 ohm
Segundo a fórmula o resistor adequado é de 150 ohms. Mas é comum que não
encontremos um resistor exatamente com a resistência apontada pela fórmula. Neste
caso devemos usar um resistor com a resistência maior mais próxima do resultado
encontrado. Por exemplo nesse caso podemos usar um resistor de 220 ohms.
04 - SIMULADOR ONLINE – TINKERCARD.COM
Podemos simular um Projeto mesmo antes de utilizar o kit de robótica Arduino. A Autodesk criou um
simulador Arduino gratuito que dispensa instalação, chamado AUTODESK®TINKERCAD ™ que roda
direto no navegador.
Acesse o Endereço - https://www.tinkercad.com/circuits , faça o REGISTRO e SIMULE – LED BLINK.
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05 - ESQUEMA DE LIGAÇÕES NA PROTOBOARD E ARDUINO (LED BLINK) 
LED – 01 vermelho
RESISTOR – 01 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Este projeto consiste em acender um led.
Esquema de Ligações na Protoboard:
PROGRAMAÇÃO (sketch) – ATIVIDADE DE SALA
int LED = 13; //declaração de uma variável chamada “LED”
void setup() { //função de ajuste (é executada uma única vez)
pinMode(LED, OUTPUT); //rotulando (qualifica) a porta digital como saída de dados
}
void loop() { //função de repetição (será executada repetidamente)
digitalWrite(LED, HIGH); //comando direcionado para a porta digital (estado ALTO - “5V”)
delay(1000); //espera (aguarda) 01 (um) segundo (1000 milissegundos)
digitalWrite(LED, LOW); //comando direcionado para a porta digital (estado BAIXO - “0V”)
delay(1000); //espera um segundo (1000 milissegundos)
}
EXERCÍCIO: Modifique os valores delay para mais e para menos e observe o resultado
06 - ESQUEMA DE LIGAÇÕES NA PROTOBOARD E ARDUINO (LEDs EM PARALELO) 
LED – 03 unid.
RESISTOR – 03 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Este projeto consiste em acender três leds simultaneamente.
Esquema de Ligações na Protoboard:
07 - SINAL DE TRÂNSITO
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 03 unid.
RESISTOR – 03 unid. de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
08 - SEMÁFORO
Este projeto consiste em acender três leds alternadamente.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 03 unid.
RESISTOR – 03 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
09 - POTENCIÔMETRO CONTROLANDO LED
O potenciômetro é um resistor variável cuja resistência pode ser variada através de um
eixo central. O potenciômetro do kit tem valor de 1MΩ e é do tipo B, ou seja, tem resposta
linear com o eixo central.
Entre os dois terminais extremos (1 e 3) a resistência é de 1MΩ e que a resistência pode
variar entre 0 e 1MΩ entre o terminal central (2) e um dos terminais extremos.
Neste experimento o potenciômetro funciona como controle e utilizamos uma porta
analógica
O potenciômetro é um resistor variável cuja resistência pode ser variada através de um
eixo central. O potenciômetro do kit tem valor de 1MΩ e é do tipo B, ou seja, tem resposta
linear com o eixo central.
Entre os dois terminais extremos (1 e 3) a resistência é de 1MΩ e que a resistência pode
variar entre 0 e 1MΩ entre o terminal central (2) e um dos terminais extremos.
Neste experimento o potenciômetro funciona como controle e utilizamos uma porta
analógica
POTENCIÔMETRO CONTROLANDO LED
Gire o potenciômetro e observe o LED
LED – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 220Ω
POTENCIÔMETRO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Este projeto consiste em controlar a frequência do piscar do led.
Esquema de Ligações na Protoboard:
10 - CONTROLANDO LED COM SINAL PWM
Neste projeto vamos aplicar sobre o LED um sinal digital que varia com o tempo (PWM)
com isso observaremos a potência luminosa variar linearmente criando um efeito de
pulsação. A saída PWM irá variar de 0 a 255 e isto fará a saída variar entre 0 e 5V.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Observe a intensidade de luz do LED
11 - SENSOR DE TEMPERATURA LM35
Neste projeto vamos aplicar sobre o LED um sinal digital que varia com o tempo (PWM)
com isso observaremos a potência luminosa variar linearmente criando um efeito de
pulsação. A saída PWM irá variar de 0 a 255 e isto fará a saída variar entre 0 e 5V.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR LM35 – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
12 - SENSOR DE TEMPERATURA LM35 OU DS18B20
Neste projeto os 3 leds acendem de acordo com a variação da temperatura. Os leds estão
conectados nas portas digitais 11, 12 e 13, e o sensor na porta analógica A0 do Arduino.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR LM35 – 01 unid.
LED – 03 unid.
RESISTOR – 01 de 1kΩ e
03 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
O LM35 vai enviar informações pela entrada analógica do
Arduino, que por sua vez vai tratar essas informações,
converter a tensão do sensor para graus Celsius e
Fahrenheit, armazenar os valores máximo e mínimo, e
enviar essas informações pela serial, além de acender os
leds.
Após compilar e transferir o programa para o Arduino, abra
o Monitor Serial da IDE do Arduino.
SENSOR DE TEMPERATURA LM35 OU DS18B20
FONTE
https://www.arduinoecia.com.br/2013/02/sensor-de-temperatura-lm35-com-arduino.html
https://www.arduinoecia.com.br/2013/02/sensor-de-temperatura-lm35-com-arduino.html
Trata se de um resistor que varia seu valor de acordo com a intensidade da luz que incide
sobre seu sensor. Comumente utilizado em sistemas de controle de luminosidade para
acendimento automático de luzes.
Neste esquema é usado um módulo com 4 terminais: GND, VCC(+5V), A0 E D0. O terminal
A0 é o analógico e o terminal D0 o digital, que pode ser regulado pelo trimpot.
Esquema de Ligações na Protoboard:
13 - LDR – RESISTÊNCIA DEPENDENTE DA LUZ
RESISTOR LDR – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
14- SENSOR ULTRASSÔNICO HC-SR04
A finalidade deste sensor é aferir a distância entre dois pontos. Para isso ele utiliza um
sinal ultrassonoro (fora do alcance dos ouvidos humanos) cronometrando o tempo entre a
emissão e recepção do sinal junto com o valor da velocidade do som, pode-se determinar
a posição da barreira em relação ao sensor.
Esquema de Ligações na Protoboard: 
SENSOR HC-SR04 – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
15 - SENSOR ULTRASSÔNICO HC-SR04
A finalidade deste sensor é aferir a distância entre dois pontos. Para isso ele utiliza um
sinal ultrassonoro (fora do alcance dos ouvidos humanos) cronometrando o tempo entre a
emissão e recepção do sinal junto com o valor da velocidade do som, pode-se determinar
a posição da barreira em relação ao sensor.
Esquema de Ligações na Protoboard: 
SENSOR HC-SR04 – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
ESCLARECIMENTOS
tripPin → emite, fala, envia
echoPin → escuta, recebe
REGRA DE TRÊS (velocidade do som)
Velocidade do som → 340
340m → 1s
34.000cm = 1000.000 microsegundos
1cm = x
X = 1000 → 29,4
34
Aperte o botão Monitor Serial e utilize régua (trena) e um anteparo para medir a distância.
16 - DS18B20 – SENSOR (SONDA) DIGITAL DE TEMPERATURA
O DS18B20 é um sensor digital de temperatura, tem comunicação serial e funciona entre
temperaturas de -550C e 125oC. Cada DS18B20 tem um código serial de 64 bits que
permite vários deles utilizarem a mesma linha serial para se comunicar com o
microprocessador. Utilizamos a biblioteca DallasTemperature.h.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR DS18B20
RESISTOR – 01 de 4.7kΩ
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Sonda de
temperatura
Observe que entre os terminais positivo e data deve-se usar um resistor de 4k7Ω
17 - SS49E – SENSOR DE CAMPO MAGNÉTICO (HALL)
O sensor hall 49e é um sensor linear que quando é atravessado por um campo magnético
produz uma corrente elétrica proporcional ao campo magnético. Ele mede campos
magnéticos entre -1500 Gauss e +1500 Gauss e produz tensões na saída que vão de 0,86V
a 4,21
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR SS49E
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Para verificar o funcionamento é necessário um imã
18 - SHIELD DE LCD 16x2 COM TECLADO
Este shield encaixa-se sobre o Arduino, logo neste projeto não haverá esquema de ligações
na protoboard. O shield tem 2 linhas de dígitos, cada uma com 16 dígitos e possui um
teclado para movimentação e escolha em menus.
Na programação devemos evitar utilizar as portas digitais 4 a 10 e a analógica A0, pois
estas já são utilizadas pela biblioteca “LiquidCrystal.h”. Deve-se saber também que a porta
analógica A0 é utilizada para os 5 botões, assim tem-se o botão Direita(0-99), Esquerda
(400-599), Cima(100-199), Baixo(200-399), Select(600799) e existe também um sexto
botão que serve como reset para o Arduino, também existe parafuso no trimpot para
ajuste do contraste do display.
18 - SHIELD DE LCD 16x2 COM TECLADO
SHIELD DE LCD – 01 unid.
ARDUINO
PROTOBOARD
Apertar os botões da placa para movimentar o texto
19 - BUZZER
O buzzer é um atuador que emite sons. Para utilizá-lo usamos a função “tone” que tem o
seguinte formato: tone (pino, frequência, duração) onde a frequência do tom é em hertz,
e a duração em milisegundos.
Esquema de Ligações na Protoboard:
BUZZER
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
21 – ALARME E SENSOR DE MOVIMENTO PIR
A variação da distância faz tocar o alarme.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR PIR – 01 und.
BUZZER
LED – 01 unid.
RESISTOR – 02 unid. de 
220Ω
ARDUINO
PROTOBOARD
22 - LED COM BOTÃO LIGA DESLIGA (INTERRUPTOR DE LUZ)
Este projeto consiste em controlar o funcionamento de um led, ligando e desligando o
mesmo através de um push button.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 220Ω
PUSH BUTTON – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Aperte o Botão
23 - MEDINDO A INTENSIDADE DO SOM COM MÓDULO SENSOR
O princípio de funcionamento é simples: ao detectar som, o microfone varia a tensão
na saída analógica A0, e também aciona a saída digital D0 conforme a regulagem do
potenciômetro presente no módulo. Para testar vamos utilizar um circuito com 3 leds, que
vão acender conforme a intensidade do som captado pelo microfone, primeiro o verde
(baixa intensidade), depois o (intensidade média), e por fim o vermelho
(intensidade alta).
Os resistores são usados para limitar a corrente sobre os leds, e no circuito usamos 03
resistores de 330 ohms.
LED – 03 unid.
RESISTOR – 03 de 330Ω
SENSOR KY-038 – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
MEDINDO A INTENSIDADE DO SOM
Esquema de Ligações na Protoboard:
24 - SENSOR DE SOM PARA ACENDER A LUZ BATENDO PALMAS
O Sensor de som KY-038 possui um microfone que é capaz de detectar a intensidade de
som do ambiente. Existem 2 saídas, uma analógica e outra digital. Na saída analógica,
conforme varia a intensidade do som, o valor vai variar também. Na saída digital, é
definido um nível de som determinado, se for mais alto que esse nível a saída vai ser 1, se
for menor, 0. O potenciômetro altera a sensibilidade do microfone, alterando ambas as
saídas.
Para utilizar sua saída digital é necessário ajustar o
potenciômetro para acionar a saída só quando batemos
palma. Gire o potenciômetro no sentido anti-horário até o
LED da saída digital apagar no som ambiente. Verifique se o
LED pisca quando você bate palma, caso não acenda, gire no
sentido horário até isso acontecer.
SENSOR DE SOM PARA ACENDER A LUZ BATENDO PALMAS
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR DE SOM KY-038 – 01 unid.
RELÉ DE ESTADO SÓLIDO – 01 unid.
LÂMPADA (ou qualquer outro objeto
que se deseja acionar) – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
25 - SEMÁFORO COM 05 LEDs (CARRO E PEDESTRE)
CARRO
PEDESTRE
Temos 05 LEDs, cada um com o seu próprio resistor. Os LEDs são sincronizados.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 05 unid.
RESISTOR – 05 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
26 - SEMÁFORO COM 5 LEDs E BOTÃO (CARRO E PEDESTRE)
LED – 05 unid.
RESISTOR – 05 de 220Ω
BOTÃO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Este projeto consiste em simular um semáforo controlado pelo pedestre.
Temos 05 LEDs, cada um com o seu próprio resistor. O botão simula o botão do pedestre e
precisa ser acionado para enviar para uma porta do Arduino um sinal com o comando
digitalRead.
Esquema de Ligações na Protoboard:
27 - MÚSICA TEMA SUPER MARIO BROS
Tocar a música tema do Super Mario Bros em um buzzer! Podemos fazer sem o resistor de
1kΩ, a campainha será muito mais alta e a qualidade do som poderá se degradar. Mas
podemos diminuir a resistência para obter um som um pouco mais alto e manter a
qualidade do som. Outra ideia é usar um potenciômetro em vez de um resistor para atuar
como um controlador de volume!
BUZZER – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 1kΩ, menor ou POTENCIOMENTRO
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
ESQUEMA DE LIGAÇÕES NA PROTOBOARD:
FONTE: https://www.princetronics.com/supermariothemesong/
Programação (sketch) folha a parte
https://www.princetronics.com/supermariothemesong/
28 - ALTERAR A INTENSIDADE DA LUZ
Para este projeto iremos utilizar o LDR e o Potenciômetro, para alterar a intensidade da luz
de um LED.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SENSOR LDR – 01 unid.
POTENCIOMENTRO – 01 unid.
RESISTOR – 03 unid. de 220Ω
LED – 03 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
29 - SUPER MÁQUINA
LEDs piscando em sequência.
Esquema de Ligações na Protoboard:
RESISTOR – 06 unid. de 220Ω
LED – 06 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
30 - ALARME COM SONORIZADOR PIEZO
Este projeto será um pouco barulhento pois, vamos fazer um alarme com sonorizador
piezo conectado a um pino de saída digital, criando um som de sirene. Iremos gerar uma
onda senoidal para gerar os pulsos e criar o som.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SONORIZADOR PIEZO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
31 - CONTROLE DA LUMINOSIDADE DO LCD DISPLAY
Neste projeto iremos exibir um texto, o tempo de exibição e controlar a luminosidade.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LCD DISPLAY 16x2 – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 10kΩ
POTENCIOMENTRO– 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
32 - TOCADOR DE MELODIA COM SONORIZADOR PIEZO
Neste projeto aprenderemos como fazer melodias ao invés de fazer apenas barulhos
irritantes. Faremos com que o Arduino toque o refrão da música “Puff, the Magic Dragon”.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SONORIZADOR PIEZO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
33 - PRODUZINDO CORES COM O LED RGB
Mudar a cor do LED RGB”.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED RGB – 01 unid.
RESISTOR – 01 de 480Ω
BOTÃO – 03 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
FONTE: https://www.tinkercad.com/
https://www.tinkercad.com/
34 – MISTURA DE COR NO LED RGB
Neste projeto o Arduino reproduzirá uma variação de cores por meio do LED RGB.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED RGB – 01 unid.
RESISTOR – 03 de 330Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Vamos fazer do Arduino um gerador de frequências em ondas quadradas variando de 0Hz a 980Hz
mostrando no Serial Monitor a passagem das frequências geradas a cada 2 segundos. Os pinos 5 e 6
tem uma frequência de aproximadamente 980Hz enquanto os demais pinos possuem apenas 490Hz.
Utilizaremos a função tone para gerar as frequências no pino 6 do Arduino. Com este projeto podemos
controlar leds, motores, sonorizador piezo ou até mesmo inserir este sinal em filtros.
Esquema de Ligações na Protoboard:
SONORIZADOR PIEZO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
35 - GERADOR DE FREQUÊNCIA (ONDA QUADRADA)
Iremos escrever um código básico para fazer com que dois LEDs pisquem alternadamente,
ou seja, quando um liga o outro desliga.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 02 unid.
RESISTOR – 02 de 220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
36 - PISCAR DOIS LEDS ALTERNADAMENTE
Iremos escrever
Esquema de Ligações na Protoboard:
37 – DETECTOR DE FREQUÊNCIA DE TOM
LED RGB – 01 unid.
RESISTOR – 03 unid. 220Ω e 
03 unid. 10kΩ
FOTORRESISTOR – 03 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Iremos escrever um código básico para fazer com que dois LEDs pisquem alternadamente,
ou seja, quando um liga o outro desliga.
Esquema de Ligações na Protoboard:
38 – DIFUSOR DE LUZ
LED RGB – 01 unid.
RESISTOR – 03 unid. 220Ω e 
03 unid. 10kΩ
FOTORRESISTOR – 03 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
Sensor de presença
Esquema de Ligações na Protoboard:
39 – SENSOR PIR MOTION (DIGITAL INPUT)
LED – 01 unid.
RESISTOR – 01 unid. de 
220Ω
SENSOR PIR – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
40 - GRAFICO BARRA SENSOR LUZ
LED – 03 unid.
SENSOR ULTRASSÔNICO
RESISTOR – 03 unid. de 
220Ω
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
O sensor ultrassônico calcula a distância dele a um obstáculo a sua frente.
Esquema de Ligações na Protoboard:
41 – INTERAÇÃO LOOP
Neste projeto iremos gerar efeitos de interação loop (inda e volta) de luz.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED – 05 unid.
RESISTOR – 05 unid. 
de 1kΩ
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
42 – EFEITOS DE LUZ NO LED RGB
Neste projeto iremos gerar efeitos de luz controlando LED RGB com o potenciômetro e a
função random().
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED RGB – 01 unid.
RESISTOR – 03 de 220Ω
POTENCIOMETRO – 01 unid.
JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
45 – INTENSIDADE DA ILUMINAÇÃO
Leitura da iluminação através do LDR, exibindo o resultado do sensor nos
LEDs. Caso o ambiente esteja bem iluminado o LED verde acenderá, caso
esteja mediana o LED amarelo acenderá e caso esteja ruim o LED vermelho
acenderá. Poderemos ver os valores lidos no LDR no Monitor serial da IDE.
Esquema de Ligações na Protoboard:
LED - 03 unid. de cores diferentes
SENSOR LDR (LIGHT DEPENDENT 
RESISTOR) – 01 unid.
RESISTOR – 01 unid. de 1kΩ e 03 
unid.de 100Ω
FIOS JUMPER
ARDUINO
PROTOBOARD
ATENÇÃO – CUIDADO
Todos os experimentos descritos neste material são eletricamente alimentados pela
saída USB de um computador ou por uma bateria de 9V. Não use a rede elétrica de
alta tensão (220V) nestes projetos.
BIBLIOGRAFIA
Arduino. Disponível em: <https://www.arduino.cc/>. Acesso em: Dezembro 2018.
Thingiverse. Disponível em: <https://www.thingiverse.com/>. Acesso em: dez. 2018.
Instructables, 2018. Disponível em: <https://www.instructables.com/>.
EVANS, M.; NOBLE, J.; HOCHENBAUM, J. Arduino em Ação. São Paulo: Novatec, 2013.
LAUDARES, F. A. L.; ALBUQUERQUE, B. N. Instrumentação para o Ensino de Física Baseada
na Plataforma Arduino. 1. ed. Rio de Janeiro: UFRRJ, 2013.
MCROBERTS, M. Arduino Básico. São Paulo: Novatec, 2011.
MONK, S. 30 Projetos com Arduino. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014.
SANTOS, J. A. Instrumentação Eletrônica com o Arduino Aplicada ao Ensino de Física.
Garanhuns, p. 69. 2015. Disponível no site: http://www.sib.ufrpe.br/.