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Acendendo Lâmpada com Sensor de movimento e presença PIR

Neste artigo trataremos da utilização do sensor de movimento e presença PIR. Nosso objetivo será implementar um protótipo utilizando a plataforma Arduino para acender uma lâmpada sempre que a presença ou o movimento de uma pessoa for detectada pelo sensor.

Este tipo de protótipo é muito utilizado em iluminação de ambientes (minuteria) como por exemplo, banheiros, escadarias em prédios e/ou qualquer ambiente em que as pessoas somente circulem por um breve período de tempo.

Sensor de Movimento e Presença – PIR

O funcionamento deste sensor é bastante interessante mas, primeiro devemos entender que PIR significa – Passive Infrared Sensor, ou seja, Sensor Infravermelho Passivo. O sensor PIR detecta a radiação infravermelha emitida pelos corpos, ou seja, o calor liberado por nossos corpos e dos outros animais. O sensor é dito passivo pois, não necessita de energia para detectar e receber a radiação infravermelha. No entanto, após detectar a radiação infravermelha, o sinal de saída do sensor necessita de um condicionamento de sinais que é feito por um conjunto específico de circuitos.

Figura 1 – Esboço do funcionamento do sensor piroelétrico.

O módulo sensor de movimento e presença DYP-ME003 que utilizaremos possui o sensor e toda circuitaria necessária para condicionamento do sinal de saída. Tornando sua utilização mais simples e de fácil entendimento.

A Figura 2 traz uma imagem do módulo e seus pinos de conexão, vamos descrevê-los a seguir.

 

 

Figura 2 – Módulo sensor PIR, pinos de conexão.

Observando a Figura 2 o pino número 1 deve ser conectado a alimentação, o pino 2 é a saída e o pino 3 é o GND do módulo. É importante ressaltar que a ordem dos pinos aqui descrita podem variar entre alguns módulos, por isso é bom consultar o datasheet do seu módulo antes de utilizá-lo.

Além dos pinos de conexão devemos conhecer as características elétricas mais importantes do módulo, são elas:

  • Tensão de operação: 4,5 a 20 V;
  • Faixa de detecção ajustável entre 3 e 7 m;
  • Temperatura de trabalho: -20 °C a 80 °C;
  • Tempo de delay da saída ajustável: 5 a 200 seg;
  • Tensão de saída em nível alto: 3,3 V;
  • Sensibilidade e tempo de delay ajustáveis.

As informações acima e muitos outros detalhes a respeito do módulo podem ser encontradas no datasheet. Agora que conhecemos o módulo sensor PIR e seu funcionamento, podemos apresentar a lista de materiais.

Materiais Necessários Para Montagem do Protótipo

Os materiais que necessitaremos para montar e testar este protótipo são facilmente encontrados no comércio nacional, além disso você pode adquiri-los na loja Silvatrônics. Assim os componentes são os seguintes:

  1. Placa de prototipagem Arduino UNO;
  2. Módulo relé de 1 canal;
  3. Módulo sensor de presença e movimento PIR DYP-ME003;
  4. Lâmpada residencial de 127 V de 25 W;
  5. Bocal para lâmpada;
  6. Fios e jumper’s para conexões.
Figura 3 – Principais materiais utilizados na montagem.

Com todos os materiais em mãos, podemos elaborar um esquema de conexão de todos os componentes.

Esquema de Conexão dos Componentes Para Montagem

O esquema de conexão da montagem foi elaborado no software Fritzing, uma excelente escolha tanto para desenhar os esquemas, simulação e desenho de placas de circuito impresso, além de ser open-source. O esquema desenhado pode ser visto na Figura 4.

Figura 4 – Esquema de montagem do protótipo.

O esquema de conexão da Figura 4 é bastante simples mas, sempre ressaltamos que tenha muita atenção ao realizar as montagens para não cometer erros que possam danificar seu Arduino.

Atenção: Esta montagem utiliza corrente alternada, tenha MUITA atenção ao conectar seu módulo relé à rede elétrica. Certifique-se que ela esteja desligada, evitando acidentes! Lembre-se, sua segurança em primeiro lugar!

Agora que temos um esquema de montagem, podemos elaborar o programa na IDE do Arduino para nosso protótipo.

Programa Para o Protótipo de Automação com Módulo PIR

O programa foi feito utilizando a própria IDE disponibilizada pela Arduino, com interface simples e muito intuitiva de utilizar.

O objetivo deste programa é acionar uma saída digital toda vez que o módulo sensor PIR enviar para uma entrada digital um sinal de nível alto. Isso significa que, toda vez que for detectado a movimentação de um corpo que emita radiação infravermelha, o módulo sensor PIR enviará ao microcontrolador nível lógico alto. O Arduino por sua vez, lê o sinal recebido do módulo PIR e acionará o módulo relé, fazendo com que a lâmpada seja acesa por 10 segundos.

Simples não é mesmo? Então confira o programa a seguir.

 

Podemos perceber que o programa é muito simples, utiliza poucas linhas de comando. Com isso podemos adaptá-lo para as mais diversas situações e projetos.

Você também pode baixar este programa através do meu GitHub, onde encontrará além deste, outros programas para Arduino.

Resultados Práticos do Protótipo

Agora que temos um programa, um esquema de montagem e todos os componentes em mãos, podemos juntar tudo e montar para verificarmos como funciona este simples protótipo.

A seguir podemos conferir uma sequência de fotos tiradas da montagem realizada.

Figura 5 – Montagem na bancada.
Figura 6 – Montagem na bancada.
Figura 7 – Montagem na bancada.

Para completar, gravei um vídeo da montagem e dos resultados obtidos deste protótipo, desculpem a qualidade.

Considerações Finais

Neste artigo tivemos a oportunidade de verificarmos um protótipo simples de automação, detectando a presença de pessoas e acendendo uma lâmpada do ambiente.

Com as informações apresentadas neste texto, podemos utilizar o módulo sensor PIR em outras situações, desde simples detectores de presença até sistemas de alarme residenciais de alta complexidade, acionando sirenes, enviando SMS ou qualquer outro meio que funcione em conjunto em um alarme.

Espero que tenham gostado deste artigo, compartilhe em suas redes sociais e com seus amigos.

Obrigado e até o próximo!

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