Sistema contra incêndios com Arduino e Cooler

Olá, makers, como estão? Espero que estejam bem. Hoje vamos fazer um sistema contra incêndios com Arduino e Cooler. Com todos já devem saber, os alarmes de incêndio são usados muitas vezes em ambiente onde há um grande fluxo de pessoas, como em metrôs, empresas, escolas e dificilmente em casas (pelo menos no Brasil), mas todos com um mesmo intuito, alertar as pessoas que estão no ambiente que está acontecendo um possível incêndio. Um bom exemplo disto seria um sensor de fumaça ou de chama, que nós já até fizemos aqui no blog :P, clique aqui para ver o tutorial usando um sensor de gases.

 Sistema contra incêndios com Arduino e Cooler
Crédito da Imagem: Autor

1 – Como faremos?

Estamos fazendo um “projetinho” onde o nosso protagonista da vez é o sensor de chama (ainda vamos falar direitinho como ele funciona no tópico 2.1), com ele vamos fazer um circuito que ao detectar fogo por meio do sensor acionará o LED vermelho e um ventilador que irá conter o fogo, e quando não detectar nem um sinal de fogo, acionará o LED verde, vamos botar na prática? Logo após a nossa Lista de materiais no tópico 2 iniciaremos a montagem do nosso circuito.

2 – Lista de materiais

Para construir o nosso sistema contra incêndios com Arduino e Cooler, usaremos uma série de componentes simples, que podem ser encontrados facilmente em nossa loja, a Arduino Ômega ;).

●   01 x Sensor de chama/fogo

●   01 x Protoboard

●   01 x Kit Jumpers M/M 20und

●   01 x Kit Jumpers M/F 20und

●   01 x LED vermelho

●   01 x LED verde

●   01 x Arduino UNO (ou equivalente)

●   01 x Cooler (pode ser um cooler retirado de computador inutilizado ou algo do tipo)

●   02 x Resistores de 330Ω

 sistema contra incêndios com Arduino e Cooler
Crédito da Imagem: Autor

2.1 Sensor de chama

Nosso protagonista funciona da seguinte forma: é basicamente um sensor de calor que ao detectar uma fonte de fogo ou qualquer outra fonte de calor de largura de onda de 760 nm a 1100 nm em uma distância de aproximadamente 80 cm, pode através de um microcontrolador por exemplo, interpretar os dados fornecidos pelo sensor e passar para um display, possibilitando fazer diversos “projetinhos ” ;).

Crédito da Imagem: Autor

3 – Circuito eletrônico

Como sempre buscamos montar nosso esquemático da forma mais completa possível, neste caso usamos uma bateria de 9V para alimentar o Arduino e a ventoinha, porém pode ser uma até 12v, logo é necessário atentar para o limite da ventoinha, por exemplo, caso seu cooler seja 5v ele poderá vir a queimar e caso seja de 24v ele poderá não funcionar por falta de tensão suficiente nas bobinas. Veja o circuito na imagem abaixo:

 sistema contra incêndios com Arduino e Cooler
Crédito da Imagem: Autor

O Sensor pode ser o usado o pino digital D0 ou o analógico A0 para identificar a presença de chamas, optamos por usar a saída analógica A0 do sensor e conectar na entrada analógica A0 do Arduino, assim consigo calibrar a sensibilidade do sensor através do software.

Fora isso, os outros componentes são ligações básicas, caso tenha dúvidas, procure outros posts aqui no nosso blog onde terá um conteúdo mais inicial, assim você consegue nivelar e voltar aqui para dar continuidade a este projeto.

4 – Programação

Abaixo segue o código completo do projeto:

#define cooler 2        //Módulo Relé
#define led_vermelho 3
#define led_verde 4
#define sensor_fogo 14

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(cooler, OUTPUT);
  pinMode(led_vermelho, OUTPUT);
  pinMode(led_verde, OUTPUT);
  pinMode(sensor_fogo, INPUT);
}

void loop() {
  int fogo = analogRead(sensor_fogo);
  if (fogo > 600){
    digitalWrite(led_verde, HIGH);
    digitalWrite(led_vermelho, LOW);
  }
  else{
    digitalWrite(led_verde, LOW);
    digitalWrite(led_vermelho, HIGH);
    digitalWrite(cooler, LOW); //Liga o cooler
  }
}

No código desta prática temos uma novidade que ainda não comentei em outros projetos, você sabia que o pino A0 do Arduino também pode ser chamado de 14?

Aliás, ele é o pino 14, o A0 é uma definição atribuída pela biblioteca Arduino.h, pois bem, por isso atribuir o #define sensor_fogo 14 e não A0, por que A0 já é uma constante, e você sabe o que é uma constante em programação?

Um dado constante é justamente ao contrário do que conhecemos em declarar variáveis, um dado variável, como o próprio nome já diz, é um dado que podemos alterar o valor conforme a necessidade do algoritmo a ser desenvolvido, já as constantes precisam ser inicializadas, ou seja ter um valor inicial declarado nela, e não podem ter o seu valor alterado.

Nessa segunda parte do código, quero chamar a atenção para a linha 23:

Crédito da Imagem: Autor

Acredito que muitos de você já conheçam, mas não custa nada lembrar, diferente do led, um relé irá ligar quando tiver um LOW aplicado em sua porta digital e você sabe por que isso acontece? Se não sabe vai aprender agora, observe a imagem do datasheet de um módulo relê logo abaixo.

Crédito da Imagem: Autor (Editada de uma fonte desconhecida)

Analisando a imagem vemos que o componente U1 é um foto-acoplador responsável por acionar o transistor Q1 que por sua vez energiza a bobina K1 do relé comutando a chave que antes estava NC (normalmente fechada 1-2) para a posição NO (normalmente aberta 1-3), porém o segredo está no foto-acoplador U1 de modelo 817C, ele está ligado diretamente no VCC da alimentação do módulo relé, no polo positivo do diodo emissor de luz, logo para esse diodo acionar e emitir luz, é necessário que seja aplicada uma diferença de potencial nele, e isso só ocorrerá se aplicar 0V em seu polo negativo que está ligado ao IN1 do módulo relé, logo é por esse motivo que na nossa programação, para ligar o módulo relé é necessário o comando digitalWrite(cooler, LOW).

5 – Conclusão

E acabou makers, o nosso sistema contra incêndios com Arduino e Cooler foi finalizado. Esse foi um bom projeto base, mas dá para fazer muitas outras coisas com um sensor de chama, ou mesmo implementar algo nesse projeto como uma programação mais avançada que além de acionar um ventilador para o controle do fogo, ligue para o corpo de bombeiros ao detectar que o fogo ainda não cessou, tudo depende da sua dedicação ao projeto e criatividade, nunca esqueçam que se vocês não forem atrás de seus sonhos ninguém mais vai. Um xêro e tchau <3.

Texto: Rodrigo Mesquita, estudante de robótica no Farias Brito. Código e Circuito eletrônico: Prof. Sandro Mesquita, professor de robótica na Pixels Escola.

Sobre Sandro Mesquita 19 artigos
Prof. Sandro Mesquita, Msc. Eng de Software, CREA - 44680 .

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