Controlador de temperatura da água utilizando Arduino

Este tutorial tem a intenção de mostrar como construir passo a passo um dispositivo capaz de controlar a temperatura da água por meio de uma conexão bluetooth, utilizando o Arduíno.

O mesmo foi desenvolvido na disciplina “CEA580 – Microprocessadores e Microcontroladores” do curso de Engenharia de Computação na Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, em conjunto com os meus amigos Wisley e Rafael.

Requisitos para construção do projeto

Lista dos Materiais usados:

• Arduíno Uno ATMEGA 16U2
• Fios para as ligações entre os componentes
• 2 Módulos Rele 5V
• Display 16×2 com backlight
• Módulo Bluetooh HC05
• Sensor de temperatura DS18B20 (específico para água)
• Plug Fêmea (para ligar o Ebulidor)
• Ebulidor para esquentar a água
• Cooler para resfriar a água
• Protoboard
• Software para celular

Bibliotecas necessárias:

• Arduíno
  • “OneWire.h” (Para o sensor de temperatura)
  • “LiquidCrystal.h” (Para o display)

PASSO A PASSO:

Display

Primeiramente a montagem do circuito começa pela inclusão do display onde alguns pinos do mesmo são ligados em portas do Arduíno pré definidas pelo projetista. O display possui alguns pinos específicos para o seu funcionamento inicial.

A descrição da pinagem do display segue na tabela abaixo:

O Arduíno utilizado no projeto possui limitações de portas, onde é necessário o uso do display em funcionamento de 4 bits. Devido essa limitação os pinos do display utilizados foram:

Pinos do Display	Função	Pinos Arduíno
1	Fonte de alimentação	VCC 5V
2	Fonte de alimentação	GND
3	Controle de contraste	GND
4	Habilita/desab. Seletor de Registrador	Pino 7
5	Leitura/Escrita no LCD	GND
6	Habilita Escrita no LCD	Pino 6
7	Dado 0	Não utilizado
8	Dado 1	Não utilizado
9	Dado 2	Não utilizado
10	Dado 3	Não utilizado
11	Dado 4	Pino 5
12	Dado 5	Pino 4
13	Dado 6	Pino 3
14	Dado 7	Pino 2
15	Alimentação da luz de fundo do LCD	Uso de resistência
16	Alimentação da luz de fundo do LCD	GND

As resistências utilizadas no pino 15 do display são para deixar a luminosidade do fundo do display definida.

Módulo Bluetooth

O modulo Bluetooth possui pinos abaixo descritos e suas seguintes ligações com o Arduíno seguindo a tabela abaixo:

Pinos	Função	Pinos Arduíno
VCC	Alimentação	Vcc 3,3 V
GND	Alimentação	GND
TXD	Comunicação de Dados	Pino 0 (Rx)
RXD	Comunicação de Dados	Pino 1 (Tx)
KEY	–	Não Utilizado
LED	–	Não Utilizado

Sensor de temperatura

O sensor de temperatura utilizado foi o DS18b20 que possui 3 pinos sendo os pinos vermelho e preto para alimentação e o amarelo de dados. Seguindo o Datasheet do sensor, o pino de dados deve ser ligado um resistência de 4.7 kΩ em paralelo com o VCC e o pino de dados também é conectado a porta 8 do Arduíno.

Módulo Rele

São utilizados dois módulos rele, onde possui 3 pinos sendo o pino Vcc e GND para alimentação e um pino IN que é o pino de comando para o acionamento do rele, um modulo rele é utilizado para o acionamento do circuito de aquecimento onde o pino IN desse relé  é ligado na porta 9 do Arduíno e o pino IN do rele de resfriamento é ligado na porta 10 do Arduíno.

Software

O software utilizado para fazer a conexão com o celular através do bluetooth foi desenvolvido utilizando a plataforma MIT App Inventor 2, segue uma screenshot da aplicação desenvolvida:

Circuito básico no Arduíno

O código para Arduíno

Código no github

Resultado

Custo dos componentes

Os preços em média dos componentes utilizados no projeto:

• Arduíno Uno: R$35,00
• 2 Módulos Rele 5V:  R$15,00 Unid.
• Display 16×2 com backlight: R$18,00
• Módulo Bluetooh HC05: R$45,00
• Sensor de temperatura DS18B20: R$29,00
• Plug Fêmea: R$3,50
• Ebulidor: R$25,00
• Cooler: R$15,00
• 2 Protoboards: R$25,00 Unid.
• Cabos: R$20,00 (65 Unid.)

Preço total do projeto: R$270,50

Referências

http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-alarme-por-temperatura-e-umidade-com-sensor-digital-rht0

http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-utilizar-o-sensor-de-temperatura-ds18b20-prova-de

http://playground.arduino.cc/Learning/OneWire