Lâmpada de Mesa RGB Controlada por Gestos – Iluminação Interativa e Sem Toque

Componentes e Materiais

Arduino UNO	1
Array de Sensores de Linha Analógico e Digital SmartElex RLS-08	1
Fios Jumper (genéricos)	1
Tira de LED NeoPixel Digital RGB (WS2812B)	1

Ferramentas Necessárias

• Pistola de cola quente

Aplicativos e Serviços Online

• Arduino IDE

Sobre o Projeto

Todos já vimos diferentes tipos de lâmpadas de ambiente e luzes RGB, a maioria com botões ou controle remoto. Pensamos em criar uma Lâmpada de Mesa RGB Controlada por Gestos que muda de cor apenas com um simples gesto de deslizar a mão. Este é um projeto de arte interativa feito com a placa Arduino Uno e um array de sensores IR. É um projeto divertido e fácil, ideal para ensinar estudantes e crianças.

Passo 1: Organize o Material

Todo o material listado está facilmente disponível no mercado local ou em lojas online:

• Arduino Uno
• Array de sensor IR (8 sensores)
• LED RGB Endereçável WS2812B
• Fonte de alimentação 5V, 2A

Passo 2: Introdução ao Sensor

Este sensor é um array simples de múltiplos sensores IR (sensor de proximidade). O array consiste em 8 sensores que fornecem 8 saídas analógicas e digitais diferentes. Neste projeto, usaremos este sensor para identificar a direção do movimento da mão e, assim, mudar as cores dos LEDs de acordo com os gestos. A placa Arduino receberá a entrada do sensor e alterará as cores dos LEDs.

Os dois gestos simples serão:

• Deslizar para a esquerda
• Deslizar para a direita

Passo 3: Fazendo as Conexões

Conexões do Sensor IR:

• Conecte GND do sensor de linha IR ao GND do Arduino.
• Conecte VCC do sensor de linha IR ao 5V do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor A ao pino digital 4 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor B ao pino digital 5 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor C ao pino digital 6 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor D ao pino digital 7 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor E ao pino digital 8 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor F ao pino digital 9 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor G ao pino digital 10 do Arduino.
• Conecte a Saída Digital do sensor H ao pino digital 11 do Arduino.

Conexões da Tira de LED:

• Conecte GND da tira de LED ao GND do Arduino.
• Conecte 5V da tira de LED ao Vin do Arduino.
• Conecte Data In da tira de LED ao pino digital 3 do Arduino.

Passo 4: Vamos Programar

O código completo está disponível abaixo. Usamos a biblioteca FastLED para controlar os LEDs e criar efeitos. O número de LEDs na tira é definido como 90 (ajustável conforme sua configuração) e o pino de dados é o pino 3 do Arduino.

O loop principal contém dois loops if aninhados que verificam quais sensores estão ativados e acendem/mudam as cores dos LEDs. Uma função fadeall proporciona o efeito de mudança de matiz (cor).

Passo 5: Algumas Fotos

Imagens do projeto montado e em funcionamento.

Código

#include <FastLED.h> // Inicialização da biblioteca de LED
int a,b,c,d,e,f,g,h,j=0; // Variáveis para armazenar dados dos sensores
#define NUM_LEDS 90 // Quantos LEDs na sua tira?
#define DATA_PIN 3 // Pino de dados do LED conectado aqui no Arduino
// Define o array de LEDs
CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
  pinMode(4,INPUT);  // Pino de Entrada Digital para sensor IR
  pinMode(5,INPUT);
  pinMode(6,INPUT);
  pinMode(7,INPUT);
  pinMode(8,INPUT);
  pinMode(9,INPUT);
  pinMode(10,INPUT);
  pinMode(11,INPUT);
  LEDS.addLeds<WS2812,DATA_PIN,RGB>(leds,NUM_LEDS); // Inicialização do LED
  LEDS.setBrightness(84); // Brilho do LED (intervalo 0-255)
}

void fadeall() {
  for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    leds[i].nscale8(250);
  }
} // Função para Efeito de Desvanecimento

void loop() {
  a=digitalRead(4); // Leitura do sensor A
  b=digitalRead(5); // Leitura do sensor B
  c=digitalRead(6); // Leitura do sensor C
  d=digitalRead(7); // Leitura do sensor D
  e=digitalRead(8); // Leitura do sensor E
  f=digitalRead(9); // Leitura do sensor F
  g=digitalRead(10); // Leitura do sensor G
  h=digitalRead(11); // Leitura do sensor H
  static uint8_t hue = 0; // Variável 8 bits
  
  // Primeiro desliza o LED em uma direção
  if(a==1) {
    if(b==1) {
      for(int i = 4; i < 55; i++) {
        leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255); // Define o i-ésimo LED
        FastLED.show(); // Mostra os LEDs
        fadeall();
        delay(10);
      }
    }
  }
  
  if(g==1) {
    if(f==1) {
      // Agora vai na outra direção
      for(int i = (56)-1; i >= 4; i--) {
        leds[i] = CHSV(hue++, 255, 255);
        FastLED.show();
        fadeall();
        delay(10);
      }
    }
  }
}

Esquemático

O circuito no Fritzing foi feito com 8 sensores IR diferentes; você pode usar 8 sensores separados ou um sensor de array único.