Barra de Pull-Up Inteligente com Arduino: Feedback de Áudio e Sensor de Luz

Componentes e Materiais

Ferramentas Necessárias

• Ferro de solda
• Impressora 3D

Aplicativos

• Arduino IDE

Sobre o Projeto

Olá! Sou Nikolas, 15 anos. Vou mostrar como fazer uma Barra de Pull-Up Inteligente com Arduino Nano que toca música para motivar durante o exercício e, após certo tempo, dispensa uma recompensa (Tic Tac)! Vencedor do Arduino Day Community Challenge 2021.

Passo 1: Entenda o Funcionamento

Um sensor de feixe laser (diodo laser + LDR) é montado na barra. Alinhados, o LDR recebe luz máxima (valor analógico alto). Ao segurar a barra, as mãos interrompem o feixe, valor cai, Arduino detecta e toca música (ex: "Take on me" do A-ha). Após ~30s, se ainda segurando, servo gira mecanismo 3D impresso e libera um Tic Tac.

Passo 2: Impressão 3D

Projetado no Fusion 360, fatiado no Cura, impresso em PETG 0.2mm no Ender 3 V2. Peças: Base.stl, RotatorDispenser.stl, CoverBase.stl, LaserClamp.stl, LdrClamp.stl.

Passos 3-5: Circuito (3 partes)

1. Arduino Nano na protoboard: 5V→rail positivo, GND→rail negativo.
2. LDR: um terminal no 5V, outro no GND com resistor 1kΩ (ordem indiferente). Segundo terminal também no A0.
3. Servo MG90S: marrom→GND, vermelho→5V, amarelo→D5.
4. Alto-falante: vermelho (+) → D11, preto (-) → GND.
5. Módulo Laser: vermelho (+) → 5V, preto (-) → GND.

Passo 6: Programação

Carregue o código (anexo) no Arduino IDE (placa Arduino Nano, porta COM correta). O LightThreshold define sensibilidade do LDR.

Passo 7: Teste/Solução de Problemas

Cobrindo o LDR simula a interrupção do feixe. Problemas comuns:

• Música não toca ao cobrir → aumente LightThreshold (mais sensível).
• Música toca sem cobrir → diminua LightThreshold (menos sensível).

Dica: Use Monitor Serial para ver valores do sensor (0-1023). Aponte laser no LDR para calibrar com luz direta, não ambiente.

Passo 8: PCB

PCB compacta para encaixar no gabinete. Diferença da protoboard: terminal de entrada de energia (+→5V, -→GND) e capacitor 100µF opcional em paralelo para suavizar corrente.

Passos 9-28: Montagem Mecânica e Finalização

1. Parafuse servo na Base (parafusos M2).
2. Encaixe diodo laser no LaserClamp.
3. Insira LDR no LdrClamp (furos para fios).
4. Solda: fio vermelho no + do Jack DC, preto no -, novo vermelho na chave deslizante.
5. Instale Jack DC na Base, fixe com porca.
6. Solde fio vermelho do Jack no outro terminal da chave.
7. Encaixe chave no lugar.
8. Conecte fios de alimentação ao PCB (vermelho→+, preto→-).
9. Conecte servo nos headers macho do PCB.
10. Conecte alto-falante.
11. Encaixe PCB na Base, fixe com 2-4 parafusos M2.
12. Corte folha plástica ~75x17mm, ajuste laterais para encaixe apertado na Base.
13. Prenda LaserClamp num lado da barra (parafuso M4+porca).
14. Prenda LdrClamp no outro lado (parafuso M4+porca).
15. Alinhe: alimente laser (~5V), gire garras até feixe atingir centro do LDR.
16. Cole Base na parede com cola quente.
17. Enrole cabos do laser e LDR na porta. Conecte: 2 fios vermelhos na seção central do terminal triplo; fio preto do LDR na seção superior; fio preto do laser na outra seção.
18. Instale dispensador: conecte fonte no Jack DC, ligue chave. Ao ligar, servo vai a 0° e trava. Encaixe RotatorDispenser alinhando furos dos Tic Tacs.
19. Instale tampa: encaixe alto-falante, parafuse tampa na Base (2-4 parafusos M3).
20. Adicione Tic Tacs!

Projeto completo! Aproveite seu treino motivado e recompensado.

Código

SmartPullUpBar.ino (download apenas). Baseado em trabalho de adithyalokesh17 para músicas em código Arduino leve (sem cartão SD).

Peças Personalizadas

Thingiverse: thing:4809522

Esquemáticos

Diagramas de circuito incluídos.