Iluminação AC Inteligente com Arduino UNO e Relé – Controle Automático

Componentes e Materiais

Componente	Quantidade
Arduino UNO	1
Lâmpada Fluorescente Compacta (Economia de Energia)	1
Fonte DC 5V	1
Jumpers (genéricos)	1 kit
Módulo Relé (genérico)	1
Componentes Eletrônicos UTSOURCE	1

Ferramentas e Máquinas Necessárias

• Chave de fenda (Philips para módulo relé)

Aplicativos e Serviços Online

• Microsoft Visual Studio 2015 (gratuito para Arduino) ou Arduino IDE

Sobre o Projeto

Luzes Inteligentes para Casa

Neste projeto, aprendemos a usar relé com sensor ultrassônico e Arduino para tornar luzes de casa (ou qualquer dispositivo) mais inteligentes.

Objetivo: Lâmpada econômica apaga ao sair do cômodo e acende ao retornar. Implementação fácil e rápida.

Pré-requisito: Conhecimento básico de Arduino.

⚠ ATENÇÃO: Este projeto usa alta tensão AC. Se tem < 16 anos ou pouca experiência, tenha supervisão de pessoa experiente na parte AC.

Alternativa segura: Complete o projeto com dispositivos DC de baixa tensão — prova o mesmo conceito. Avisarei claramente quando a parte perigosa começar.

Componentes

1. Arduino Uno
2. Multímetro
3. Jumpers
4. Protoboard
5. Módulo Relé
6. Sensor ultrassônico HC-SR04 + biblioteca NewPing (se primeira vez instalando biblioteca externa, veja aqui)
7. Fonte DC (opcional)
8. Chave de fenda Philips (para bornes do relé)
9. Lâmpada econômica com soquete e plugue de parede (usei cabo de rádio velho para o plugue)
10. Pistola de cola quente para isolar fios (preferível fita isolante)

Preparando o Ultrassônico

Conecte o sensor ultrassônico ao Arduino conforme imagem. Testaremos depois.

Módulo Relé: Conecte um canal (meu tem 2): VCC → 5V, IN1 → Pino 8 do Arduino (ou outro).

Importante: Meu módulo é active-low. Para descobrir o seu: ligue VCC/GND, toque IN em 5V — se nada acontece, é active-low; confirme tocando IN no GND. Mais sobre active-low vs active-high.

A Lâmpada (⚠ ALTA TENSÃO - CUIDADO!)

Um terminal da lâmpada direto no plugue. O outro: corte no meio, uma ponta no NO1 (Normalmente Aberto) do relé, outra no COM1, daí ao plugue.

Circuito final (lâmpada simplificada). Hardware pronto.

O código faz:

• Mede distância do ultrassônico
• Detecta se alguém passou pela porta
• Inverte estado da luz

Lendo Valores do Ultrassônico

Exemplo da biblioteca — imprime distância:

sonar.ping_cm();  // Centímetros
sonar.ping_inch(); // Polegadas

Define pinos e alcance máximo.

Problema: Ultrassônico às vezes lê distância errática.

Isso faria a luz piscar inadvertidamente. Soluções:

1. Múltiplas leituras + média
2. Filtro de mediana: Ordena leituras em array, pega valor central — remove ruído esporádico. NewPing já implementa: sonar.ping_median(unsigned byte numReadings) (máx 512). Retorna tempo de eco; converta com sonar.convert_cm() ou convert_in().

Outro detalhe: Sensor lê 0 se nada à frente. Solução: se 0, defina como MAX_DISTANCE. Código final de leitura (distance global):

Detectando Passagem

Distância crítica = metade da largura da porta (garante detecção de passagem). Luz só troca quando algo passa na frente — se alguém fica parado, nada acontece.

Pronto! Anexo projeto Visual Studio completo (pequena edição na biblioteca: alocação dinâmica em vez de arrays variáveis — VS não permite — + documentação).

Componentes eletrônicos em utsource.net

Se útil, respeite o projeto. Outros projetos: Arduino Color Mixer, RC Car com 1Sheeld, Artigo: Desenvolvendo Arduino com Visual Studio.

Código

Smart House Light (Arduino)

Controla relé baseado na leitura do ultrassônico:

#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200
#define RELAY_LINE1_PIN 8

#include "NewPing.h"
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

unsigned int critical_distance_cms = 50;
bool state = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_LINE1_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_LINE1_PIN, HIGH); // Luz desligada (active-low)
}

void loop() {
  delay(50);
  unsigned int distance = readDistance();
  Serial.print("Ultrassonico: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println("cm");

  if (distance < critical_distance_cms) {
    while (distance < critical_distance_cms) {
      distance = readDistance();
      delay(5);
    }
    state = !state;
    if (state) {
      Serial.println("Porta Aberta!");
      digitalWrite(RELAY_LINE1_PIN, LOW); // Liga luz
    } else {
      Serial.println("Porta Fechada!");
      digitalWrite(RELAY_LINE1_PIN, HIGH); // Desliga luz
    }
  }
}

unsigned int readDistance() {
  unsigned int distance = sonar.convert_cm(sonar.ping_median(7));
  if (distance == 0) distance = MAX_DISTANCE;
  return distance;
}

Teste Ultrassônico (Arduino)

Imprime leituras do sensor:

// Exemplo NewPing - ping ~20x/seg
#include <NewPing.h>
#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  delay(50);
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(sonar.ping_cm());
  Serial.println("cm");
}

Smart House Lights (Projeto Visual Studio completo)

https://github.com/shakram02/Arduino_SmartHouseLights.git

Esquemáticos