Faça uma caneca inteligente por LED e Arduino: 6 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

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Neste projeto, usaremos LEDs RGB, um sensor de ambiente e um Arduino Nano para enviar uma mensagem ou fazer um alarme com luzes coloridas. Ao final deste projeto, você pode:

• Leia a temperatura ambiente do sensor DS18B20 do Arduino.
• Controle LEDs RGB por PWM.
• Faça uma caneca inteligente e legal.

Etapa 1: Coisas usadas neste projeto

Todos os componentes usados neste projeto podem ser adquiridos pelo link fornecido.

Componentes de hardware

Arduino Nano X1

Sensor de Temperatura ElectroPeak DS18B20 X1

ElectroPeak RGB 5mm LED X1

Bateria LiPo Adafruit X1

Adafruit Ribbon Cable X1

Aplicativos de software e serviços online

IDE Arduino

Etapa 2: Uma breve nota sobre DS18B20

O termômetro digital DS18B20 fornece medições de temperatura Celsius de 9 a 12 bits e possui uma função de alarme com pontos de disparo superior e inferior não voláteis programáveis pelo usuário. O DS18B20 se comunica através de um barramento de 1 fio que, por definição, requer apenas uma linha de dados (e terra) para comunicação com um microprocessador central. Além disso, o DS18B20 pode derivar energia diretamente da linha de dados ("energia parasita"), eliminando o necessidade de uma fonte de alimentação externa. Cada DS18B20 tem um código serial exclusivo de 64 bits, que permite que vários DS18B20s funcionem no mesmo barramento de 1 fio. Assim, é simples usar um microprocessador para controlar vários DS18B20s distribuídos em uma grande área. As aplicações que podem se beneficiar deste recurso incluem controles ambientais HVAC, sistemas de monitoramento de temperatura dentro de edifícios, equipamentos ou máquinas e sistemas de monitoramento e controle de processos.

Em relação a aliar tecnologia à vida, usar luz colorida é incrível e atraente. Substituir LEDs RGB por displays para enviar mensagem ou alarme pode tornar os projetos mais bonitos e também mais simples. Neste projeto, queremos fazer uma caneca inteligente, para que você possa mostrar a temperatura do café ou refrigerante e alertar quando está pronto para beber. Como termopilha, usaremos DS18B20 e colaremos no fundo da caneca. Ele pode enviar a temperatura do líquido na caneca para o controlador em dados digitais. O Arduino Nano é nossa escolha como controlador por causa de seu tamanho pequeno e conector mini USB integrado. Portanto, pode ser programado e a bateria pode ser carregada pela porta USB. Para mostrar a temperatura, usamos 2 LEDs RGB de 4 pinos simples e os conectamos a unidades PWM separadas no Arduino Nano. Agora, precisamos apenas de uma bateria, uma caneca e um invólucro de plástico para colocar o componente. Vamos lá.

Etapa 3: circuito

O tamanho da bateria depende dos LEDs e do tamanho da caneca. Uma bateria de 500mAh é uma boa escolha. Você pode usar baterias de polímero ou íon. Os LEDs usados aqui têm cátodos comuns. Se o seu tiver ânodos comuns, você deve fazer pequenas alterações no código. Se seus LEDs não funcionam sem um resistor, você tem duas maneiras. Adicionando um resistor ou adicionando mais LEDs. Você deve conectar a tensão e o pino de dados do DS18b20 a um resistor de 4,7 K ohm. Embora possa não ser necessário.

Etapa 4: Código

Você deve copiar o código a seguir no IDE do Arduino. Mas primeiro você deve adicionar a biblioteca e, em seguida, fazer o upload do código. Baixe a biblioteca “One Wire” e “Dallas” do anexo. Se é a primeira vez que você executa uma placa Arduino, não se preocupe. Basta seguir estas etapas:

• Acesse www.arduino.cc/en/Main/Software e baixe o software do seu sistema operacional. Instale o software IDE conforme as instruções.
• Execute o Arduino IDE, limpe o editor de texto e copie o código a seguir no editor de texto.
• Navegue até o esboço e inclua as bibliotecas (faça o download das bibliotecas nos links a seguir). Agora clique em adicionar biblioteca ZIP e adicione as bibliotecas
• Escolha a placa em ferramentas e placas, selecione Arduino Nano.
• Conecte o Arduino ao seu PC e configure a porta COM em tools e port.
• Pressione o botão Upload (sinal de seta).

As seguintes linhas de código pertencem ao cálculo da cor e depende da sua caneca. Se sua caneca não transfere calor rápido o suficiente, você deve trocá-la para obter os resultados desejados.

se (temp> 50) temp = 100;

if (temp <30)

temp = 0;

temp = (12,5) * (temp-30);

Etapa 5: montagem

Inicialmente, você deve perfurar o fundo da caneca. O número de furos depende do circuito e de como você o implementa. Consideramos 3 furos para este projeto. Um para o termômetro e dois para a conexão dos parafusos (eletrodos) com o líquido dentro da caneca. Você pode fazer este projeto sem furar a caneca. Marque o termômetro no fundo da caneca e conecte os 2 fios dos eletrodos a um botão liga / desliga. Depois de conectar o termômetro e os eletrodos e lacrá-los, é hora de fazer uma moldura para o fundo da caneca. Use cola para selar o vidro, que não vai se dissolver com água quente ou fria. Para fazer a casca para o fundo da caneca. você deve primeiro medir o diâmetro externo da caneca. Em seguida, desenhe um círculo com exatamente o mesmo tamanho do fundo da caneca e dois anéis com o diâmetro externo com espessura de 3 mm (e, claro, com o diâmetro do fundo da caneca). Você pode usar plexiglass e um máquina de corte a laser para fazer a casca prescrita. Um dos anéis deve ser transparente, você pode escolher a cor dos demais como desejar. Você deve lixar o anel transparente para obter um acabamento fosco. Cole-os conforme mostrado nas imagens. Agora, cole a bateria no shell e conecte seus pinos ao Arduino. Divida a parte do anel transparente tanto quanto a porta micro USB do Arduino e conecte o Arduino à bateria de modo que o conector saia do anel. Agora solde os LEDs ao Arduino e conecte outros fios ao Arduino. Finalmente, cole o shell na parte inferior da caneca e carregue o código para o Arduino.