ATENÇÃO: este projeto utiliza conexão direta à rede elétrica, e não fazer as conexões de forma adequada causa riscos de CHOQUE ELÉTRICO e INCÊNDIO. Só execute este projeto caso você já tenha experiência prévia com instalações elétricas.
Olá garagista no tutorial de hoje mostraremos como utilizar o Dimmer Shield para controlar a luminosidade de uma lâmpada incandescente pelo monitor serial Arduíno e por tac switchs presentes na placa através do Arduíno UNO Rev.3( Lembrando que a carga máxima é de até 4 A) .
Material utilizados
1x Plug de Tomada
1x Lâmpada
1x Metro de cabo AC
1. Dimmer Shield
Figura 1- Dimmer Shield
Características:
O Dimmer Shield é um shield para Arduíno que pode acionar de forma proporcional cargas como lâmpadas e motores, ou seja, você pode variar a intensidade do brilho de uma lâmpada incandescente, velocidade de um ventilador de mesa e controlar dispositivos que operam diretamente com 110V ou 220V com no máximo 4 A.
VAC: 110/220VAC 4 A
LOAD: Lâmpada Incandescente, Motor de ventilador de mesa e etc.
Pinos Utilizados:
D2 - Interrupção (Passagem por Zero)
D3 - Chaveamento do Triac
D4 e D5 - Chaves tácteis para uso geral
2. Dimmer
Dimmers (controles de brilho) e Controles de potência nada mais são do que circuitos que, intercalados com cargas na rede de energia elétrica, permitem controlar a sua potência.
Figura 2 - Esquema de ligação de um Dimmer
Ligados em série com lâmpadas incandescentes, eles permitem controlar seu brilho. Ligados em série com aparelhos que usam motores universais, eles possibilitam o controle da velocidade e em série com elementos de aquecimento a sua temperatura. Infelizmente, esses controles só podem ser usados com cargas resistivas (elementos de aquecimento e lâmpadas) ou formadas por um único enrolamento indutivo (motores universais e transformadores). Nunca devemos usar esses controles com lâmpadas eletrônicas, fluorescentes ou equipamentos eletrônicos em geral, pois eles podem causar a sua queima.O TRIAC é o elemento principal capaz de conduzir a corrente principal da carga. O controle da potência é feito, variando-se o ponto de disparo do triac em cada semiciclo da alimentação de corrente alternada.
Figrura 3 - Passagem pelo ponto zero
Figura 1- Ângulos de disparo
Com uma constante de tempo baixa o TRIAC dispara no início do semiciclo e a potência aplicada à carga é maior. Com uma constante de tempo alta , o disparo ocorre no final do semiciclo e apenas uma pequena parte da potência disponível é aplicada à carga.
Entre os dois extremos o controle pode ser ajustado para aplicar à carga qualquer potência entre 0 e aproximadamente 95% da potência máxima.
3. Sketch
//Desenvolvido por Marco Silva
//Email: Marco.silva@labdegaragem.com
//Lab de Garagem
int AC_LOAD = 3;// Dará o pulso no Triac pin
int dimming = 125;// Dimming level (0-128) 0 = ON, 128 = OFF
unsigned long time;//Contará o tempo
unsigned long timeout;//Estouro
int brilho[3];//Recebe os valores da serial
int i=0;//Quantidade de caracteres recebida pela serial
int flag=0;//Indica que foi recebida informação pela serial
char temp;//Armazena dados recebidos pela serial
int x,y;//Variaveis auxiliares
void setup()
{
Serial.begin(9600);//Inicia a serial com baud rate
pinMode(AC_LOAD, OUTPUT);// Disparo do Triac pino 3
attachInterrupt(0, zero_crosss_int, RISING);// Interrupção detecta a passagem por 0, quando passa de nível baixo para auto
pinMode(4, INPUT);// Configura o pino 4 como entrada
pinMode(5, INPUT);// Configura o pino 5 como entrada
}
void zero_crosss_int() // Função que detecta a passagem por 0
{
// Calculo do ângulo de disparo :: 60Hz-> 8.33ms (1/2 Cycle)
// (8333us - 8.33us) / 128 = 65 (Approx)
int dimtime = (65*dimming); // 65 equivale a 1 de 128
delayMicroseconds(dimtime); // Off cycle
digitalWrite(AC_LOAD, HIGH); // disparando o Triac
delayMicroseconds(8.33); // Aguarda o tempo de disparo
digitalWrite(AC_LOAD, LOW); // finaliza o pulso do Triac
}
void loop()
{
//------------------------------------------------------------------------------------------
// Retorna o tempo em milisegundos desde que o Arduíno começou a rodar,
time = millis()%2;//Divide por 2 e salva o resto
if(time==1||time==0)//Compara se o resto é igual a 0 ou 1 e sempre vai ser
{
timeout++;// Cronômetro
if (timeout>500)// Compara se houve estouro do tempo
{
i=0;// Zera o quantidades de caracteres recebidos
flag=0;// Zera o aviso de que foi recebido algum dado na serial
}
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------
//Aumenta a intensidade
if(digitalRead(4)==1 && dimming >10)// Compara se o botão foi pressionado e se o dimming é maior que 10 seu limite máximo
{
dimming= dimming -5;// Aumenta a intensidade de 5 em 5
y=dimming/1.25;//Converte em %
y=(y-100)*(-1);//O dimming é inversamente proporcional à porcentagem
Serial.print(y);
Serial.println("%");
Serial.print("Resolucao: ");
Serial.println(dimming);
delay(100);// Aguarda um tempo até o próximo acionamento
}
//Diminui a intensidade
if(digitalRead(5)==1&& dimming<125)
{
dimming= dimming +5;
y=dimming/1.25;
y=(y-100)*(-1);
Serial.print(y);
Serial.println("%");
Serial.print("Resolucao: ");
Serial.println(dimming);
delay(100);
}
//--------------------------------------------------------------------------------------------
if (Serial.available()>0)// Verifica se houve recepção
{
flag=1;//Sinaliza que houve recepção
timeout=0;// Zera o o tempo de reset
//------------------------------------------------------------------------------------------
temp = Serial.read();// Armazena o que foi recebido pela serial
brilho[i]=temp-48;// Decrementa 48 na tabela ascii para converter de decimal para char
i++;// Contabiliza um recebimento
}
//---------------------------------------------------------------------------
if (timeout>200&&flag==1)// Compara se houve estouro do timeout(se ficou um tempo sem recepção) e se houve recepção
{
flag=0;// Sera aviso de recepção
// Verifica a quantidade de informação recebida
switch(i)
{
case 1:
x=brilho[0];//Unidade
break;
case 2:
x=brilho[0]*10 + brilho[1];//Dezena e unidade
break;
case 3:
x=brilho[0]*100 + brilho[1]*10 + brilho[2];//Centena, Dezena, Unidade
break;
}
// Envia para serial informações em % e resolução de disparo
Serial.print(x);
Serial.println("%");
delay(30);
if(x>100||x<0)// Proteção para se foi inserido um valor mair que 100%
{
Serial.println("Excedeu o limite");
}
else// Se estiver tudo OK
{
x=100-x;// Inversamente proporcional a %
dimming=x*1.25;// Resolução diminuida de 128 para 125 para garantir um tempo bom de resposta
if(dimming<8)
{
dimming=8;// O dimming será sempre maior que 10 para garantir um tempo bom de resposta
}
//Envia para a serial o valor da resolução
Serial.print("Resolucao: ");
Serial.println(dimming);
}
}
}
Referências:
http://www.labdegaragem.org/loja/48-ldg/dimmer-shield.html
http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-dimmer-shield
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/619-dimmers-e-controles-de-potencia-art071
Comentar
Olá, preciso realizar um projeto de dimmer que uma lampada comece a ascender as 08:00 e apos uma hora chegue a sua potencia maxima, ao final do dia ela faça o inverso comece a apagar as 18:00 e finalize as 19:00.
esse dimmer atenderia?
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