O Dimmer Shield é um dispositivo criado para controlar a potência de determinadas cargas domésticas, por exemplo lâmpadas incandescentes ou fluorescentes dimerizáveis, um ventilador de mesa, entre outros. 

       O princípio de funcionamento desse dispositivo é detectar o ponto zero da onda senoidal da rede elétrica doméstica, e a ativação do Triac. Com uma lógica de programação inserida no microcontrolador Arduino e o Dimmer Shield encaixado, é possível controlar a potência de uma carga.

       Quando é detectado o ponto zero, o pino D2 do Dimmer Shield ficará em nível alto (5 volts). De acordo com a programação, a porta digital D3 (pino D3) do microcontrolador é colocado em nível alto (ativado) para disparar o Triac por um determinado tempo, e desativado (nível baixo – 0 volt) posteriormente. Reativando novamente quando detecta o ponto zero.

       A Figura 1 mostra os pontos zeros da senoide, representada pela “bolinha” verde.

Figura 1 – Onda senoidal com a representação do ponto zero

       A Figura 2 mostra a onda sendo cortada em 50% do meio ciclo, representada pela cor verde, ou seja, será aplicado 50% de potência para a carga.

Figura 2 – Onda senoidal sendo cortada em 50% do meio ciclo

CUIDADO AO MANUSEAR O DIMMER SHIELD NA REDE ELÉTRICA, POIS PODE LEVAR CHOQUE, CUIDADO! Toda vez que for fazer alguma alteração no Dimmer Shield, retire-o da tomada.

       Abaixo está o código utilizado no vídeo tutorial.

//André Kuhn - Automation
//Código para o Dimmer ser controlado pelos botões

int loadR = 3;
volatile int power = 100;

void setup()
{
       pinMode(loadR, OUTPUT);

       //Inicializa interrupção. O número zero indica a porta 2 do Arduino,
       //zero_cross_int é a função que será chamada toda vez que pino 2 do Arduino,
       //"subir" (RISING) de valor de 0 para 1.
       attachInterrupt(0, zero_cross_int, RISING);

       pinMode(4, INPUT);
       pinMode(5, INPUT);
       digitalWrite(4, LOW);
       digitalWrite(5, LOW);
}

void loop()
{

       if(digitalRead(4) == HIGH)
       {
              if(power <= 300)
              {
                     power += 20;
              }
              delay(200);
       }

       if(digitalRead(5) == HIGH)

       {
             if(power >= 20)
             {
                     power -= 20;
             }
             delay(200);
        }
}

void zero_cross_int()
{

       //Cálculo do ângulo de disparo: 60Hz -> 8,33ms (1/2 ciclo)

       //(8333us - 8,33us) / 333 = 25 (aproximadamente)
       int powertime = (25*(333-power));

       if(powertime <= 325)
       {
               digitalWrite(loadR, HIGH);
        }

        else if(powertime >= 8325)
        {
               digitalWrite(loadR, LOW);
         }

         else if((powertime > 0) && (powertime < 8325))
         {
                //Mantém o circuito desligado por powertime microssegundos
                delayMicroseconds(powertime);

                 //Envia sinal ao TRIAC para que ele passe a conduzir
                 digitalWrite(loadR, HIGH);

                 //Espera alguns microssegundos para que o TRIAC perceba o pulso
                 delayMicroseconds(8.33);

                   //Desliga o pulso
                   digitalWrite(loadR, LOW);
           }
}

       Com essa programação é possível ter 15 faixas de potências aplicadas na carga, as faixas são selecionadas pelas duas chaves tácteis inseridas na placa, que são os pinos digitais D4 e D5. 

CUIDADO AO MANUSEAR O DIMMER SHIELD NA REDE ELÉTRICA, POIS PODE LEVAR CHOQUE, CUIDADO! Toda vez que for fazer alguma alteração no Dimmer Shield, retire-o da tomada.

       O Vídeo 1 mostra o tutorial.

       Segue abaixo o código para download: Dimmer_Arduino.zip, Dimmer_Arduino.ino