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Tutorial Dimmer Shield
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
Comentar
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Comentário de Leandro Chamiso em 31 agosto 2015 às 13:21
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Vc saberia me dizer se eu consigo utilizar este dimmer sem a necessidade de colocá-lo por cima do arduino? Tipo o arduino em um lugar e o dimmer em outro...
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Comentário de André Araújo Kuhn Pereira em 31 agosto 2015 às 13:19
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Boa tarde Leandro! Segue o link da loja do Dimmer Shield: Dimmer Shield. O link é
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Pessoal, onde encontro este dimmer shield pra vender?
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Boa noite Hugo Rocha!
O Dimmer Shield funciona em corrente alternada com tensão de 127 a 220 Volts.
A lâmpada LED que pretende controlar, provavelmente é de corrente contínua, com tensão máxima de 12 Volts.
Em breve postarei um tutorial, utilizando lâmpadas Fluorescente e LED Dimerizáveis, com tensão de funcionamento de 127 ou 220 Volts de corrente alternada.
Att.
André Kuhn.
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Comentário de Hugo Rocha em 3 julho 2015 às 21:11 -
Olá gostaria de saber se com esse shield posso controlar lâmpadas,led de 12v ou mais.
Qual é a voltagem de operação? Ex: 12~220v
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Comentário de ALINE HUBNER em 16 junho 2015 às 8:40
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Eu ja tinha imaginado, porém acho um gasto um tanto elevado para isso, acredito que seria mais simples fazer o circuito completo e fazer uma placa especifica para controlar as lampadas, pois não quero que todas tenham a mesma luminosidade, vou verificar o circuito completo de portas lógicas, se tudo estiver ok eu posto aqui no site.Talvez trabalhar com mux e demux em uma placa especifica para esta função.
Obrigada.
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Boa noite Aline Hubner!
Se você deseja controlar a luminosidade das 8 lâmpadas independentemente, terá que utilizar um Dimmer Shield com um Arduino para cada lâmpada.
Mas se deseja controlar a luminosidade das 8 lâmpadas por igual, é possível utilizar apenas um Dimmer Shield com um Arduino. Por exemplo, a saída do Dimmer Shield (Load), de vez conectar em apenas uma lâmpada, colocaria mais lâmpadas em ligação paralela.
Lembrando que tem que tomar cuidado, pois o triac do Dimmer Shield suporta corrente de até 4 Amperes!!!
Sobre a limitação do Arduino em utilizar apenas para controlar o Dimmer, não procede! Eu fiz um projeto de automação residencial do meu quarto, onde utilizei o Dimmer Shield, o Ethernet Shield e um relês (para ligar e desligar o som), onde controlava pelo meu celular via WiFi (ethernet local) e também pelos dois botões.
Em breve vou fazer mais um tutorial, sobre a automação do meu quarto!
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Comentário de ALINE HUBNER em 11 junho 2015 às 10:47
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Bom dia,
Estou fazendo um projeto de automação residencial basico para uso próprio, tenho diversas lampadas no ap e gostaria de controlar cada uma delas.
Como cada uma precisa de um relé para ser controlada pelo sistema e estou fazendo por partes, gostaria de ja ter essa parte completa para que não precise instalar os relés e após ter que modificar novamente para os dimmers.
Situação hipotética:
São 8 lampadas, cada uma tem uma chave, ja sei como controlo elas "liga/desliga", mas como são muito fortes, quero controlar a luminosidade.
Preciso de um Dimmer Shiel pra cada uma como comentou abaixo? (devido o chaveamento do triac)
Posso usar ele como central e colocar relés e dimmers comuns em cada uma das lampadas e apos isso controlar pelo programa desenvolvido( por mim, neste caso) para o arduino?
Em outro comentário mencionaram que o arduino deveria controlar apenas o dimmer por causa de sua capacidade, isso seria real?
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Caro Roger Celestino, não é possível usar dois Dimmer Shield em um Arduino, pois a porta digital responsável pelo chaveamento do Triac não muda. Infelizmente será necessário utilizar dois Arduino.
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Comentário de Roger Celestino de Melo em 10 março 2015 às 9:38
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Bom dia!
Será que eu consigo usar 2 Dimmers Shield em somente um arduino ?
Quero controlar a luminosidade 2 lampadas incandescentes independentes.
Obrigado.
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