Arduino Nano ESP32 - Controla Ventoinha
Este tutorial fornece instruções sobre como usar o Arduino Nano ESP32 para controlar uma ventoinha.
Há duas maneiras de acionar a ventoinha com o Nano ESP32: um relé ou um módulo MOSFET. Um relé é uma chave simples, então a ventoinha fica totalmente ligada ou totalmente desligada. Um módulo MOSFET também liga e desliga a ventoinha e, além disso, permite ajustar a velocidade da ventoinha com PWM, sem nenhum som de clique. Vamos ver as duas maneiras nesta página.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Sobre a Ventoinha DC
Pinagem
Uma ventoinha DC geralmente tem dois pinos:
- Pino negativo (-) (preto): precisa ser conectado ao fio negativo da fonte de alimentação DC
- Pino positivo (+) (vermelho): precisa ser conectado ao fio positivo da fonte de alimentação DC
A tensão da fonte de alimentação DC deve ser igual à tensão especificada pela ventoinha. Neste tutorial, vamos usar ventoinhas de 12VDC e 5VDC.
Como Controlar a Ventoinha
- Se a ventoinha DC for alimentada por uma fonte de 12V/5V, ela funciona em velocidade máxima.
- Se a ventoinha DC for alimentada por um sinal PWM de 12V/5V, a velocidade da ventoinha pode ser controlada.
Este tutorial fornece instruções sobre como usar o Arduino Nano ESP32 para ligar/desligar uma ventoinha. O controle da velocidade de uma ventoinha será apresentado em outro tutorial.
Como a ventoinha usa uma tensão alta, não podemos conectá-la diretamente ao ESP32; precisamos conectar a ventoinha ao Arduino Nano ESP32 de forma indireta, por meio de um relé. Temos tutoriais específicos sobre relé (pinagem, como funciona, como programar ...), aprenda sobre o relé no tutorial Arduino Nano ESP32 - Relé
A outra maneira é um módulo MOSFET. Sua pinagem, como ele funciona e seu código básico estão no tutorial Arduino Nano ESP32 - Módulo MOSFET.
Relé ou Módulo MOSFET para uma Ventoinha?
| Relé | Módulo MOSFET | |
|---|---|---|
| O que você pode fazer com a ventoinha | ligá-la ou desligá-la | ligá-la ou desligá-la, e mudar sua velocidade (PWM) |
| Ruído | um clique cada vez que chaveia | sem ruído |
| Quão rápido ele chaveia | lento, alguns milissegundos | muito rápido |
| Quanto tempo dura | os contatos de metal se desgastam | nada se move por dentro, então dura muito |
| Tipo de ventoinha | ventoinha AC ou DC | somente ventoinha DC |
| Fonte de alimentação da ventoinha | qualquer tensão dentro da especificação do relé | cerca de 6V ou mais |
| Proteção da placa | a bobina é separada dos contatos | optoacoplador PC817 |
| Boa escolha quando | a ventoinha funciona em AC, ou ON/OFF é suficiente | uma ventoinha DC precisa de controle de velocidade ou chaveia com frequência |
Para uma ventoinha de refrigeração DC de 12V, o módulo MOSFET é a melhor escolha, pois um sistema de refrigeração pode manter a ventoinha lenta quando está um pouco quente e rápida quando está muito quente. Guarde o relé para ventoinhas AC e para ventoinhas de 5V, pois o módulo MOSFET precisa de uma alimentação de cerca de 6V ou mais.
Diagrama de Ligação
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Observe que, se você usar uma ventoinha de 5V, precisa usar um adaptador de 5V.
Código do Arduino Nano ESP32
O código abaixo liga/desliga a ventoinha periodicamente a cada 10 segundos.
Passos Rápidos
Para começar com o Arduino Nano ESP32, siga estes passos:
- Se você é novo no Arduino Nano ESP32, consulte o tutorial sobre como configurar o ambiente para o Arduino Nano ESP32 no Arduino IDE.
- Faça a ligação dos componentes de acordo com o diagrama fornecido.
- Conecte a placa Arduino Nano ESP32 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra o Arduino IDE no seu computador.
- Selecione a placa Arduino Nano ESP32 e a porta COM correspondente.* Copie o código acima e cole no Arduino IDE.
- Compile e faça o upload do código para a placa Arduino Nano ESP32 clicando no botão Upload do Arduino IDE
- Veja o estado da ventoinha
Explicação do Código Linha por Linha
O código acima do Arduino Nano ESP32 contém uma explicação linha por linha. Por favor, leia os comentários no código!
Como Controlar a Velocidade da Ventoinha com o Módulo MOSFET
Nesta parte, trocamos o relé por um módulo MOSFET. Assim, o Nano ESP32 muda a velocidade da ventoinha, e não apenas ON e OFF.
Diagrama de Ligação com o Módulo MOSFET
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- Pino D9 do Arduino Nano ESP32 → pino PWM do módulo MOSFET
- GND do Arduino Nano ESP32 → pino GND do módulo MOSFET
- + do adaptador de 12V → terminal +
- Fio vermelho (+) da ventoinha → o mesmo terminal +
- Fio preto (−) da ventoinha → terminal LOAD
- − do adaptador de 12V → terminal −
- Diodo de roda livre (flyback) (1N4007 ou 1N5819) entre os dois fios da ventoinha: o lado da faixa (cátodo) no + da ventoinha, o outro lado no − da ventoinha. A ventoinha tem uma bobina de motor por dentro, então o diodo protege o módulo.
Código do Arduino Nano ESP32 - Controle de Velocidade da Ventoinha
Este é o mesmo código do tutorial do módulo MOSFET. A ventoinha funciona em velocidade máxima por 2 segundos, para por 2 segundos, depois acelera de 10% a 100% e desacelera de novo. Uma ventoinha pode não partir com uma potência muito baixa, então ela pode ficar parada nos primeiros passos.
Passos Rápidos
- Configure o Arduino IDE como nos Passos Rápidos do relé acima.
- Faça a ligação da ventoinha e do módulo MOSFET como no diagrama. Mantenha o adaptador de 12V desconectado.
- Copie o código acima, cole no Arduino IDE e faça o upload para o Arduino Nano ESP32.
- Conecte o adaptador de 12V.
- Abra o Serial Monitor a 9600 baud.
- Ouça a ventoinha: ela acelera e desacelera de novo e de novo.
Dica: o módulo MOSFET funciona somente com DC, e a alimentação da ventoinha deve ser de cerca de 6V ou mais. Para uma ventoinha AC, use o relé.