SENSORES/ATUADORES

INTERNET DAS COISAS (IoT)

Arduino Nano - Ethernet

Arduino Nano - Web Server

Arduino Nano - Elemento de Aquecimento

Este tutorial ensina como controlar um elemento de aquecimento com o Arduino Nano. Depois, você poderá aplicar esse conhecimento para criar um sistema de aquecimento em um tutorial separado.

O Nano pode acionar o aquecedor por meio de um relé ou de um módulo MOSFET. O relé apenas liga o aquecedor totalmente (LIGADO) ou o desliga totalmente (DESLIGADO). O módulo MOSFET também faz isso, mas pode ainda definir o nível de calor, por exemplo 30% ou 70% da potência total. Você vai aprender os dois métodos aqui.

Hardware Necessário

1	×	Official Arduino Nano
1	×	Alternatively, DIYables Nano V3.0 Development Board
1	×	Cabo USB A para Mini-B
1	×	Relé
1	×	(Alternativa) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1	×	Elemento de Aquecimento
1	×	Fonte de Alimentação 12V
1	×	Conector de Alimentação DC
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Nano

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Divulgação: Alguns dos links desta seção são links de afiliado da Amazon. Podemos receber uma comissão pelas compras feitas por meio desses links, sem custo adicional para você. Agradecemos o seu apoio.

Sobre o Elemento de Aquecimento

Pinagem do Elemento de Aquecimento

O elemento de aquecimento normalmente tem dois pinos:

O pino Positivo (+) (vermelho) deve ser conectado aos 12V de uma fonte de alimentação DC
O pino Negativo (-) (preto) deve ser conectado ao GND de uma fonte de alimentação DC

Como Controlar o Elemento de Aquecimento usando o Arduino Nano

Se um elemento de aquecimento de 12V for alimentado com 12V, ele vai gerar calor. Para regular o elemento de aquecimento, um relé deve ser colocado entre o Arduino Nano e o elemento de aquecimento. O Arduino Nano pode então controlar o elemento de aquecimento por meio do relé.

Se você não conhece os relés (pinagem, como funcionam, como programá-los etc.), consulte o tutorial Arduino Nano - Relé para mais informações.

O módulo MOSFET é explicado passo a passo no tutorial Arduino Nano - Módulo MOSFET. Leia-o primeiro se este módulo for novidade para você.

Relé vs Módulo MOSFET para o Elemento de Aquecimento

	Relé	Módulo MOSFET
Controle do aquecedor	calor total ou nenhum calor	calor total, nenhum calor ou qualquer nível de calor entre os dois (PWM)
Som	faz um clique toda vez que chaveia	nenhum som
Velocidade de chaveamento	lenta (milissegundos)	muito rápida
Chaveamento frequente	os contatos se desgastam	sem partes móveis, sem desgaste dos contatos
Tipo de alimentação	AC ou DC	somente DC
Tensão de alimentação	qualquer (conforme a especificação)	cerca de 6V ou mais
Isolamento	sim, entre a bobina e os contatos	sim, por um optoacoplador PC817
Melhor uso	aquecedores AC, LIGA/DESLIGA simples	aquecedores DC de 12V, controle do nível de calor, chaveamento frequente

Um sistema de aquecimento costuma ligar e desligar o aquecedor muitas vezes para manter uma temperatura. Para um aquecedor DC de 12V, o módulo MOSFET lida bem com isso porque não se desgasta. Use o relé se o seu aquecedor funciona com a rede elétrica AC.

Diagrama de Ligação

The wiring diagram between Arduino Nano and heating element

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código Arduino Nano

O código abaixo fará o elemento de aquecimento ser LIGADO a cada cinco segundos e DESLIGADO novamente depois que cinco segundos tiverem passado.

Passos Rápidos

Conecte o Arduino Nano ao computador usando um cabo USB.
Abra o Arduino IDE, selecione a placa e a porta apropriadas.
Cole o código no Arduino IDE.
Clique no botão Upload no Arduino IDE para enviar o código ao Arduino Nano.
Verifique a temperatura do elemento de aquecimento.

Tenha cuidado. Isso pode machucar você e danificar a sua casa. Este é um assunto sério, e queremos que você esteja seguro. Se você NÃO tem absoluta certeza do que está fazendo, faça um favor a si mesmo e não mexa. Peça conselho a alguém que tenha conhecimento! NÃO aceitamos nenhuma responsabilidade pela sua segurança.

Explicação do Código

Confira a explicação linha por linha contida nos comentários do código-fonte!

Código Arduino Nano - Controlar o Elemento de Aquecimento com o Módulo MOSFET

Nesta parte, um módulo MOSFET toma o lugar do relé. Com o PWM, o Nano pode dar ao aquecedor apenas uma parte da sua potência.

Diagrama de Ligação

The wiring diagram between Arduino Nano and heating element MOSFET module

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Veja A melhor forma de alimentar o Arduino Nano e outros componentes.

O pino D9 do Nano vai para o pino PWM do módulo, e o GND do Nano vai para o pino GND do módulo.
O + do adaptador de 12V e o + do aquecedor (vermelho) vão ambos para o terminal +.
O − do aquecedor (preto) vai para o terminal LOAD.
O − do adaptador de 12V vai para o terminal −.
Um elemento de aquecimento não é uma bobina, então não é necessário um diodo flyback.

Código e Passos Rápidos

O programa liga o aquecedor totalmente por 2 segundos e depois o desliga por 2 segundos. Depois disso, ele aumenta a potência de 10% a 100% e a traz de volta para baixo. Um aquecedor esquenta e esfria devagar, então você vai sentir a mudança só depois de um tempo.

/* * Este código de Arduino Nano foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-heating-element */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino Nano pin connected to the PWM pin of the MOSFET module void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); analogWrite(MOSFET_PIN, 0); // start with the load OFF } void setLoad(int percent) { int duty = map(percent, 0, 100, 0, 255); // convert 0-100% to 0-255 analogWrite(MOSFET_PIN, duty); Serial.print("Load power: "); Serial.print(percent); Serial.println("%"); } void loop() { // turn the load fully ON, then fully OFF Serial.println("Load: ON"); setLoad(100); delay(2000); Serial.println("Load: OFF"); setLoad(0); delay(2000); // increase the power step by step (PWM) for (int percent = 10; percent <= 100; percent += 10) { setLoad(percent); delay(500); } // decrease the power step by step (PWM) for (int percent = 90; percent >= 0; percent -= 10) { setLoad(percent); delay(500); } delay(1000); }

Configure o Arduino IDE da mesma forma que nos Passos Rápidos do relé.
Conecte as peças como no diagrama acima, com o adaptador de 12V desconectado.
Faça o upload do código para o Arduino Nano.
Conecte o adaptador de 12V.
Abra o Serial Monitor (9600 baud) para ver o nível de potência:

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Load: ON Load power: 100% Load: OFF Load power: 0% Load power: 10% Load power: 20% Load power: 30% Load power: 40% Load power: 50% Load power: 60% Load power: 70% Load power: 80% Load power: 90% Load power: 100% Load power: 90% Load power: 80% Load power: 70% Load power: 60% Load power: 50% Load power: 40% Load power: 30% Load power: 20% Load power: 10% Load power: 0%

Ln 11, Col 1

Arduino Nano on COM15

Nota: o módulo MOSFET é somente para aquecedores DC, e a alimentação do aquecedor deve ser de cerca de 6V ou mais. Um aquecedor AC deve usar o relé.

Vídeo

Tutoriais Relacionados

※ NOSSAS MENSAGENS

Fique à vontade para compartilhar o link deste tutorial. Porém, por favor, não use nosso conteúdo em outros sites. Investimos muito esforço e tempo para criar este conteúdo, por favor respeite nosso trabalho!