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Arduino Nano - Bomba

Este tutorial ensina você a usar o Arduino Nano para controlar uma bomba. Com este tutorial, você pode criar um sistema de irrigação, um aquário, um sistema de reabastecimento de água .. e mais.

Duas peças podem ficar entre o Nano e a bomba: um relé ou um módulo MOSFET. Com um relé, a bomba fica apenas ON ou OFF. Com um módulo MOSFET, o Nano também pode fazer a bomba funcionar mais devagar ou mais rápido, o que muda a quantidade de água que flui. As duas formas são explicadas abaixo.

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	×	12V Bomba
1	×	Vinyl Tube
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)

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Sobre a Bomba de 12V

Pinagem da Bomba

image source: diyables.io

A Bomba de 12V normalmente tem dois pinos:

O pino negativo (-) (preto) deve ser conectado ao GND da fonte de alimentação DC
O pino positivo (+) (vermelho) deve ser conectado ao 12V da fonte de alimentação DC

Como Controlar a Bomba usando o Arduino Nano

Se uma bomba de 12V for alimentada por uma fonte de 12V, ela funcionará. Para controlar a bomba, é preciso usar um relé entre o Arduino Nano e a bomba. O Arduino Nano pode então controlar a bomba por meio do relé.

Se você não está familiarizado com relés (pinagem, como funcionam, como programá-los etc.), consulte o Tutorial Arduino Nano - Relé para mais informações.

Para a forma com MOSFET, talvez você queira ler primeiro o tutorial Arduino Nano - Módulo MOSFET. Ele explica os pinos do módulo e o sinal PWM.

Controle da Bomba: Relé ou Módulo MOSFET

	Relé	Módulo MOSFET
Controle da bomba	funcionando ou parada	funcionando ou parada, mais a vazão (velocidade da bomba por PWM)
Ruído de comutação	clique audível	nenhum
Tempo de reação	lento (milissegundos)	muito rápido
Vida útil	os contatos se desgastam com o tempo	sem peças móveis no interior
Alimentação da bomba	AC ou DC	somente DC
Tensão da bomba	qualquer tensão dentro da especificação	pelo menos cerca de 6V
Isolamento	sim (bobina e contatos)	sim (optoacoplador PC817)
Use para	bombas AC, ON/OFF simples	bombas DC de 12V quando você precisa de controle de vazão

Para uma pequena bomba DC de 12V, o módulo MOSFET dá mais controle: um fluxo suave para plantas ou fluxo total para encher um tanque rapidamente. Para uma bomba que funciona na rede elétrica AC, continue com o relé.

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código Arduino Nano

O código abaixo executa um loop infinito que liga a bomba (ON) por cinco segundos e a desliga (OFF) por cinco segundos.

Passos Rápidos

Conecte o Arduino Nano ao seu computador usando um cabo USB.
Abra o Arduino IDE e selecione a placa e a porta apropriadas.
Copie o código acima e abra-o no Arduino IDE.
Clique no botão Upload no Arduino IDE para enviar o código ao Arduino Nano.
Observe a mudança de estado da bomba.

Explicação do Código

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

Veja este tutorial de Arduino Nano - se um botão for pressionado, ligar a bomba após 10 segundos

Como Controlar a Vazão da Bomba com o Módulo MOSFET

Agora vamos trocar o relé por um módulo MOSFET. A ligação da bomba muda um pouco, e o Nano passa a ter o poder de definir a velocidade da bomba.

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

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

Faça estas conexões:

D9 do Arduino Nano → pino PWM do módulo MOSFET
GND do Arduino Nano → pino GND do módulo MOSFET
+ do adaptador de 12V → terminal +, junto com o + da bomba (fio vermelho)
− da bomba (fio preto) → terminal LOAD
− do adaptador de 12V → terminal −
Diodo de roda livre (1N4007 ou 1N5819) na bomba: faixa (cátodo) no + da bomba, a outra ponta no − da bomba. A bomba tem uma bobina de motor no interior, então não pule essa etapa.

Código Arduino Nano

O código faz a bomba funcionar a plena potência por 2 segundos, a para por 2 segundos e depois aumenta a potência de 10% a 100% e a diminui novamente. Você verá o fluxo de água ficar mais forte e depois mais fraco.

/* * 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-pump */ 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); }

Passos Rápidos

Se necessário, configure a placa e a porta no Arduino IDE como nos Passos Rápidos do relé.
Faça a ligação mostrada acima. Mantenha a entrada da bomba dentro da água e não conecte o adaptador de 12V ainda.
Faça o upload do código para o Arduino Nano.
Conecte o adaptador de 12V.
Abra o Serial Monitor a 9600 baud. A saída fica assim:

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

Bom saber: o módulo MOSFET lida somente com bombas DC, com tensão de alimentação de cerca de 6V ou mais. Para uma bomba AC, continue usando o relé.

Vídeo

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