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Arduino UNO R4

Arduino UNO R4 - Fita LED

Descubra como programar o Arduino Uno R4 para controlar fitas LED de 12V neste tutorial para iniciantes. De fitas de uma cor a fitas LED RGB, aprenda a usar relés em projetos de iluminação dinâmica. Veja o que você vai aprender:

Um relé só consegue ligar a fita totalmente ou desligá-la totalmente. Um módulo MOSFET também a liga e desliga, sem nenhum clique, e consegue deixar a luz mais forte ou mais fraca.

Comece hoje a sua jornada na programação Arduino e em projetos com fita LED!

Hardware Necessário

1×Arduino UNO R4 WiFi or Arduino UNO R4 Minima
1×Alternatively, DIYables STEM V4 IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1×Alternatively, DIYables STEM V4B IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1×Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1×Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1×Relé
1×(Alternativa) MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1×12V 1-color Fita LED
1×12V RGB Fita LED
1×Fonte de Alimentação 12V
1×Conector de Alimentação DC
1×Fios Jumper
1×(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno R4
1×(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino UNO R4
1×(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno R4
1×(Recomendado) Case para Arduino Uno R4
1×(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Uno R4
1×(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1×DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included)
1×DIYables STEM V4B IoT Starter Kit (Arduino included)
1×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.
Arduino Uno R4 WiFi Compatible Boards

Sobre a Fita LED

Uma fita LED, também chamada de fita de LED, é uma placa flexível com LEDs que emitem luz. Essas fitas são flexíveis e muito usadas como luzes decorativas em vários lugares. As fitas LED estão disponíveis em diferentes cores e são usadas principalmente para criar um brilho suave, destacar áreas específicas ou acrescentar efeitos de luz decorativos.

As fitas LED estão disponíveis em dois tipos principais:

  • Fitas LED endereçáveis: neste tipo, você pode controlar a cor e o brilho de cada LED separadamente. Cada LED tem o seu próprio endereço exclusivo, que permite esse controle individual.
  • Fitas LED não endereçáveis: com estas fitas, você também pode mudar a cor e o brilho, mas a mudança afeta todos os LEDs da fita ao mesmo tempo.

Este guia é sobre fitas LED não endereçáveis. Para fitas LED endereçáveis, veja os outros guias disponíveis.

Para ajustar o brilho de uma fita não endereçável, você pode usar um módulo MOSFET. A pinagem e o funcionamento dele estão no tutorial Arduino UNO R4 - Módulo MOSFET.

Relé vs Módulo MOSFET para uma Fita LED

Relé Módulo MOSFET
Controle da luz ligar ou desligar ligar, desligar e brilho (ajuste de brilho com PWM)
Som de clique sim não, silencioso
Tempo de reação alguns milissegundos muito curto
Vida útil os contatos se desgastam a cada comutação longa, sem peças móveis
Tipo de energia AC ou DC somente DC
Tensão da fita conforme o relé permitir 6V ou mais (fitas de 12V e 24V funcionam bem)
Isolamento sim, bobina e contatos sim, optoacoplador PC817
Melhor para luzes AC, ligar/desligar simples fitas DC que precisam de ajuste de brilho ou efeitos rápidos

Para uma fita de 12V, o módulo MOSFET é a melhor escolha, porque você pode definir o brilho. Uma fita RGB tem três pinos de cor (R, G, B), então precisa de três módulos MOSFET, um para cada cor, do mesmo jeito que precisa de três relés.

Pinagem da Fita LED Não Endereçável

Existem dois tipos principais de fitas LED não endereçáveis.

  • Fita LED não endereçável de 1 cor: vem em uma única cor definida pelo fabricante.
  • Fita LED RGB não endereçável: pode mostrar muitas cores.

Uma fita LED não endereçável de 1 cor normalmente tem dois pinos:

  • Pino 12V/24V: conecte ao pino positivo de uma fonte de alimentação DC de 12V ou 24V.
  • Pino GND: conecte ao pino negativo de uma fonte de alimentação DC de 12V ou 24H.

Uma fita LED RGB não endereçável normalmente tem quatro pinos:

  • Pino 12V/24V: conecte ao pino positivo de uma fonte de alimentação DC de 12V ou 24V.
  • Pino R: use este pino para controlar a cor vermelha. Conecte-o ao pino negativo da fonte de alimentação para ativar a cor vermelha.
  • Pino G: use este pino para controlar a cor verde. Conecte-o ao pino negativo da fonte de alimentação para ativar a cor verde.
  • Pino B: use este pino para controlar a cor azul. Conecte-o ao pino negativo da fonte de alimentação para ativar a cor azul.
Arduino UNO R4 non-addressable led strip Pinout

Vamos aprender a controlar os dois tipos usando o Arduino UNO R4, um de cada vez.

Como Controlar uma Fita LED Não Endereçável de 1 Cor.

Quando você liga uma fita LED de 12V a uma fonte de 12V, ela acende. Para controlar essa fita LED de 12V com um Arduino UNO R4, você precisa usar um relé. O Arduino UNO R4 controla a fita LED de 12V por meio do relé. Se você não conhece os relés, como a pinagem, as funções ou a programação deles, pode saber mais no tutorial Arduino UNO R4 - Relé em tutorial Arduino UNO R4 - Relé.

Diagrama de Ligação.

Diagrama de Ligação entre o Arduino UNO R4 e a Fita LED Não Endereçável de 1 Cor.

The wiring diagram between Arduino UNO R4 12V LED strip

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Diagrama de Ligação entre o Arduino UNO R4 e a Fita LED RGB Não Endereçável.

The wiring diagram between Arduino UNO R4 12V LED strip

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código Arduino UNO R4

Código Arduino UNO R4 para controlar a Fita LED Não Endereçável de 1 Cor.

Este código liga a fita LED por 5 segundos e depois a desliga por 5 segundos, continuamente.

/* * Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ #define LED_STRIP_PIN 3 // The Arduino Uno R4 pin controls to the LED strip via relay void setup() { Serial.begin(9600); // initialize Arduino pins as digital output pins pinMode(LED_STRIP_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { Serial.println("The LED strip is turned on"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, HIGH); delay(5000); Serial.println("The LED strip is turned off"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, LOW); delay(5000); }

Código Arduino UNO R4 para controlar a Fita LED RGB Não Endereçável.

O código abaixo muda repetidamente as cores da fita LED RGB (vermelho, verde, azul, amarelo, magenta, ciano e branco).

/* * Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ #define BLUE_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connects to the blue pin of LED strip via relay 1 #define RED_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connects to the red pin of LED strip via relay 2 #define GREEN_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connects to the green pin of LED strip via relay 3 void setup() { Serial.begin(9600); // initialize Arduino pins as digital output pins pinMode(BLUE_PIN, OUTPUT); pinMode(RED_PIN, OUTPUT); pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { Serial.println("The LED strip is turned red"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned green"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned blue"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned yellow"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned magenta"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned cyan"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned white"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); }

Passos Rápidos

Siga estas instruções passo a passo:

  • Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino Uno R4 WiFi/Minima, consulte o tutorial sobre como configurar o ambiente para o Arduino Uno R4 WiFi/Minima no Arduino IDE.
  • Ligue a fita LED ao Arduino Uno R4 de acordo com o diagrama fornecido.
  • Conecte a placa Arduino Uno R4 ao seu computador usando um cabo USB.
  • Abra o Arduino IDE no seu computador.
  • Selecione a placa Arduino Uno R4 correta (por exemplo, Arduino Uno R4 WiFi) e a porta COM.
  • Copie o código fornecido acima e cole-o no Arduino IDE.
  • Clique no botão Upload do Arduino IDE para enviar o código ao seu Arduino UNO R4.
  • Observe o estado da fita LED.

Explicação do Código

A explicação está nos comentários do código Arduino acima.

Para ajustar o brilho e as cores de uma fita LED não endereçável, precisamos usar um driver como o driver L298N em vez de um relé.

Código Arduino UNO R4 - Ajustar o Brilho da Fita LED com o Módulo MOSFET

Aqui um módulo MOSFET substitui o relé na fita LED de 1 cor. O Arduino UNO R4 envia um sinal PWM, e a fita fica mais forte ou mais fraca.

Diagrama de Ligação entre o Arduino UNO R4, o Módulo MOSFET e a Fita LED de 1 Cor.

The wiring diagram between Arduino UNO R4 LED strip MOSFET module

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Veja A melhor forma de alimentar o Arduino Uno R4 e outros componentes.

  • Pino 9 do Arduino UNO R4 → pino PWM do módulo
  • GND do Arduino UNO R4 → pino GND do módulo
  • + do adaptador de 12V → terminal +
  • Pino 12V da fita LED → terminal + (compartilhado com o + do adaptador)
  • Pino GND da fita LED → terminal LOAD
  • − do adaptador de 12V → terminal −

Uma fita LED não tem bobina, então você não precisa de um diodo de roda livre.

Código Arduino UNO R4 para ajustar o brilho da Fita LED de 1 Cor.

/* * Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino UNO R4 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); }

A fita brilha com brilho máximo por 2 segundos e depois fica apagada por 2 segundos. Depois disso, ela aumenta o brilho de 10% a 100% e diminui de volta até 0%, e então o loop recomeça.

Passos Rápidos

  • Configure o Arduino IDE como descrito nos Passos Rápidos do relé acima.
  • Ligue a fita LED e o módulo MOSFET como no diagrama, com o adaptador de 12V desconectado.
  • Faça o upload do código para o Arduino UNO R4.
  • Conecte o adaptador de 12V.
  • Abra o Serial Monitor e escolha 9600 baud.
  • Veja a fita ficar mais forte e depois mais fraca, passo a passo.
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
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Arduino Uno R4 WiFi
Newbiely.ino
···
8 Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' 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 Uno R4 WiFi on COM15
2

Nota: o módulo MOSFET só funciona com energia DC, e a alimentação da fita deve ser de cerca de 6V ou mais. Uma fita de 5V não funciona bem com ele, e luzes AC precisam do relé.

Vídeo

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