Arduino - Sensor de Temperatura - Relé

Este tutorial mostra como usar um Arduino e um sensor de temperatura DS18B20 para controlar um relé. Mais especificamente, o Arduino é programado para medir a temperatura continuamente usando o sensor DS18B20. O relé é então ajustado de acordo com as seguintes regras:

Se a temperatura ultrapassar um limite predefinido, o Arduino LIGA o relé.
Se a temperatura cair abaixo do limite, o Arduino DESLIGA o relé.

O relé pode então ser conectado a um ventilador, elemento de aquecimento, elemento de resfriamento ou outros dispositivos.

Hardware Necessário

1	×	Arduino Uno R3
1	×	Cabo USB 2.0 tipo A/B (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB 2.0 tipo C/B (para PC com USB-C)
1	×	Sensor de Temperatura DS18B20 (con Adaptador)
1	×	Sensor de Temperatura DS18B20 (sin Adaptador)
1	×	Relé
1	×	Conector de Alimentação DC
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Case para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V3 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.

Buy Note: Many DS18B20 sensors available in the market are unreliable. We strongly recommend buying the sensor from the DIYables brand using the link provided above. We tested it, and it worked reliably.

Sobre o Relé e o Sensor de Temperatura

Se você ainda não conhece o relé e o sensor de temperatura (pinagem, como funcionam, como programar...), aprenda sobre eles nos seguintes tutoriais:

Diagrama de Ligação

Diagrama de ligação com protoboard

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Diagrama de ligação com adaptador (recomendado)

Diagrama de ligação do Arduino com sensor de temperatura DS18B20 e relé

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Recomendamos comprar um sensor DS18B20 que já vem com um adaptador de ligação para facilitar a conexão. O adaptador tem um resistor embutido, eliminando a necessidade de um resistor separado na ligação.

Código Arduino - Sensor de Temperatura Aciona o Relé

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-temperature-sensor-relay */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> const int RELAY_PIN = A5; // Arduino pin connected to the relay's pin const int SENSOR_PIN = 2; // Arduino pin connected to DS18B20 sensor's DATA pin const float TEMPERATURE_THRESHOLD = 20; // °C OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // setup a oneWire instance DallasTemperature sensor(&oneWire); // pass oneWire to DallasTemperature library float temperature; int relay_state; void setup() { Serial.begin(9600); // initialize serial pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); sensor.begin(); // initialize the sensor } void loop() { sensor.requestTemperatures(); // send the command to get temperatures temperature = sensor.getTempCByIndex(0); // read temperature in Celsius if (temperature > TEMPERATURE_THRESHOLD) relay_state = HIGH; // set relay_state to HIGH else relay_state = LOW; // set relay_state to LOW digitalWrite(RELAY_PIN, relay_state); // control the relay // print to serial Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print("°C => relay's state: "); Serial.println(relay_state); }

Passos Rápidos

Faça a ligação entre o Arduino, o sensor de temperatura e o relé conforme o diagrama acima
Conecte o Arduino ao PC usando o cabo USB
Abra o Arduino IDE e selecione a placa e a porta corretas
Vá até o ícone Libraries na barra esquerda do Arduino IDE.
Pesquise “DallasTemperature” e encontre a biblioteca DallasTemperature de Miles Burton.
Clique no botão Install para instalar a biblioteca DallasTemperature.

Biblioteca Dallas Temperature no Arduino

Será solicitado que você instale a dependência da biblioteca
Clique no botão Install All para instalar a biblioteca OneWire.

Copie o código acima e abra-o no Arduino IDE
Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino
Altere a temperatura ao redor do sensor de temperatura
Observe a mudança do relé
Veja o resultado no Serial Monitor. Ele 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 Uno' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Temperature: 19.1°C => relay's state: 0 Temperature: 19.3°C => relay's state: 0 Temperature: 19.7°C => relay's state: 0 Temperature: 19.8°C => relay's state: 0 Temperature: 20.1°C => relay's state: 1 Temperature: 20.6°C => relay's state: 1 Temperature: 21.4°C => relay's state: 1

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Código Arduino - Sensor de Temperatura Aciona o Relé com Tolerância

Durante o funcionamento, a temperatura pode oscilar acima ou abaixo do limite predefinido, causando mudanças de estado frequentes e repentinas no relé, o que pode gerar problemas de funcionamento inesperados. Para resolver esse problema, é possível incluir uma margem de tolerância no limite. O código abaixo mostra como essa solução pode ser implementada:

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-temperature-sensor-relay */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> const int RELAY_PIN = A5; // Arduino pin connected to the relay's pin const int SENSOR_PIN = 2; // Arduino pin connected to DS18B20 sensor's DATA pin const float TEMPERATURE_THRESHOLD = 20; // °C const float TOLERANCE = 0.5; // °C OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // setup a oneWire instance DallasTemperature sensor(&oneWire); // pass oneWire to DallasTemperature library float temperature; int relay_state; void setup() { Serial.begin(9600); // initialize serial pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); sensor.begin(); // initialize the sensor } void loop() { sensor.requestTemperatures(); // send the command to get temperatures temperature = sensor.getTempCByIndex(0); // read temperature in Celsius if (temperature > (TEMPERATURE_THRESHOLD + TOLERANCE)) relay_state = HIGH; // set relay_state to HIGH else if (temperature < (TEMPERATURE_THRESHOLD - TOLERANCE)) relay_state = LOW; // set relay_state to LOW digitalWrite(RELAY_PIN, relay_state); // control the relay // print to serial Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print("°C => relay's state: "); Serial.println(relay_state); }

O código acima define um limite de 20°C e uma tolerância de 0,5°C. As seguintes condições se aplicam:

Se a temperatura estiver abaixo de 19,5°C, o relé é desligado.
Se a temperatura estiver acima de 20,5°C, o relé é ligado.
Se a temperatura estiver entre 19,5°C e 20,5°C, o estado do relé é mantido sem alteração.

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