Arduino - Sensor de Temperatura - Servo Motor

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

Se a temperatura ultrapassar um limite predefinido, o Arduino girará o servo motor para 90 graus.
Se a temperatura cair abaixo do limite, o Arduino girará o servo motor de volta para 0 graus.

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	×	Servo Motor
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.

Buy Note: For controlling multiple servo motors, use the PCA9685 16 Channel PWM Servo Driver Module to save MCU pins and simplify wiring.

Sobre o Servo Motor e o Sensor de Temperatura

Se você ainda não conhece o servo motor 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 e servo motor

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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 Servo Motor

/* * 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-servo-motor */ #include <Servo.h> #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> const int SERVO_PIN = 5; // Arduino pin connected to Servo Motor's pin const int SENSOR_PIN = 2; // Arduino pin connected to DS18B20 sensor's DATA pin const float TEMPERATURE_THRESHOLD = 20; // °C Servo servo; // create servo object to control a servo OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // setup a oneWire instance DallasTemperature sensor(&oneWire); // pass oneWire to DallasTemperature library float temperature; int angle; void setup() { Serial.begin(9600); // initialize serial servo.attach(SERVO_PIN); // attaches the servo on pin 9 to the servo object servo.write(0); 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) angle = 90; // set angle to 90 degree else angle = 0; // set angle to 0 degree servo.write(angle); // rotate servo motor // print to serial Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print("°C => servo angle: "); Serial.println(angle); }

Passos Rápidos

Faça a ligação entre o Arduino, o sensor de temperatura e o servo motor 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 servo motor
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: 19.2°C => servo angle: 0 Temperature: 19.5°C => servo angle: 0 Temperature: 19.6°C => servo angle: 0 Temperature: 19.9°C => servo angle: 0 Temperature: 20.2°C => servo angle: 90 Temperature: 20.7°C => servo angle: 90 Temperature: 21.3°C => servo angle: 90

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Código Arduino - Sensor de Temperatura Aciona o Servo Motor com Tolerância

Durante o funcionamento, a temperatura pode oscilar acima ou abaixo do limite, fazendo com que o servo motor seja ajustado de forma rápida e constante. Isso pode causar vibração em vez de uma rotação suave até o ângulo desejado. Para reduzir esse problema, é possível adicionar uma tolerância ao limite. O código a seguir mostra como implementar essa solução:

/* * 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-servo-motor */ #include <Servo.h> #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> const int SERVO_PIN = 5; // Arduino pin connected to Servo Motor'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 Servo servo; // create servo object to control a servo OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // setup a oneWire instance DallasTemperature sensor(&oneWire); // pass oneWire to DallasTemperature library float temperature; int angle; void setup() { Serial.begin(9600); // initialize serial servo.attach(SERVO_PIN); // attaches the servo on pin 9 to the servo object servo.write(0); 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)) angle = 90; // set angle to 90 degree else if (temperature < (TEMPERATURE_THRESHOLD - TOLERANCE)) angle = 0; // set angle to 0 degree servo.write(angle); // rotate servo motor // print to serial Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print("°C => servo angle: "); Serial.println(angle); }

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 ângulo do servo motor é ajustado para 0°.
Se a temperatura estiver acima de 20,5°C, o ângulo do servo motor é ajustado para 90°.
Se a temperatura estiver entre 19,5°C e 20,5°C, nenhum ajuste é feito no ângulo do servo motor.

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