Projeto didático: Semáforo Simples com Espduino-32

Introdução

Neste post você irá aprender a lógica de funcionamento de um semáforo simples: como é feito a montagem de um circuito elétrico de demonstração bem como o seu funcionamento.

Os semáforos são circuitos eletro-eletrônicos indispensáveis para o controle automatizado do trânsito, e que está presente no dia-a-dia da maioria das pessoas que moram em uma cidade grande. 

Lista de materiais

1 Placa Espduino32;

3 LEDs: 1 vermelho; 1  laranja e 1 vermelho;
3 Resistores de 100 Ohms;

4 Conectores jumpers;

1 Protoboard.

Os componentes listados acima são todos de baixo custo e estão disponíveis no Kit Espduino32 Maker. A ilustração a seguir mostra o circuito elétrico do projeto e como são conectados os componentes.

A tensão de saída  nos pinos digitais 5, 12 e 17 é de 3.3 Volts. Os resistores de 100 Ohms tem a finalidade de limitar a passagem da corrente elétrica, de modo a não danificar os componentes (queimar os LEDs). 

Para aprender mais sobre como utilizar os resistores, veja o post: Circuito Elétrico Simples, primeiros Passos com Espduino32. A imagem abaixo mostra  a montagem real do circuito. É muito elementar.

Após montado os componentes na protoboad, é hora de criar o código que vai fazer os Leds acenderem e apagarem na ordem correta e com intervalos de tempo pré-definidos, como acontece  um semáforo de tamanho real.

Veja a seguir o código do projeto, que é muito simples e intuitivo e pode ser criado rapidamente com blocos de montar utilizando a interface de programação gráfica  Mixduino32.

Entendendo o código

Primeiro declaramos as variáveis, ou seja damos um nome para cada farol do semáforo: "Farol_verde", "Farol_Amarelo",  e "Farol_Vermelho". 
E então atribuímos o tipo e o valor para cada variável, que no caso é um número inteiro, e corresponde ao número da saída que vamos utilizar para ligar e desligar cada um dos faróis do semáforo.

Depois criamos uma função para definir cada estado do semáforo, ("Fica_Verde", "Fica_Amarelo" e "Fica_Vermelho").

Sem seguida criamos uma função para trocar as luzes do semáforo utilizando os blocos de cada estado do semáforo, o que foi criado na etapa anterior, bem como definimos o intervalo de tempo (em milissegundos) que cada farol ficará ligado (1000 ms = 1 segundo). 

Por último, basta puxar o bloco "fazer trocar_luzes", que é criado automaticamente ao criar a função "trocar_luzes".

Neste exemplo utilizamos os pinos 5, 12 e 17  para ligar/desligar os Leds, mas poderia ser outros sem problema, assim como os nomes dados para as variáveis e funções também poderia ser outros.  

Quando um pino de saída é definido como "Ligado" significa que a saída deve ficar no estado Alto (3,3 Volts), permitindo que haja corrente elétrica no circuito e acenda o Led.  
Já quando um pino de saída é definido como "Desligado" o estado do saída é de Baixo (0,0 Volt) e o Led permanecerá apagado.

Colocando para funcionar

Depois de montar circuito elétrico na protoboard (matriz de contatos) e montar os blocos do código no Mixduino32, basta conectar a plaquinha Espduino-32 ao PC ou notebook utilizando o cabo USB e fazer o upload do código. 
Veja a seguir um curto vídeo mostrando o funcionamento do circuito elétrico do semáforo simples.

Neste post foi mostrado apenas um circuito elétrico de simulação, já que a luz emitida pelos LEDs tem pouca intensidade. 

Em um projeto de semáforo de tamanho real o código é praticamente o mesmo (altera se o tempo de alteração das luzes). Já no aspecto construtivo, no lugar dos LEDs utiliza-se   módulos relés (chaves eletromagnéticas utilizadas para acionar cargas elétricas maiores), bem como fonte de alimentação, lanternas de tamanho adequado, e demais materiais de suporte, comum em um semáforo de tamanho real.

Para aprender como utilizar o módulo relé leia o post: Controlando Lampadas e Tomadas pela internet

Autor: Prof. Farley Xavier