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Leitura de tensão e uso de potenciômetros com Arduino

Neste tutorial, exploraremos como ler valores de tensão usando um potenciômetro com um Arduino. Ao final deste projeto, você entenderá como converter leituras analógicas em valores de tensão e até calcular a resistência de um potenciômetro com base na saída de tensão. Isso é útil em várias aplicações onde você precisa monitorar e controlar níveis de tensão.

Neste projeto, usaremos um Arduino para ler a tensão de um potenciômetro conectado a um dos seus pinos de entrada analógica. O potenciômetro nos permitirá variar a tensão, que então converteremos em um formato legível e exibiremos no monitor serial. Além disso, ampliaremos a funcionalidade para calcular o valor da resistência com base na leitura de tensão, proporcionando uma compreensão abrangente de como os potenciômetros funcionam com o Arduino.

Para mais esclarecimentos sobre as etapas e a implementação do código, não deixe de conferir o vídeo (aos 00:00).

Hardware Explicado

Os componentes-chave deste projeto são a placa Arduino e o potenciômetro. A placa Arduino é uma plataforma de microcontrolador que permite que você leia sinais de entrada e controle saídas com facilidade. Nesse caso, ela lerá a tensão analógica do potenciômetro.

O potenciômetro é um resistor variável que pode ajustar a sua resistência com base na posição do seu cursor. Quando conectado a uma fonte de tensão, ele divide a tensão entre seus terminais, permitindo que você forneça uma tensão variável que pode ser lida pela entrada analógica do Arduino.

Detalhes da Ficha Técnica

• Certifique-se de que o potenciômetro esteja conectado corretamente para evitar leituras de tensão incorretas.
• Use um multímetro para verificar o valor da resistência do potenciômetro antes de conectá-lo ao Arduino.
• Mantenha o potenciômetro dentro da sua potência nominal para evitar o superaquecimento.
• Use capacitores de desacoplamento adequados, se necessário, para filtrar ruído nas leituras.
• Tenha cuidado com entradas flutuantes; sempre conecte pinos não utilizados ao terra.

Instruções de fiação

Para ligar o potenciômetro ao Arduino, comece conectando uma extremidade do potenciômetro ao pino 5V do Arduino e a outra extremidade ao pino de aterramento (GND). O pino do meio do potenciômetro, que é o cursor, deve ser conectado ao pino de entrada analógicaA0no Arduino. Esta configuração permite ao Arduino ler a saída de tensão variável do potenciômetro.

Se você estiver usando um pino analógico diferente, certifique-se de atualizar o número do pino correspondente no seu código. Por exemplo, se você conectar o terminal central aoA1, você precisará alterar o código para ler deA1em vez deA0.

Exemplos de Código e Guia Passo a Passo

void setup() {
  Serial.begin(9600);          // setup serial
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(A0);  // Read from A0
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // Convert to voltage
  Serial.print("Voltage =");  // prints the text "Voltage ="
  Serial.print(voltage);
  Serial.println();
  delay(300);
}

Este trecho de código inicializa a comunicação serial e lê continuamente o valor analógico do pinoA0. Ele converte a leitura analógica (0 a 1023) em uma tensão (0 a 5 V) e a imprime no monitor serial.

float RT = 50000; // the potentiometer value
float R; // the unknown R value

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(A0);  // Read from A0
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // Convert to voltage
  R = (voltage * RT) / 5.0;  // Calculate resistance
  Serial.print("Voltage =");  // prints the text "Voltage ="
  Serial.print(voltage);
  Serial.print("v R=");
  Serial.print(R);
  Serial.print(" ohms");
  Serial.println();
  delay(300);
}

Este segundo trecho de código baseia-se no primeiro ao adicionar cálculos para o valor da resistência com base na leitura de tensão. Ele usa o valor de resistência conhecido do potenciômetroRTe calcula a resistência desconhecidaRusando a fórmula derivada da Lei de Ohm.

Demonstração / O Que Esperar

Ao executar o programa, você deverá ver os valores de tensão impressos no monitor serial, que mudarão à medida que você ajustar o potenciômetro. A saída também exibirá o valor de resistência calculado com base na leitura de tensão. Tenha cuidado para evitar conexões com polaridade invertida, pois isso pode levar a leituras incorretas ou danos aos componentes (no vídeo em 02:30).

Marcas de tempo do vídeo

• 00:00- Introdução ao projeto
• 01:15- Explicação dos componentes de hardware
• 02:30- Instruções de fiação
• 03:45- Apresentação do código
• 05:00- Demonstração ao vivo

Imagens

Arduino Wiring of Potentiometer

Potentiometer or variable resistor

Potentiometer or variable resistor

Arduino Wiring of Potentiometer

Potentiometer or variable resistor

Potentiometer or variable resistor