Como utilizar o sensor de nível / boia de água lateral com Arduino

O sensor de nível / boia de água lateral (Figura 1) é um interruptor boia capaz de detectar o nível de líquido dentro de um tanque. Esse dispositivo pode ser conectado à porta digital de vários microcontroladores (ESP, Arduino e outros), sendo amplamente utilizado em projetos de monitoramento de caixas d’agua e reservatórios.

O funcionamento do sensor de nível / boia de água lateral se baseia na movimentação de sua boia que conforme o nível de água sobe ou desce e pode ser melhor entendido a partir da análise da Figura 2 e dos seguintes pontos:

• Quando a boia estiver na posição A o sensor funcionará como uma chave aberta, indicando que o nível de água está baixo;
• Por sua vez, quando a boia estiver na posição B o sensor funcionará como uma chave fechada, indicando que o nível de água está alto.

Neste tutorial, vamos aprender a utilizar o sensor de nível lateral boia com o Arduino.

MATERIAIS NECESSÁRIOS

• 1x Placa UNO SMD Atmega328 compatível com Arduino;
• 1x Cabo USB Tipo A-B compatível com Arduino UNO;
• 1x Sensor de nível / boia de água lateral;
• 1x Protoboard;
• 1x LED verde difuso;
• 1x LED vermelho difuso;
• 2x Resistores 220 Ω;
• 1x Resistor 10 kΩ;
• Jumpers macho-macho.

ESQUEMÁTICO DE FUNCIONAMENTO

Monte o circuito da Figura 3 utilizando o sensor boia, os LEDs e os Jumpers.

Ao montar o circuito observe os seguintes pontos:

• Um fio do sensor deve ser conectado com a porta digital 10 do Arduino com resistor pull down de 10 kΩ;
• O outro fio do sensor deve ser alimentado com o 5V do Arduino;
• Para controle do LED vermelho e verde usamos as portas digitais 11 e 12.

ELABORANDO O CÓDIGO

Após a montagem do circuito, vamos a programação do Sketch. Nosso objetivo é utilizar o sensor de nível / boia de água em conjunto com o Arduino para verificar se o nível de água de um recipiente encontra-se alto ou baixo. Acompanhe os passos a seguir para melhor compreensão da lógica de programação:

1. Definir os pinos do Arduino que serão utilizados

Iniciamos o código definindo as constantes SensorBoia, LedVermelho e LedVerde e atribuindo a elas os pinos 10, 11 e 12 do Arduino, respectivamente.

• Declarar a variável

Em seguida, declaramos a variável leiturasensor que será responsável por armazenar os dados de leitura do sensor boia.

• Inicializar a comunicação serial e configurar o modo dos pinos

A comunicação serial foi inicializada por meio da instrução: Serial.begin(9600);.

Logo após, definimos o SensorBoia como entrada de dados (INPUT) e LedVermelho e LedVerde como saída (OUTPUT).

• Realizar a leitura do sensor de nível e imprimir no monitor serial

Iniciamos o loop() realizando a leitura da porta digital 10 (SensorBoia) e imprimindo seu resultado no monitor serial

• Realizar a comparação (Nível de água alto x Nível de água baixo)

Utilizaremos a lógica do if…else para comparar a leitura do sensor, de modo que:

• Se a leitura do sensor for igual a nível lógico alto (HIGH), a mensagem “Nível de água alto” deve ser exibida no monitor serial e o LED indicativo verde deve ser acionado;
• Senão (leitura do sensor igual a nível baixo), a mensagem “Nível de água baixo” será exibida no monitor serial e o LED indicativo vermelho deve ser ligado

Ao final, o Sketch deste projeto ficará da seguinte maneira:

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  - USO DO SENSOR DE NÍVEL / BOIA DE ÁGUA COM ARDUINO -
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  Autora: Carol Correia Viana
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#define SensorBoia 10 //Define o pino em que o sensor está conectado
#define LedVermelho 11 //Define a porta em que o LED vermelho está conectado
#define LedVerde 12 //Define a porta em que o LED verde está ligado

int leiturasensor ; //Declaração da variavel que armazenará os valores de leitura do sensor

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Inicialização a comunicação serial
  pinMode(SensorBoia, INPUT); //Define o pino de sensor da boia como pino de entrada
  pinMode(LedVermelho, OUTPUT); //Define o LED vermelho como pino de saída
  pinMode(LedVerde, OUTPUT); //Define o LED verde como pino de saída
}

void loop() {
  leiturasensor = digitalRead(SensorBoia); //Realiza a leitura do sensor e armazena na variável leiturasensor
  Serial.print("Leitura do sensor: ");
  Serial.println(leiturasensor);

  if (leiturasensor == HIGH) { //Se o sinal de leitura do sensor for HIGH, teremos que a água está com nível alto e o LED verde deve ser ligado
    Serial.println("Nível de água alto");
    digitalWrite(LedVermelho, LOW);
    digitalWrite(LedVerde, HIGH);
  }
  else {
    Serial.println("Nível de água baixo");//Se o sinal de leitura do sensor for LOW, teremos que a água está com nivel baixo e o LED vermelho deve ser ligado
    digitalWrite(LedVermelho, HIGH);
    digitalWrite(LedVerde, LOW);
  }
  delay(300);
}

Espero ter ajudado,

Obrigada a todos e em caso de dúvidas deixe seu comentário abaixo!

Carol Correia Viana