Led com ESP32 – Curso ESP32 básico

Olá, amantes da eletrônica e da inovação! Nesse tutorial vamos dar um passo adiante e explorar as possibilidades dos LEDs, aprendendo sobre sua ampla funcionalidade e aplicações. Além disso, vamos entender as diferenças entre sensores e atuadores, trabalhando com esses dois tipos de dispositivos nesta aula e em todas as seguintes. Preparem-se para mergulhar em novos conceitos e experiências práticas com o fascinante mundo dos LEDs, sensores e atuadores no ESP32.

Lembre-se que esse tutorial faz parte do Curso Esp32 que compõe nosso Kit IoT ESP32 – para Professores e Makers iniciantes

kit robotica educacional com Arduino ESP ou Microbit

Conhecendo o LED

O LED (Light Emitting Diode), ou Diodo Emissor de Luz, é um componente eletrônico semicondutor que emite luz quando uma corrente elétrica passa por ele. O LED é amplamente utilizado em diversas aplicações de iluminação, indicadores visuais e displays.
Características do LED:
• Pequeno tamanho: Os LEDs são dispositivos compactos, tornando-os ideais para aplicações onde o espaço é limitado.
• Baixo consumo de energia: Os LEDs consomem menos energia em comparação com outras fontes de luz, o que os torna eficientes em termos de energia.
• Longa vida útil: Os LEDs possuem uma vida útil muito longa, em média de 50.000 a 100.000 horas, o que reduz a necessidade de substituição frequente.
• Rapida resposta: Os LEDs acendem e apagam rapidamente, tornando-os ideais para aplicações onde é necessária uma resposta instantânea.
• Disponibilidade de cores: LEDs estão disponíveis em diversas cores. Além disso, temos a tecnologia RGB, cuja sigla em inglês significa “Red, Green, Blue” (vermelho, verde, azul), permitindo o controle destas três cores distintas. Essa combinação possibilita a criação de uma vasta variedade de cores em um único componente.
• Baixa tensão de operação: Os LEDs operam com baixas tensões, geralmente em torno de 2 a 3,3 volts, o que permite o uso em sistemas de baixa potência.

Mergulhando na Prática

Vamos agora colocar a mão na massa! Então pegue o seu kit, pois estamos prestes a mostrar como utilizar o LED e o botão em dois projetos.

Componentes necessários
• ESP32
• Protoboard
• Botão
• LED (qualquer cor)
• Resistor de 100 Ω
• Resistor de 10k Ω
• Jumper MXM

PROJETO 1
 Para esse projeto, o objetivo é controlar um LED para que ele pisque em um intervalo de tempo específico. Vamos utilizar o ESP32 para criar um código simples que irá ligar e desligar o LED em sequência, criando um efeito de piscar.

//                                VIDA DE SILICIO
//                                    KIT ESP32
//                                      AULA 2 
//                            PROGRAMA 1 : PISCA PISCA


const int PINO_LED = 15; // PINO D15

void setup() {
  pinMode(PINO_LED, OUTPUT); // Define o PINO do LED como saída
}

void loop() {
  digitalWrite(PINO_LED, HIGH); // Liga o LED
  delay(1000); // Espera 1 segundo. * Alterar o valor dessa variavel muda o tempo de duração em MILISEGUNDOS que o led permanece LIGADO.
  digitalWrite(PINO_LED, LOW); // Desliga o LED
  delay(1000); // Espera 1 segundo. * Alterar o valor dessa variavel muda o tempo de duração em MILISEGUNDOS que o led permanece DESLIGADO.
}

//const int -> declara uma variavel apenas uma vez e a partir daquele momento ela se torna fixa.
//int -> por sua vez quando utilizar somente o "int" é declarada uma variavel inteira que a qualquer momento do código pode ser alterada.

 

PROJETO 2

 Em seguida, vamos aprimorar nosso projeto utilizando um botão para ligar e desligar o LED. Com essa nova funcionalidade, você poderá pressionar o botão para alternar o estado do LED, ligando-o ou desligando-o conforme sua preferência. Essa interação simples adicionará um controle manual ao projeto e permitirá que você experimente diferentes estados do LED. 

//                                VIDA DE SILICIO
//                                    KIT ESP32
//                                      AULA 2 
//                            PROGRAMA 2 : CONTROLE DO LED

const int PINO_LED = 15;   // Pino D15 conectado ao LED
const int PINO_BOTAO = 2;  // Pino D2 conectado ao botão
bool estadoAnteriorBotao = HIGH; // Variável para armazenar o estado anterior do botão
bool estadoLed = false;    // Variável para armazenar o estado do LED

void setup() {
  pinMode(PINO_LED, OUTPUT);     // Define o PINO do LED como saída
  pinMode(PINO_BOTAO, INPUT_PULLUP); // Define o PINO do botão como entrada com resistor de pull-up interno
}

void loop() {
  int botaoPressionado = digitalRead(PINO_BOTAO); // Lê o estado do botão

  // Verifica se o botão foi pressionado (LOW é pressionado devido ao resistor de pull-up)
  if (botaoPressionado == LOW && estadoAnteriorBotao == HIGH) {
    estadoLed = !estadoLed;// Inverte o estado do LED
    digitalWrite(PINO_LED, estadoLed); // Liga ou desliga o LED conforme o estado atual
  }

  estadoAnteriorBotao = botaoPressionado; // Atualiza o estado anterior do botão
}

//bool -> abreviação de "boolean" que refere-se ao estado da variavel em questão seja alto/baixo ou verdadeiro/falso.
//if/else -> "IF" refere-se a uma condição "SE" tal ação acontecer faça isso. Por sua vez "ELSE" realizará no caso de "SE NÃO" acontecer a ação esperada faça aquilo.

ENTENDENDO A FUNDO

ARQUITETURA

Os LEDs são componentes eletrônicos que possuem polaridade, o que significa que devem ser conectados de forma correta para funcionarem adequadamente.
Entender sua polaridade é crucial para utilizá-los eficazmente em projetos eletrônicos.
Existem várias maneiras de identificar as conexões positivas e negativas de um LED:
1. Chanfros (Corte): Muitos LEDs possuem um pequeno chanfro ou corte em sua extremidade, indicando o lado negativo (-). Esse detalhe físico é uma dica visual importante para determinar a polaridade do LED.
2. Diferença entre os Pinos: Em alguns LEDs, a diferença entre os pinos é uma pista para identificar a polaridade. Normalmente, o pino maior representa o lado positivo (+), enquanto o pino menor representa o lado negativo (-). Esta é outra maneira de
garantir a conexão correta.

Além disso, entender a eletrônica interna de um LED pode ser útil. Um LED é um diodo semicondutor que emite luz quando uma corrente elétrica flui através dele. A emissão de luz ocorre quando elétrons se recombinam com lacunas na estrutura do
material semicondutor do LED. Isso libera energia na forma de fótons de luz visível. Ao conectar um LED corretamente, permitindo que a corrente flua na direção correta (do ânodo para o cátodo), ele emitirá luz de forma eficiente. Portanto, prestar atenção à polaridade é fundamental ao usar LEDs em projetos para garantir seu funcionamento adequado e evitar danos aos componentes.
A compreensão desses aspectos mais profundos sobre LEDs pode ser valiosa ao projetar circuitos mais avançados e ao solucionar problemas em eletrônica.

DIFERENÇA ENTRE SENSOR E ATUADOR

No caso deste tutorial, utilizamos o LED como ATUADOR e o botão como SENSOR. Mas você sabe o que isso significa? Por isso, é essencial explicar a diferença entre duas categorias fundamentais: sensores e atuadores. Esses elementos desempenham papéis distintos nos sistemas, e compreender suas funções é crucial para avançarmos em nosso aprendizado.
Sensor: Um sensor é um dispositivo que atua como um “sentido” para o sistema, captando informações do ambiente físico ao seu redor. Ele coleta dados como temperatura, luz, pressão ou movimento e converte essas informações em sinais elétricos ou digitais para que o sistema possa processá-las e tomar decisões com base nesses dados.
Atuador: Por outro lado, um atuador age como um “músculo” do sistema, respondendo aos sinais ou comandos recebidos para realizar ações físicas. Ele recebe os sinais elétricos ou digitais do sistema e converte-os em movimento mecânico, força, ou alguma outra forma de energia para executar uma tarefa específica.

Conclusão

E assim chegamos ao final de mais uma aula, onde aprendemos a controlar um LED para que ele pisque em um intervalo de tempo específico. Além disso, aprimoramos nosso projeto adicionando um botão para ligar e desligar o LED, proporcionando uma experiência interativa. Continuem explorando e praticando, pois a cada aula, novas descobertas aguardam por vocês.

Convidamos você a participar ativamente desta comunidade. Deixe seu like, inscreva-se no canal e compartilhe suas dúvidas, conquistas e ideias nos comentários. Sua interação é o que dá vida a este canal. Estamos aqui para aprender juntos e moldar o futuro da tecnologia DIY e IoT. Até a próxima aula!