Pastilha Peltier TEC1-12706 com Arduino

Neste tutorial, vamos desenvolver uma aplicação envolvendo o controle de temperatura utilizando uma Pastilha Termoelétrica Peltier TEC1-12706.

Em nossos tutoriais, já apresentamos soluções que podem ser utilizadas quando queremos medir a temperatura em algum determinado ambiente ou de alguma substância. Desta vez, iremos apresentar para você um dispositivo capaz de esquentar ou resfriar alguma coisa, de forma que você possa usar em projetos variados.

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A pastilha peltier

As Pastilhas Peltier são elementos que funcionam segundo o princípio do Efeito Peltier. Esse efeito, também chamado de efeito termoelétrico, descreve a conversão da tensão elétrica entre os terminais de um dispositivo condutor ou semicondutor, em diferença de temperatura na sua junção. Dito de outra forma, quando passamos uma corrente elétrica por este componente, geramos um gradiente de temperatura que vai de um lado da placa para o outro.

Nos módulos constituídos por junções semicondutoras, como os da figura abaixo, o efeito da tensão faz com que haja um fluxo de cargas pelos semicondutores Tipo P e Tipo N, ligados em série. No semicondutor do Tipo N, próximo ao terminal negativo há absorção de calor, esquentando, e próximo ao terminal positivo há perda de calor, esfriando. No semicondutor Tipo P acontece o efeito complementar, com absorção de calor no terminal positivo e perda de calor no terminal negativo.

Devido a essas características, arranjando corretamente os semicondutores em pares, é possível ampliar o efeito de aquecimento e resfriamento. A corrente pelos terminais dos semicondutores Tipo N e Tipo P gera uma diferença de temperatura entre as superfícies, de forma que uma é aquecida e a outra resfriada.

 

A eficiência desse tipo de resfriamento não pode ser comparada aos sistemas de resfriamento convencionais, com compressores e fluidos refrigerantes, mas a ausência de partes móveis e a ausência de elementos mecânicos torna a simplicidade desse dispositivo muito atrativa para alguns tipos de equipamento.

Essa pastilha é empregada em resfriamento de bebedouros eletrônicos, coolers para processadores de computador, coolers para resfriar bebidas, entre outros.

 

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Mãos à obra – “Acionando a Pastilha Peltier TEC1-12706”

Componentes necessários

Para reproduzir este projeto, você irá precisar dos seguintes componentes:

• 1 x Arduino UNO Rev 3
• 1 x Módulo relé
• 1 x Pastilha Termoelétrica Peltier TEC1-12706
• 1 x Fonte Bivolt 12V 2A
• 1 x Adaptador P4/KRE Fêmea
• 1 x Led verde difuso
• 1 x Led vermelho difuso

Montando o projeto

O nosso projeto será montado em duas partes. A primeira delas irá conter o sistema de acionamento do relé utilizado para acionarmos a nossa Pastilha Peltier.

A segunda parte consiste na montagem do circuito necessário para alimentar a placa Peltier.

Programando

String comando;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
}

void loop() {
  if (Serial.available()>0) {
    comando = Serial.read();
    switch (comando) {
      case 'a': digitalWrite(7, LOW);
                digitalWrite(9, LOW);
                digitalWrite(12, HIGH);
                break;
      case 'b': digitalWrite(7, HIGH);
                digitalWrite(9, HIGH);
                digitalWrite(12, LOW);
                break;
    }
  }
}

Colocando para funcionar

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Entendendo a fundo

Software

– Declarando a variável global

Inicialmente, nós vamos declarar uma variável do tipo String e que será responsável por receber os comandos enviados através da porta serial para ligar ou desligar a nossa Pastilha Peltier.

String comando;

– Definindo as configurações iniciais

Em seguida, vamos definir as configurações do Arduino. Dentro da função setup() nós inicializamos a comunicação serial através da sentença Serial.begin(). Também definimos o modo de operação dos pinos 7, 9 e 12 para que estes trabalhem como saídas digitais através da função pinMode().

Além disso, utilizamos também a função digitalWrite() para ligar o led vermelho (pino 9) e garantir que o led verde esteja apagado (pino 12).

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  digitalWrite(9,HIGH);
  digitalWrite(12,LOW);
}

– Acionando o relé de controle da Pastilha Peltier

Dentro da função loop() vamos criar o acionamento da placa Peltier. Inicialmente, utilizamos a sentença Serial.available() para detectar a existência de algum caractere enviado através da porta serial para o nosso Arduino. Caso exista um valor na porta serial, a variável comando armazena o seu valor, e é realizado um teste para que seja verificado se é a letra a ou a letra b. Se for a letra a, a porta de saída digital do pino 7 é colocada em nível baixo para ligar o relé (lembre-se que os relés existentes no módulo em questão são acionados com nível baixo). Também ligamos o led verde para sinalizar que a Pastilha Peltier está acionada.

No segundo caso, o relé é desligado, colocando o pino 7 em nível alto, e o led vermelho é acionado.

void loop() {
  if (Serial.available()>0) {
    comando = Serial.read();
    switch (comando) {
      case 'a': digitalWrite(7, LOW);
                digitalWrite(9, LOW);
                digitalWrite(12, HIGH);
                break;
      case 'b': digitalWrite(7, HIGH);
                digitalWrite(9, HIGH);
                digitalWrite(12, LOW);
                break;
    }
  }
}

 

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Considerações finais

Neste tutorial, demonstramos como acionar a sua Pastilha Peltier TEC1-12706 utilizando um módulo relé de 4 canais. Esperamos que você continue nos acompanhando e sinta-se à vontade para nos dar sugestões, críticas ou elogios. Lembre-se de deixar suas dúvidas nos comentários abaixo.