Interruptor Paralelo no Controle de Lâmpada com Arduino e Relé

O Controle de Lâmpadas via Relé e Interruptor Paralelo é um procedimento pouco compreendido, mas de extrema importância para quem deseja realizar a automação de sua residência para controlar as lâmpadas através de um aplicativo sem perder o uso do interruptor e manter as duas possibilidades.

É normal nos depararmos com diversos problemas durante o desenvolvimento de projetos por não entendermos a mecânica de funcionamento de alguns produtos e não conhecermos outros componentes tão fundamentais para o sucesso do nosso projeto.

Um exemplo clássico que confunde muito a cabeça de hobistas que estão iniciando é a instalação de relés para controle de lâmpadas, uma vez que para mantermos o controle em paralelo com o interruptor é necessário trabalharmos com um modelo específico de Interruptor.

 

Se eu incluir um relé na lâmpada, como fica o interruptor?

Esta é a questão principal deste artigo, se incluirmos um relé para o controle de uma lâmpada, infelizmente o nosso interruptor tradicionalmente utilizado em instalações elétricas residências se torna obsoleto, pois conseguirá conciliar o seu trabalho com o trabalho do módulo relé, por isto, é que utilizamos um Interruptor Paralelo para isto.

 

Interruptor Paralelo

Os interruptores são dispositivos amplamente utilizados para o controle de liga e desliga de diversos equipamentos e dispositivos e uma das suas aplicações mais tradicionais está nas instalações residências, onde o mesmo controla as lâmpadas e demais equipamentos associados aos mesmos.

Na nossa casa estamos acostumados a encontrar as tradicionais tomadas unipolares, utilizada para controlar um ponto de luz de um único local, porém existe outro tipo de interruptor utilizado para controlar o ponto de luz de dois lugares diferentes e este é um interruptor paralelo.

 

O que é um Interruptor Paralelo?

O interruptor paralelo é um interruptor de três vias também conhecido como Three-Way ou Interruptor hotel que possibilita controlar uma lâmpada de dois locais diferentes, no início e fim de uma escadaria ou corredor, por exemplo, ou como vemos em hotéis com um interruptor na entrada no quarto e outro ao lado da cama.

 

Qual a diferença de um interruptor paralelo para um simples?

A diferença destes dois modelos é bem fácil de compreender e visualizar, os interruptores simples que utilizamos possuem em sua estrutura terminais para instalação de dois fios enquanto que o paralelo possui terminal para a instalação de três fios.

 

O sistema de funcionamento de dois interruptores paralelos é extremamente simples, o que inviabiliza a execução ou substituição destes terminais é a instalação elétrica, que precisa ser pensada e esquematizada antes mesmo de iniciar o projeto, abaixo podemos observar esta ligação.

Como podemos ver, a ligação do terminal da esquerda está conectado ao seu respectivo e a ligação do terminal da direita também está conectado com o seu respectivo, ficando o terminal central de cada interruptor com uma função específica.

Entendendo o sistema de ligação dos interruptores, o próximo passo é entender um pouco melhor como funciona o sistema de acionamento dos interruptores e quando é que as luzes estão ligadas ou desligadas.

Quando ambos os interruptores estiverem em uma mesma posição, seja ambos para baixo ou ambos para cima, a nossa lâmpada será ligada, porém quando os interruptores estiverem em posições diferentes, a lâmpada será desligada, fazendo com que ambos os interruptores controlem a luz de forma independente, veja:

Para quem trabalha com eletrônica e conhece um pouco mais sobre as simbologias e ligações com relés deve ter notado a semelhança que temos no último esquema de ligação com este componente.

 

É possível trocar um Interruptor Paralelo por um Relé?

Sim, assim como é fácil observarmos a relação entre os esquemas de ligação do relé com o interruptor paralelo, também é visível a semelhança física entre os terminais do interruptor e das saídas de um módulo relé, por exemplo.

 

Controle de Lâmpada via Relé e Interruptor Paralelo

O controle de lâmpadas que integra um interruptor paralelo e um relé é a melhor opção para quem quer automatizar a sua casa sem se tornar preso a algum equipamento eletrônico ou controle específico para acionamento.

Assim como mencionado na pergunta anterior, o esquema de ligação dos componentes é semelhante ao já utilizado anteriormente para os dois interruptores, veja:

Com este esquema de ligação poderemos controlar tanto via Arduino quanto via interruptor residencial o acionar das lâmpadas e o controle da luz de forma fácil e simultânea, sem tirar a independência de nenhum dos dois dispositivos.

 

 Produtos Utilizados no Teste

– Placa Uno R3 Arduino + Cabo USB;

– Módulo Bluetooth HC-05 Arduino – Master/Slave;

– Módulo Relé 5V 10A 1 Canal – JQC3FF;

– Jumpers;

– Interruptor Paralelo

– Soquete para Lâmpada

– Lâmpada

 

Esquema de Ligação para Controle de Lâmpada

O esquema de ligação do Controle de Lâmpada via Interruptor Paralelo e Relé é um projeto de simples conexão, mas que precisa de muito cuidado, por se tratar de um projeto que faz uso de redes de alta tensão.

Como já mencionado, a maior dificuldade realmente é a instalação elétrica via canaletas ou tubulação, principalmente se o procedimento for de substituição de interruptor simples, uma vez que a inclusão do relé em redes com interruptor paralelo não seria tão complexa.

Após montado, este esquema de ligação em bancada para testes, ficou distribuído da seguinte maneira:

Como podemos ver, neste passo, incluímos ao projeto, um Módulo Bluetoth para controle de acionamento do relé sem fio e realizamos as devidas ligações para o êxito do projeto com Arduino.

 

Código de Funcionamento

O código de funcionamento é extremamente simples, conta com poucas linhas e é de fácil compreensão, como podemos ver abaixo:
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Como já comentado anteriormente, para a execução deste projeto e para o acionamento do Módulo Relé, iremos utilizar um Módulo Bluetooth HC-05, elemento o qual possibilita a conexão direta com o celular e controla o relé via aplicativo.

Para a execução do projeto e comunicação entre o smartphone e o Arduino, utilizamos o Arduino bluetooth controller, um aplicativo que possui diversas possibilidades de uso, desde uma espécie de monitor serial para comunicação até controles para modelos de carrinhos, por exemplo.

Link Aplicativo: Arduino bluetooth controller

Porém o que impulsionou a escolha por este aplicativo é uma função específica e simples que disponibiliza apenas um botão ON/OFF para controle de envio de dados e possibilita a fácil distinção do caractere desejado.

Para entendermos um pouco mais o sistema de funcionamento do aplicativo, separei alguns prints com o passo a passo para conexão e configuração. Assim que abrirmos o aplicativo, teremos a disposição todos os equipamentos bluetooth já pareados e os disponível para parear, como vemos abaixo:

Lembrando que diferente da maioria dos aplicativos, este permite parear diretamente através do seu sistema. Após selecionar o dispositivo utilizado ele abrirá uma janela com as funções disponíveis e selecionaremos então a segunda opção, Switch mode.

Depois que tiver selecionado o modo de trabalho do aplicativo, chegou a hora de configurar o caractere que será enviado ao Arduino sempre que tocar na tela do celular e enviar sinal ao microcontrolador. Para isto, basta apertar na engrenagem localizada no canto superior direito e digitar no campo de texto ao lado de cada símbolo o caractere identificado no código.

 

Conclusão

O projeto de controle de Lâmpada com interruptor paralelo é utilizado em diversas instalações, porém conhecido mais profissionais da área e não por hobbistas que sofrem na instalação de seus projetos via relé, por exemplo, uma vez que fica totalmente dependente do dispositivo eletrônica e não possui meios mecânicos de acionamento.

Não existem segredos para o desenvolvimento deste projeto, mas é sempre bom lembrar que é necessário ter cuidado redobrado por estarmos trabalhando com redes elétricas de alta tensão que podem causar danos físicos ou causar danos patrimoniais quando mal manuseada.

Uma desvantagem deste projeto é que o mesmo não possui verificador de tensão, ou seja, não tem como dar um retorno ao dispositivo se a luz está ligada ou desligada, sem o feedback fica complicado o controle externo, por exemplo, e é um item que vale ser trabalhado para melhorar a eficiência do nosso projeto.

Não se esqueça de deixar o seu comentário dizendo o que achou do projeto e compartilhando duas experiências e dicas para quem deseja desenvolver também, este projeto.