Se você já pesquisou os preços de sistemas de segurança e outros dispositivos eletrônicos especializados, provavelmente percebeu que eles não são exatamente acessíveis. Mas sabia que é possível construir grande parte desses dispositivos com algumas ferramentas básicas, componentes eletrônicos, um microcontrolador e um conhecimento mínimo de programação?
MAKEUSEOVÍDEO DO DIA
Reunimos uma lista de ideias simples e inovadoras, projetos de hardware ideais para estudantes de engenharia ou qualquer pessoa que goste de experimentar com eletrônica.
1. Disjuntor Controlado por Senha
Se já se questionou se seria possível controlar o fluxo de energia elétrica usando uma senha, este projeto vai despertar o seu interesse. Com um microcontrolador 8051 (Intel MCS-51), você pode adaptar qualquer circuito de modo que o botão de ligar/desligar seja substituído por uma senha inserida num teclado 4×4. Neste exemplo, um módulo de relé de quatro canais é utilizado para ativar e desativar a alimentação de alta tensão de quatro lâmpadas.
O conceito apresentado neste projeto pode ser uma excelente ferramenta de segurança para profissionais que realizam trabalhos elétricos, como técnicos que fazem manutenção em linhas de energia em subestações; o trabalhador teria de introduzir uma senha para cada linha para ativar ou desativar a alimentação, tornando o processo significativamente mais seguro.
2. Rastreamento Solar Automático
Outro projeto de hardware perfeito para estudantes de engenharia é este rastreador solar automático. Os painéis solares recebem exposição máxima à luz solar durante algumas horas do dia. Você pode construir o seu próprio sistema de rastreamento que segue a trajetória do sol desde a manhã até ao fim do dia, garantindo que o seu painel receba a maior quantidade possível de radiação solar durante todo o dia. Este projeto engenhoso utiliza uma placa microcontroladora Arduino Uno, um servo motor e alguns resistores dependentes da luz.
3. Controlador Automático de Luz Ambiente
A capacidade de acender ou apagar luzes sem precisar sequer pensar no interruptor é bastante futurista. Usando um microcontrolador Arduino, um módulo relé de 5V e sensores ultrassónicos, você pode acender automaticamente uma luz quando alguém entra na sala. O sistema monitoriza o número de pessoas presentes na divisão, portanto, se todos saírem, a luz é desligada.
Além de ser um projeto divertido para testar as suas habilidades, é uma solução prática para pessoas que frequentemente se esquecem de desligar as luzes antes de irem dormir, para depois se surpreenderem com contas de luz elevadas. Se estiver preocupado com a forma como as lâmpadas inteligentes podem colocar em risco a sua rede doméstica, esta ideia de projeto eletrónico DIY é uma excelente alternativa.
4. Sistema de Fechadura Sem Fios com OTP
Usar a mesma palavra-passe para as suas fechaduras digitais não é a forma mais segura de manter os intrusos afastados, pois eles só precisam de a obter uma vez. No entanto, os sistemas OTP (senhas de uso único) oferecem uma solução de segurança inteligente, que descarta todas as senhas após a sua utilização.
Para criar este projeto, você precisará de um microcontrolador Arduino Uno, módulo Bluetooth HC-05, um servo motor e uma placa de circuito Veroboard. O resto dos componentes são partes típicas de circuitos, com as quais você já deverá estar familiarizado em outros projetos de eletrónica.
Para que este projeto eletrónico funcione de forma confiável no seu telefone, será necessário programar o microcontrolador e criar uma aplicação Android simples usando o MIT App Inventor. Sempre que precisar de abrir uma porta protegida, será solicitada uma senha, que será enviada instantaneamente para o seu telefone.
5. Automação Residencial Baseada em PC
Se você passa muito tempo ao computador, provavelmente já desejou poder automatizar algumas tarefas domésticas com alguns simples cliques do rato. Com um microcontrolador 8051, circuitos integrados de relé, placa de circuito impresso, um LCD e o IDE Keil μVision, pode automatizar a maioria dos aparelhos elétricos à sua volta.
O sistema pode ser configurado para que possa monitorar o estado de cada componente ligado a partir da sua área de trabalho. Esta configuração irá poupar muito tempo, pois pode controlar ventoinhas, luzes, câmeras de segurança e outras instalações sem ter de sair da sua secretária.
6. Controlo de Acesso à Porta Baseado em RFID
Proteger a sua casa é provavelmente uma das suas maiores preocupações sempre que precisa de sair de casa pela manhã, para resolver algum assunto ou quando vai de férias. Para proteger as suas portas, pode utilizar um microcontrolador 8051 ligado a um sistema de gestão de acesso RFID.
Uma das características mais interessantes deste protocolo é que você pode conceder ou negar permissões de acesso em qualquer lugar. É mais um excelente projeto eletrónico para estudantes de engenharia, pois esta tecnologia é utilizada em muitas aplicações da vida real. Pode até sugerir algumas soluções para o problema de como os RFID podem ser pirateados.
7. Projeto Avançado de Acesso à Porta com RFID
Crédito da imagem: The Backbenchers Diy/YouTube
Um dos sistemas de acesso mais seguros que pode instalar nas suas portas é o RFID, que usa radiofrequências de curto alcance para identificar um cartão ou etiqueta. Para construir este projeto, você precisará de etiquetas RFID, um leitor, um recetor-transmissor, um microcontrolador Arduino e algumas antenas. Após a conclusão, o mecanismo permitirá que você acesse a sua casa ou divisão digitalizando as credenciais RFID de um cartão ou etiqueta para encontrar uma correspondência.
Ao contrário de um sistema de código de barras, não precisa de retirar o cartão quando se aproxima da porta de acesso, pois o RFID funciona automaticamente para lhe poupar tempo. Se quiser experimentar, pode encontrar o tutorial completo do projeto RFID no YouTube.
8. Carregador Solar para Telemóvel
Carregar o telemóvel é provavelmente uma das rotinas mais inconvenientes, mas necessárias, do seu dia. Um carregador solar para telemóvel pode mudar esta situação, pois pode livrá-lo do incómodo de competir por tomadas e cabos. Este projeto utiliza um mini painel solar de 6V, um circuito elevador e um carregador de telefone comum.
Depois de tudo estar configurado, é necessário colocar o painel de forma a que fique exposto à luz solar. A vantagem de ter um sistema tão pequeno é que pode transportá-lo sempre consigo. Por exemplo, se um edifício bloquear o sol, pode contorná-lo e continuar a carregar. Este é outro excelente projeto eletrónico para estudantes, especialmente quando os pontos de carregamento são muito procurados em escolas e universidades.
9. Sistema de Segurança Baseado em Impressão Digital
Controlar os seus pertences, quer seja a sua casa, os seus equipamentos ou outros objetos, é uma das formas mais fáceis de ficar descansado, independentemente de onde esteja. Um sistema de segurança baseado em impressões digitais pode ser exatamente aquilo de que necessita se não quiser ter de se preocupar muito com a segurança das suas coisas.
Para proteger portas e outras entradas importantes, este projeto utiliza um circuito de microcontrolador Arduino emparelhado com um ecrã LCD, um sensor de impressão digital e alguns motores. A parte mais interessante é que a porta só se abrirá se a impressão digital digitalizada corresponder a alguma das impressões armazenadas. Com suporte multiutilizador, pode até adicionar mais impressões digitais para os seus entes queridos.
10. Braço Robótico
Se já pensou em construir um braço robótico para usar em casa ou como teste de criatividade, este projeto é para si. O projeto utiliza um microcontrolador Arduino e alguns componentes de plástico impressos em 3D para construir o braço. Também precisará de uma aplicação Android personalizada que funcionará como interface com o microcontrolador.
Ao concluir o projeto, será capaz de controlar as articulações e a garra do braço robótico para alcançar vários itens na sua divisão. O braço robótico pode ser programado para entregar determinadas coisas, como bebidas.
Pode transformar os seus passos em corrente elétrica capaz de acender uma lâmpada ou carregar uma pequena bateria. Usando um microcontrolador ligado a um circuito piezoelétrico e um díodo, pode pisar repetidamente na configuração para criar energia elétrica. Este projeto pode ser combinado com uma passadeira doméstica para monitorizar a intensidade do seu treino através da intensidade luminosa do díodo.
Se tiver os componentes e as ferramentas necessárias, que são de baixo custo no eBay, poderá concluir quase todos estes projetos de eletrónica em menos de 24 horas. Lembre-se de que cada projeto em que trabalha melhora o seu pensamento crítico, as suas capacidades de programação e as suas habilidades práticas, tornando estes projetos de hardware ideais para estudantes de engenharia.