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Balança Eletrônica Didática (Balança IoT) (ART3923)

Esta montagem é o primeiro passo de um projeto ainda maior de uma balança eletrônica IoT. Trataremos neste artigo uma montagem simples onde analisamos a parte analógica, que é bem simples, sem entrarmos ainda na parte de tratamento de dados e o envio das informações para uma central ou outro aparelho. Esta montagem pode ser aplicada no aprendizado de como funciona uma balança eletrônica e, a partir dela, adicionar melhorias ao sistema até se tornar uma balança de uso comercial ou científico.

 

Importante: este projeto, enquanto balança e DA FORMA QUE SE APRESENTA, não possui validade metrológica. Ou seja, este projeto, da forma que se apresenta, não pode ser usado comercialmente como uma balança e também não pode ser submetido à avaliação metrológica no INMETRO. Se forem feitas as implementações e ajustes necessários em software e hardware (eletrônica e mecânica), é possível construir uma balança IoT real com base nos conceitos aqui apresentados.

 

O objetivo deste projeto é montar uma balança o mais fácil e intuitiva possível, de modo a ser possível se destacar suas funcionalidades atreladas a IoT.

 

Funcionamento

Como podemos ver na figura 1, temos o circuito e o diagrama da montagem.

Quando colocamos um peso ou fazemos pressão sobre o sensor de força resistiva RM1, a resistência entre os terminais chega na casa de alguns kohms. Quando não temos pressão nenhuma ou nenhum peso sobre o sensor de força resistiva RM1, a resistência entre os terminais chega a casa dos Mohms (Megaohms).

 

 

Montagem em protoboard.
Montagem em protoboard.

 

 

Diagrama Elétrico
Diagrama Elétrico

 

 

 

O resistor R2 possibilita trabalhar com o sensor de forma a ler seus valores nas condições sem carga, em carga e em descarga.

 

Utilizamos o multímetro para analisarmos o funcionamento do circuito, em outras palavras, a tensão elétrica presente no ponto de medição, que durante a carga e descarga do sensor resistivo de força. O leitor poderá adicionar LEDs ao sistema no lugar do multímetro.

 

Nota da redação: sugerimos também utilizar nosso ART101 (Bargraph com o 4093) de modo a se obter uma “balança digital simplificada” com 4 pontos de escala, ampliáveis para 8. Uma montagem didática muito interessante.

 

Aos leitores que desejam ir mais além e transformar esta montagem em uma balança que envia os dados coletados para a internet, recomendo que acesse este link e veja como aplicar o NodeMCU (placa de desenvolvimento com um ESP8266-12E).

http://pedrobertoleti.com.br/index.php/2017/11/20/balanca-iot-uma-aplicacao-iot-real-no-cotidiano-e-mundo-agro/ 

 

 

A Montagem

A montagem é bem simples, foi aplicada num protoboard de 440 pinos. Logo abaixo temos uma foto da montagem e um vídeo de seu funcionamento. O material utilizado é muito fácil de se encontrar e se encontra na lista abaixo.

 

 

A montagem pronta.
A montagem pronta.

 

 

 

O Sensor em funcionamento
O Sensor em funcionamento

 

 

 

1 Fonte 5V/1A USB (aqui, um simples carregador de celular com conexão micro-USB se encaixa bem)

1 sensor de força resistivo 0,5" 

1 resistor de 1k/0.25W

1 protoboard de 440 pontos

Jumpers macho-macho e macho-fêmea

 

 

Conclusão

Com este simples circuito, fez-se o ensaio do sensor resistivo de força, verificando assim sua variação de resistência de forma inversamente proporcional a variação de carga / força sobre o mesmo. Ainda, utilizando esta topologia de circuito utilizada neste ensaio, é possível verificar (de forma muito similar) o funcionamento de quaisquer sensores analógicos que apresentem como grandeza variável a resistência entre seus terminais (como um LDR, por exemplo).

 

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