COMO INTEGRAR O SENSOR MAGNÉTICO DE PROXIMIDADE MC-38 COM ARDUINO UNO

 

 

Sensores magnéticos são dispositivos com uma gama de aplicações muito grande na indústria eletroeletrônica. Basicamente, este tipo de sensor gera um chaveamento eletrônico mediante a presença de um campo magnético externo, próximo e dentro da área sensível do componente.

Existem diversos tipos de sensores magnéticos no mercado, um dos mais conhecidos é o sensor magnético de proximidade MC-38, do qual trataremos neste artigo. Será abordado as principais características do sensor e como elaborar projetos integrando o Arduino e o MC-38.

 

Sensor magnético de proximidade MC-38

O sensor magnético de proximidade MC-38 possui duas partes: a primeira é composta por um interruptor conhecido como reed switch e a segunda parte por um ímã. Ambas as partes do sensor são envoltas por um invólucro de plástico.  O sensor é perfeito para aplicações em projetos que exijam controle sem contato, como por exemplo, ele pode ser implementado facilmente em uma porta, janela ou gaveta para detectar quando houver algum tipo de violação.

A depender da aplicação, o reed switch pode ser do tipo normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF), sendo o mais comum o do tipo normalmente aberto.

A figura a seguir ilustra o sensor magnético de proximidade MC-38 composto das suas duas partes (reed switch e ímã).

 

 

Reed switch normalmente aberto (NA) x normalmente fechado (NF)

Como dito anteriormente existem dois tipos de reed switch, o do tipo normalmente aberto (NA) e do tipo normalmente fechado (NF). O reed switch do tipo normalmente aberto como o próprio nome já diz, possui os seus contatos abertos, o que significa que quando aproximamos o ímã do reed switch os contatos irão se fechar passando para normalmente fechado.

Já o reed switch do tipo normalmente fechado tem o funcionamento oposto em relação ao normalmente aberto. Os seus contatos são normalmente fechados, o que significa que quando aproximamos o ímã do reed switch os contatos irão se abrir passando para normalmente aberto.

A figura a seguir exemplifica o funcionamento do sensor magnético composto por um reed switch normalmente aberto, e o outro um reed switch normalmente fechado:

 

 

Quem inventou o reed switch?

Como muitas outras grandes invenções, o reed switch nasceu nos Laboratórios Bell, inventado por Walter B. Ellwood em meados da década de 1930. Seu pedido de patente para um interruptor eletromagnético foi arquivado em 27 de junho de 1940 e foi oficialmente concedido em 2 de dezembro de 1941.

 

Visão geral do reed switch

Um interruptor reed switch típico contém um par de palhetas de metal feitas de material ferromagnético (algo que é facilmente magnetizado, mas perde o magnetismo quando sai de um campo magnético). As superfícies dos contatos do reed switch são revestidas com metais resistentes, como ródio, rutênio, paládio ou irídio, proporcionando ao sensor uma vida útil mais longa.

As palhetas são hermeticamente fechadas dentro de um envelope de vidro tubular para mantê-las livres de poeira e sujeira.

 

Reed switch

 

Especificações principais do sensor magnético de proximidade MC-38 (NA)

- Material:  ABS

- Tensão de operação (máxima):   200VDC

- Corrente de operação (máxima):   100mA

- Estado (quando ativado):   NF (normalmente fechado)

 -Comprimento do cabo:   30,5 cm ± 12 mm

- Dimensões:   28 x 9 x 15 mm

- Peso:   7g

-Distância operacional:   mais de 15mm, menos de 25mm

 

Aplicações do sensor

As principais aplicações do sensor magnético MC-38 são em sistemas de alarmes industriais e residenciais, tendo como principal característica o disparo de centrais de alarme em caso de invasão através de portas, janelas, portões, entre outros.

 

Como utilizar o sensor magnético de proximidade MC-38 com o Arduino

Dispondo de um Arduino e um sensor magnético de proximidade MC-38 podemos realizar diversos projetos eletroeletrônicos interessantes. Para a área de segurança eletrônica por exemplo, podemos utilizá-los para obter uma resposta quando uma porta, janela ou gaveta for aberta.

 

 

A seguir, iremos demonstrar através da elaboração de um circuito como realizar a integração entre o Arduino e o sensor magnético de forma prática. O objetivo do circuito será emitir um sinal sonoro no momento em que uma determinada porta for aberta.

Para este projeto utilizaremos o sensor magnético MC-38 NA (normalmente aberto) mais comumente encontrado no mercado.

 

Materiais para montagem

 

Passos para a montagem do circuito

A montagem do circuito deve ser feita conforme imagem a seguir. Observe atentamente os pinos ao qual conectamos o sensor magnético e o buzzer ao Arduino Uno.

 

 - Conectar um dos fios do sensor no pino digital 2 do Arduino.

 - Conectar o outro fio do sensor no GND do Arduino.

 - Conectar o negativo do buzzer ao GND do Arduino.

 - Conectar o positivo do buzzer ao resistor de 100 ohms.

 - E por fim conectar o resistor de 100 ohms ao pino digital 5 do Arduino.

 

 

Note que ao conectar o positivo do buzzer ao pino 5 do Arduino é necessário adicionar um resistor de 100 Ohms.

 

Programação do Arduino

Inicialmente abra a IDE do Arduino para iniciar a programação. Em seguida digite o respectivo código conforme a imagem a seguir:

 

 

Após digitar o código, basta fazer o upload do código no Arduino.

O processo para fazer o upload do código no Arduino é bem simples:

 - Conecte seu Arduino usando o cabo USB.

 - Vá em Ferramentas ? Placa ? Arduino Uno para selecionar sua placa no menu Arduino.

 - Em seguida escolha a porta serial correta para sua placa vá em ferramentas ? Porta serial ? COMx (Escolha a porta serial ao qual o seu Arduino estiver conectado).

 - Por fim, basta clicar no botão Carregar. 

 

 Se não houver nenhum erro de digitação ou configuração, o código será gravado no Arduino. Caso contrário verifique se o código foi digitado corretamente e se as configurações estão corretas.

Após o código ser carregado com sucesso no Arduino, basta afastar o ímã do sensor (distância maior que 25 mm) e o buzzer irá emitir um sinal sonoro constante. Ao passo que ao aproximar o ímã do sensor (distância menor do que 25mm) o buzzer irá parar de emitir o sinal sonoro. O estado da chave (NA, ou NF) poderá ser acompanhada através do monitor serial do Arduino.

 

Explicação do código

Inicialmente são declaradas duas variáveis (SENSOR_PIN e BUZZER_PIN) que definem os pinos do Arduino aos quais o sensor magnético MC-38 e o buzzer estão conectados.

 

 

No void setup (), iniciamos e configuramos a comunicação serial a uma taxa de 9600 (baude rate). Em seguida o pino do sensor magnético (SENSOR_PIN) é definido como uma entrada na configuração pull-up. Já o pino do buzzer (BUZZER_PIN) é definido como saída.

 

 

No void loop (), quando o sensor magnético for ativado (proximidade==LOW) a mensagem “switch closed” é exibida no monitor serial e o Buzzer não emite sinal sonoro (indicando que a porta está fechada), quando o sensor magnético for desativado (proximidade==HIGH) a mensagem “switch opened” é exibida no monitor serial e o Buzzer passa a emitir um sinal sonoro (indicando que a porta foi aberta).