Início / Projetos Arduino / Projetos Squids / Básico / Projeto 97 - Criando leds rítmicos com sensor de som e Arduino

---

Projeto 97 - Criando leds rítmicos com sensor de som e Arduino

Angelo Luis Ferreira | 27/08/2021 Acessos: 7.989

Objetivo

O objetivo deste projeto é criar um circuito para fazer piscar vários leds de acordo com o ritmo de uma música. Para isso, vamos utilizar um módulo sensor de som capaz de captar ruídos e transformá-los em sinais. O Arduino ao receber esses sinais, irá acionar os leds criando um efeito rítmico. No projeto utilizamos o módulo KY-038, mas o resultado deverá ser semelhante para qualquer outro tipo de módulo sensor de som.

Obs: Nesse projeto também será utilizado o Plotter Serial do Arduino para exibir as variações dos sinais analógicos captados pelo módulo sensor de som. O Ploter Serial é um recurso nativo do IDE do Arduino para mostrar graficamente informações variadas como evolução do estado de portas analógicas e digitais, dados de sensores, dados de atuadores e gráficos de temperatura, entre outras.

Definições

Módulo sensor de som: Módulo eletrônico composto principalmente por um chip comparador de tensão, um potenciômetro (trimpot) e um microfone. O sensor deverá identificar a presença e a intensidade do som em um determinado ambiente, variando o estado de sua saída digital ao detectar o som (LOW para HIGH) e ainda detectar a intensidade do som ao usar uma saída analógica.

O limite de detecção de saída digital pode ser ajustado pelo potenciômetro (trimpot) que regulará, caso necessário, o nível de sinal sonoro necessário para alterar o estado da saída digital. Veja na ilustração abaixo os principais elementos que compõem um sensor de som, no caso o módulo KY038. Saiba mais sobre módulo sensor de som em Sound Sensor Tutorial for Arduino, ESP8266 and ESP32.

Conforme a imagem acima, temos:

Microfone (condensador elétrico): Utilizado para captar o som, identificando a vibração das ondas no ambiente;
Trimpot: Potenciômetro utilizado para ajustar a sensibilidade do microfone;
Led de Alimentação: Indica se o sensor está sendo alimentado, acendendo sua luz;
Led de Saída Digital: Indica se a saída digital está sendo acionada, acendendo sua luz;

Pinagem do módulo KY038

GND: Terra;
D0: Saída Digital, retorna HIGH ou LOW;
A0: Saída Analógica, retorna o valor da intensidade do som captado;
Vcc: Tensão de entrada entre 3.3 e 5Vcc.

Atenção: A inversão na alimentação pode ocasionar a queima do módulo.

Exemplo de módulos mercado: Abaixo temos os dois tipos mais comuns de módulos de som. A diferença entre eles é apenas nos pinos de saída. O módulo à esquerda tem duas saídas: 1 saída digital D0 e 1 saída analógica A0, já o módulo à direita tem apenas um saída que pode ser digital ou analógica, dependendo da conexão com o Arduino.

Aplicação

Para fins didáticos e projetos para alarmes, automação residencial e segurança.

Componentes necessários

Referência	Componente	Quantidade	Imagem	Observação
Protoboard	Protoboard 830 pontos	1		No mínimo utilizar protoboard com 400 pontos
Jumpers	Kit cabos ligação macho / macho	1
Módulo Sensor de Som	Módulo Sensor de Som KY-038	1		– Modelo: KY-038 ou KY-037 – Chip comparador de sinal LM393 – Tensão de Operação: 3.3-5v DC – Sensibilidade ajustável via potenciômetro – Saída Digital e Analógica – Corrente elétrica – Led indicador para tensão – Led indicador para saída digital (datasheet) Obs.: Você poderá utilizar outros tipos de sensores de som que possuem saída digital.
Led difuso 5mm	Led 5mm	6		Utilizar led de qualquer cor
Resistor	Resistor de 150 Ω ou maior	6		Se precisar usar outros valores, calcule o resistor apropriado para o led ou barra grafica utilizada
Arduino UNO R3	Arduino UNO	1		Você poderá utilizar uma placa Arduino UNO original ou similar

Montagem do Circuito

Conecte os componentes no Protoboard como mostra a figura abaixo. Verifique cuidadosamente os cabos de ligação antes de ligar seu Arduino. Lembre-se que o Arduino deve estar totalmente desconectado da energia enquanto você monta o circuito.

Atenção

1. Lembre-se que o LED tem polaridade: O terminal maior tem polaridade positiva e o lado do chanfro tem polaridade negativa.

2. Determinamos o valor do resistor através da tabela prática: Tabela prática de utilização de leds 3mm e 5mm. Entretanto, o mais correto é sempre verificar o datasheet do fabricante do LED para você ter os exatos valores de tensão e corrente do mesmo - leia Leds ligados em série e em paralelo.

Obs.: Resistores superiores a 150 Ω poderão ser utilizados em LEDs de todas as cores para um circuito com tensão igual ou inferior a 5V.

2.1. Valores utilizados para nossos projetos: LEDs difusos ou de alto brilho: Vermelho, Laranja e Amarelo: 150 Ω | Led Verde e Azul: 100 Ω

3. Para a montagem do módulo sensor de som, vamos utilizar a saída digital para acionar o led quando o sensor detectar um som. Vamos utilizar também a saída analógica, de forma opcional, para verificarmos o valor lido no sensor, servindo como parâmetro para a calibragem do microfone, caso haja necessidade.

3.1. Se o seu módulo sensor de som possuir 3 pinos, utilize apenas o pino de saída para a conexão digital do Arduino. Faça a calibragem, se necessário, sem a leitura do sensor.

3.1.2. Veja a montagem do nosso exemplo.

4. A montagem do nosso exemplo foi realizada em um protoboard com 830 pontos de com linhas não contínuas:

Código do Projeto (Sketch)

1. Faça o download e abra o arquivo projeto97.ino no IDE do Arduino:  DOWNLOAD - projeto97.ino

2. Se preferir, copie e cole o código abaixo no IDE do Arduino:

/*******************************************************************************

     Projeto 96 - Leds Rítimicos com Sensor de Som e Arduino
     Data: 25/08/2021
     Autor: Angelo Luis Ferreira
             http://squids.com.br/arduino

*******************************************************************************/
// conexões pinos Arduino
const byte pinSensor = 2;
const byte pinLeds[] = {8,9,10,11,12,13};

void setup() {
  // inicialização comunicação serial
  Serial.begin(9600);
 
 // define pinMode leds (saída do Arduino)
 for (byte i=0;i<6;i++) {
  pinMode(pinLeds[i], OUTPUT);
 }

 // define pinMode Senor de som (entrada do Arduino)
 pinMode(pinSensor, INPUT);
}

void loop() {
 readSound(); // detecta a presença de sinal de som
 Serial.println(analogRead(A0)); // Le as informacoes obtidas do sensor
 delay(10); // Tempo de atualizacao
}

void readSound() {
  // verifica se há ou não sinal de som detectado no módulo de som
  if (digitalRead(pinSensor)) {
      // acende todos os leds
      for (byte i=0;i<6;i++) {
        digitalWrite(pinLeds[i], HIGH);
      }
  } else {
      // apaga todos os leds
      for (byte i=0;i<6;i++) {
        digitalWrite(pinLeds[i], LOW);
      }
  }  
}

Comentários