MISSÃO DE ROBÓTICA 001

Smart House Lab

MODO PALCO • ARDUINO UNO

UMA AVENTURA DE CONSTRUÇÃO E CÓDIGO JSS1

Podemos construir uma casa que detecte visitantes?

Uma casa inteligente que detecta um objeto se aproximando, acende as luzes e emite um alerta.

ABORDAGEM→MEDIR→DECIDIR→ALERTA

Primeiro, conheça o design finalizado. Depois, construiremos exatamente esta casa juntos.

AI-generated three-quarter view of the completed cardboard smart house project

Generating concept image…

SIMULAÇÃO DA MISSÃO

Veja a casa inteligente em ação

Esta é uma simulação visual, não uma conexão de hardware em tempo real.

DISTÂNCIA100 cm

VISITANTE DETECTADO!

Repetir simulação

O LOOP DE LÓGICA

01ABORDAGEMO visitante se move em direção à porta.

02MEDIRO eco ultrassônico retorna uma distância.

03DECIDIRO programa verifica a regra de 50 cm.

04ALERTAO LED permanece aceso; um bipe curto marca uma nova aproximação.

O KIT DE MONTAGEM

Conheça os componentes

Cada peça tem uma função clara em nossa casa inteligente.

UNO

Arduino Uno

O cérebro: ele lê o sensor e controla o alerta.

Sensor HC-SR04

Envia um pulso sonoro e mede o eco de retorno.

LED

Um alerta visual que brilha perto da porta.

Buzzer

Emite um som curto para cada nova aproximação.

Protoboard

Uma plataforma reutilizável para conexões organizadas.

Jumpers

Caminhos elétricos entre as peças.

Resistor de 220–330 Ω

Protege o LED limitando a corrente.

Papelão ou placa de espuma

O corpo da casa acessível e base estável.

PLANEJE ANTES DE CORTAR

Projete a planta da casa

O sensor deve estar voltado para fora e livre do papelão.

SENSOR
voltado para fora

LED

ELECTRONICS
compartimento de acesso

PAREDES

TETO

PORTA DA FRENTE

BASE ESTÁVEL

01Deixe uma porta para o visitante.

02Monte o HC-SR04 acima ou ao lado da entrada.

03Mantenha o Arduino e a fiação acessíveis, não selados no interior.

PLANTA → CONSTRUÇÃO

BAIA DE CONSTRUÇÃO

Construa a casa de papelão

Construa o mesmo design simples e robusto mostrado na revelação.

01
Meça e marque
Marque as paredes, a abertura da porta e o teto no papelão.
✓
02
Corte os painéis
Corte com cuidado, deixando bordas limpas para a junção.
✓
03
Una as paredes
Faça um corpo quadrado e anexe o painel frontal.
✓
04
Anexe o teto e a base
Fixe o teto a uma base estável; deixe a eletrônica acessível.
✓

!Segurança em primeiro lugar:use ferramentas de corte com cuidado e sob a supervisão de um adulto.

Fiação 01 / Entrada

Conecte o sensor ultrassônico

Um fio por vez. Associe cada etiqueta ao pino correto do Arduino.

ARDUINO
UNO5VGNDD9D10

HC-SR04VCCGNDTRIGECHO

Mapa de pinos do sensor
Pino do sensor	Arduino Uno
VCC	5V
GND	GND
TRIG	D9
ECHO	D10

)))

Ideia de eco
O sensor envia um pulso sonoro e mede quanto tempo o eco de retorno leva.

Fiação 02 / Luz

Conecte o LED

O LED fica ao lado da porta para que o visitante possa ver o alerta.

LED próximo à porta

D13

220–330 Ω

GND

D13 → resistor → perna longa do LED → perna curta do LED → GND

O resistor deve permanecer no circuito para limitar a corrente e proteger o LED.

Fiação 03 / Som

Conecte o buzzer

Um bipe curto anuncia uma nova aproximação, não cada leitura do sensor.

+−

Buzzer dentro / ao lado da entrada

+Buzzer positivo (+)D8

−Buzzer negativo (−)GND

Uma aproximação = um bipe curto

A variável de memória evita bipes repetidos enquanto alguém permanece próximo.

VERIFICAÇÃO PRÉ-VOO

Verifique o circuito completo

Rastreie todo o caminho antes de conectar a alimentação USB.

UNO

✓Alimentação do sensor verificada

✓Pinos do sensor verificados

✓Polaridade do LED verificada

✓Resistor do LED presente

✓Polaridade do buzzer verificada

✓Todos os terras conectados

DESLIGUE A ENERGIA DURANTE A FIAÇÃODesconecte a alimentação USB antes de alterar uma conexão.

O LABORATÓRIO DE SOFTWARE

Entre no laboratório PictoBlox

Blocos visuais primeiro: os alunos constroem a lógica sem digitar o programa.

PictoBlox • Stage Mode

BLOCKS

MODO STAGE

when green flag clicked

forever

read distance

01Abra o PictoBlox.
02Selecione Codificação em Blocos e Arduino Uno.
03Conecte a porta COM correta.
04Selecione o Modo Stage.
05Faça o upload do firmware necessário, se solicitado.
06Mantenha o Arduino conectado enquanto o Modo Stage estiver em execução.

Interface exibida como ilustração. Os nomes dos blocos do PictoBlox podem variar conforme a versão e a extensão.

CAIXA DE FERRAMENTAS DE BLOCOS

Encontre os blocos do PictoBlox necessários

Procure a função e, em seguida, corresponda ao rótulo suportado mais próximo em sua versão.

EVENTOS

when green flag clicked

CONTROLE

forever

if then

if then else

wait

OPERADORES

< less than

= equals

VARIÁVEIS

create someoneNear

set someoneNear to 0

ARDUINO / EXTENSÃO

ultrasonic distance in cm

digital pin HIGH / LOW

play tone, if available

VERIFICAÇÃO DE VERSÃOOs rótulos dos blocos variam. Não invente um bloco: se o bloco de tom não estiver disponível, use o backup de código Arduino compatível ou uma alternativa suportada documentada.

O INTERRUPTOR DE MEMÓRIA

Crie a variável someoneNear

Este pequeno interruptor de memória faz com que o alerta pareça inteligente.

someoneNear0

READY FOR A NEW APPROACH

0Nenhuma aproximação atual apitou. Um novo visitante pode acionar o buzzer.

1Esta abordagem já bipou. Mantenha o LED aceso, mas permaneça em silêncio.

0→1→0visitante chega → visitante fica → visitante sai

PROGRAMA DE BLOCOS / MÉTODO PRINCIPAL

Construa o programa PictoBlox

Organize a lógica visual nesta ordem. Estas são as funções pretendidas; os rótulos exatos podem variar.

when green flag clicked

set someoneNear to 0

set digital pin 13 output to LOW

forever

read ultrasonic distance: TRIG 9 / ECHO 10

if distance < 50 then

set digital pin 13 output to HIGH

if someoneNear = 0 then

set someoneNear to 1

play tone on pin 8: 1000 Hz / 0.3 s

else

set digital pin 13 output to LOW

set someoneNear to 0

wait 0.1 seconds

ABAIXO DE 50 CMO LED permanece LIGADO.

PRIMEIRA DETECÇÃOUm bipe curto, então someoneNear torna-se 1.

AFASTA-SELED DESLIGADO; resetar para 0 para a próxima aproximação.

DICA DE ROBUSTEZTrate uma leitura inválida ou ausente como não detecção quando seus blocos expuserem essa condição.

PENSE COMO UM PROGRAMADOR

Entenda a lógica do programa

Siga o caminho iluminado: o loop nunca para de verificar.

INÍCIO

↓

LER DISTÂNCIA

↓

A distância é menor que 50 cm?

YES

LIGAR LED

↓

Já bipou?

NOBIP UMA VEZ DEFINIR 1

YESPERMANECER EM SILÊNCIO

LED DESLIGADO DEFINIR 0

↻ REPETIR PARA SEMPRE

TESTE DE MISSÃO

Carregar e testar no PictoBlox

A animação mostra os resultados esperados; ela não lê um Arduino real.

MONITOR DE SIMULAÇÃO

> distance = 72 cmLED DESLIGADO • SILENCIOSO

> distance = 38 cmLED LIGADO • UM BIP

> distance = 91 cmLED DESLIGADO • RESET

01Confirme a placa Arduino.
02Confirme a porta COM e o firmware.
03Verifique as conexões do sensor e do atuador.
04Inicie o programa PictoBlox.
05Teste com a mão ou um objeto em diferentes distâncias.

RESULTADOS ESPERADOSMais longe que 50 cm: desligado e silencioso. Dentro de 50 cm: LED ligado e um bipe. Afastar-se: desligado e pronto novamente.

FLUXO DE TRABALHO DE BACKUP

Blocos faltando? Sem problemas.

Este sketch em Arduino C++ é um backup para um fluxo de trabalho de programação Arduino compatível — não para os blocos visuais do PictoBlox.

arduino_backup.inoCopiar código

PINOS CORRESPONDENTESTRIG 9, ECHO 10, LED 13, buzzer 8.

CÁLCULO DE DISTÂNCIApulseIn lê o tempo de eco; a fórmula o converte em centímetros.

MEMÓRIAsomeoneNear evita bips repetidos enquanto um objeto permanece próximo.

COMO USARMude para um fluxo de trabalho compatível, como o Arduino IDE, carregue o sketch e, em seguida, teste.

BAIA DE DEBUG DO ENGENHEIRO

Solução de problemas para engenheiros

Encontre o sintoma, verifique a causa mais simples e teste novamente.

Bloco do sensor ausente

Confirme o Arduino Uno e a extensão correta. Verifique o suporte na sua versão do PictoBlox; use o backup quando necessário.

Bloco do buzzer ausente

Verifique os blocos de tom ou atuador. DIGITAL HIGH/LOW não é automaticamente um tom adequado.

O LED permanece desligado

Verifique a polaridade, o resistor, D13 e o GND.

O buzzer não apita

Verifique a polaridade, D8, GND e o método de programação selecionado.

↺

A distância não é confiável

Verifique TRIG, ECHO, direção do sensor, alimentação e conexões soltas.

↺

O programa não inicia

Verifique a seleção da placa, a porta COM, o cabo USB e o firmware do Stage Mode.

MISSÃO CONCLUÍDA

Você projetou. Você construiu. Você programou.

Agora explique como sua casa inteligente detecta a aproximação de um visitante.

ABORDAGEM→MEDIR→DECIDIR→ALERTA

✓Casa construída

✓Sensor instalado

✓LED e buzzer conectados

✓Blocos organizados e testados

✓Código de backup disponível

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