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.
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!
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.
Ω
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
NO
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.ino
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.
