Como Criar um Semáforo Inteligente com Arduino e Sensor Ultrassônico

Introdução

Já parou em um semáforo e percebeu que a rua com o sinal verde estava vazia, enquanto a sua pista continuava no vermelho sem necessidade? Esse problema é comum em cidades que ainda não possuem um sistema eficiente de tráfego. A solução? Um semáforo inteligente, que ajusta o tempo do sinal de acordo com o fluxo de veículos.

Neste tutorial, vamos mostrar como construir um sistema de semáforo inteligente usando Arduino e sensor ultrassônico. Esse projeto é útil para aprendizado em eletrônica, automação e lógica de programação, sendo ideal para estudantes, hobistas e entusiastas da área.

Materiais Necessários

Para montar esse projeto, você vai precisar dos seguintes componentes:

• 1 Arduino Uno (ou qualquer outro modelo com no mínimo 8 entradas analógicas)

• 1 Sensor Ultrassônico HC-SR04

• 1 Protoboard (a partir de 170 furos)

• 6 LEDs (2 vermelhos, 2 verdes e 2 amarelos)

• 2 Resistores de 220Ω

• Jumpers para conexões

Com esses componentes, criaremos um sistema simples, mas eficaz, para simular um semáforo inteligente.

Montagem do Circuito

Passo 1: Conectar o Sensor Ultrassônico

O sensor ultrassônico HC-SR04 detecta a presença de veículos próximos ao cruzamento. Suas conexões são:

• VCC → 5V do Arduino

• GND → GND do Arduino

• Trig → Pino digital 9 do Arduino

• Echo → Pino digital 10 do Arduino

Passo 2: Conectar os LEDs

Os LEDs vão simular os sinais de trânsito para os dois sentidos do cruzamento. Conecte-os conforme a tabela:

Cor do LED	Rua Principal	Rua Secundária
Verde	Pino 2	Pino 5
Amarelo	Pino 3	Pino 6
Vermelho	Pino 4	Pino 7

Os resistores de 220Ω devem ser conectados em série com os LEDs para limitar a corrente.

Passo 3: Alimentação e Finalização

Com tudo conectado corretamente, alimente o circuito com a USB do Arduino ou uma fonte externa de 5V.

Como Funciona o Semáforo Inteligente?

• Por padrão, a rua principal fica com o sinal verde e a rua secundária, vermelho.

• Quando o sensor ultrassônico detecta um carro na rua secundária, ele inicia o ciclo de troca do semáforo.

• O LED amarelo da rua principal acende por um breve intervalo.

• Em seguida, a rua principal recebe o vermelho e a rua secundária, verde.

• Após um tempo predefinido, o sistema verifica se ainda há carros esperando para atravessar. Se sim, o ciclo continua. Caso contrário, o semáforo volta ao padrão inicial.

Esse sistema melhora o fluxo de trânsito e evita esperas desnecessárias.

const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
const int ledVerdePrincipal = 2;
const int ledAmareloPrincipal = 3;
const int ledVermelhoPrincipal = 4;
const int ledVerdeSecundaria = 5;
const int ledAmareloSecundaria = 6;
const int ledVermelhoSecundaria = 7;

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(ledVerdePrincipal, OUTPUT);
  pinMode(ledAmareloPrincipal, OUTPUT);
  pinMode(ledVermelhoPrincipal, OUTPUT);
  pinMode(ledVerdeSecundaria, OUTPUT);
  pinMode(ledAmareloSecundaria, OUTPUT);
  pinMode(ledVermelhoSecundaria, OUTPUT);

  digitalWrite(ledVerdePrincipal, HIGH);
  digitalWrite(ledVermelhoSecundaria, HIGH);
}

void loop() {
  long duration, distance;
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (duration * 0.034) / 2;

  if (distance < 10) {  // Se detectar um carro
    delay(1000);
    digitalWrite(ledVerdePrincipal, LOW);
    digitalWrite(ledAmareloPrincipal, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(ledAmareloPrincipal, LOW);
    digitalWrite(ledVermelhoPrincipal, HIGH);
    digitalWrite(ledVermelhoSecundaria, LOW);
    digitalWrite(ledVerdeSecundaria, HIGH);
    delay(5000);
    digitalWrite(ledVerdeSecundaria, LOW);
    digitalWrite(ledAmareloSecundaria, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(ledAmareloSecundaria, LOW);
    digitalWrite(ledVermelhoSecundaria, HIGH);
    digitalWrite(ledVermelhoPrincipal, LOW);
    digitalWrite(ledVerdePrincipal, HIGH);
  }
}

 

Melhorias e Variações do Projeto

• Adicione um display LCD para exibir o tempo restante para mudança do sinal.

• Use sensores infravermelhos para maior precisão na detecção dos veículos.

• Integre com Wi-Fi e IoT para monitoramento remoto do fluxo de trânsito.

Conclusão

Com este projeto, você pode entender melhor como funcionam os semáforos inteligentes e explorar conceitos avançados de eletrônica e programação. Que tal testar e compartilhar os resultados?

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