Luminaria mario

Que tal trazer um dos símbolos mais conhecidos do mundo dos games para a sua bancada? Neste projeto vamos construir uma Luminária do Mario utilizando impressão 3D, eletrônica e uma montagem simples e divertida.

A luminária foi dividida em três mesas de impressão 3D, deixando a produção das peças e a montagem do conjunto mais dinâmica.

O acionamento também faz parte da brincadeira: basta pressionar a luminária para alternar entre ligada e desligada.

Lista de materiais

• 1x BlackBoard UNO
• 1x Módulo LED Alta Potência Branco 3W
• 1x Chave Momentânea Pushbutton
• Jumpers Fêmea-Fêmea
• Filamento Ender PLA Creality Amarelo
• Filamento Ender PLA Creality Branco
• 3x pedaços de mola de caneta com aproximadamente 8 mm
• Fonte de alimentação 9 V / mínimo 1 A

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Impressão 3D

A Luminária do Mario foi organizada em três mesas de impressão. Dessa forma, as diferentes partes do projeto podem ser impressas separadamente, facilitando a organização e a montagem.

Para este projeto foram utilizados PLA amarelo e PLA branco. Utilize o botão abaixo para fazer o download do arquivo 3MF.

Arquivo 3MF - Luminária do Mario

Montagem da base

Na parte inferior da luminária existe um espaço desenvolvido para acomodar a BlackBoard UNO, deixando a placa embutida na própria estrutura.

A base também possui quatro pontos relacionados ao mecanismo de acionamento. Em um deles é instalada a chave momentânea pushbutton.

Nos outros três cantos existem furos redondos destinados às molas. Corte três pequenos pedaços de mola de caneta, utilizando aproximadamente 8 mm como medida inicial, e coloque uma mola em cada furo.

Essas três molas permitem o movimento da base durante o acionamento. Ao pressionar a luminária, o mecanismo alcança o pushbutton e realiza o comando de ligar ou desligar.

Ligação do pushbutton

O pushbutton utiliza apenas dois fios. Um dos terminais deve ser conectado ao GND da BlackBoard UNO e o outro ao pino digital D7.

Como o programa utiliza o modo INPUT_PULLUP, não é necessário adicionar um resistor externo para realizar a leitura do botão.

Para facilitar a montagem, uma boa opção é cortar um jumper Fêmea-Fêmea e soldar seus fios diretamente nos terminais do pushbutton. Dessa forma, a outra extremidade pode ser conectada facilmente à BlackBoard UNO.

• Pushbutton -> GND
• Pushbutton -> D7
• LED -> D9 (PWM)

Controle da iluminação

O LED da luminária é controlado pelo pino D9, que possui saída PWM. No programa deste projeto foi utilizado o valor 153 em uma escala de 0 a 255, correspondendo a 60% do PWM.

Cada vez que o pushbutton é pressionado, o programa inverte o estado da luminária: se estiver desligada, ela liga; se estiver ligada, ela desliga.

O programa também possui debounce de 50 ms para evitar que pequenas oscilações mecânicas do botão sejam interpretadas como vários acionamentos.

Para este projeto, a BlackBoard UNO pode ser alimentada por uma fonte externa de 9 V com capacidade de pelo menos 1 A.

Código

Carregue o código abaixo na BlackBoard UNO utilizando a Arduino IDE.

/******************************************************************** * PROJETO: LUMINARIA DO MARIO * * Placa: * BlackBoard UNO * * Componentes: * - Modulo LED Alta Potencia Branco 3W * - Chave Momentanea Pushbutton * * FUNCIONAMENTO: * * Cada acionamento do pushbutton altera o estado do LED: * * 1o acionamento -> LED LIGADO * 2o acionamento -> LED DESLIGADO * 3o acionamento -> LED LIGADO * 4o acionamento -> LED DESLIGADO * * Quando ligado, o pino D9 trabalha com PWM de 60%. * * PWM: * 0 = 0% * 153 = 60% * 255 = 100% * * O pushbutton utiliza INPUT_PULLUP: * * Botao solto -> HIGH * Botao pressionado -> LOW * * Autor: Alexandre Casemonstro ********************************************************************/ // ================================================================== // 1. MAPEAMENTO DE PINOS // ================================================================== const int PINO_BOTAO = 7; // Pushbutton const int PINO_LED = 9; // Saida PWM para controle do LED // ================================================================== // 2. AJUSTES DO PROJETO // ================================================================== // -------------------------------------------------- // POTENCIA DO LED // -------------------------------------------------- // // PWM do Arduino trabalha entre 0 e 255. // // 0 -> 0% // 64 -> 25% // 128 -> 50% // 153 -> 60% // 191 -> 75% // 255 -> 100% // const int POTENCIA_LED = 153; // PWM 60% // -------------------------------------------------- // DEBOUNCE DO PUSHBUTTON // -------------------------------------------------- const unsigned long TEMPO_DEBOUNCE = 50; // 50 ms // ================================================================== // 3. VARIAVEIS // ================================================================== bool estadoLED = false; int estadoBotao = HIGH; int ultimaLeituraBotao = HIGH; unsigned long tempoUltimaMudanca = 0; // ================================================================== // 4. CONFIGURACAO // ================================================================== void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(PINO_BOTAO, INPUT_PULLUP); pinMode(PINO_LED, OUTPUT); analogWrite(PINO_LED, 0); // -------------------------------------------------- // MAPA DO PROJETO NO MONITOR SERIAL // -------------------------------------------------- Serial.println(); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(F(" LUMINARIA DO MARIO")); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(); Serial.println(F("MAPEAMENTO DE PORTAS")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.print(F("PUSHBUTTON -> Pino D")); Serial.println(PINO_BOTAO); Serial.print(F("LED / PWM -> Pino D")); Serial.println(PINO_LED); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(); Serial.println(F("PUSHBUTTON")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(F("Terminal 1 -> GND")); Serial.print(F("Terminal 2 -> Pino D")); Serial.println(PINO_BOTAO); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(); Serial.println(F("CONFIGURACAO")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.print(F("PWM ligado -> ")); Serial.print(POTENCIA_LED); Serial.println(F("/255")); Serial.println(F("Potencia PWM -> 60%")); Serial.print(F("Debounce -> ")); Serial.print(TEMPO_DEBOUNCE); Serial.println(F(" ms")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(); Serial.println(F("ESTADO INICIAL")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(F("LED -> DESLIGADO")); Serial.println(F("PWM -> 0/255")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(); Serial.println(F("Sistema iniciado.")); Serial.println(F("Aguardando acionamento do pushbutton...")); Serial.println(); } // ================================================================== // 5. LOOP PRINCIPAL // ================================================================== void loop() { int leituraBotao = digitalRead(PINO_BOTAO); if (leituraBotao != ultimaLeituraBotao) { tempoUltimaMudanca = millis(); } if ((millis() - tempoUltimaMudanca) > TEMPO_DEBOUNCE) { if (leituraBotao != estadoBotao) { estadoBotao = leituraBotao; if (estadoBotao == LOW) { alterarEstadoLED(); } } } ultimaLeituraBotao = leituraBotao; } // ================================================================== // 6. FUNCAO - ALTERAR ESTADO DO LED // ================================================================== void alterarEstadoLED() { estadoLED = !estadoLED; if (estadoLED == true) { analogWrite(PINO_LED, POTENCIA_LED); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(F("LED -> LIGADO")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.print(F("PWM -> ")); Serial.print(POTENCIA_LED); Serial.println(F("/255")); Serial.println(F("Potencia PWM -> 60%")); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(); } else { analogWrite(PINO_LED, 0); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(F("LED -> DESLIGADO")); Serial.println(F("----------------------------------------")); Serial.println(F("PWM -> 0/255")); Serial.println(F("========================================")); Serial.println(); } }

Boas práticas

• Antes de fechar a luminária, teste o pushbutton e confirme se cada acionamento alterna corretamente entre ligado e desligado.
• Utilize aproximadamente 8 mm de mola como ponto inicial. Dependendo da mola utilizada e das tolerâncias da impressão, pode ser necessário aumentar ou diminuir ligeiramente esse comprimento.
• Dependendo das tolerâncias da impressão 3D, também pode ser necessário lixar levemente o anel da caixa para ajustar o curso do mecanismo.
• Faça os ajustes das molas e do anel aos poucos. A base deve ter movimento suficiente para pressionar o pushbutton e retornar corretamente, permitindo ligar e desligar a luminária.
• Ao soldar os fios no pushbutton, evite manter o ferro de solda sobre o terminal por tempo excessivo.
• Antes da montagem definitiva, remova eventuais rebarbas das peças impressas e confira se todas as partes se movimentam livremente.
• O projeto utiliza PWM de 60% no pino D9. Evite alterar esse valor para 100% sem antes verificar as características elétricas do módulo LED e da alimentação utilizada.