Como Funciona o Potenciômetro com Chave

O potenciômetro é um tipo de resistor ajustável, ou seja, um componentes cuja resistência elétrica pode ser regulada manualmente. É muito aplicado em ajuste de volume de áudio, seleção de temperatura, ajuste de iluminação, controle de movimento de robôs e ajustes de sinal em módulos eletrônicos.

Existe uma grande variedade de potenciômetros que podem ser classificados de acordo com seu encapsulamento, número de terminais ou variação de resistência (podendo ser linear ou logarítmico). Alguns exemplos são os tipos comum, duplo, miniatura (como trimpots), deslizante e até mesmo multivoltas.

Nessa postagem vamos abordar os potenciômetros com chave, muito utilizados em sistemas de som como rádios e amplificadores de guitarra.

Componentes necessários

Para seguir este tutorial, você precisará dos seguintes itens:

Funcionamento de um potenciômetro

Potenciômetros são compostos basicamente por uma região com resistência fixa (geralmente feita de grafite em potenciômetros baratos) por onde um cursor deslizante seleciona a resistência de saída através de resistência de contato, sendo ajustado de acordo com a posição de seu cursor. Alterando a posição, mudamos também a quantidade de material resistivo pelo qual a corrente deve passar. A resistência mínima que o potenciômetro pode alcançar é de 0 Ohms e a máxima é a resistência total descrita no corpo do potenciômetro.

Imagem 1 — Interior de um potenciômetro

Ligando o potenciômetro a uma placa microcontrolada como Arduino e rotacionando seu cursor para alterar sua resistência, estamos também alterando a tensão que chegará ao pino analógico da placa.

O potenciômetro possui três terminais de conexão onde o central é ligado ao cursor móvel e é usado como saída de tensão. Os dois terminais mais externos devem ser conectados ao VCC e ao GND do circuito, criando assim um divisor de tensão. A ordem na qual você conectá-los vai influenciar apenas no sentido em que o cursor deve ser girado para aumentar ou diminuir a tensão que chega ao pino analógico de seu Arduino.

Imagem 2 — Potenciômetro como divisor de tensão

Note que quanto mais próximo o cursor estiver do VCC, maior será a tensão lida.

Potenciômetro com chave

Os potenciômetros com chave possuem um interruptor agregado à sua parte traseira com dois terminais salientes.

Imagem 3 — Potenciômetro com chave

Quando o cursor é levado à posição mais à esquerda de seu eixo (girado em sentido anti-horário), escutamos um clique indicando que a chave foi aberta. Quando girado em sentido horário a partir desta posição, ouvimos o clique novamente indicando que a chave foi fechada.

Apesar do cursor do potenciômetro ser responsável por acionar o interruptor, as leituras do potenciômetro e da chave acontecem de forma independente.

Esta chave é do tipo SPST (single-pole, single-throw) ou seja, possui dois polos e é capaz de realizar um único acionamento ou controlar um único circuito. Ela pode assumir apenas duas posições: circuito aberto e circuito fechado.

Seu funcionamento é bastante similar ao de um botão comum (push button), podendo ser ligado através de um resistor de pull-up ou de pull-down como mostrado na imagem abaixo. Leia nossa postagem Entendendo: Resistor de Pull-Up e Pull-Down caso não esteja familiarizado com estas ligações.

Imagem 4 — Chave com resistor de pull-down e chave com resistor de pull-up

Ligar o terminal vertical ou o terminal horizontal ao 5V ou GND não vai alterar o funcionamento da chave, o importante será o posicionamento do resistor no circuito.

Teste com Arduino

Para testar o funcionamento do potenciômetro com chave, vamos liga-lo ao Arduino Uno juntamente com dois LEDs. Um dos LEDs terá seu brilho controlado pelo potenciômetro enquanto outro será ligado ou desligado pela chave.

O potenciômetro será ligado de modo que a tensão aumente ao girar o cursor no sentido horário, aumentando assim a intensidade do brilho de um dos LEDs.

Ligaremos a chave com um resistor de pull-up, manter o segundo LED aceso quando o cursor chegar à posição mais à esquerda (abrindo a chave) e quando o primeiro LED estiver completamente desligado (brilho igual a 0). Ao fechar a chave (brilho do primeiro LED maior que 0), o segundo LED será desligado.

Imagem 5 — Montagem do circuito

Após montar o circuito, execute o código abaixo:

void setup() {
  pinMode(4, INPUT); //Chave
  pinMode(11, OUTPUT); //LED (PWM)
  pinMode(13, OUTPUT); //LED
}

void loop() {
  int brilho = analogRead(A0); //Leitura do potenciômetro
  brilho = brilho * 0.25; //Converte o valor de 10bits para 8bits
  analogWrite(11, brilho); //Passa o valor lido para o LED

  if(digitalRead(4)) { //Se a chave estiver em estado lógico alto
    digitalWrite(13, HIGH); //Liga o LED
  }
  else { //Senão
    digitalWrite(13, LOW); //Desliga o LED
  }
}

void setup() {

pinMode(4, INPUT); //Chave

pinMode(11, OUTPUT); //LED (PWM)

pinMode(13, OUTPUT); //LED

}

void loop() {

int brilho = analogRead(A0); //Leitura do potenciômetro

brilho = brilho * 0.25; //Converte o valor de 10bits para 8bits

analogWrite(11, brilho); //Passa o valor lido para o LED

if(digitalRead(4)) { //Se a chave estiver em estado lógico alto

digitalWrite(13, HIGH); //Liga o LED

}

else { //Senão

digitalWrite(13, LOW); //Desliga o LED

}

Gostou? Deixe seu comentário logo abaixo, não deixe de conferir outras postagens do nosso blog. Confira também a nossa loja virtual e encontre todos os componentes utilizados no projeto no post.