Projeto de Caveira Animatrônica com Arduino: Divertida e Interativa!
Olá, pessoal! Hoje eu vou apresentar um projeto super empolgante e criativo: a criação de uma Caveira Animatrônica utilizando Arduino e alguns componentes eletrônicos. Essa caveira é capaz de realizar movimentos nos olhos e na boca, tornando-a interativa e proporcionando uma experiência única e divertida.
A criação dessa caveira foi inspirada em uns 3 projetos que achei na internet, sendo que comecei a fazer a primeira versão com meus alunos do ensino fundamental, um projeto bem simples que foi baseado nesse projeto da Udemy criado por Marco T. Chella:
https://www.udemy.com/course/roboticacriativa
Versão 1
A segunda versão foi em curso de formação que dei uma melhorada, adicionei os leds nos "olhos" e fantaziei de Papai Noel
:
Versão 2
Interactive Skull de PeckLauros e outro do canal no youtube do Leandro Fellipe, no vídeo chamado: Uma caveira muito doida! Meu primeiro projeto com Arduino!
Versão 3
A Caveira Animatrônica é composta por dois LEDs vermelhos que servem como olhos e três micro servos motores. Os servos são responsáveis pelos movimentos dos olhos e da mandíbula, proporcionando movimentos realistas.
Para tornar essa caveira ainda mais especial, o projeto utiliza um sensor ultrassônico (HR-SC04) para detectar a proximidade de objetos em relação a ela. Isso permite que a caveira reaja de forma diferente conforme uma pessoa se aproxima ou se afasta. As animações dos olhos e da boca variam em velocidade e intensidade, criando uma experiência interativa e envolvente para quem estiver por perto.
O código foi especialmente desenvolvido para fins educacionais e de entretenimento, tornando o projeto uma ótima opção para quem deseja aprender mais sobre eletrônica, programação e Arduino. Com esse projeto, você poderá se divertir criando sua própria caveira animada e até mesmo explorar novas possibilidades de animatrônicos.
Para montar o projeto a maior dificuldade é achar uma caveira, a que eu usei comprei no Mercado Livre e é de uma coleção antiga da National Geografic, chamada O Corpo Humano:
Caso não encontro tem outras opções de resina bem baratas por sinal, no mercado livre que você pode tentar usar e também pode encontrar em lojas especializadas em fantasias.
Os outros materiais são mais acessíveis e encontrados em lojas especializadas em eletrônica. O código também é fornecido neste post, e o tutorial em vídeo no meu canal do youtube, o que facilitará o processo de replicação e personalização do projeto.
Com esse projeto, você terá a oportunidade de criar uma atração única para festas temáticas, eventos especiais ou mesmo para presentear alguém que aprecie esse tipo de arte eletrônica.
Então, mãos à obra! Divirta-se construindo sua própria caveira animada e encante seus amigos com essa experiência interativa. Não se esqueça de conferir o canal do Laboratório Maker, e o Instagram para mais projetos eletrizantes!
Esperamos que você tenha gostado dessa proposta criativa e esteja ansioso para começar. Comente abaixo se já tem alguma ideia para personalizar sua caveira animatrônica ou compartilhe suas dúvidas. Até a próxima e boa diversão com a eletrônica!
Materiais Utilizados:
Arduino Uno ou Similar (Usei o Uno depois coloquei o chip no Standalone/Zatino)
Capacitor Eletrolítico de 1000uF 16V
2x LED´s Vermelhos 5mm
2x Resistores 330r
3x Micro servo motores
Sensor Ultrassônico HC-SR04
Fios flexíveis / Jumpers
Tubo termoretrátil fino
Cola Rápida
Cola Quente
Lacres ("Língua de sogra")
Manta Bidim preta
Fio rígido
Placa (PCB) de Circuito Impresso perfurada, para facilitar a montagem do circuito interno da caveira
Alicate, tesoura, microretifica(ideal)
Fonte de Celular 5V e no mínimo 1A.
Como calculei a corrente necessária
LEDs:
2 LEDs 5mm vermelhos com resistor em cada um. Supondo que o resistor limitador seja de 220 ohms (o valor exato depende da tensão e corrente desejadas), o consumo total para os LEDs será:
Corrente dos LEDs = 2 * (0,02A) = 0,04A (ou 40mA)
Servos:
3 servos SG90 9g com uma corrente nominal de 220mA cada e uma corrente de pico estimada em 2,5 vezes a corrente nominal:
Corrente dos servos = 3 * (0,22A) * 2,5 = 1,65A (ou 1650mA)
Sensor Ultrassônico:
O sensor ultrassônico HC-SR04 consome aproximadamente 15mA:
Corrente do sensor = 0,015A (ou 15mA)
Arduino Uno:
A corrente típica do Arduino Uno é de aproximadamente 50mA:
Corrente do Arduino = 0,05A (ou 50mA)
Agora, some todas as correntes:
Corrente total necessária = 0,04A (LEDs) + 1,65A (servos) + 0,015A (sensor) + 0,05A (Arduino) = 1,755A (ou 1755mA)
* Isso é no caso extremo, mas acredito que 1A já da conta.
OBSERVAÇÕES:
SOBRE OS SERVOS:
Usar um pino PWM para controlar um servo motor é preferível, pois permite movimentos mais suaves e precisos, já que o sinal PWM é projetado para esse propósito. Se você estiver usando um servo motor em outros pinos digitais que não são PWM, ainda será possível controlá-lo usando técnicas de temporização, mas isso pode exigir mais esforço e habilidades em programação. Portanto, quando possível, é melhor usar um pino PWM para controlar servo motores.SOBRE
O SENSOR:
O sensor de distância ultrassônico HC-SR04 não pode ser ligado aos pinos PWM do Arduino porque o sensor utiliza um protocolo de pulso simples para medir a distância, enquanto os pinos PWM geram sinais pulsados com largura de pulso variável. Isso pode causar interferência e imprecisão nas medições, pois o sensor requer uma resposta precisa no tempo para calcular a distância corretamente. Portanto, é recomendado conectar o sensor aos pinos digitais não PWM do Arduino para garantir uma comunicação adequada e confiável.
MINHAS CONEXÕES:
// BOCA:
int fechada = 140;
const int abertura1 = 110;
const int abertura2 = 90;
const int abertura3 = 70; // Abertura máxima para não forçar o servo
// OLHOS:
const int olhoEsquerdoFora = 50;
const int olhoEsquerdoDentro = 130;
int olhoEsquerdoFrente = 90;
const int olhoDireitoFora = 130;
const int olhoDireitoDentro = 50;
int olhoDireitoFrente = 90;
// PINOS DO SENSOR:
const int trigPin = 8; // Pino de saída do sensor ultrassônico (trigger)
const int echoPin = 7; // Pino de entrada do sensor ultrassônico (echo)
// PINOS DOS SERVOS:
const int olhoEsquerdoPin = 3; // Pino digital com PWM para o servo do olho esquerdo
const int olhoDireitoPin = 5; // Pino digital com PWM para o servo do olho direito
const int mandibulaPin = 11; // Pino digital com PWM para o servo da mandíbula
const int enderecoOlhos = 0; // Endereço na EEPROM para armazenar a posição dos olhos
const int enderecoMandibula = 2; // Endereço na EEPROM para armazenar a posição da mandíbula
// Define as distâncias de controle das animações.
const int distanciaLonge = 50; // Acima de 50 centímetros
const int distanciaMedia = 30; // Entre 30 e 50 centímetros
const int distanciaPerto = 15; // Menor ou igual a 15 centímetros
O código está todo detalhado para melhor entendimento.
Até o próximo projeto!! :)
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