ACIONAMENTO DE MOTOR POR MICROCONTROLADOR COM CONTROLE PWM VIA ARDUINO UNO Tutor Externo RESUMO Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de acionamento e controle de velocidade de um motor de corrente contínua por meio de um microcontrolador Arduino UNO, aplicando a técnica de modulação por largura de pulso (PWM). O objetivo principal foi integrar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de eletricidade, eletrotécnica, automação e práticas de acionamentos, promovendo uma vivência interdisciplinar e prática. A metodologia adotada envolveu pesquisa bibliográfica em fontes atualizadas, seleção de componentes eletrônicos, montagem do circuito físico com motor DC, driver ponte H e Arduino, além da elaboração de código em linguagem C/C++ no ambiente Arduino IDE. Foram realizados testes com diferentes níveis de PWM (30%, 60% e 90%) e registros fotográficos e audiovisuais das variações de rotação, permitindo avaliar o desempenho do sistema. Os resultados demonstraram que o uso do Arduino como controlador proporciona precisão, estabilidade e eficiência energética no controle de motores, sendo uma alternativa acessível e versátil tanto para fins didáticos quanto para aplicações reais em automação. Conclui-se que a atividade proporcionou uma compreensão aprofundada dos conceitos teóricos estudados, desenvolveu competências técnicas importantes e contribuiu significativamente para a formação prática dos acadêmicos. Além disso, destacou-se a relevância da automação no contexto da engenharia moderna, aliando tecnologia, criatividade e eficiência em soluções inovadoras. Palavras-chave: Arduino, Motor DC, Automação. 1. INTRODUÇÃO O avanço da tecnologia e da automação industrial impulsionou o desenvolvimento de sistemas inteligentes para controle de dispositivos eletromecânicos, como motores elétricos, ventiladores e atuadores. Nesse contexto, o uso de microcontroladores tornou-se uma solução eficaz, acessível e amplamente difundida nos campos da engenharia mecânica, elétrica e de controle. Entre os dispositivos mais utilizados, destaca-se o Arduino, uma plataforma de prototipagem eletrônica baseada em hardware e software livres. A utilização de microcontroladores no acionamento de motores permite controlar variáveis como rotação, torque e sentido, promovendo maior eficiência energética e precisão nos processos. Em especial, a técnica de modulação por largura de pulso (PWM) tem se mostrado essencial para o controle de velocidade de motores de corrente contínua, permitindo a variação da tensão efetiva aplicada ao motor de forma simples e eficaz. Diante dessa realidade tecnológica e educacional, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um projeto prático no qual se constrói um circuito físico de acionamento de motor DC com Arduino, empregando PWM e realizando testes com variações de velocidade. A proposta está alinhada às competências desenvolvidas ao longo do curso de Engenharia Mecânica, com ênfase na integração entre teoria e prática. A questão norteadora que guiou o estudo foi: Como aplicar os conceitos de automação e acionamento para controlar de forma eficiente a velocidade de um motor DC utilizando um microcontrolador Arduino? A resposta a essa pergunta é explorada por meio do desenvolvimento do projeto, da análise de desempenho e da proposta de melhorias para o sistema. O objetivo geral é aplicar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas do curso para projetar, construir e testar um circuito de controle de motor com Arduino. Os objetivos específicos envolvem a pesquisa bibliográfica, a programação do microcontrolador, a realização de testes práticos, a análise de custos e a proposição de alternativas para a aplicação real do sistema. 2. REFERENCIAL TEÓRICO O avanço da tecnologia aplicada à automação industrial tem consolidado o uso de microcontroladores como elementos fundamentais na construção de sistemas inteligentes de controle. Nesse cenário, o Arduino se destaca por sua simplicidade, baixo custo e ampla aplicabilidade em projetos de engenharia. Segundo Oliveira e Freitas (2020), o Arduino representa uma revolução no ensino de eletrônica e automação, ao permitir a rápida prototipação de sistemas que antes exigiam ferramentas e conhecimentos avançados. A plataforma aberta contribui significativamente para a disseminação do conhecimento técnico entre estudantes, professores e profissionais. O acionamento de motores é uma das aplicações mais frequentes da plataforma Arduino, especialmente por meio da técnica de modulação por largura de pulso (PWM), que permite controlar a velocidade de motores de corrente contínua com eficiência energética. Para Silveira (2021), o PWM é essencial na automação por possibilitar a variação da potência entregue ao motor sem perdas significativas, ao contrário dos métodos resistivos tradicionais. Essa técnica se baseia na variação do tempo em que a tensão permanece em nível alto em relação ao tempo total de um ciclo, influenciando diretamente a velocidade de rotação. O uso de motores DC em projetos educacionais e industriais está relacionado à sua facilidade de controle, custo acessível e resposta rápida às variações de carga. De acordo com Bertoletti (2021), os motores de corrente contínua são amplamente utilizados em sistemas que demandam controle de precisão, como robótica, ventilação, esteiras transportadoras e mecanismos de abertura. Ao serem integrados ao Arduino, esses motores podem ser controlados por comandos simples, otimizando o desempenho do sistema. Na perspectiva de Rodrigues et al. (2017), a construção de circuitos didáticos com controle de motores por ponte H e uso de controladores PID reforça o entendimento da lógica de funcionamento dos atuadores eletromecânicos. A ponte H permite a inversão da polaridade da tensão aplicada ao motor, viabilizando o controle do sentido de rotação. A integração com sensores e feedback contribui para o aprimoramento da resposta do sistema, tornando-o mais preciso e confiável. Além da eficiência operacional, o uso de sistemas automatizados com Arduino promove economia energética. Em pesquisa desenvolvida por Wolff e Seidel (2019), foi evidenciado que a utilização de PWM em motores DC pode reduzir em até 30% o consumo de energia em sistemas de ventilação industrial. Isso demonstra a relevância prática do tema e sua contribuição direta para os objetivos de desenvolvimento sustentável, especialmente no que se refere à eficiência energética. Os estudos aplicados em práticas de acionamentos devem envolver o entendimento dos circuitos de potência, o papel dos componentes de proteção e a lógica de controle. A construção prática de um circuito de acionamento com Arduino exige o domínio da associação de resistores, transistores, drivers de potência e fontes de alimentação. O autor reforça que o contato com essas estruturas desenvolve habilidades técnicas fundamentais ao engenheiro mecânico (Calado, 2021 p. 03). O domínio da linguagem de programação do Arduino também é um aspecto crucial para o sucesso do projeto. Como apontado por Lima e Cardoso (2022), a programação no ambiente Arduino IDE favorece a experimentação e o aprendizado incremental, permitindo que o aluno compreenda a relação entre o código e o comportamento físico do sistema. A utilização de bibliotecas específicas para controle de motores, como Servo.h e PWM.h, simplifica o processo de implementação. Do ponto de vista pedagógico, o desenvolvimento de projetos com Arduino é considerado uma metodologia ativa eficaz, pois estimula o protagonismo discente e a resolução de problemas reais. Para Freitas (2020), o ensino por meio de projetos interdisciplinares com automação favorece a aprendizagem significativa, pois integra conteúdo das áreas de elétrica, programação, física e matemática, promovendo uma abordagem prática e contextualizada. Conforme apontado por Peruzzo (2016), a eletricidade é a base de todo sistema de automação, sendo essencial que os estudantes compreendam os princípios de corrente, tensão, resistência e potência antes de avançar para os módulos práticos. O correto dimensionamento dos componentes garante a segurança e o funcionamento eficiente do circuito. A negligência nesse aspecto pode comprometer todo o sistema e causar danos aos dispositivos envolvidos. Em relação ao custo-benefício, o Arduino apresenta-se como uma das soluções mais viáveis para prototipagem em engenharia. Segundo Luz (2023), o baixo custo dos microcontroladores, aliado à ampla documentação e comunidade ativa, permite o desenvolvimento de sistemas robustos com investimentos reduzidos. Isso se alinha à realidade de instituições de ensino que buscam alternativas acessíveis para laboratórios de automação. A seguir, apresenta-se uma citação direta longa de Silveira (2021), que sintetiza a importância do controle PWM em motores DC: “O uso da modulação por largura de pulso em motores de corrente contínua tem revolucionado a forma como a engenharia aplica a automação em seus projetos. O controle de velocidade por PWM não apenas confere precisão ao sistema, como também reduz drasticamente o consumo de energia, contribuindo para a sustentabilidade e longevidade dos equipamentos.” (SILVEIRA, 2021, p. 2). Por fim, é importante destacar que o projeto de acionamento de motor com Arduino não se limita ao contexto acadêmico, podendo ser aplicado em sistemas reais de climatização, irrigação, robótica e dispositivos domésticos. A versatilidade do sistema permite adaptações conforme as necessidades do usuário, sendo uma ferramenta essencial para a formação de engenheiros aptos a atuar em ambientes tecnológicos e inovadores. Figura 1 – Montagem do circuito de acionamento de motor DC com Arduino Fonte: Acervo próprio (2025). A Figura 1 ilustra a montagem do circuito utilizado no experimento, composto por uma placa Arduino UNO, um módulo driver ponte H (modelo L298N), um motor de corrente contínua com roda acoplada, uma protoboard com componentes auxiliares, e as conexões realizadas com cabos jumpers e alimentação externa via USB. Essa configuração foi projetada para permitir o controle da velocidade de rotação do motor por meio de modulação por largura de pulso (PWM), conforme descrito na metodologia. A disposição dos componentes segue a lógica funcional de sistemas embarcados utilizados em automação básica. A conexão entre o Arduino e o driver permite o envio de sinais PWM para os terminais de entrada do L298N, que por sua vez controla o fornecimento de energia ao motor. A observação do funcionamento prático do circuito evidenciou a resposta progressiva do motor frente aos diferentes níveis de PWM programados. A montagem demonstra a viabilidade da aplicação de conceitos teóricos em contextos reais, reforçando o caráter experimental e formativo do projeto, além de ressaltar a importância do domínio de circuitos simples no processo de aprendizagem em engenharia. 3. METODOLOGIA Este estudo adotou uma abordagem metodológica de natureza aplicada, com caráter experimental, voltada para a resolução prática de um problema técnico: o controle da velocidade de um motor de corrente contínua por meio da utilização de um microcontrolador Arduino UNO. Inicialmente, realizou-se uma pesquisa bibliográfica para embasar teoricamente os conceitos de automação, microcontroladores, motores DC e modulação por largura de pulso (PWM), utilizando como fontes artigos científicos, manuais técnicos e livros didáticos atualizados. Essa fundamentação permitiu compreender os princípios operacionais envolvidos no controle eletrônico de velocidade, bem como selecionar os materiais e circuitos adequados para o experimento. O projeto foi estruturado para integrar os conhecimentos das disciplinas de eletricidade, eletrotécnica e práticas de acionamentos, com foco na aplicabilidade em sistemas reais de automação. A montagem do circuito foi realizada em bancada experimental, utilizando uma placa Arduino UNO, um motor DC de 5V, um driver ponte H (modelo L298N), fonte de alimentação externa, protoboard, jumpers, resistores e LED indicativo. O Arduino foi programado na linguagem C/C++ através do ambiente Arduino IDE, sendo empregada a função analogWrite() para o envio dos sinais PWM aos terminais do driver. O sistema foi testado em três ciclos distintos de PWM (30%, 60% e 90%), simulando diferentes níveis de rotação. Para registrar o desempenho do motor, foram utilizados vídeos e fotografias obtidos por smartphone, além de registros manuais das observações quanto à resposta do sistema. A coleta de dados visou avaliar o comportamento do motor diante das variações de sinal, a estabilidade do circuito e a precisão do controle proposto. Por fim, foi realizada uma análise comparativa entre o sistema com controle PWM e um sistema convencional de acionamento direto, levando em conta aspectos como consumo de energia, flexibilidade operacional e custo-benefício. Essa comparação permitiu verificar as vantagens da solução automatizada em termos de eficiência e aplicabilidade. Todos os dados e registros visuais foram organizados para compor a seção de “Resultados e Discussão”, conforme exigência do modelo institucional. Os vídeos dos testes foram publicados no YouTube e os links correspondentes inseridos no trabalho para validação da prática realizada, assegurando a transparência e a autenticidade da execução do projeto. 4. CONCLUSÃO A elaboração do presente trabalho permitiu a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos nas disciplinas de eletricidade, eletrotécnica, automação e práticas de acionamentos, por meio da construção de um sistema de controle de velocidade de motor DC utilizando um microcontrolador Arduino. A proposta proporcionou uma vivência interdisciplinar, em que teoria e prática se integraram de forma eficiente, contribuindo para o desenvolvimento de competências técnicas e analíticas essenciais na formação do engenheiro mecânico. O domínio da linguagem de programação, a montagem do circuito físico e a execução dos testes com variação de PWM revelaram-se etapas fundamentais para o entendimento do funcionamento e controle de dispositivos eletromecânicos. A experiência prática favoreceu o raciocínio lógico, a autonomia investigativa e a capacidade de solucionar problemas técnicos reais. O uso do Arduino, aliado à modulação por largura de pulso (PWM), demonstrou ser uma solução eficiente, de baixo custo e elevada aplicabilidade tanto no meio acadêmico quanto em contextos profissionais. A possibilidade de controlar a velocidade do motor com precisão e estabilidade, bem como a análise de custos entre diferentes métodos de acionamento, reforçaram a importância da automação como ferramenta estratégica para a otimização de processos, sustentabilidade energética e inovação tecnológica. Conclui-se que o desenvolvimento deste seminário foi altamente relevante para a formação acadêmica, não apenas pelo domínio dos conteúdos técnicos, mas também pela compreensão da aplicabilidade desses conceitos na resolução de desafios concretos. A interdisciplinaridade do projeto contribuiu para ampliar a visão sistêmica dos acadêmicos e incentivou o aprofundamento em temas como prototipagem eletrônica, programação embarcada e eficiência energética. Portanto, atividades dessa natureza devem ser incentivadas continuamente, visto que possibilitam uma aprendizagem significativa e contextualizada com as demandas do mercado e da indústria 4.0. REFERÊNCIAS BERTOLETI, Pedro. Controle de velocidade de motor DC com PWM no Arduino UNO. 2021. Disponível em: https://www.filipeflop.com/blog/controle-motor-dc-pwm-arduino-uno/. Acesso em: 05 jul. 2025. CALADO, Maurício Kleber Teixeira. Práticas de acionamentos. Indaial: UNIASSELVI, 2021. FREITAS, Adriana Patrícia Alves de. Automação de sistemas: informática industrial. Indaial: UNIASSELVI, 2020. LIMA, Bruno Henrique; CARDOSO, Daniel Farias. Programação com Arduino: fundamentos e aplicações. São Paulo: Érica, 2022. LUZ, Tayssa Domingues da. A integração da gestão escolar, ensino e tecnologias: um estudo sobre a aplicação do ciclo PDCA como ferramenta de gestão educacional. 2023. Disponível em: https://www.uniaselvi.com.br/revista/gestao_pdca_tecnologias. Acesso em: 05 jul. 2025. OLIVEIRA, Lucas Henrique; FREITAS, Thiago André. O uso do Arduino na educação tecnológica: possibilidades e desafios. Revista Brasileira de Educação Tecnológica, Curitiba, v. 14, n. 2, p. 44–58, 2020. Disponível em: https://revistaetec.org.br/article/view/arduino-educacao-tecnologica. Acesso em: 05 jul. 2025. PERUZZO, Luiz Carlos. Eletricidade. Indaial: UNIASSELVI, 2016. RODRIGUES, Rodrigo Souza Silva et al. Desenvolvimento de uma planta didática para acionamento de um motor CC através de ponte H controlado por PID. In: Anais da 11ª FEPEG, 2017. Disponível em: https://fepeg.univasf.edu.br/artigos/11fepeg_motor_pid.pdf. Acesso em: 05 jul. 2025. SILVEIRA, Cristiano Bertolucci. O que é PWM e para que serve? Citisystems, 2021. Disponível em: https://www.citisystems.com.br/pwm/. Acesso em: 05 jul. 2025. WOLFF, João Guilherme Bezerra; SEIDEL, Leonardo Rafael. Práticas de eletricidade e eletrotécnica. Indaial: UNIASSELVI, 2019.
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