Construindo um Semáforo de Trânsito com LEDs e Arduino
O Semáforo Inteligente — Programando Cores com Arduino
🎯 Objetivos de aprendizagem
- Compreender como um semáforo controla o trânsito por meio de sequências programadas.
- Identificar os componentes básicos de um circuito eletrônico (LEDs, resistores, jumpers, protoboard).
- Programar um Arduino para acender LEDs vermelho, amarelo e verde respeitando tempos definidos.
- Simular o circuito no Tinkercad antes da montagem física.
- Reconhecer a importância dos semáforos para a segurança no trânsito e a cidadania.
🧭 Habilidades BNCC Computação (25)
Habilidades dos anos selecionados (4º ano, 5º ano, 6º ano, 7º ano, 8º ano) — Resolução CNE/CP nº 1/2022. Em turmas de Ensino Médio, mapear para EM13CO.
🧰 Materiais e componentes
💻 Softwares
🪜 Desenvolvimento da aula
Inicie a aula projetando uma foto de um cruzamento de trânsito com semáforo. Pergunte: "Quem controla o semáforo? Como ele sabe a hora certa de mudar de cor?" Conduza os alunos à conclusão de que o semáforo segue uma SEQUÊNCIA programada (algoritmo) — exatamente como vamos programar nosso Arduino. Mostre o circuito montado e explique a função de cada componente (LED, resistor, protoboard, Arduino).
Em duplas, na protoboard: 1. Conecte o LED VERMELHO ao pino digital 11 com resistor de 220Ω. 2. Conecte o LED AMARELO ao pino digital 10 com resistor de 220Ω. 3. Conecte o LED VERDE ao pino digital 9 com resistor de 220Ω. 4. Ligue todos os GND ao trilho negativo da protoboard, que vai ao GND do Arduino. 5. Conecte o Arduino ao computador via cabo USB. Antes de montar fisicamente, simule o circuito no Tinkercad para validar as ligações.
Abra a Arduino IDE. Explique cada parte do código: • const int — guarda o número do pino (memória que não muda). • setup() — roda 1 vez ao ligar; serve para configurar pinos como SAÍDA. • loop() — roda PARA SEMPRE, repetindo a sequência do semáforo. • digitalWrite(pino, HIGH) — manda 5V → o LED acende. • delay(ms) — pausa em milissegundos (6000 = 6 segundos). Mostre o código completo no datashow (bloco "Código da Aula" abaixo).
Faça upload (botão →) para o Arduino. Observe a sequência: VERMELHO (6s) → VERDE (6s) → AMARELO (2s) → repete. Desafie cada dupla a alterar APENAS os valores de delay() para simular: • Semáforo de rodovia (verde mais longo, vermelho curto). • Semáforo de escola (amarelo piscando lentamente). Se não acender, peça pra checar: polaridade do LED (perna longa = +), resistor presente, fio no GND certo.
Cada dupla apresenta seu semáforo modificado em 1 minuto. Pergunte: • "Por que o amarelo dura menos que o verde e o vermelho?" • "O que aconteceria se trocássemos a ordem das cores?" • "Onde mais existem 'algoritmos' no nosso dia a dia?" Encerre lembrando que programar é dar instruções claras e em ordem — exatamente o que fizemos hoje.
🔌 Montagem do robô
Placa: Arduino Nano
🖥️ Monitor serial
📋 Tabela de ligações (fio a fio)
💻 Código
// === SEMÁFORO INTELIGENTE — Arduino ===
// Prof. Arthur de Oliveira Silva
// E.M. Paulo Renato Souza — 4º/5º ano
const int LED_VERMELHO = 11;
const int LED_AMARELO = 10;
const int LED_VERDE = 9;
void setup() {
pinMode(LED_VERMELHO, OUTPUT);
pinMode(LED_AMARELO, OUTPUT);
pinMode(LED_VERDE, OUTPUT);
}
void loop() {
// 🛑 VERMELHO — pare!
digitalWrite(LED_VERMELHO, HIGH);
delay(2000);
digitalWrite(LED_VERMELHO, LOW);
// ✅ VERDE — pode seguir
digitalWrite(LED_VERDE, HIGH);
delay(2000);
digitalWrite(LED_VERDE, LOW);
// ⚠️ AMARELO — atenção
digitalWrite(LED_AMARELO, HIGH);
delay(2000);
digitalWrite(LED_AMARELO, LOW);
}🔀 Fluxograma do algoritmo
🧱 Algoritmo em blocos
quando @greenFlag for clicado sempre acender LED vermelho esperar 2 seg apagar LED vermelho acender LED verde esperar 2 seg apagar LED verde acender LED amarelo esperar 2 seg apagar LED amarelo end
🖨️ Modelo 3D para impressão
Toque para ver em 3D · gire com o dedo.
🎥 Vídeo de demonstração
🔗 Abrir o vídeo em nova aba✅ Avaliação
Instrumentos
Critérios / Competências observadas
- Raciocínio lógico / Pensamento computacional
- Trabalho em equipe e colaboração
- Criatividade e resolução de problemas
- Participação e engajamento
- Domínio técnico (montagem / programação)
A avaliação será PROCESSUAL e LÚDICA — não há prova escrita. Cada dupla recebe nota A (atingiu) / B (parcial) / C (precisa retomar) baseada em
1. Conseguiu montar o circuito sem inverter polaridade?
2. Identificou no código onde alterar os tempos?
3. Soube explicar oralmente o que o programa faz?
Alunos em "C" terão reforço em pequenos grupos na próxima aula.
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