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Você já deve ter ouvido (ou até falado) que uma pessoa está com pouca energia, ou a bateria está esgotada. Mas será que nosso corpo gera energia? Será que é possível relacionar os potenciais de energia do corpo humano com o Arduino?

Nesta aula, você e seus colegas vão conhecer um pouco de fisiologia humana e mais de circuitos elétricos para entender o comportamento da energia no corpo humano e em protótipos robóticos.

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• Compreender como a fisiologia humana está ligada ao conceito de energia;

• Prototipar circuitos elétricos usando o próprio corpo e outros objetos;

• Programar acionamento de buzzer mediante o acionamento do protótipo pelo toque humano.

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• 01 placa Arduino Uno;

• 01 placa protoboard;

• 01 buzzer;

• 05 resistores 1MΩ;

• 04 jumpers macho-macho.

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Você já ouviu falar sobre Frankenstein de Mary Shelley? É a incrível história do cientista Victor Frankenstein que desejava “vencer a morte” e, para tanto, quer criar vida artificial, partindo da reanimação de corpos mortos.

Mas será possível construir com o Arduino e seus componentes um protótipo usando os princípios de circuito elétrico para verificar a bioeletricidade do corpo humano? É o que vamos descobrir nesta aula!

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Quando falamos de eletricidade dentro dos seres vivos, estamos falando de bioeletricidade, que é como a eletricidade flui no corpo humano, por exemplo, nos batimentos cardíacos, movimentos musculares e nas sinapses. Ou seja, enquanto você está aqui na aula de Robótica, lendo este texto ou conversando com seu colega, inúmeros disparos elétricos percorrem seu corpo.

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Historicamente, a bioeletricidade foi pesquisada no século XVIII por Luigi Galvani, que registrou movimento das pernas de uma rã quando colocado em contato com eletricidade estática. Ele denominou de “eletricidade animal” esse fenômeno. Na Itália, outro cientista, Alessandro Volta, defendia que a eletricidade que fazia a perna da rã se mover era química. E essa hipótese levou mais tarde ao desenvolvimento da pilha elétrica.

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Hoje, a ciência moderna sabe que há potenciais elétricos nos seres vivos que envolvem a biofísica e a bioquímica, duas áreas do conhecimento instigantes. Segundo a revista Ciência Hoje, bioeletricidade é “a parte da ciência que trata de fenômenos elétricos em sistemas biológicos, seja devido a campos elétricos endógenos, originados no interior dos seres vivos, ou a campos externos”.

Então, se o corpo humano permite a passagem da corrente elétrica, será que ao posicionar o dedo na ponta metálica do jumper, que faz parte do circuito elétrico conectado ao Arduino, é possível - através de uma placa Arduino - acender LEDs? Ou emitir sons do buzzer?

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Para construir nosso protótipo vamos conectar o buzzer diretamente ao Arduino, assegurando que o terminal positivo esteja na porta digital 11 e o terminal negativo na porta GND.

Em seguida, na placa protoboard, organize cinco resistores de 1MΩ em série, conectando um ao outro. Então, conecte as extremidades desta série de resistores às portas 5V e A0 do Arduino.

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Agora, vamos criar um segundo circuito em paralelo com o anterior. Este novo circuito tem como objetivo conectar a porta GND do Arduino à porta A0 (ou qualquer outra porta digital), mas permanecerá aberto. É aqui que entra o nosso corpo: fecharemos o circuito ao segurar ambas as extremidades abertas.

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Para isso, vamos adicionar dois jumpers: um jumper será conectado à porta GND da placa Arduino, com a outra extremidade livre. Em seguida, pegue o segundo jumper e conecte-o à coluna de furos da protoboard, na mesma linha onde estão ligados os terminais da fila de resistores e o jumper da porta A0, deixando também sua outra extremidade livre.

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Vamos entender como nosso protótipo funciona! Imagine que o Arduino é o cérebro do projeto e a porta A0 é como um sensor que ele usa para detectar o que está acontecendo. Quando não estamos segurando as pontas dos jumpers, apenas o circuito 1, formado pela porta 5V, os resistores e a porta A0, está fechado.

Por outro lado, quando seguramos as duas pontas dos jumpers, ativamos o segundo circuito, formado pela porta GND, nosso corpo e a porta A0.

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Hoje teremos duas novidades sobre a programação: uma é sobre a identificação das portas digitais e analógicas do Arduino. Se você olhar de perto, verá que as portas digitais vão de 0 a 13, enquanto as portas analógicas são identificadas como A0 até A5. No entanto, elas também têm uma identificação numérica correspondente de 14 a 19, conforme mostrado ao lado:

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Outra novidade interessante é que podemos usar as portas analógicas do Arduino como portas digitais simplesmente utilizando o bloco ler pino digital nos endereços da tabela ao lado (14 ao 19).

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Para construção do código, selecione o bloco de inicialização do Arduino, Quando o Arduino Uno iniciar.

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Insira o bloco repetir para sempre e, em seguida, o bloco de condicional Se... então. Senão presente na categoria Controle.

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A condição que deve ser inserida no bloco condicional Se... então. Senão é a seguinte: “se a leitura do pino digital 14 for igual a 0”.

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A ação a ser feita é tocar o buzzer, para isso, conecte o bloco tocar o buzzer da porta 11 na frequência de 262 Hertz.

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E no caso de não cumprir a condicional, deve ser colocado um bloco após o “senão”, bloco desligar o buzzer da porta 11, que desligará o buzzer.

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Você e seus colegas podem incrementar o projeto, inserindo LEDs que indiquem o status do protótipo quando há passagem de corrente elétrica do corpo humano ou não.

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1. Reflita sobre as limitações do projeto e se a captação da corrente elétrica do protótipo é precisa. De que forma poderiam melhorar o projeto?

2. De que forma é possível relacionar o projeto com a condução de eletricidade através do corpo humano?

3. Discuta com seus colegas de equipe quais as aplicações de projetos como esse, que identificam o potencial elétrico no corpo humano, por exemplo, na medicina, tratamentos terapêuticos, entre outros setores.

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