Sensoreamento e controle - Apresentação

Anderson M. Amaral

21/01/2019

Objetivos

  • Introdução a instrumentação científica e ao planejamento de experimentos científicos e demonstrativos utilizando eletrônica analógica e digital.

  • Introdução a diversos conceitos físicos centrais para diversas tecnologias presentes no cotidiano.

  • A física é uma ciência experimental!

  • Instrumentação permite que você construa seus próprios experimentos. Empoderamento

Pré-requisitos

  • Interesse no aprendizado e participação nas atividades da disciplina.

Conteúdo abordado na disciplina

  • Introdução ao uso de microcontroladores
    • Introdução a programação em linguagem C. (apostila online!)
    • Controle das entradas e saídas dos microcontroladores
    • Eletrônica básica
  • Leitura e tratamento de dados de sensores
    • Introdução ao uso de diversos sensores, como distância, presença, passagem e etc.
  • Controle mecânico com motores
    • Controle de motores contínuos e de passos. Transistores e drivers.

Todas as informações da disciplina estarão disponíveis na página http://amamaral.github.io/teaching/sensoriamento_verao_2019

Funcionamento da disciplina

  • Disciplina leve e completamente prática (2h/dia, sem atividades fora deste horário)
  • Trabalho realizado em duplas
  • Utilização da plataforma arduino + eletrônica
    • Rapida curva de aprendizagem
    • Versátil e robusto
    • Vasta quantidade de bibliotecas e suporte online
    • Multiplataforma (Windows, Linux, Max, Android…)
    • Hardware livre

Avaliação

  • Curso dividido em 3 unidades, cada uma consistindo de diversas atividades relacionadas
  • A nota de cada unidade corresponde ao desempenho obtido na realização das atividades
  • Aprovação por média aqueles que tiverem nota maior ou igual a 7
  • Reprovação no caso de nota menor ou igual a 3
  • Média entre 3 e 7 irão para a final, que consistirá de uma prova teórica e prática envolvendo todo o assunto do curso.
Aula Data Tópico Unidade C.H. acumulada (h)
1 21/01 Apresentação do curso 1 2
2 22/01 Conceitos e funções básicas 1 4
3 23/01 Conceitos e funções básicas 1 6
4 24/01 Conceitos e funções básicas 1 8
5 25/01 Conceitos e funções básicas 1 10
6 28/01 Conceitos e funções básicas 1 12
7 29/01 Sensores e instrumentos 2 14
8 30/01 Sensores e instrumentos 2 16
9 31/01 Sensores e instrumentos 2 18
10 01/02 Sensores e instrumentos 2 20
11 04/02 Controle mecânico 3 22
12 05/02 Controle mecânico 3 24
13 07/02 Controle mecânico 3 26
14 07/02 Controle mecânico 3 28
15 08/02 Controle mecânico 3 30

A plataforma arduino

  • Utilizar um computador aumenta a quantidade de medições e a qualidade dos resultados.
  • Em especial, o fator humano é reduzido no experimento e a reprodutibilidade aumenta.
  • Neste curso, utilizaremos a plataforma arduino
    • Microcontrolador
    • Computador + periféricos

Sensoreamento e controle

  • Podemos construir instrumentos de medida, mas também para controlar parâmetros experimentais.
  • Permite a automação do experimento (menos suscetível a erros humanos).
  • Ex.: Guindaste
  • Ex.: aparato de Fizeau

Visão geral de um experimento