MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO    INVERTIDO MONTADO COM REEERicardo Teixeira da SilvaOrientador: Sérgio Campello Oli...
Roteiro•   Motivação•   Objetivos•   O Pêndulo Invertido•   Análise do Kit Pêndulo Invertido•   Adaptação e Implementação ...
Motivação• Gerar recursos para aulas práticas• Construir recursos com REEE• Minimizar o custo de aquisição                ...
Objetivos e Metas• Melhorar o Kit Pêndulo Invertido  •   Criar uma etapa de inicialização  •   Adicionar sensores de fim d...
O Pêndulo Invertido• Proposta por Stephenson (1908)• Kapitza (1951) explicou fisicamente o problemaPêndulo de Stephenson-K...
O Pêndulo Invertido• Contexto Educacional  • Teorias devem ser explicadas por meio de    demonstrações experimentais (JUNG...
O Pêndulo Invertido• Contexto Educacional  GLIP2001 da Googol Technology   IP01 da Quanser                                ...
O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Elektor OSPV1                                          8
O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Double                                   9
O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Segway                                   10
Análise do Kit Pêndulo Invertido                                   11
Análise do Kit Pêndulo Invertido                                   12
Análise do Kit Pêndulo Invertido• Hardware  • Montado a partir de Resíduos Eletrônicos;  • Utiliza a plataforma Arduino;  ...
Análise do Kit Pêndulo Invertido• Software  •   Simplicidade ao comandar o carro;  •   Posição inicial determinada manualm...
Adaptação e Implementação das Melhorias• Diagrama de Estados                                          15
Adaptação e Implementação das Melhorias• Sensores de fim-de-curso           Sensor mecânico      Sensor óptico            ...
Adaptação e Implementação das Melhorias• Sensores de fim-de-curso                                          17
Adaptação e Implementação das Melhorias• Interface RS-232                                          18
Adaptação e Implementação das Melhorias• Inicialização do Sistema  • O carro é deslocado para a esquerda;  • Quando sensor...
Adaptação e Implementação das Melhorias• Requisição de Dados por Demanda  • Os dados dos sensores são enviados por    meio...
Adaptação e Implementação das Melhorias• Códigos de Comandos e Eventos  •   Comandos de movimentação do carro;  •   Comand...
Adaptação e Implementação das Melhorias        Descrição             Código Recebido               Valor EnviadoParar     ...
Resultados Alcançados• Sensores de fim-de-curso                                  23
Resultados Alcançados• Interface RS-232 e Códigos de Comando                                          24
Resultados Alcançados• Inicialização do Sistema                                  25
Resultados Alcançados• Requisição de Dados por Demanda                                    26
Conclusão• O kit ficou mais resistente    • O motor é desligado nas colisões laterais.• Dados enviados por requisição    •...
Conclusão• É possível utilizar o Kit Pêndulo invertido  como recurso didático em disciplinas do  curso de Engenharia de Co...
Trabalhos Futuros• Atrito do carro com o eixo pelo qual este  deslizas• Há a necessidade da fixação da estrutura de  madei...
MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO     INVERTIDO MONTADO COM REEERicardo Teixeira da SilvaOrientador: Sérgio Campello Ol...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO INVERTIDO MONTADO COM REEE

959 visualizações

Publicada em

A utilização de artefatos didáticos criados a partir de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (REEE) foi considerada viável e eficaz pelo trabalho de Andrade (2012), no qual ele criou e utilizou kits de treinamento a partir sucatas de equipamentos eletrônicos, entre eles o Kit Pêndulo Invertido. Por meio de uma análise deste kit, este trabalho propõe a implementação de melhorias a fim de prover um artefato didático para treinamento de estudantes de Engenharia de Computação. Neste trabalho foram implementadas melhorias de hardware e software. No hardware foram adicionados sensores de fim de curso para que fosse possível detectar as laterais e ainda uma interface de comunicação serial RS-232. O software de controle embarcado no Arduino foi aprimorado. Uma rotina de inicialização foi criada para determinar o ponto de partida do sistema, foi criada uma série de códigos de comando a fim de ampliar a interação do controlador cliente e ainda a uma nova forma de envio dos dados, sendo agora por requisição, foi definida. Serão apresentados testes realizados com o kit original e então apresentados os impactos que as melhorias propostas representaram para a utilização do kit definitivo.

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
959
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
17
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO INVERTIDO MONTADO COM REEE

  1. 1. MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO INVERTIDO MONTADO COM REEERicardo Teixeira da SilvaOrientador: Sérgio Campello Oliveira 1
  2. 2. Roteiro• Motivação• Objetivos• O Pêndulo Invertido• Análise do Kit Pêndulo Invertido• Adaptação e Implementação das Melhorias• Resultados• Conclusão e Trabalhos Futuros 2
  3. 3. Motivação• Gerar recursos para aulas práticas• Construir recursos com REEE• Minimizar o custo de aquisição 3
  4. 4. Objetivos e Metas• Melhorar o Kit Pêndulo Invertido • Criar uma etapa de inicialização • Adicionar sensores de fim de curso • Enviar dados por requisição • Criar códigos de comando • Adicionar uma interface RS-232 4
  5. 5. O Pêndulo Invertido• Proposta por Stephenson (1908)• Kapitza (1951) explicou fisicamente o problemaPêndulo de Stephenson-Kapitza Pêndulo Invertido com controle horizontal 5
  6. 6. O Pêndulo Invertido• Contexto Educacional • Teorias devem ser explicadas por meio de demonstrações experimentais (JUNG, 2011); • Alunos de engenharia são mais propensos a serem ativos do que os reflexivos (FELDER, 1988); • Sistemas de pêndulo invertido têm sido utilizados como o sistema de base experimental (JUNG, 2011). 6
  7. 7. O Pêndulo Invertido• Contexto Educacional GLIP2001 da Googol Technology IP01 da Quanser 7
  8. 8. O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Elektor OSPV1 8
  9. 9. O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Double 9
  10. 10. O Pêndulo Invertido• Aplicações Comerciais - Segway 10
  11. 11. Análise do Kit Pêndulo Invertido 11
  12. 12. Análise do Kit Pêndulo Invertido 12
  13. 13. Análise do Kit Pêndulo Invertido• Hardware • Montado a partir de Resíduos Eletrônicos; • Utiliza a plataforma Arduino; • Problemas com colisões; • A correia e o motor podem ser danificados. 13
  14. 14. Análise do Kit Pêndulo Invertido• Software • Simplicidade ao comandar o carro; • Posição inicial determinada manualmente; • Não identifica o fim-de-curso; • Transmissão de dados continuamente; • Apenas comandos de posicionamento. 14
  15. 15. Adaptação e Implementação das Melhorias• Diagrama de Estados 15
  16. 16. Adaptação e Implementação das Melhorias• Sensores de fim-de-curso Sensor mecânico Sensor óptico Sensor magnético 16
  17. 17. Adaptação e Implementação das Melhorias• Sensores de fim-de-curso 17
  18. 18. Adaptação e Implementação das Melhorias• Interface RS-232 18
  19. 19. Adaptação e Implementação das Melhorias• Inicialização do Sistema • O carro é deslocado para a esquerda; • Quando sensor é ativado, o carro para; • Inicia-se então a centralização do carro. 19
  20. 20. Adaptação e Implementação das Melhorias• Requisição de Dados por Demanda • Os dados dos sensores são enviados por meio de requisição; • Código de comando específico. 20
  21. 21. Adaptação e Implementação das Melhorias• Códigos de Comandos e Eventos • Comandos de movimentação do carro; • Comandos de controle; • Códigos de configuração; • Eventos e Exceções do Sistema. 21
  22. 22. Adaptação e Implementação das Melhorias Descrição Código Recebido Valor EnviadoParar 0 -Mover para Direita 1 à 255 -Mover para Esquerda -1 à -255 -Obter Dados 300 Novos dados: H,PL,VL,PA,VA Dados Originais: H,SL,TSL,SA,TSA,EC,EPReiniciar 301 -Receber Novos Dados 302 -Receber Dados Originais 303 -Redefinir Valores 304 -Valores Configurados 305 C,PF,PD,LE,LDEstado ESPERA - 400Parada por fim de curso - 401Comando Inválido - 402 22
  23. 23. Resultados Alcançados• Sensores de fim-de-curso 23
  24. 24. Resultados Alcançados• Interface RS-232 e Códigos de Comando 24
  25. 25. Resultados Alcançados• Inicialização do Sistema 25
  26. 26. Resultados Alcançados• Requisição de Dados por Demanda 26
  27. 27. Conclusão• O kit ficou mais resistente • O motor é desligado nas colisões laterais.• Dados enviados por requisição • Evita que o canal serial fique congestionado; • O cliente define quando quer os dados.• Códigos de comando • Permite saber o momento de uma colisão para que a devida providência possa ser tomada; • Tratamento de códigos inválidos ; • É possível reiniciar o sistema através de um código.• Interface RS-232 • É possível fazer o controle através dispositivos com este padrão.• Diagrama de Estados • Guia para a implementação do controle ou ainda outras melhorias que sejam necessárias. 27
  28. 28. Conclusão• É possível utilizar o Kit Pêndulo invertido como recurso didático em disciplinas do curso de Engenharia de Computação• Recursos montados com REEE podem equipar laboratórios de cursos de Engenharia de Computação• Aproximar os alunos de problemas reais 28
  29. 29. Trabalhos Futuros• Atrito do carro com o eixo pelo qual este deslizas• Há a necessidade da fixação da estrutura de madeira• Acúmulo do valor da variável que representa o disco codificado 29
  30. 30. MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL PÊNDULO INVERTIDO MONTADO COM REEERicardo Teixeira da SilvaOrientador: Sérgio Campello Oliveira 30

×