O projeto Uca na Cuca marcou presença na Jornada de Atualização em Informática na Educação (JAIE 2012), evento integrante do Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE), realizado no Rio de Janeiro nas dependências da UFRJ. A equipe Uca na Cuca apresentou o mini-curso intutulado "Uso do Hardware Livre Arduino em Ambientes de Ensino-aprendizagem". O Este mini-curso tem como objetivo apresentar e explorar as possibilidades educacionais de kits robóticos com componentes de baixo custo utilizando o hadware livre Arduino.

1. Uso do Hardware Livre Arduino em
Ambientes de Ensino-aprendizagem
GINAPE – NCE/UFRJ
www.nce.ufrj.br/ginape
21/11/2012

2. Agenda:
- Quem somos
- O Projeto Uca na Cuca
- Metas
- Experiências já realizadas (meta 1)
- Introdução a Robótica Educacional
- Componentes Básicos
- Projeto Arduino
- Experimentos
- Discussão Final

3. Quem somos ?
• Grupo de pesquisa em Tecnologias no Ensino do
Instituto NCE/UFRJ  GINAPE (desde 1982!) (
www.nce.ufrj.br/ginape)
• Atuamos no Mestrado em Informática da UFRJ (
www.ppgi.ufrj.br)
• Coordenamos uma Pós-Graduação Lato Sensu em
Tecnologias no Ensino  PGTIAE (
www.pgtiae.nce.ufrj.br)
• Desenvolvemos trabalhos com Robótica desde os
anos 1980!

4. O projeto UCA na Cuca/CNPq
• O projeto conta com financiamento do CNPq e
propõe ações que contemplam as
modalidades de pesquisa científica, pesquisa
tecnológica e inovação pedagógica para um
período de 18 meses, elegendo como tema
problematizador a Robótica Educacional.
www.nce.ufrj.br/ginape/ucanacuca

5. O projeto UCA na Cuca – Metas
1 - Proposta, desenvolvimento, aplicação e avaliação de uma
metodologia para formação de professores em robótica
educacional.
2 - Produção de kit didático centrado na plataforma Arduino: testado,
validado, documentado, que deverá estar pronto para o re-uso
em rede web e/ou para ser distribuído.
3 - Adaptação para o PROUCA e plataforma Arduino de uma linguagem
de programação visual “ProgrameFácil” desenvolvida no GINAPE.
4 – Desenv. de ambiente virtual de acesso remoto de atividades
didáticas em Robótica Educacional –LabVad/RobEd.
5 - Avaliação sistêmica da intervenção do projeto nas escolas
parceiras.

6. O projeto UCA na Cuca – Meta 1
• Formação de Professores em RE com
hardware livre Arduino
– Escolas parceiras no município de Piraí
– Duas turmas – 17 professores formados
– Cinco trabalhos apresentados
• Número, LED’s e Reta Real (Turma 1)
• Integrobótica (Turma 1)
• Geomatótica (Turma 2)
• Robotitrânsito (Turma 2)
• Dengue no Brasil (Turma 2)

7. O projeto UCA na Cuca – Meta 1
• Trabalhos apresentados em Piraí (Vídeos)
– Números, LED’s e Reta Real / Integrobótica
– Geomatótica
– Robotitrânsito
– Casos da dengue no Brasil

8. Robótica Educacional
• Robô (dicionário Aurélio)
– Mecanismo automático
– Semelhante ao homem
– Executa ordens sem pensar
• Robótica
– Conjuntos de estudos e
técnicas para utilização da
robôs na automação

9. Robótica Educacional
• Robótica Educacional
– “Ambiente constituído pelo computador,
componentes eletrônicos, eletromecânicos e
programa, onde o aprendiz, por meio da
integração destes elementos, constrói e
programa dispositivos automatizados com o
objetivo de explorar conceitos das diversas áreas
do conhecimento”. (CHELLA, 2002)

10. Robótica Educacional
• Robótica educacional como elemento motivador
– Questionar, pensar, buscar soluções
– Interação com a realidade
– Trabalho em grupo

11. Kits de Robótica Educacional
• Kits comerciais
– Modelix - Lego

12. Kits de Robótica Educacional
• Uso de componentes de baixo custo
– Materiais recicláveis
– reuso de materiais de “sucata”
– Hardware livre Arduino como elemento de
“Inteligência”

13. Componentes Básicos
• Identificação dos terminais do LED • Polarização
Anodo Catodo

14. Componentes Básicos
• Derivados de LEDs

15. Componentes Básicos
• Resistor

16. Componentes Básicos
• Protoboard / Matriz de Contatos

17. O que é o Arduino?
Uma placa Um ambiente Uma
eletrônica de comunidade,
(hardware) programação Uma Filosofia

18. Projeto Arduino
• Projeto italiano (2005)
• Hardware “open source”
• Livre para inspeção e modificação
• Comunidade construída ao longo do planeta
• Site: http://www.arduino.cc/

19. Arduino - Hardware
Versão UNO

20. Arduino – modelos oficiais
• Diferentes modelos oficiais de hardware
Uno
Leonardo
LilyPad
Nano
Mega

21. Arduino – modelos não oficiais
• Muitos modelos não oficiais de hardware
Seeduino Roboduino
(China) (EUA)
Severino
Brasuino
(Brasil)
(Brasil)

22. Arduino - Software
• Ambiente onde se
programa o hardware
•Tipo Editor de textos
• Lê, escreve e edita
“sketches”
• Envia programa
para o hardware

23. Arduino e UCA
• Parceria GINAPE/Metasys – inserção do IDE
Arduino no Sistema Operacional Meego

24. Experimentos
• Os materiais utilizados nos experimentos a seguir
estão disponibilizados para download em:
http://146.164.3.24/ucanacuca/index.php/jaie-2012
– Vídeos com o passo a passo
– Esquemas de montagem
– Códigos fonte

25. Experimento 1 - PiscaLED
• O que é: Neste experimento iremos fazer um
pisca-pisca com LEDs.
• Material necessário:
– 2x LEDs;
– 2x resistores de 330ohms;
– Arduino, Protoboard e Fios condutores.

26. Experimento 1 - PiscaLED
• Montagem:

27. Experimento 1 - PiscaLED
• Código:

28. Experimento 1 - PiscaLED
• Desafios:
– Altere o código para que os 2 LEDs pisquem de
forma alternada;
– Adicione mais um LED (vermelho) e simule o
funcionamento de um semáforo.

29. Experimento 2 - Sensor de Luminosidade
• O que é: Neste experimento iremos acender
um LED quando o ambiente estiver escuro.
• Material necessário:
– 1x LED;
– 2x resistores;
– 1x LDR.

30. Experimento 2 - Sensor de Luminosidade
• Montagem:

31. Experimento 2 - Sensor de Luminosidade
• Código:

32. Experimento 3 - Sensor de
Temperatura
• O que é: Vamos medir a temperatura
ambiente utilizando um termistor e mostrar a
temperatura aferida utilizando um LED RGB.
• Material necessário:
– 1x sensor de temperatura;
– 3x resistores;
– 1x LED RGB.

33. Experimento 3 - Sensor de
Temperatura
• Montagem:

34. Experimento 3 - Sensor de Temperatura
• Código:

35. Experimento 3 - Sensor de
Temperatura
• Desafios:
– Indicação de temperatura máxima: utilize uma
Buzina para emitir um sinal sonoro quando uma
determinada temperatura é atingida.

36. Experimento 4 - Motor
• O que é: Neste experimento iremos controlar
a velocidade de um motor DC utilizando um
potenciômetro.
• Material necessário:
– 1x Motor;
– 1x potenciômetro.

37. Experimento 4 - Motor
• Montagem:

38. Experimento 4 - Motor
• Código:

39. Experimento 4 - Motor
• Desafios:
– Altere o motor DC por um motor Servo.

40. O projeto UCA na Cuca – Meta 3
• Desenv. de linguagem de programação visual
– Foco no PROUCA e no Arduino (DuinoBlocks)
– Adaptação da linguagem “ProgrameFácil”
desenvolvida no GINAPE  ambiente DuinoBlocks
– Desenvolvido em Phyton

41. O projeto UCA na Cuca – Meta 3
• Desenv. de linguagem de programação visual

42. O projeto UCA na Cuca – Meta 4
• Desenv. de ambiente virtual de acesso remoto
de atividades didáticas em Robótica
Educacional –LabVad/RobEd.
• Experimentos do Arduino executados
Remotamente;
• Extensão do laboratório real para as escolas;

43. O projeto UCA na Cuca – Meta 4
Tela do LABVAD NCE - UFRJ

44. Robótica na sala de aula
Ideias...

45. LINKS
GINAPE
• Site: www.nce.ufrj.br/ginape
Projeto Uca Na Cuca
• Site: www.nce.ufrj.br/ginape/ucanacuca
• Facebook: http://www.facebook.com/ProjetoUcaNaCuca
• Youtube: http://www.youtube.com/projetoucanacuca