Física com Arduino para iniciantes

Abstract

Apresentamos neste trabalho diferentes modos de operar o Arduino para funcionar como uma interface alternativa na aquisição e automação de dados em atividades experimentais de física via porta USB do computador. Selecionamos como exemplo de aplicação o estudo de carga e descarga de um capacitor. As etapas de interação com o Arduino passam pelo processo de construção do circuito, coleta e armazenagem de dados em formato txt e visualização gráfica em tempo real através da linguagem Processing. Para cada etapa apresentamos propostas didáticas de utilização, todos os códigos fontes necessários para a interação com o Arduino, além de links para acesso a tutoriais que possibilitam a reprodução deste e outros experimentos. Palavras-chave: Arduino, processing, aquisição de dados.In this paper we present different ways of operating the Arduino to work as an alternative interface for the automation of data acquisition in physics experiments through the computer's USB port. Selected as an example of applying the study of charging and discharging a capacitor. The steps of interaction with the Arduino go through the process of building the circuit, collecting and storing data in txt format and graphic display in real time over the language Processing. For each step we present proposals for didactic use, all source code necessary to interact with the Arduino, and links to access tutorials that provide playback of this and other experiments. Keywords: Arduino, processing, acquisition of data. IntroduçãóE inegável que o computadoré uma importante ferramenta cognitiva [1], istoé, permite ao estudante desenvolver habilidades, interiorizar conhecimentos e organizá-los de modo a construir uma interpretação do mundo que o cerca. Podemos exemplificar sua interatividade mediante problemas-jogo, tais como os applets, onde o estudante modifica parâmetros e verifica os resultados obtidos, e dessa forma o computadoré uma ferramenta que permite organizar e sistematizar informações [2,3]. Segundo Barroso [3] estes objetos educacionais podem ser utilizados tanto presencialmente quantoà distância.Outro exemploé a modelagem computacional. O software Modellus [4,5] permite que o estudante investigue um fenômeno construindo uma animação a partir de objetos abstratos da matemática, como equações, funções, vetores e relações geométricas de um dado modelo de fenômeno físico. Ao construir seu próprio modelo e as formas de representá-lo o estudante torna-se um agente da construção do conhecimento, interpretando e internalizando a linguagem simbólica, tão importante na física.A utilização do computador como agente transformador no ensino de física o ensino e aprendizagem da física, buscando diminuir esta distância tecnológica entre a escola e o estudante tem sido incansavelmente relatada também como instrumento de laboratório [6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17] em que computadores são conectados a sensores permitindo fazer experimentos que dificilmente seriam realizados com os instrumentos usuais de um laboratório de ensino, podendo apresenta...

Hill and Dale: A técnica de Edison e a transcrição de registros fonográficos de cilindros

“…O Arduinoé uma plataforma que foi construída para promover a interação física entre o ambiente e o computador utilizando dispositivos eletrônicos de forma simples e baseada em softwares e hardwares livres [32]. A utilização do Arduino, da interface deáudio e do computador, serviram como agentes transformadores no processo de ensino-aprendizagem dos princípios físicos envolvidos nas técnicas mecânicas de gravação/reprodução de som, ao diminuir a distância histórica entre o estudante e a tecnologia daépoca.…”

The Determination of the Developments of Beehives via Artificial Neural Networks

“…In a study conducted in the field of health, an Arduino-based intelligent hardware was designed to help walking disabled people [19]. Moreover, an Arduino development board whereby simple experiments could be carried out was designed to be used in science education [20]. Used also in the field of remote sensing, the Arduino development boards were utilized as an embedded web server.…”

Dispositivo para medir tiempo y temperatura usando un microcontrolador

“…Por ejemplo, la tarjeta Arduino con licencia de código abierto con variados sensores (ver, por ejemplo, las referencias [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30]); los microcontroladores PIC16F628A [31], PIC16F877 [32,33] y el PIC18F14K50 (utilizado en este trabajo); las fotocompuertas y tarjetas de sonido para la adquisición de datos (ver, entre otras, las referencias [34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44]), entre otros. La mayoría de estos dispositivos son de bajo costo y utilizan lenguajes de programación de uso gratuito.…”