Uso da plataforma Arduino e do software PLX-DAQ para construção de gráficos de movimento em tempo real

Abstract

Descrevemos neste artigo a construção de um aparato experimental indicado para o ensino de gráficos da Cinemática. O aparato utiliza o software PLX-DAQ e um sensor sonar de ultrassom acoplado a uma plataforma microcontrolada Arduino para realizar leituras de posição e distância de objetos. O instrumento foi desenvolvido durante a realização de um mestrado profissional, com o objetivo de contribuir para a superação de dificuldades de aprendizagem enfrentadas por estudantes da Educação Básica na construção e interpretação de gráficos de posição versus tempo no sistema cartesiano de coordenadas. Na primeira parte do artigo, apresentamos uma descrição detalhada da construção do aparato experimental e, na sequência, um breve relato sobre alguns resultados do seu uso em duas turmas de 1°ano do Ensino Médio, de uma escola estadual do município de Candiota/RS. Durante sua aplicação, pudemos identificar uma evolução no desempenho dos alunos, os quais demonstraram, no início da atividade, alguma dificuldade na análise e interpretação de gráficos de movimento. No entanto, no decorrer das tarefas, eles foram capazes de interpretar e reproduzir gráficos de movimento, em tempo real, a partir do aparato experimental utilizado. Palavras-chave: Cinemática; PLX-DAQ; Arduino; Ensino Médio.. This paper presents an educational tool developed using the Arduino platform with a position sensor and the PLX-DAQ software, which was used in developing a learning experiment suitable for teaching graphics kinematics that was applied to the master's work. The aim was to overcome learning difficulties faced by students of basic education in the construction and interpretation of graphs, like position versus time in the Cartesian coordinate system. We present a detailed description of instrumentation and some results of an implementation carried out with two groups of 1st year of high school, a State school in the city of Candiota / RS.In the implementation, we identified an increase in student performance, which demonstrated certain difficulties in the analysis and interpretation of motion graphics at the beginning of the activity; however, they developed skills in the course of tasks, achieving both qualitative and quantitative results (statistically significant). The students were able to interpret and reproduce motion graphics in real time from the instrumentation proposed in this work.

Projeto De Um Sensor Ultrassônico Com Visualização De Dados Em Tempo Real Utilizando Excel

“…Essa figura contém informações de tempo (em segundos), ângulo do servomotor, raio (distância até o objeto) e coordenadas cartesianas correspondentes. Foi utilizado o software PLX-DAQ, que envia os dados para a planilha Excel, para serem analisados e plotados em forma de gráficos [12]. A Figura 12 ilustra os dados plotados em um gráfico da planilha Excel.…”

Panorama dos artigos sobre Atividades Experimentais publicados na Revista Brasileira de Ensino de Física no período compreendido entre 2002 e 2017

“…Um experimento de condução térmica usando sensores de temperatura digitais com tecnologia one-wire (AMORIM; DIAS; SOARES, 2015) utiliza uma placa Arduino para controle e aquisição de dados, obtendo resultados suficientemente sensíveis para revelar uma distribuição não linear de temperaturas. Para o ensino de gráficos da cinemática os autores (DWORAKOWSKI et al, 2016) descrevem a construção de um aparato experimental que utiliza o software PLX-DAQ e um sensor sonar de ultrassom acoplado a uma plataforma micro controlada para realizar leituras de posição e distância de objetos. Além da descrição detalhada da construção do aparato experimental, no trabalho é feito um breve relato sobre alguns resultados do seu uso.…”

Introducing programmable logic devices in physics laboratories: a practical guide for the implementation of experiments

“…Microcontrolled systems for the control of experiments have been frequently reported in the literature [7,8]. Nowadays, the Arduino is a platform much used due to the easy of the programming and low-cost [9][10][11][12][13]. LabView (National Instruments) has friendly interface and excellent resources for the emulation and automation of systems [14], whereas it is more expensive.…”