62ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

DESENVOLVIMENTO DE KIT DIDÁTICO DE BAIXO CUSTO BASEADO NO MICROCONTROLADOR DA FAMÍLIA 8051

Francesco Sacco 1 Sérgio Miranda Paz 1, 2

1. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo 2. Prof. Dr./Orientador

INTRODUÇÃO:

Na formação de alunos em áreas de tecnologia, é fundamental ter laboratórios e equipamentos atualizados à disposição. No entanto, não é possível estender esse estudo além dos horários de aula, o que limita o avanço do professor na disciplina. Além disso, a maioria dos equipamentos de laboratório são muito caros, o que impede que o aluno tenha outro tipo de acesso a eles que não seja através da universidade ou instituição de ensino. No caso de estudos voltados a microcontroladores, demonstramos que é possível utilizar os equipamentos aqui propostos como material avançado de ensino, permitindo que o aluno tenha seu próprio equipamento e desenvolva seus estudos de maneira continuada fora dos ambientes acadêmicos. Também elaboramos periféricos suplementares para que a instituição de ensino possa desenvolver todo o seu conteúdo, sem prejuízo acadêmico aos alunos. O projeto foi custeado pela universidade e as aulas foram adequadas para aproveitar esse material didático, provando, dessa forma, a viabilidade do projeto.

METODOLOGIA:

Foram levantados os preços e as características dos kits existentes no mercado nacional, alem de alguns desenvolvidos por centros de tecnologia. Um estudo detalhado de todas as características de cada um deles nos permitiu conhecer os periféricos mais comuns. A partir dessa analise, foram definidas as características mais importantes para um kit para o aprendizado do aluno, visando sua colocação no mercado de trabalho. Apos varias ponderações junto ao orientador professor Dr. Sérgio Miranda Paz e ao coordenador do curso, professor Dr. Lourenco Matakas Junior, sobre as características apresentadas nos kits estudados, foram especificadas onze placas que propiciam a execução de varias experiencias. Foram definidas duas placas principais, denominadas "CPU 89S Didática" e "CPU Paulmon Profissional", e cinco módulos periféricos, denominados "Display", "Teclado", "Conversores", "Relógio" e "Potência". Utilizando o software OrCad, as placas foram desenvolvidas em formato Gerber. Tendo em vista que pelo menos uma delas seria montada pelos alunos, a maioria dos layouts foram feitos utilizando apenas uma face, o que diminui o custo de produção e facilita sua montagem.

RESULTADOS:

Em deliberações com o orientador sobre o plano de aulas, foi decidido utilizar apenas algumas das placas projetadas, sendo elas "CPU 89S Didática", "CPU Paulmon Profissional", e os módulos "Teclado", "Display" e "Potência". Em discussões com o orientador, os softwares disponíveis para o microcontrolador adotado foram analisados, verificando sua funcionalidade e facilidade de uso para os alunos. A partir dos dados colhidos, alguns programas foram selecionados. Para completar a integração com o ambiente de desenvolvimento, o software Download52 foi desenvolvido. Definindo o uso apenas com o microcontrolador adotado, assim como somente arquivos no formato Intel-Hex-File. Foram localizadas duas empresas para manufatura de placas de circuito impresso, sendo a escolhida a Tec-Ci. Seus valores de produção para 10 pecas de cada modulo, 10 da placa "CPU Paulmon Profissional" e 100 pecas da "CPU 89S Didática", todas em tipo fenolite, ficaram em R$1.890,41. Em discussões com o orientador e o coordenador do curso, decidiu-se que os módulos e a placa "CPU Paulmon Profissional" fariam parte do material didático da universidade. As placas "CPU 89S Didática" seriam doadas aos estudantes da disciplina de microcontroladores, sendo uma por cada grupo de 5 alunos.

CONCLUSÃO:

Através deste trabalho foi possível conceber um kit para aplicação de experiencias significativas na aprendizagem pratica de conceitos para alunos do curso de engenharia elétrica. E importante dizer que alunos de outros cursos de engenharia, e ate mesmo ciência da computação, podem utilizar esse kit como material didático adequado. O kit proposto pode ser aplicado em outras disciplinas correlacionadas com sistemas microcontrolados. Em alguns casos, ate disciplinas não relacionadas com esse tipo de tecnologia podem fazer uso de algumas de suas experiencias. Alem disso, o kit concebido propicia a continuidade da aprendizagem adquirida no curso, dando a possibilidade do aluno progredir alem do meio acadêmico. Com isso, o interesse do aluno e instigado, dando a oportunidade de que crie o habito do estudo continuado, característica valorizada no mercado de trabalho. Concluiu-se que e possível desenvolver uma ferramenta didática de tecnologia avançada para o fim proposto mantendo um custo reduzido. Filosofia esta que pode ser compreendida e aplicada pelos alunos que fizeram o uso dessa plataforma didática.

Instituição de Fomento: PIBIC-CEPE (Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica-Conselho de Ensino Pesquisa e Extensão)

Palavras-chave: Kit Didático em Sistemas Embarcados, 8051, Sistemas Digitais e Microcontroladores.