Ensino de sistemas embarcados baseado em projeto: exemplo aplicado à robótica

• Autor(a) principal: Igino, Wellington Passos
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39592
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Aprendizagem baseada em projetos; Sistemas embarcados; Robótica móvel; Project based learning; Embedded systems; Mobile robotics

Este trabalho tem como objetivo analisar de forma qualitativa e quantitativa a perspectiva de estudantes de engenharia com relação à aplicação de metodologias ativas no ensino de sistemas embarcados, especificamente a aprendizagem baseada em projeto (Project Based Learning, PBL). O uso da abordagem baseada em projetos ou em problemas visa estimular os estudantes a dar sentido prático aos conceitos apresentados em classe. A metodologia aqui apresentada foi aplicada em turmas da disciplina ENGD33 - Programação em Tempo Real para Sistemas Embarcados da Universidade Federal da Bahia (UFBA) nos semestres 2021.2, 2022.1 e 2023.1. O conteúdo da disciplina foi apresentado através de aulas expositivas na modalidade online em 2021.2 e 2022.1 em virtude da pandemia causada pelo COVID-19, sendo retomadas as aulas presenciais em 2023.1. Foram disponibilizadas videoaulas gravadas, vídeos explicativos e materiais de referência. A coleta de dados ocorreu por meio de dois questionários, um aplicado no início e outro ao fim da disciplina ENGD33, abrangendo um total de 46 estudantes. O projeto sugerido consiste no desenvolvimento de um firmware com o sistema operacional de tempo real FreeRTOS para o microcontrolador STM32F401 da STMicroelectronics, que é responsável pelas funções de telemetria, teleoperação, e acionamento de uma base robótica móvel omnidirecional de três rodas. A realização em firmware destas funções permite aos estudantes realizar a leituras de sensores, acionamento de atuadores, implementação e uso de protocolos de rede e armazenamento, divisão do projeto em tarefas (tasks) e comunicação de dados entre estas tarefas. A especificação do microcontrolador se justifica pelo conjunto de periféricos que possui e pela disponibilidade de módulos compatíveis com protoboard no mercado. O FreeRTOS é gratuito de uso difundido entre desenvolvedores de sistemas embarcados. Kits montados a partir de módulos eletrônicos encontrados comercialmente foram disponibilizados. Como resultado, os estudantes tiveram uma recepção geralmente positiva em relação ao processo, apresentação dos conteúdos do curso e conhecimentos necessários para compreender e realizar o projeto. A forma de transmissão das informações foi considerada interessante o suficiente para que os estudantes pudessem acompanhar as aulas, assimilar o conteúdo e se tornarem aptos a realizar o projeto, mesmo que não se sentissem capazes apenas com conhecimentos prévios.