Instrumentação [Semi-]automatizada, DAQ-DAC baseada em Python - Arduino

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferrando, Daniel Fonseca Corradini
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4803
Resumo: Este trabalho tem como objetivo a criação de uma instrumentação para laboratórios de ensino, tanto a nível médio como a nível superior, que se aproxime da aplicabilidade de laboratórios de pesquisa e laboratórios industriais. Nesse sentido, o projeto busca fornecer uma coleta de dados automatizada e tratamento estatístico. A instrumentação desenvolvida é controlada via software, com linguagem de alto nível Python e o controle do nível de dispositivo através da plataforma Arduino. Como as) linguagens são inteligíveis e possuem uma comunidade expansiva de desenvolvedores na rede, o que facilita a utilização do instrumento desenvolvido. A proposta é criar módulos que possam permitir sua expansão ao longo do tempo por meio da criação de outros módulos. Inicialmente, é proposto um módulo de aquisição de dados composto por um conversor analógico digital (ADC), produzido pela Analog Devices (AD7794), que possui um estágio de pré - processamento de sinal com ganho ajustável via software e diversas entradas multiplexadas. O outro módulo desenvolvido foi um conversor digital analógico (DAC) que permite ao usuário conectá - lo a circuito de potência, como um amplificador operacional, para alimentar circuitos ou acionar dispositivos elétricos. Conclui - se que essa instrumentação pode servir como base para a realização de experimentos automatizados no ensino de física das escolas públicas brasileiras, trazendo as salas de aula a discussão da física teórica por trás de cada experimento desenvolvido. Ademais, pode permitir que instituições interessadas tenham acesso à uma instrumentação de qualidade e baixo custo, acessível e aberta a usuários de diferentes segmentos.
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spelling Kakuno, Edson MassayukiKakuno, Edson MassayukiNeves, Bruno SilveiraArraujo, John Welvins Barros deFerrando, Daniel Fonseca Corradini2020-02-27T12:26:16Z2020-02-172020-02-27T12:26:16Z2019-12-05FERRANDO, Daniel Fonseca Corradini. Instrumentação [semi-] automatizado, DAQ-DAC baseada em Python - Arduino. 181 p. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Licenciatura em Física) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2019.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4803Este trabalho tem como objetivo a criação de uma instrumentação para laboratórios de ensino, tanto a nível médio como a nível superior, que se aproxime da aplicabilidade de laboratórios de pesquisa e laboratórios industriais. Nesse sentido, o projeto busca fornecer uma coleta de dados automatizada e tratamento estatístico. A instrumentação desenvolvida é controlada via software, com linguagem de alto nível Python e o controle do nível de dispositivo através da plataforma Arduino. Como as) linguagens são inteligíveis e possuem uma comunidade expansiva de desenvolvedores na rede, o que facilita a utilização do instrumento desenvolvido. A proposta é criar módulos que possam permitir sua expansão ao longo do tempo por meio da criação de outros módulos. Inicialmente, é proposto um módulo de aquisição de dados composto por um conversor analógico digital (ADC), produzido pela Analog Devices (AD7794), que possui um estágio de pré - processamento de sinal com ganho ajustável via software e diversas entradas multiplexadas. O outro módulo desenvolvido foi um conversor digital analógico (DAC) que permite ao usuário conectá - lo a circuito de potência, como um amplificador operacional, para alimentar circuitos ou acionar dispositivos elétricos. Conclui - se que essa instrumentação pode servir como base para a realização de experimentos automatizados no ensino de física das escolas públicas brasileiras, trazendo as salas de aula a discussão da física teórica por trás de cada experimento desenvolvido. Ademais, pode permitir que instituições interessadas tenham acesso à uma instrumentação de qualidade e baixo custo, acessível e aberta a usuários de diferentes segmentos.The objective of this work is the creation of an instrumentation for teaching laboratories, at medium and higher level, that approaches the applicability of research laboratories and industrial laboratories. In this sense, the project seeks to provide automated data collection and statistical treatment. The instrumentation developed is controlled via software, with high level languagePython and device level control through the arduino platform. As languages are intelligible and have an expansive community of developers on the network, which facilitates the use of the developed instrument. The purpose is to create modules that can allow their expansion over time through the creation of other modules. Initially, it is proposed a data acquisition module composed by a digital analog converter (ADC), produced by Analog Devices (AD7794), which has an adjustable gain signal proprocessing stage via software, and several multiplexed entries. The other module developed was a digital analog converter (DAC) that allows the user to connect it to a power circuit, such as an operational amplifier, to power circuits or drive electrical devices. It is concluded that this instrumentation can serve as a basic for conducting automated experiments in physics teaching in Brazilian public schools, bringing to the classroom the discussion of theoretical physics behind each experiment developed. In addition, it can allow interested institutions to have access to quality and low - cost instrumentation, accessible and open to users from different segments.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus BagéCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAArduinoInstrumentação físicaPythonphysics instrumentationInstrumentação [Semi-]automatizada, DAQ-DAC baseada em Python - Arduinoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPATEXTTCC-DanielFerrando.pdf.txtTCC-DanielFerrando.pdf.txtExtracted texttext/plain182https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4803/3/TCC-DanielFerrando.pdf.txt268c9dcf049ff1b11b03d89683014ed6MD53ORIGINALTCC-DanielFerrando.pdfTCC-DanielFerrando.pdfapplication/pdf12096415https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4803/1/TCC-DanielFerrando.pdf436eda02bd1a69698e99516ce7b8df99MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4803/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52riu/48032020-02-28 03:01:08.116oai:repositorio.unipampa.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2020-02-28T06:01:08Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false
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