Atividades do Laboratório com Arduino
Proposta 01 de Laboratório
Objetivos
Uso do sensor LM35 para discutir grandezas termométricas e introduzir programação e Arduino no Laboratório de Física. Esta atividade será feita após a atividade usando um termoscópio de galileu, isto é, um exemplo de grandeza termométrica já foi previamente discutido com os alunos.
Desenvolvimento
Com a montagem do sensor lm35 mede-se a temperatura (usando-se um termômetro comum de coluna de mercúrio) de um recipiente pequeno e metálico (o sensor fica em contato com o recipiente usando-se pasta térmica). Mede-se, com um multímetro, a tensão de saída (perna do meio e perna do ground).
Acrescenta-se um pouco de água morna no recipiente e verifica-se que com o aumento de temperatura tensão de saída aumenta.
Acrescenta-se um pedrinha de gelo no recipiente e verifica-se que com a diminuição da temperatura a tensão de saída diminui.
Informa-se aos alunos que, segundo o "datasheet" do sensor, a cada variação de 10 mV (na tensão de saída) corresponde uma variação de 1ºC. Logo podemos afirmar que a tensão de saída do sensor é nossa grandeza termométrica, assim, como a variação de volume do ar no termoscópio de galileu era uma grandeza termométrica. E que a tensão de saída do sensor varia entre 0 e 5 v e pode ser dividida/mensurada em 1024 pedaços (resolução do sensor!).
Mostrar o código fonte do sensor, explicando o que cada bloco faz e pedir para os grupos alterarem o mesmo (acrescentem duas linhas de código) para que a saída tenha a temperatura tanto em ºC quanto em º F).
No relatório de aprendizagem, pedir para os alunos explicarem o signficado dessa parte do código:
Com esta informação, pergunta-se aos estudantes,
Material
Outros
Proposta 02 de Laboratório
Objetivos
Uso do Arduino para determinar R e C num circuito RC
Desenvolvimento
Material
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000400018
Outros
Proposta 03 de Laboratório
Objetivos
Uso do Arduino para estudar 1º e 2º lei de Ohm
- Livro experimentos com arduino
o experimento apresenta pouca variabilidade de uso sendo complexo sem necessidade (roteiro do livro de arduino)!
Desenvolvimento
Código fonte
/*MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FÍSICA-SBF
* INSTITUTO FEDERAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ-IFCE
* UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ-UVA
* PRODUTO DESENVOLVIDO POR: OSÉIAS DE SOUSA MOURÃO
*
* Programa destinado para estudo das Leis de Ohm
*/
#define potenPin 0 // define a entrada analógica para o Potenciômetro
#define voltPin 2 // define a entrada analógica para o resistor
float Rx; // variável que armazena valor da resistência em OHM do potenciômetro 0 a 10k
float R0; // variável que armazena valor da resistência
float corrente; // variável para armazenar valor da corrente
float voltvalor; // cria variável para armazenar o valor da tensão do RESISTOR observado
float potenvalor; // cria variável para armazenar valor da resistência 0 a 1023.
float U;
float Ux;
void setup()
{
Serial.begin(9600); //inicial a serial
Serial.println(".....................................................");
Serial.println("MESTRADO NACIONAL PROFISSIONAL EM ENSINO DE FISICA - MNPEF");
Serial.println("PRODUTO DESENVOLVIDO POR: OSEIAS MOURAO");
Serial.println(".....................................................");
delay(2000); //Pausa de 2 segundos
Serial.println(".....................................................");
Serial.println("PRIMEIRA E SEGUNDA LEI DE OHM");
Serial.println(".....................................................");
Serial.println("ATIVIDADE DE LARATÓRIO DA 3SÉRIE- SET/19");
Serial.println(".....................................................");
Serial.println("CÓDIGO LEVEMENTE ALTERADO PELO PROJETO PIBID/UERJ/CPII-CENTRO");
Serial.println(".....................................................");
delay(2000); //Pausa de 2 segundos
Serial.println(".....................................................");
R0 = 10000; // Você pode editar o valor de R. resistencia em Ohms para saber o valor exato use um ohmimetro, ou veja o código de cores para valor aproximado
Serial.println("Medidas para um Resistor desconhecido");
Serial.println(".....................................................");
delay(2000); //Pausa de 2 segundos
}
void loop()
{
voltvalor = analogRead(voltPin); // Lê o valor registrado no resistor e armazena na variável "voltvalor"
potenvalor = analogRead(potenPin); // Lê o valor registrado no potenciometro e armazena na variável "potenvalor"
U = voltvalor/204.6;
corrente = U/R0;//relação matemática para 1ª lei de Ohm.
Rx = -((potenvalor/102.3)-10);
Serial.println("....................................................");
Serial.print("Resistencia do potenciometro em quiloohm Rx="); //Imprime na serial O TEXTO ENTRE ASPAS.
Serial.println(Rx); //Imprime na serial o valor da resistencia do potenciometro
Serial.print("Tensao (em Volts) no Resistor R U= "); //Imprime na serial "tensão(em volts) = "
Serial.println(U, 3); //Imprime na serial o valor lido
Serial.print("Corrente (em Ampere) no Resistor R i= ");
Serial.println(corrente, 6); //Imprime na serial o valor lido com 6 casas decimais
Serial.println(".....................................................");
delay(12000); //Aguarda 2 segundos
}
Material de cada kit (grupo de até 5 alunos)
- 2 resistores iguais (330 Ohm)
- 1 reostato (potenciômetro de 10 KOhm?)
- Placa protoboard (placa de prototipagem)
- cabinhos para placa de prototipagem (uns 10)
- 1 Placa Arduíno UNO
- 1 led vermelho
Circuito a ser montado
-Esquema da montagem do circuito Eletrônico. A0 e A2 são as portas analógicas da placa Arduíno-