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Título: Desenvolvimento de módulo de interfaceamento de dispositivos de entrada e saída para uso didático em disciplinas de engenharia
Título(s) alternativo(s): Development of an input and output device interface module for didactic use in engineering courses
Autor(es): Trova, Thiago Henrique
Orientador(es): Garcia, Lucas Ricken
Palavras-chave: Microcontroladores
Sistemas embarcados (Computadores)
Ensino - Meios auxiliares
Circuitos impressos
Microcontrollers
Embedded computer systems
Teaching - Aids and devices
Printed circuits
Data do documento: 27-Nov-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Citação: TROVA, Thiago Henrique. Desenvolvimento de módulo de interfaceamento de dispositivos de entrada e saída para uso didático em disciplinas de engenharia. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023.
Resumo: Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um módulo de interfaceamento de dispositivos de entrada e saída universal para utilização com placas de desenvolvimento em microcontroladores e sistemas embarcados. Atualmente, para um bom entendimento e melhor didática de disciplinas na engenharia que envolvam sistemas embarcados, microcontroladores e placas de desenvolvimento, se observa a carência de um módulo de uso simples, que possua uma variedade de dispositivos e seja de fácil utilização independentemente da arquitetura de microcontroladores utilizada. Neste sentido, foi desenvolvido um módulo impresso de interfaceamento de sensores e dispositivos de entrada e saída, tendo como base módulos eletrônicos já existentes e usuais no mercado. Para isso foram realizadas (i) análises e levantamentos de circuitos usuais e populares no desenvolvimento de projetos com placas de desenvolvimento, (ii) a seleção efetiva dos circuitos, (iii) a validação dos circuitos eletrônicos junto aos datasheets dos respectivos componentes, (iv) testes em bancada de esquemas elétricos e de funcionalidade e, assim, (v) confecção e validação do módulo desenvolvido. Como resultado deste trabalho obteve-se uma placa de circuito impresso funcional, permitindo o uso de circuitos diversos como conversores analógico/digitais, diferentes protocolos de comunicação, modulador por largura de pulso, dispositivos de entrada e saída visuais e comuns a desenvolvedores e à academia. O módulo foi projetado com um design que favoreça o desenvolvimento de jogos ou possua uma interação similar a um video-game portátil. Este processo de diversificação em sala de aula pode ser uma estratégia interessante para aumentar o engajamento dos alunos na execução dos projetos.
Abstract: This work presents the development of an interfacing module for universal input and output devices for use with development boards in microcontrollers and embedded systems. and development boards, there is a lack of a simple-to-use module that has a variety of devices and is easy to use regardless of the microcontroller architecture used. In this sense, a printed interface module for sensors and input and output devices will be developed, based on electronic modules that already exist and are common in the market. For this, analyzes and surveys of usual and popular circuits will be carried out in the development of projects with development boards; determine the effective selection of circuits; determine the effective selection of circuits; validate the project with the datasheets of the respective components; validate the project with the datasheets of the respective components; perform bench tests of electrical schematics and functionality and, thus, manufacture and validate the developed module. As a result of this work, a functional board is expected, where there is integration with any development board, allowing the use of different circuits such as analog/digital converters, different communication protocols, pulse modulator, visual output and input devices common to developers. and to the academy. With the realization of this project proposal, I concluded that the module allowing access to some resources along with development boards, can be a facilitator for teaching microcontrollers and embedded systems. Due to its easy-to-use feature, it can allow quick access to resources that could previously require time and equipment to build and adapt these modules in a rudimentary way, making the development environment less visually polluted and reducing possible practical problems in the interfacing process.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33463
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