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Globalcode – Open4education
Arduino e Makers
A Prática do Arduino em Ensino:
o Case de um Laboratório de Engenharia
Renato Dutra Pereira Filho
Victor Rodrigues Botelho
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Cidade do Rio Grande(300 km da capital )
Lab. de Controle de Processos Químicos
www.furg.br
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Disciplinas:
- Controle e Automação de Processos Químicos I e II ;
- Instrumentação e Controle de Bioprocessos;
- Inteligência Artificial Aplicada aos Processos Químicos;
Cursos de Graduação em
Engenharia Química
Engenharia Bioquímica
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O ensino de engenharia é resistente àincorporação de novos métodos e técnicas deensino (BELHOT, R. V.; FIGUEIREDO, R. S.; MALAVÉ, C. O, 2001).
Críticos sugerem que o ensino tradicional
foca demasiadamente na informação e nareprodução do conhecimento, quando o idealseria a utilização de métodos que permitam que o
conhecimento seja construído ativamentepelo aluno (GUERRA, 2000).
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OBJETIVOS:
USAR microcontroladores da plataforma “Arduino/Genuino” no ENSINO DE ENGENHARIA QUÍMICA;
PROPICIAR oportunidades enriquecedoras para os estudantes na APRENDIZAGEM de CONTROLE E AUTOMAÇÂO DE PROCESSOS QUÍMICOS (kits).
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SEBORG, D.E. et al. Process dynamics and control. John Wiley and Sons, 1989.
Estado Estacionário
Função forçante:Degrau
Novo Estado Estacionário
Comportamento Dinâmico
Identificação da dinâmica
Etapas da identificação da dinâmica de resposta de sistemas
Modelo Matemático no
Domínio do Tempo ou no
Domínio Complexo
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Dinâmica de Resposta de Sistemas
Ordem ZeroComportamento Dinâmico
Primeira OrdemSegunda Ordem
Outras� � = �. �(�)
�� �
��+ 2��
�(�)
�+ ��� � = ��
SEBORG, D.E. et al. Process dynamics and control. John Wiley and Sons, 1989.
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Projeto de KITS para o Controle Automático de:
- Temperatura da Água do Chimarrão
- Posição do Robô AutoEquilibrado
- Nível de Líquido em Vasos Comunicantes
- Temperatura/Umidade na Estufa de Secagem de Papel
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Surgimento de um gradiente de temperatura
entre as junções de dois materiais termoelétricos
quando estas são submetidas a uma tensão
elétrica.2
Efeito Peltier
2. ROWE, D.M. CRC Handbook of Thermoelectrics. CRC Press, 1995.
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Arranjo de semicondutores eletricamente em série e termicamente em paralelo
Junção quente Junção quente
Junção fria Junção friaJunção fria
Fonte: Adaptado de http://www.nano.physik.uni-muenchen.de/education/praktika/f1_thermoelectrics.pdf
Módulo Peltier
Fonte: http://mecatronicahoje.blogspot.com.br/2011/06/modulo-celula-de-peltier-ou-pastilhas.html
Fluxo de
Calor
Fluxo de
Calor
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Dispositivo Peltier(Módulo TEC 12706)
MicrocontroladorArduino Nano
Caixa de isopor contendo lata de refrigerante
com sensor LM35 acoplado
Fonte ATX
Sensor LM35
Fonte: Os autores.
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Resultados - Vídeos documentando as atividades no Youtube, na forma de seminários virtuais
rdpf.wordpress.com
- Participação dos estudantes no XXI COBEQ
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Muito obrigado pela atenção!
Contato: [email protected]
rdpf.wordpress.com