Gilmar Ferreira de Aquino Filho
Luiz Henrique Amaral
Juliano Schimiguel
Faculdade de Tecnologia de São Vicente
g.aquinofilho@gmail.comResumo
O presente trabalho tem como objetivo demonstrar uma nova prática pedagógica que está sendo utilizado em vários cursos de tecnologia, o intuito de modo geral trate-se de uma atividade facilitadora de aprendizado e motivadora para o estudo de Lógica de Programação em especial linguagem C, isso a partir da utilização da plataforma Arduino como ferramenta de apoio didático.
Palavras-chave: Ensino, Tecnologia, Linguagem de Programação, Arduino, Didática.
Abstract
This paper aims to demonstrate a new pedagogical practice that is being used in various technology courses, the general order of addresses is a facilitator of learning and motivating activity for the study of Logic Programming especially C language, this from using the Arduino platform as a teaching support tool.
Keywords:. Education - Technology - Programming Language - Arduino - Teaching
Para citar este artículo puede uitlizar el siguiente formato:
Gilmar Ferreira de Aquino Filho, Luiz Henrique Amaral y Juliano Schimiguel (2015): “Plataforma Arduino para o ensino de lógica de programação”, Revista Atlante: Cuadernos de Educación y Desarrollo (octubre 2015). En línea: http://www.eumed.net/rev/atlante/10/arduino.html
INTRODUÇÃO
A lógica de programação é uma disciplina que está presente em grande parte da grade curricular de cursos técnicos e de graduação voltados para a área de Informática/Tecnologia, bem como nas engenharias, através disso vê-se a necessidade de fazer com que ela tenha o seu conceito teórico aplicado de forma prática em níveis que vão além de softwares criados para computador.
Nos últimos três séculos, a tecnologia foi desenvolvida de tal maneira que é inconcebível uma sociedade globalizada sem a presença de artefatos que visam o conforto do ser humano, desenvolvidos através do avanço da tecnologia. Seja na forma de Celulares/Smartphones, Computadores, Eletrodomésticos ou até mesmo meios de transporte, ela é intrínseca ao cotidiano da sociedade e faz parte do desenvolvimento da mesma. Porém, nem todos dominam a produção da tecnologia e aqueles que o conseguem e destacam no mercado de trabalho. Neste contexto, conhecer as linguagens de programação é uma ferramenta muito útil para aqueles que desejam produzir e inovar em tecnologia.
A principal dificuldade no aprendizado da programação é o fato de programas de computadores serem objetos virtuais, exigindo que o estudante dessa área detenha uma alta capacidade de abstração para entender o que está sendo proposto.
Assim, a utilização de um kit de componentes eletrônicos, juntamente com microcontroladores mostra-se de grande ajuda na compreensão de conceitos básicos de programação, pois permite ao aluno observar fisicamente aquilo que foi programado, gerando um resultado palpável.
Nota-se nesses códigos uma diferença em relação ao seu tamanho, porém os dois apresentam comandos de saída, no que é feito em linguagem C para computadores irá imprimir na tela o resultado ao contrário da plataforma Arduino que piscará o LED no intervalo de 1 (um) segundo.
Porém o código da plataforma Arduino é mais completo em virtude de ter que preencher o número da porta em que o LED (Diodo Emissor de Luz) irá acender, definir se a saída será feita em uma porta digital ou analógica e delimitar tempo para a saída. Isso ajudaria o aluno a pensar nos componentes eletrônicos e não somente em um programa de computador.
O fluxo de execução de qualquer programa do Arduino começa na função setup(), em que definimos quais pinos iremos usar e se eles serão de entrada ou de saída. Para isso, usamos a função pinMode(pino, modo), onde pino é um inteiro representando o número do pino que estamos configurando e modo é o tipo de pino que ele será, no caso entrada ou saída - Input ou Output, respectivamente. Por exemplo, pinMode(13, OUTPUT) indica que o pino 13 será usada como uma saída; ou seja, ele fornecerá sinal ao circuito.
Após a execução da função setup(), o programa passa a executar a função loop(), e continuará a repeti-la até a execução do programa terminar. Destarte, ela é uma das funções mais importantes que iremos utilizar na construção de projetos, pois é nela que iremos descrever tudo que o circuito irá fazer e como ele vai se comportar.
Este artigo trata de uma nova abordagem no ensino da programação: a utilização da plataforma Arduino para o ensino de lógica de programação como ferramenta de assimilação das estruturas condicionais.
DESENVOLVIMENTO
A presente seção fornece uma visão geral do Arduino, principal ferramenta utilizada na execução dos projetos, e descreve a elaboração e o desenvolvimento da oficina.
Arduino é uma plataforma de fonte aberta destinada a prototipação de sistemas digitais interativos. Ela é capaz tanto de receber e enviar dados de diversos tipos de sensores e a diversos atuadores, viabilizando a construção rápida de sistemas de controle em diversos domínios de aplicação.
Segundo Vasiljecić, Gabriel sobre Arduino (2013, p. 3)
É bastante flexível e não requer um domínio profundo de eletrônica, o que o fez ser bastante popular entre os artistas e iniciantes, além de desenvolvedores experientes que não têm acesso a plataformas mais complexas.
Dentre os vários modelos de Arduino, para a demonstração foi escolhido o modelo UNO (Figura 2), que utiliza o microcontrolador ATmega328. Este modelo possui seis entradas analógicas e catorze entradas/saídas digitais, das quais seis podem ser utilizadas como saídas PWM. Pode ser alimentada por fontes, baterias ou até mesmo pela conexão USB via computador.
A linguagem de programação utilizada em todos os kits Arduino é a "C", utilizando a plataforma open-source fornecido pelo site http://arduino.cc, sendo que a plataforma foi desenvolvida em Java, possibilitando ao aluno entrar em contato com fundamentos de linguagens largamente empregadas no mercado de trabalho. Para desenvolver os programas, compilar arquivos e fazer o upload para o microcontrolador, utiliza-se a IDE Arduino development environment (Figura 3, 4), que é multiplataforma funcionando em Windows, MAC OS e Linux.
Segundo Vasiljecić, Gabriel sobre Arduino (2013, p. 11)
O IDE do Arduino é bastante simples. Foi projetado para ser uma interface amigável à pessoas que nunca tiveram contato com desenvolvimento de software, e portanto é bastante intuitiva. Foi desenvolvido em Java e possui recursos simples de realce de palavras-chave e uma base com diversos códigos prontos para servir como exemplo.
Para o auxilio na montagem do circuito poderá ser utilizado o Fritzing, Fritzing é um programa em ambiente gráfico que facilita o aprendizado e as primeiras montagens com Arduino, ele mostra de modo virtual como seria uma montagem física em protoboard, bem como o circuito elétrico.
É fácil de instalar e usar, vem com interface em português e possui mais de 45 exemplos de projetos que podem ser facilmente visualizados, montados ou até mesmo modificados.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O Arduino tem proporcionado ao ensino meios de facilitar o conhecimento de lógica de programação, eletrônica e robótica, além de ser um hardware de custo baixo em comparação a outras tecnologias e tem o diferencial que proporciona uma maior facilidade assemelhando-se com as linguagens utilizadas no mercado de trabalho.
Com perspectiva para o próximo semestre uma pesquisa com objetivo de consolidar a prática de ensino com a plataforma Arduino.
REFERÊNCIAS
AQUINO FILHO, Gilmar, Curso Técnico em Mecatrônica, 2015. Apostila do curso oferecida pela FORTEC, São Vicente, 2015.
VASILJECIĆ. Gabriel, Apostila de Arduino, 2013. Apostila oferecida pela UFRN, Natal, 2013.
ARDUINO. Arduino, 2005. Disponivel em: <http://arduino.cc>. Acesso em: 18/07/2015.
FRITZING. Fritzing, 2011. Disponivel em: <http://fritzing.org>. Acesso em: 18/07/2015.
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