Oficina de Computação Física

Prof. Peter Jandl Jr.

Esta é uma oficina experimental de computação física:

Computação Física, ou Physical Computing, é o uso de computação e de eletrônica (sensores e atuadores) na prototipação de objetos físicos para interação com seres humanos cujo objetivo é interligar os mundos físico e virtual, assim demonstrar como usar a computação e a interação com a tecnologia para o desenvolvimento de suas atividades rotineiras DREAMFELL, 2011.

Desta maneira, o objetivo principal desta oficina é apresentar conceitos básicos de programação e eletrônica, na forma de roteiros de experiências que permitam a montagem de protótipos simples, capazes de capturar dados do mundo real, produzir ações no mundo real, além de compartilhar informações com pessoas e dispositivos. Para tanto serão utilizadas elementos de eletrônica e de computação.

A parte da eletrônica requer o uso de alguma placa de desenvolvimento de baixo custo, tais como as populares:

• Arduino (uno, mega, nano)
• NodeMCU (esp8266, esp32)
• Raspberry Pi (Pico, Pico W)
• Banana Py PicoW
• STM 32 (blue pill, black pill)

Também serão utilizados componentes eletrônicos diversos, tais como resistores, termistores, foto-resistores, leds, relês, servo-motores, motores DC, módulos sensores, displays e outros. Para aqueles que desejam dispor destes elementos para realizar livremente as montagens apresentadas ou outras, sugere-se os itens da lista de componentes.

A parte da computação usa duas das mais conhecidas e flexíveis linguagens de programação: C++ e Python. Além destas linguagens é conveniente a utilização de ambientes de desenvolvimento integrados (Integrated Development Enviroments - IDEs) como Thonny e Arduino IDE, que facilitam muito o processo de desenvolvimento e de testes.

Daremos preferência ao uso do Python, pois sua simplicidade leva a um aprendizado mais rápido, o que é sempre interessante. Na verdade, utilizaremos o MicroPython, uma versão mais leve do Python, criada com o intuito de incentivar o uso de placas de desenvolvimento dotadas de capacidades mais sofisticadas, mas de ótimo custo/benefício, como os NodeMCU ESP8266 e ESP32, as Raspberry Pi Pico e Pico W, e a Banana Py PicoW.

Isto permitirá a montagem de muitos protótipos, explorando princípios da eletrônica, da programação de computadores e da comunicação em rede, possibilitando que seja, criados sistemas de captura de dados, de automação residencial/predial/comercial/industrial, aplicações de Internet das Coisas (IoT), além de jogos, brinquedos e mais.

Vamos trabalhar!

Organização dos Materiais

Os materiais desta oficina estão distribuídos em diretórios diferentes para facilitar seu acesso e consulta. Segue uma lista, com os itens mais importantes no seu início.

• T-2024-1 :: materiais da temporada 2024-1 (atual) da oficina, onde se localizam os roteiros dos experimentos/montagens e os programas Python correspondentes.
• Bibliotecas :: bibliotecas/módulos utilizados nos roteiros da oficina.
• NodeMCU :: contém informações específicas sobre as placas de desenvolvimento NodeMCU baseadas no ESP8266 e ESP32.
• Componentes :: contém informações sobre componentes diversos, como resistores, leds, etc.
• T-2023-2 :: materiais da temporada 2023-2 da oficina, que incluem os roteiros dos experimentos/montagens e os programas correspondentes.
• T-2023-1 :: materiais da temporada 2023-1 da oficina, onde se localizam os roteiros dos experimentos/montagens e os exemplos Python correspondentes.
• T-2022-2 :: materiais da temporada 2022-2 da oficina, ou seja, os roteiros dos experimentos/montagens e os exemplos de programação correspondentes.
• Apresentações :: apresentações da Oficina de Computação Física, contendo uma breve introdução ao tema e visão geral das atividades da oficina.