Concepção de Experimentos de Sistemas Embarcados para Disciplinas do Curso de Engenharia de Telecomunicações
Projeto financiado pela Chamada Interna 13/PRPPGI/2015 - Campus São José
Aluno bolsista: Katharine Schaeffer Fertig (Eng. Telecomunicações)
Professor orientador: Arliones Hoeller
Período de execução: maio a novembro de 2015.
Proposta
Introdução e Justificativa da Proposição
O curso de Engenharia de Telecomunicações do campus São José do IFSC, pelo seu Projeto Pedagógico, visa formar Engenheiros de Telecomunicações cuja principal competência é o “Projeto e Desenvolvimento de Sistemas de Telecomunicações”. O desenvolvimento de equipamentos para estes sistemas envolve a integração de software e hardware digital e analógico na forma de Sistemas Embarcados. Este processo de integração de dispositivos em sistemas embarcados requer conhecimento, por parte do engenheiro, das diversas modalidades de interconexão dos subsistemas envolvidos.
A matriz curricular do referido curso contém ao menos seis disciplinas e projetos integradores relacionados a sistemas embarcados, inciando por Microprocessadores no quarto semestre e estendendo-se a Sistemas Embarcados no oitavo semestre. Contudo, nenhuma destas disciplinas possui em suas ementas ou conteúdos programáticos cobertura extensiva deste tema. De fato, tem sido observado em disciplinas da sexta e sétima fases uma deficiência de formação dos alunos neste tópico.
Neste cenário, o presente projeto se propõe a investigar estas deficiências e desenvolver um conjunto de experimentos de sistemas embarcados que possam ser empregados nas disciplinas vinculadas ao tema de Sistemas Embarcados para complementar a formação dos alunos.
Objetivos do Projeto
O objetivo principal deste projeto é desenvolver experimentos relacionados à integração de dispositivos digitais embarcados para as disciplinas do eixo de sistemas embarcados do Curso de Engenharia de Telecomunicações. Para isto, os seguintes objetivos específicos são definidos:
- Consolidar demandas de experimentos na área de sistemas embarcados nas disciplinas do Curso de Engenharia de Telecomunicações;
- Especificar e documentar configuração de bancada básica para desenvolvimento dos experimentos;
- Planejar e executar experimentos para desenvolvimento e avaliação da integração de dispositivos utilizando barramentos digitais;
- Planejar e executar experimentos para desenvolvimento e avaliação da integração de dispositivos analógicos.
Principais Contribuições do Projeto
Os principais resultados esperados deste projeto são:
- Geração de conteúdo para laboratórios de sistemas embarcados que poderão ser reaproveitados em disciplinas da Engenharia de Telecomunicações e outros;
- Contribuição para a formação complementar de alunos do Curso de Engenharia de Telecomunicações;
- Treinamento avançado de um aluno bolsista no tópico de integração de sistemas embarcados;
- Disponibilização online de conteúdo para experimentos em sistemas embarcados que pode melhorar a divulgação da instituição como centro de referência na área.
Metodologia do Projeto
Este projeto especificará ambiente e roteiros de experimentos de sistemas embarcados. Os resultados deste projeto serão disponibilizados à comunidade através da Internet. O projeto será executado buscando a consecução das seguintes metas:
Meta 1: Demandas de Experimentos de Sistemas Embarcados: Inicialmente, o projeto levantará demandas de experimentos de sistemas embarcados de disciplinas do curso de Engenharia de Telecomunicações. Este levantamento será realizado através do estudo da ementa e conteúdo programático das disciplinas, além de entrevista com os professores responsáveis. O conjunto inicial de disciplinas consideradas é: Microprocessadores, Projeto Integrador II, Dispositivos Lógicos Programáveis II, Sistemas Embarcados e Projeto Integrador III;
Meta 2: Especificação de Bancada Básica para os Experimentos: A partir do levantamento realizado na Meta 1, será feita a especificação de uma bancada básica para execução dos experimentos selecionados para desenvolvimento durante o projeto. Esta especificação deverá incluir software e equipamentos envolvidos nos testes. Será desenvolvido um tutorial para uso de cada equipamento e software envolvido;
Meta 3: Experimentos Envolvendo Interfaces Digitais: Após a definição dos experimentos realizado na Meta 1 e da especificação da bancada básica de experimentos, será realizado um processo iterativo para desenvolver e documentar experimentos com barramentos digitais como SPI, I2C, 1-wire, entre outros;
Meta 4: Experimentos Envolvendo Interfaces Analógicas: Assim como realizado na Meta 3, será realizado um processo iterativo para desenvolver e documentar experimentos com interfaces analógicas, empregando conversores analógico-digitais (ADC) para captura de sinais, e conversores digitais-analógicos (DAC) e modulação de largura de pulso (PWM) para geração de sinais.
| Meta | Maio | Junho | Julho | Agosto | Setembro | Outubro | Novembro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | X | ||||||
| 2 | X | X | |||||
| 3 | X | X | |||||
| 4 | X | X |
Referências Bibliográficas
- LEE, E. A.; SESHIA, S. A. Introduction to Embedded Systems - A Cyber-Physical Systems Approach. ed 1.5. http://LeeSeshia.org, 2014. 516p.
- WOLF, Marilyn. Computers As Components: Principles of Embedded Computing System Design. 3a ed. Morgan Kaufmann, 2012. 528p.
- IFSC. Matriz Curricular da Engenharia de Telecomunicações. Disponível em: http://bit.ly/Curriculo-Engtelecom-IFSC . Acesso em: 13 de apr. 2015.
- ARDUINO. Arduino Examples. Disponível em: http://bit.ly/1O793p8 . Acesso em: 13 de abr. 2015.
- PEARCE, M. Getting Started With The Intel Galileo Development Kit. Disponível em: http://intel.ly/1DbLBUE . Acesso em: 13 de apr. 2015.