Bancada Laboratorial Remota para o Ensino da Electrónica. Nuno Miguel Moreira de Sousa

Transcrição

1 Bancada Laboratorial Remota para o Ensino da Electrónica Nuno Miguel Moreira de Sousa de Novembro de Sumário I Caracterização de experiências remotas Virtuais Reais Sensoriais Interactivas Sequenciais Descrição da estrutura implementada Características das experiências propostas para a disciplina de Electrónica Características da implementação proposta Moodle Hardware necessário Placas de expansão 13 de Novembro de

2 Sumário II Experiência Interface Aplicação de Gestão de Pedidos Implementação de Pedidos e Retorno de Resultados Conclusão 13 de Novembro de Experiências Remotas I Experiências Virtuais Experiências que correm em servidor recorrendo a software de simulação Não existe qualquer componente física Permitem tirar proveito da capacidade de processamento ou outras do servidor Reduz os custos associados à compra de várias licenças de software Ideal para visualização de fenómenos destrutivos ou demasiado complexos 13 de Novembro de

3 Experiências Remotas II Experiências Reais Recorrem a elementos físicos Permitem constatar a existência de fenómenos importantes Existem vários tipos: Sensoriais Informação unidireccional Interactivas Comunicação em tempo real Sequenciais Comunicação em diferido 13 de Novembro de Experiências Sequenciais I Este tipo de experiência caracteriza-se por a configuração, implementação e recepção de resultados ser feita em diferido. Procedimento Configuração Submissão dos dados Implementação da configuração Aquisição de valores Envio dos valores adquiridos para o aluno 13 de Novembro de

4 Experiências Sequenciais II Vantagens A gestão dos pedidos é executada de forma simples Não existe a necessidade de agendar a utilização do equipamento Aumento da taxa de ocupação Desvantagens Não se garante um tempo de resposta Depende do número de pedidos em espera 13 de Novembro de Estrutura implementada I Características das experiências propostas para a disciplina de Electrónica Não exigem interactividade em tempo real Tempo de execução inferior a 1 minuto Número elevado de alunos Reduzida complexidade de implementação do circuito 13 de Novembro de

5 Estrutura implementada I 13 de Novembro de Estrutura implementada I 13 de Novembro de

6 Estrutura implementada I VI da aplicação LabView WebServer Comunicação de Dados Gestão de acessos Moodle Apache Agendamento das experiências Acesso às experiências Internet / Intranet Internet / Intranet 13 de Novembro de Servidor de Aplicações Estrutura implementada I 13 de Novembro de

7 Estrutura implementada II Características da implementação proposta Integração com o Moodle Número de IPs públicos necessários 1 ou 2 Capacidade de servir várias experiências Moodle Faz a gestão dos acessos Módulo desenvolvido permite disponibilizar os recursos 13 de Novembro de Estrutura implementada II 13 de Novembro de

8 Estrutura implementada III Hardware necessário Servidor Moodle Servidor de Aplicações Experiência + NI-ELVIS Placas de expansão para a NI-ELVIS 13 de Novembro de Estrutura implementada III 13 de Novembro de

9 Estrutura implementada IV Placas de expansão Recorrem a relês São modulares Podem desempenhar múltiplas funções 13 de Novembro de Estrutura implementada IV 13 de Novembro de

10 Estrutura implementada IV 13 de Novembro de Experiência Implementação igual à do laboratório presencial Não necessita de componentes específicos Mesma base de montagem Medições limitadas apenas às características da instrumentação da NI-ELVIS 13 de Novembro de

11 Experiência 13 de Novembro de Interface O interface genérico permite configurar: O circuito (troca de componentes) O gerador de funções e as fontes de tensão variáveis O osciloscópio O interface genérico permite visualizar: Dois canais do osciloscópio Possibilidade de escolha dos pontos a visualizar, recorrendo às placas de expansão Oito tensões em pontos diferentes Oito correntes em pontos diferentes 13 de Novembro de

12 Interface 13 de Novembro de Interface 13 de Novembro de

13 Aplicação de Gestão de Pedidos É executado no servidor de aplicações Mantém uma fila de espera sempre que existem pedidos concorrentes Gere o envio dos pedidos para a experiência, recebe e remete os resultados para o cliente respectivo 13 de Novembro de Implementação de Pedidos e Retorno de Resultados Executado na experiência ou servidor de experiências Recebe um pedido de cada vez do servidor de aplicações Configura as placas de expansão e a instrumentação Gerador de sinal, fonte de tensão e osciloscópio Executa as medições e retorna os resultados para o servidor de aplicações 13 de Novembro de

14 Conclusão Plataforma flexível para disponibilização remota de experiências de electrónica analógica Não requer recursos específicos para novas experiências Não exige longos tempos de aprendizagem para disponibilização e utilização da experiência Facilmente adaptável aos requisitos de qualquer experiência Desenvolvimentos futuros Aumentar a robustez da aplicação Estimativa do tempo de espera 13 de Novembro de Bancada Laboratorial Remota para o Ensino da Electrónica Nuno Miguel Moreira de Sousa de Novembro de