Atividades de Formação oferecidas pelo Centro de Tecnologia Acadêmica do IF/UFRGS

Para verificar oficinas que já foram realizadas pelo CTA, consulte nosso Histórico de Oficinas.


Introdução a CAD com FreeCAD

O FreeCAD é um programa CAD (desenho auxiliado por computador).
Instrutor: Qualquer um que se sinta capaz de transmitir o conhecimento que está nos slides e executar todos exemplos sem dificuldades.

Resumo da atividade:

Esta atividade possui três módulos diferentes:

  • Módulo 1 - Part Design
    Nesta oficina é feita uma introdução ao programa, apresentação da interface e das funcionalidades do módulo PartDesign. Após apresentação das ferramentas é executado o projeto simples de uma caixa sem tampa. Na sequencia, no caso de sobra de tempo, é proposto um outro projeto simples. O objetivo é apresentar o programa e incentivar a ideia de que é uma ferramenta fácil de usar e que pode ser estudada por conta própria.
    Requisitos: Nenhum
    Baixe aqui os slides e arquivos da oficina
  • Módulo 2 - Assembly2
    Nesta oficina é mostrado a importância da montagem final de um projeto, é apresentado o módulo Assembly2, ensinado suas ferramentas e como funcionam, então partimos para a prática trabalhando em um projeto básico que utiliza dos conhecimentos do Módulo 1- Part Design.
    Requisitos: Módulo 1 (Sendo participado da oficina ou estudado por conta)
    Baixe aqui os slides e arquivos da oficina
  • Módulo 3 - TechDraw
    Nesta oficina é explicado um pouco da motivação da oficina e a importância/utilidade dos desenhos técnicos, é apresentado o módulo TechDraw, ensinado suas ferramentas e como funcionam, então é proposto um projeto básico para praticar os conhecimentos.
    Requisitos: Módulo 1 (Sendo participado da oficina ou estudado por conta)
    Baixe aqui os slides e arquivos da oficina

Introdução ao Arduino

Instrutor: Renan Bohrer da Silva

Resumo da atividade:

O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre, projetada com um microcontrolador Atmel AVR de placa única, com suporte de entrada/saída embutido. Pode ser usado para o desenvolvimento de objetos interativos independentes, ou ainda para ser conectado a um computador hospedeiro1. O Arduino é base de diversos projetos do CTA, como as Estações Meteorológicas Modulares, a Fresadora PCI João de Barro, a Estação de Espectrometria, entre outros.

Essa oficina consiste de uma breve descrição sobre o Arduino seguida de montagem de projetos que utilizam a placa. Antes de cada projeto, são introduzidos os conceitos básicos de eletrônica e programação em C necessários para o entendimento do projeto.

Tópicos abordados:

  • Introdução
    • Conceitos básicos de eletricidade
    • Plataforma Arduino
    • Prototipagem em protoboard
  • Projetos
    • Conceitos básicos de eletrônica e programação em C
    • Montagem de projetos
  • Lotação máxima: 30 pessoas
  • É preciso de apoio de um(a) monitor(a)
    Materiais necessários:
Por dupla de participantes:
  • 1 computador com a IDE do Arduino instalada;
  • 1 placa Arduino;
  • 1 cabo USB Arduino;
  • 1 protoboard;
  • 1 potenciômetro;
  • 1 buzzer;
  • 1 LDR
  • 1 LED;
  • 2 resistor de 100 ohms;
  • 1 resistor 10k ohms;
  • 5 jumpers pequenos;
  • 4 jumpers grandes
  • 1 banana.

Tempo de duração aproximado: de 3 a 4 horas.

Material Didático

A última versão do material didático encontra-se compilado aqui e aqui , o pdf pode ser consultado aqui


Arduino Relâmpago

Oficina de Arduino com duração de menos de 1h.
Baixe a apresentação aqui: oficina_A_relampago.odp

Ver também repositório do Shield Arduino Básico


KiCAD

Instrutor: Lucas Leal

Resumo da atividade:
O KiCAD é um software EDA (do inglês, electronic design automation) livre, publicado sob licença GPLv2.0, que está em desenvolvimento em parceria com o CERN e conta com uma comunidade muito ativa de desenvolvedores e usuários.

O papel de um EDA no processo de desenvolvimento dos projetos é capacitar o usuário a passar o seu circuito do papel para o computador. Uma vez que o projetista tenha sua placa desenhada corretamente ele é capaz de distribuir e replicar seu circuito muito mais facilmente. Por isso o domínio dessa ferramenta é essencial para qualquer um interessado em criar e construir novas tecnologias, principalmente para aqueles que desejam fazer tudo isso colaborativamente.

Tendo em vista a importância desse tipo de ferramenta nas etapas de criação, o CTA se propôs a compartilhar sua experiência na forma de uma oficina introdutória ao KiCAD. A oficina irá cobrir os seguintes tópicos:

  • Introdução ao KiCAD
    • Instalação
    • Workflow
      • Desenhando circuitos eletrônicos
      • Escolhendo footprints adequados para a placa
      • Desenhando a placa
  • Desenhando novos componentes e criando bibliotecas
  • Criando um projeto
    • Passo-a-passo do desenho do circuito
    • Design da placa
      • Boas práticas
      • Regras de design

Materiais necessários:
Um computador por pessoa e projetor para apresentação. Obs.: por problemas de compatibilidade é aconselhado que as máquinas tenham uma versão atualizada do Linux Mint (ou Ubuntu), ou a versão do LabFis 0.2.

Tempo estimado de duração: 2h30min


Estação Meteorológica

Instrutor: Renan Bohrer da Silva

Resumo da atividade:

Estações Meteorológicas Modulares é um projeto que visa a o estudo e desenvolvimento de instrumentação científica e educacional de código aberto, de baixo custo com vistas à formação de uma rede de ciência cidadã para pesquisas climáticas e ambientais. Essa oficina é pensada àqueles que tem interesse em se aproximar do projeto ou em avançar sua habilidade com o Arduino.

A oficina consiste da montagem de uma estação meteorológica em protoboard, incluindo noções básicas de eletrônica e programação necessárias para o entendimento da atividade.

Tópicos abordados:

  • A importância do monitoramento do clima;
  • Sensores de grandezas atmosféricas;
  • Montagem de sensores com Arduino;
  • Aquisição de dados de sensores.

Para oficinas mais longas:

  • Conceitos básicos de programação em Python;
  • Armazenamento de dados;
  • Criação de gráficos e estatísticas de dados coletados.

Conhecimentos prévios: Tópicos da oficina de introdução ao Arduino.

Material de hardware necessário:

Por dupla de participantes:

1 computador com Arduino;
1 placa Arduino;
1 protoboard;
1 LDR;
1 DHT022 ou DHT011;
1 BMP085;
1 resistor de 4k7 Ω;
1 resistor de 2k2 Ω;
5 jumpers longos;
9 jumpers curtos.

Material virtual atualizado: Oficina EMM Arduino Day 2016

Tempo estimado de duração: 2 a 4 horas.

Observação: essa oficina pode ser dada em conjunto com a oficina de introdução ao Arduino.


Oficina de FlatCam e aplicação da Fresadora PCI João-de-Barro

Instrutor: Germano

Resumo da atividade:

A Fresadora de PCI João-de-barro é uma maquina para prototipação de circuitos impressos desenvolvida pelo CTA, e
faz parte de um esforço para o desenvolvimento de uma bancada de código aberto para instrumentação
científica e educacional ( Work group for development of open workbench na Wikiversidade).

Nesta oficina fazemos todo o treinamento para que os alunos consigam a partir dos arquivos gerados por um
EDA (do inglês, electronic design automation), fazer suas placas de circuito impresso.

Temos como pré-requisito o curso de KiCad, onde os alunos fazem o projeto da placa,
a qual geramos o código G com o FlatCam, usinamos com a João-de-Barro e por fim
soldamos os componentes para vermos na prática o projeto eletrônico.

Abaixo os tópicos que a oficina abrange:

  • Métodos de prototipação/fabricação de placas de circuito eletrônicos;
    • Características da prototipação por usinagem;
    • Vantagens e Limitações de cada método;
  • Apresentação da Fresadora PCI João-de-barro;
    • Características, documentações
  • Passos para confecção de PCI com a João-de-barro;
    • Esquemático e o desenho da Placa de Circuito Impresso (KiCad)
    • Exportando Gerber e Excellon (trilhas/furação) no KiCAD
    • Geração de Código G a partir de Gerber e Excellon com o FlatCAM
    • Operando a João-de-barro;
      • Advertências
      • Comandos básicos código G ("zerando eixos", movimentação, G0, G01, G90, G91, M3 e M5)
      • Escolha das ferramentas
      • Sequencia de usinagem
      • Preparando a placa e fixando a placa
      • Calibrando as ferramentas
      • Enviando programas (Universal Gcode Sender)
  • Preparando a placa para soldar
    • Boas práticas em soldagem de placas
  • Testando a placa antes de ligar

Conhecimentos prévios:

  • Arduino básico ou eletrônica básica;
  • Oficina de KiCad.

Materiais necessários:
Considerando uma oficina para 10 alunos.

Material Quantidade observações
João-de-barro 1 Se possível duas
Computadores 10 Com o LabFis
Suporte com broca ø0,8 1 Com uma broca reserva
Suporte com broca ø1,0 1 Com uma broca reserva
Fresa piramidal ø0,2 2
Fresa 4 cortes ø1,6 2
Ferro de soldaa 2
Fluxo em seringa 2
Suporte para placas 2
Solda com fluxo 2
Fita dupla face de 25mm 1
Placas de fenolite ou fibra 10cmX15cm 4 Para fazermos 3 exemplos
Listar os componentes eletrônicos 3 Para fazermos 3 exemplos
Lixa Metal 600 2 Lixar a placa após usinagem
Escova 1 Escova de roupas
Palha de Aço 2 Acabamento na placa
Detergente 1

Duração:

3:30 horas


Introdução ao Python

Instrutor: Jan Luc

Resumo da atividade:

Python é uma linguagem de programação largamente utilizada atualmente. Tem ênfase na simplicidade e legibilidade do seu código, além de facilidade de programação. Usada para diversos propósitos, desde como linguagem de scripting para web até para computação numérica.

É uma oficina introdutória, sendo assim, é recomendada somente alguma familiaridade com linux (mas não é exigida). Serão abordados os tópicos básicos da linguagem e o uso da interface IPython Notebook.
O conteúdo programático segue:

  • Introdução à linguagem;
  • Apresentação da interface IPython Notebook;
  • Tipos: Inteiros, strings, booleanos;
  • Operações básicas;
  • Dicas de boas práticas 1: nomes de variáveis, comentários;
  • Recipientes: Tuplas, dicionários, listas;
  • Apresentação ao conceito de algoritmos;
  • Laços e condicionais: for, if, else;
  • Proposta de problemas envolvendo o conteúdo já visto;
  • Utilizando bibliotecas;
  • Trabalhando com vetores;
  • Lendo e visualizando dados;
  • Criando e utilizando funções;
  • Dicas de boas práticas 2: desenvolvimento modular e iterativo;
  • Problema 2 do Project Euler.

Materiais necessários: Computadores rodando linux com o ambiente IPython Notebook ou número equivalente de computadores e pendrives com LabFis.

Tempo de duração aproximado: 3,5h

Slides da oficina (de 2015, contendo conteúdo de python2): oficina_python_v2.odp
Notebook de referência python1.ipynb


Introdução a Impressão 3D

Instrutor: Germano e Krieger

Observação: A "oficina", atualmente tem um aspecto de palestra, não sei o quão válida é a interação dos atendentes. Como ela não envolve a criação de uma peça anteriormente, será válida a participação dos presentes no computador? Se sim, limitamos muito o número de pessoas e aumentamos a necessidade de impressoras.

Contextualização:
A impressão 3D é um grande passo no desenvolvimento das tecnologias de prototipagem rápida. A mesma vem em grande avanço desde o vencimento das patentes do processo de extrusão por filamento fundido, possibilitando o surgimento de impressoras de custo acessível a pequenos laboratórios e escolas. A impressão foi bastante explorada no CTA, sendo presente no desenvolvimento de diversos projetos, dentre eles a fresadora para circuitos impressos e a estação meteorológica.

Resumo:
A oficina procura apresentar e familiarizar o grupo com a impressão tridiomensional por extrusão de filamento fundido, ensinando o manuseio das ferramentas e programas necessários: Slic3r e Printrun, bem como a exportação de arquivos em formato STL. Também são discutidos os parâmetros importantes na impressão, como temperatura, tipos de plástico e velocidades. No final, é realizada uma impressão com a Metamáquina 2.

Conhecimentos Necessários:
Nenhum conhecimento prévio é necessário, mas um conhecimento básico de Linux e física auxilia a compreensão dos eventos.

Materiais Necessários:

  • Projetor
  • Impressora 3D (idealmente mais de uma)
  • Computador com Linux (um por aluno no caso de mais impressoras/interação)
  • Pinça para manuseio das peças impressas

Programa:

  • Introdução e Características da Impressão 3D
    • Tipos de Impressão 3D
    • Extrusão de Filamento Fundido
    • Plásticos Utilizados
      • PLA
      • ABS
    • Parâmetros de Interesse
      • Geometria
      • Temperaturas
      • Velocidades
      • Fluxo de Ar
      • Resfriamento Forçado
  • Caminho de Arquivos e Impressão
    • Modelagem em 3D - STL
    • Fatiamento e Configuração - Slic3r
    • Interface com a Máquina - PrintRun
    • Imprimindo com o PLA na Metamáquina
      • Calibração
      • Alimentação de Plástico
      • Remoção da Peça

Tempo Aproximado: 3 horas.


Teoria e Prática em Recursos Educacionais Abertos e Ciência Aberta

  • Licenças Legais
  • Formatos de dados
  • Software Livre
  • Hardware Livre
  • Construção colaborativa: Wiki, etherpad

Organização e documentação de projetos

  • Ferramentas colaborativas, controle de versão
  • Organização de projetos
  • Comunicação da equipe
  • Dinâmicas de equipe: encontros e registros

Referências

1 Wikipédia. Arduino. [ONLINE] Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Arduino. [Acesso em 22 de Janeiro de 2015].

oficina_A_relampago.odp (2 MB) Jan Luc Tavares, 16/05/2015 10:04

Slides_FreeCAD.zip (10,2 MB) Renan Ritter Soares, 12/10/2017 23:40

Módulo_1_-_Part_Design.zip (7 MB) Renan Ritter Soares, 18/10/2018 03:51

Módulo_2_-_Assembly2.zip (3 MB) Renan Ritter Soares, 18/10/2018 03:51

Módulo_3_-_TechDraw.zip (3,6 MB) Renan Ritter Soares, 18/10/2018 03:51