Esta dissertação apresenta uma atividade direcionada aos alunos do terceiro ano do Curso Técnico de Informática. A ideia foi utilizar microcontroladores, Arduino, como ferramenta mediadora no Ensino de Física. Para desenvolver esse procedimento foi considerado o desejo de trabalhar de forma motivadora, visando uma aprendizagem significativa guiada por descobertas, enfatizando o que o aluno conhece e não suas carências. O projeto apresenta uma estratégia de ensino embasada em teorias de formação social da mente e zona de desenvolvimento proximal abordados por Lev Vygotsky e de teoria de projetos propostos por Hernández. / This dissertation utilizes an activity for students of the third year of Technical Computer Course activity. The idea was to use microcontrollers, Arduino with mediating tool in Physics Teaching. To develop this procedure was deemed a desire to work in a motivating way, targeting a significant learning motivated by findings with emphasizing what the student knows and not their shortcomings. The project presents a teaching strategy grounded in theories of social formation of mind, zone of proximal development Lev Vygotsky addressed by theory and projects proposed by Hernández.

Orientador: João Fernando Marar / Banca: Regilene Aparecida Sarzi Ribeiro / Banca: Antonio Tadeu Pellison / Resumo: Objetos conectados e um ambiente sensível capaz de interagir de forma calma e praticamente onipresente entre si e com humanos. Essa é a premissa da computação ubíqua, termo cunhado em 1991 pelo cientista da computação Mark Weiser. Recentemente têm-se ouvido falar de forma cada vez mais frequente de aplicações e dispositivos para internet das coisas, porém existem aplicações complexas demais para uso e outras têm custo proibitivo para implantação em larga escala. O atual projeto tem como objetivo investigar as potencialidades do desenvolvimento de um dispositivo para ser um modelo de neurônio artifical para Internet das Coisas e comunicação M2M utilizando-se do microcontrolador Wi-Fi ESP8266 e da linguagem de programação Micropython. Justificamos para a escolha desse microcontrolador, além do seu baixo custo e simplicidade, o fato de comparativamente ser uma opção mais prática e de baixo consumo de energia, quando comparado com outros dispositivos semelhantes, como Arduino e Raspberry Pi. Para nossa pesquisa utilizaremos além de pesquisa bibliográfica uma proposta prática de utilização do dispositivo com compartilhamento de informações de sensores através da rede wireless. A metodologia utilizada constitui-se na proposta do dispositivo, seu desenvolvimento e testes, bem como a demonstração dos scripts de programação utilizados no sistema. / Abstract: Connected objects and a sensitive environment capable of interacting in a calm and practically omnipresent way with each other and with humans. This is the premise of ubiquitous computing, a term coined in 1991 by computer scientist Mark Weiser. Recently there has been listen in an increasing frequency of applications and Internet devices of things, but there are too many applications that are too complex to use and others have a prohibitive cost for large-scale deployment. The current project aims to investigate the potential of developing a device to be an artificial neuron model for Internet of Things and M2M communication using the Wi-Fi ESP8266 microcontroller and the Micropython programming language. We justify for the choice of this microcontroller, in addition to its low cost and simplicity, the fact that it is comparatively a more practical and low energy option when compared to other similar devices, such as Arduino and Raspberry Pi. For our research we will use besides bibliographical research a practical proposal of use of the device with information sharing of sensors through the wireless network. The methodology used is based on the proposal of the device, its development and testing, as well as the demonstration of programming scripts used in the system. / Mestre

Neste trabalho descrevemos a arquitetura e um protocolo de transmissão de dados para instrumentação dedicada ao monitoramento de parâmetros climáticos em silos e secadores de grãos. A arquitetura usa processamento distribuído e instrumentação inteligente baseada no microcontrolador 80535. O protocolo é baseado no padrão de comunicação serial multiponto RS 485 e no protocolo ISO.OSI. Atualmente. aproximadamente 20% da produção brasileira de grãos é perdida durante os processos de transporte e armazenamento. O uso de tal sistema permite medições e modelamento de silos e secadores. / In this work we describes an architecture and a digital data transmission protocol for an instrumentation dedicated to the monitoring of climatic parameters of grain bins and dryers. The architecture uses distributed processing and intelligent instrumentation based on the 80535 microcontroller. The protocol is based on both the RS 485 multipoint serial communication standard and the ISO.OSI protocol. Presently, approximately 20% of the Brazilian production of grains is lost during the processes of transportation and storaging. The use of this system allows measurements and modelling for bins and dryers.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de dois equipamentos orientados a microprocessador para aquisição e armazenamento automatizado de variáveis físico-químicas da água. Os equipamentos desenvolvidos operam conjuntamente com uma sonda de medidas que fornece dados relativos as variáveis medidas de temperatura, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez e profundidade. Outro estudante de mestrado Ronaldo Bruno desenvolveu a sonda de medidas em trabalho anterior. O primeiro equipamento desenvolvido neste trabalho, denominado UMAM, é uma unidade de visualização; este coleta dados da sonda e realiza o processamento destes para mostrar as medidas de uma maneira apropriada. Este equipamento também permite a realização de algumas calibrações de suas leituras. O segundo equipamento, denominado UA, opera conectado a UMAM, armazenando as variáveis medidas em um dispositivo de memória de cartão removível (PC CARD). A UA, também permite transferir os valores armazenados a um computador pessoal para manipulação destes dados e a produção de relatórios. Ambos os equipamentos desenvolvidos utilizam microcontroladores da família MCS-51. Estes microcontroladores são responsáveis pelas tarefas de processamento dos dados e controle dos processos. Os equipamentos foram avaliados qualitativamente e quantitativamente em laboratório, utilizando-se de amostras de água com características físico e químicas bem conhecidas, demonstrando um bom desempenho e adequação para utilização em campo. / This work presents the development of two microprocessor-based equipment for automatic data acquisition and storage of water physical and chemical variables. The developed equipment works together with a measuring probe which supplies data related to the measured variables, namely temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity, turbidity and depth. Another MSc student Ronald Bruno in his mastering work previously developed the measuring probe. The first equipment developed, called UMAM, is a visualization unit; it collects the data from the probe and performs the processing to show the data in an appropriate manner, it allows also performing some calibrations. The second equipment, called UA, operated connected to the UMAM, storing the measured variables in to a removable card memory device (PC CARD). The UA, allows also to transfer the stored values to a personal computer for data manipulation and to produce reports. Both developed equipment used microcontrollers of the MCS-51 family. The microcontrollers are responsible for data processing and process control tasks. The equipments have been evaluated qualitatively and quantitatively in the lab using water samples of well-known physical and chemical characteristics, demonstrating to have good performance and to be adequate for use in the field.

La escasez y la inadecuada utilización de los recursos hídricos en el proceso de riego de los cultivos en general y específicamente el método de riego por inundación utilizado para las plantaciones de uva, generan mayores costos de producción a los medianos y pequeños agricultores del país. La cantidad de agua utilizada se puede reducir gracias a técnicas de riego tecnificado que nos permiten obtener control sobre la utilización de este recurso. El presente trabajo de investigación y desarrollo tiene por objetivo principal reducir la cantidad de agua utilizada en el proceso de riego de una chacra ubicada en sector Pampa de Ñoco distrito de Grocio Prado, provincia de Chincha en el departamento de Ica. Se toma una muestra de 100 metros lineales de un universo total de 6 hectáreas para realizar el trabajo y limitar los alcances del mismo. / Tesis

La presente tesis plantea el diseño de un sistema de monitoreo submarino por video para el estudio de artes de pesca, con la finalidad de adicionar un equipo de monitoreo a las investigadores. / Tesis

Hoy en día la automatización del riego del césped es importante porque favorece el ahorro de agua, conservación de nutrientes del suelo y el correcto desarrollo del césped. Los sistemas de automatización de riego comunes dependen mucho de la intervención de una persona que ingrese datos como los días y la duración del riego, por lo que sería conveniente que el usuario tenga conocimientos de jardinería, además debe ser instalado por personal experto; los sistemas de automatización por lo general consisten en un controlador PLC, tuberías de PVC, electroválvulas y aspersores, los costos son elevados, entre $378 y $1097. La presente tesis plantea una forma de automatización diferente, pues con el hardware y el software desarrollado se podrá medir el nivel de humedad del césped e indicar en qué momento se debe iniciar y terminar el riego del suelo, según datos teóricos de agronomía. El sensor de humedad, utilizado en la presente tesis, utiliza la tecnología de Reflectometría de Dominios de Frecuencia (o FDR por sus siglas en inglés), son sensores son muy utilizados en agroindustria y el concepto de esta tecnología se explica en el capítulo dos. Este tipo de sensor estima la variación de la constante dieléctrica del agua en el suelo mediante la emisión de ondas electromagnéticas, la cual depende de la cantidad de agua que contiene, la señal de salida del sensor es un voltaje que varía casi directamente proporcional con el agua contenida en el suelo; es decir a menos humedad el sensor da menos voltaje, a mas humedad, más voltaje. Esta señal es digitalizada y procesada por un microcontrolador, el cual toma decisiones y da órdenes según sea programado, y finalmente la orden se transmite inalámbricamente a una electroválvula conectada a aspersores. Los módulos de transmisión inalámbrica fueron escogidos en el diseño ya que el sistema está hecho para jardines grandes de más de 100 . Otra aplicación podría ser canchas de fútbol o campos de golf. Por lo general los jardines se riegan por inundación por lo cual se pierde agua debido a la evaporación y filtración en el suelo; si se utiliza más agua de lo requerido por el suelo de cultivo, entonces se pierde nutrientes innecesariamente y se afecta el desarrollo del césped. Por lo cual el sistema diseñado evita todos estos inconvenientes. Además el presente trabajo es un sistema de automatización que no requiere que el usuario tenga conocimientos de jardinería, tampoco necesita ser instalado por un experto y ahorra costos; y finalmente automatiza una tarea del hogar que es uno de los fines de la domótica. / Tesis

El módulo de medición de flujo gaseoso implementado es parte del prototipo de Equipo Neonatal de Cuidados Intensivos, denominado NICU (Neonatal Intensive Care Unit), que se encuentra en desarrollo en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) por el Grupo de Investigación y Desarrollo de Equipos Médicos y Sistemas (GIDEMS). Este módulo realiza las mediciones del flujo gaseoso de la línea de oxígeno y la línea de mezcla, que componen el sistema neumático de NICU, en el rango de 0LPM – 3LPM para ambas líneas. Se alcanzó una desviación máxima de 7.5% y 10.63% con respecto a los valores sensados por el fabricante de los sensores de flujo, en la línea de oxígeno y la línea de mezcla respectivamente. Finalmente, se desarrolló un sistema de calibración para distintos escenarios de pruebas, con la finalidad de obtener las curvas de calibración del módulo de medición en la línea de oxígeno y la línea de mezcla del prototipo. / Tesis

La necesidad de controlar la temperatura del habitáculo del prototipo de Burbuja Neonatal Modelo 3B (prototipo para realizar ensayos preclínicos) desarrollado en nuestra universidad, motivó la ejecución del presente trabajo de tesis, que consistió en diseñar e implementar el control de temperatura del habitáculo del prototipo mencionado en el rango de 25ºC a 37ºC, con un tiempo de calentamiento menor a 90 minutos y una precisión de estabilidad térmica menor a +/- 0.5 ºC, según norma IEC 60601-2-19. El diseño e implementación del control se dividieron en dos fases. En la primera fase, se realizó el control de temperatura en 4 etapas (estudio de la planta de la Burbuja Neonatal 3B; obtención de los parámetros del controlador PID; diseño e implementación del algoritmo de control en el PLC EASY 821-DC-TCX; verificación y reajuste del control de temperatura). Además en el proceso de mejorar la sintonización se encontró problemas de la electrónica. . En la segunda fase, se realizó una reingeniería de la planta: se diseñó e implementó el subsistema electrónico de la Burbuja Artificial Neonatal modelo 3B. Donde el algoritmo de control final posee 2 tipos de controles (P, PID), en un primer momento actúa el controlador proporcional (P=4) y luego actúa el controlador PID (P=2.5; I=2500; D=120); esto con el fin reducir el tiempo de subida y obtener una mejor respuesta. Finalmente el resultado posee una estabilidad térmica de +/- 0.08 ºC y un tiempo de calentamiento de 63.2 minuto. De esta manera es posible cumplir con los requerimientos de control de temperatura según la norma mencionada. Los resultados son muy importantes, pues permitirá a médicos neonatólogos realizar ensayos preclínicos. / Tesis

El presente proyecto de tesis tiene como objetivo diseñar un sistema electrónico capaz de leer los parámetros críticos (temperatura, pH y nivel de agua en el tanque) que influyen en la crianza de peces Tilapia en la Planta piloto de recirculación instalada en la PUCP. Una vez leídos, estos pasan a ser procesados y transmitidos en paquetes de datos hacia una red de área local (LAN). El sistema de monitoreo hará la función de un servidor Web, encargado de atender las solicitudes de los usuarios en la red y proporcionarles la información que requieran sobre la Planta por medio de paginas Web. El trabajo de tesis consiste en el estudio sobre sistemas integrados de monitoreo aplicados en la acuicultura, el diseño de los módulos encargados de la adquisición y acondicionamiento de las señales correspondientes a los parámetros críticos de la Planta. También se seleccionó el Módulo integrado encargado de procesar las señales adquiridas y enviarlas a dispositivos que se encuentran en red. Finalmente se implemento el sistema completo en la Planta, y se probo su funcionalidad con la visualización de los parámetros en una computadora personal instalada en el pabellón de la especialidad. / Tesis