Mini-Projeto · Instalação interativa com sensores
Contexto
A Casa das Artes, um pequeno centro cultural local, vai receber uma exposição temporária e pediu à turma para conceber uma peça interativa de entrada: um elemento que reage à presença, ao gesto ou ao som dos visitantes, dando as boas-vindas ou introduzindo o tema da exposição.
Trabalhas em grupo, com o kit de instalações eletrónicas da UC, um microcontrolador (Arduino Uno ou ESP32), e entregas o sistema físico a funcionar mais uma pequena integração com uma aplicação (Processing, TouchDesigner ou equivalente) que reage aos valores enviados.
Requisitos
Funcionais
- Pelo menos dois sensores diferentes, de famílias distintas (ex.: um de proximidade/movimento e um de luz, som ou toque).
- Leitura correta dos sensores, com o tipo de leitura certo (
digitalRead()ouanalogRead()) para cada um. - Calibração documentada de qualquer limiar usado, com os valores medidos no espaço real.
- Pelo menos um atuador físico (LED com PWM, servomotor, ou som) a reagir aos sensores.
- Envio dos dados por Serial (ou Wi-Fi, se usado ESP32) para uma aplicação no computador, com um formato de comunicação definido e documentado.
- A aplicação recetora produz um efeito visível (imagem, animação, cor, som) que reage à leitura recebida.
Não-funcionais
- Ligações organizadas na protoboard, com fios de comprimento e cor consistentes.
- Código comentado, com nomes de variáveis claros.
- Sistema testado em condições de exposição real (com pessoas, não só na bancada).
Fases
Fase 1 · Conceito e escolha de sensores (2h) Definir o efeito pretendido (boas-vindas, introdução ao tema) e escolher os dois sensores mais adequados. Consultar os datasheets.
Fase 2 · Montagem física (4h) Ligar os sensores e o atuador na protoboard, seguindo o kit de instalações. Testar cada sensor isoladamente com o Serial Monitor.
Fase 3 · Leitura e calibração (3h)
Escrever o código de leitura de cada sensor, com o digitalRead()/analogRead() correto. Calibrar os limiares no espaço onde a instalação vai ficar.
Fase 4 · Lógica e atuador (3h) Combinar as leituras (ex.: só reagir ao som se houver alguém perto) e ligar o atuador físico à decisão.
Fase 5 · Comunicação com a aplicação (4h) Definir o protocolo de envio por Serial, com rótulos por sensor. Ligar a aplicação recetora (Processing/TouchDesigner) e fazer o efeito reagir aos dados.
Fase 6 · Testes em condições reais (2h) Testar com colegas a simular visitantes, ajustar calibrações, verificar falsos positivos e negativos.
Fase 7 · Apresentação (2h) Demonstrar a instalação à turma, explicando as escolhas de sensores, a calibração e o protocolo de comunicação.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Montagem física correta e organizada | 20% |
| Leitura e calibração dos sensores | 20% |
| Lógica de decisão e atuador físico | 20% |
| Integração com a aplicação (protocolo e efeito) | 25% |
| Testes em condições reais e documentação | 15% |
Erros comuns
- Escolher dois sensores da mesma família (ex.: dois de proximidade), perdendo a riqueza de combinar tipos diferentes de leitura.
- Calibrar só na bancada, sem testar no espaço real onde a instalação vai ficar.
- Ligar o atuador diretamente ao pino sem confirmar a corrente necessária (motores e alguns LEDs de potência precisam de driver).
- Mudar o formato de envio Serial depois de já ter escrito o lado da aplicação, obrigando a reescrever os dois lados.
- Testar apenas em silêncio e sozinho, sem simular condições reais de exposição (ruído, várias pessoas, luz variável).
- Esquecer de documentar os valores de calibração usados, tornando difícil reparar ou replicar a montagem mais tarde.
Bónus (opcional)
- Usar um ESP32 e enviar os dados por Wi-Fi em vez de cabo Serial.
- Adicionar um terceiro sensor (som ou toque) para uma interação mais rica.
- Criar um pequeno dossiê fotográfico da montagem física, com o esquema de ligações.
- Implementar debounce ou média de leituras para tornar a instalação mais robusta ao ruído.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que a calibração feita na bancada da sala de aula pode não servir no espaço final da exposição? E descreve uma decisão de combinação de sensores (ex.: só reagir a um sensor se outro também estiver ativo) que tornou a tua instalação mais fiável.