Utilizando a Plaa de Som do Miro PC no
Laboratorio Didatio de Fsia
UsingthePCSoundCardinaClassroomPhysisLaboratory
Rafael Haag
Institutode Fsia, UniversidadeFederaldoRioGrandedoSul,
CaixaPostal15051,91501-970, PortoAlegre,RS,Brasil
E-mail: haagif.ufrgs.br
Reebidoem03/01/2001. Aeitoem15/02/2001
DesrevemosnestetrabalhomaneirasdeutilizaraplaadesomdoPComoalternativanaaquisi~ao
dedadosemumlaboratorio didatio defsia, dispensandoautiliza~aode interfaesonversoras
analogio-digitaisinternasouexternas. Umaexperi^eniaomump^endulofsio ilustraaoletade
dadosviaportajoystyk. Expliamosomoutilizaraentradaesadadeaudioeapresentamosuma
olet^aneadesoftwareslivresdisponveisnaredequesevalemdestesreursos.
We report inthe present work on the use of the sound ard of a PC for data aquisition in a
lassroomphysislaboratory,insteadofusinganalogial-digital internal orexternalonverters. A
physialpendulumexperimentillustratesdataaquisitionviathejoystikport. Weexplainhowto
usetheaudioinanoutentranesandpresentaolletionofrelatedsoftwaresavailablefreewareon
theWeb.
I Introdu~ao
Nosultimosanos diversosartigosforampubliadosna
Revista Brasileira de Ensino de Fsia sobre a
apli-abilidade do miroomputador na aquisi~ao de
da-dos em laboratorios didatiosde fsia [1℄-[7℄. Alguns
destes trabalhos s~ao desenvolvidos om interfaes
o-meriais, as quais t^em ustos elevados [5℄-[7℄. Ja em
outros trabalhos, sugerem a onstru~ao de interfaes
a serem aopladas a porta paralela do
miroompu-tador [2℄-[4℄. Estas interfaes requerem a onstru~ao
deiruitoseletr^oniosque,emboran~aosejam
ompli-ados, exigem algumonheimento de eletr^onia para
asua manufatura, bem omo algum usto eon^omio.
Tambememnvelinternaionaltemsidopropostoouso
deportasparalelasnaaquisi~aodedados[8℄-[13℄. Neste
trabalhoapresentamos umaalternativapara aquisi~ao
de dadosque dispensa umainterfae onversorade
si-naisanalogiosemdigitais,vistoqueaaquisi~aoefeita
diretamente pela plaa de som do miroomputador,
que umpre esta fun~ao. Como onsequ^enia, nossa
proposta alem de ser mais pratia e eonomiamente
menos dispendiosa, mantem a preis~ao requerida em
laboratoriosdidatios.
A neessidade de onversoresanalogio-digitaisna
aquisi~aodedadosdeve-seaofatodequeamaiorparte
das medidas fsias s~ao analogias (temperatura,
or-rente, voltagem, press~ao,...), enquanto o omputador
proessa as informa~oes na forma digital, que e
om-posta pelo alfabeto dos bits 0 (baixo) e 1 (alto). A
plaa de some geralmentea uniainterfae analogia
presente em um miroomputador, podendo ser
on-siderada omo um onversor analogio/digital e
digi-tal/analogio disponvel abaixo usto. Podemos
on-sidera-laomoumainterfaeentreomiroomputador
PC e omundo externo, ujo ustoeda ordem de um
deimodasinterfaesomeriaisdesenvolvidasparatal
m.
Umaplaadesomonvenionalpossuiumaentrada
parajoystikesuportedeMIDI,entradadebaixonvel,
entradademirofoneesadadeaudio. A aquisi~aode
dadosatravesdaentradadejoystik,tambemhamada
deportagame,jafoipropostahaalgunsanos[1℄, mas
injustiadamentepareeter sidorelegada. Neste
tra-balho implementamos esta possibilidade para um
sis-temaomputaionalatual 1
. Alemdisto,apresentamos
apossibilidadedeutiliza~aodaentradaesadadeaudio
da plaade som naaquisi~aode dados. Embora haja
softwareslivresdisponveisnaredequesevalemdestes
1
reursos [14℄-[19℄,desonheemosdoumenta~ao
perti-nente ao assunto que introduza osoneitos basios e
permitaqueoproprioprofessorsevalhadesta
possibi-lidadeparaodesenvolvimentodeumsistemadeoleta
dedados. Comentaremosasaraterstiasteniasde
funionamento da plaa de som e desreveremos uma
simplesexperi^eniaparadetermina~aodaamplitudede
osila~ao de um p^endulo em fun~ao do ^angulo de
os-ila~ao. Comisto,deseja-seabrirumanovajanelapara
o ensino dentro do laboratorio didatio de fsia, que
permita desenvolvernovasexperi^eniasqueaminham
ao ladodas novas tenologiase dosoneitos siosa
elas relaionados.
II Prinpio de Funionamento
da Plaa de Som do PC
A seguir abordaremos asaraterstias tenias
rele-vantesdaplaadesomnaaquisi~aodedados.
II.1 Porta Joystik daPlaa de Som
S~ao pouos os trabalhos a respeito da utiliza~ao
da porta joystik [1℄ para aquisi~ao de dados em
ex-peri^eniasnolaboratoriodefsia. Aportajoystikusa
umonetordotipoDB15(f^emea)eestaloalizadana
plaadesom. Nagura1,identiamosospinosdeste
onetor.
Figura1. Diagramadepinagemdoonetordejoystik
DB15.
Nesta porta, temos quatro entradas (bot~oes) que
s~aoutilizadasparareeberinforma~oesdigitaisbinarias
(alto ou baixo) e quatro entradas (stiks) analogias.
A porta joystik para o omputador e simplesmente
uma porta de 8bits que usaoendereo I/O201h. A
CPU do miroomputador l^ee esreveosdados desta
porta no endereo 201h. Osquatro primeiros bits
in-diamoestadologio dosbot~oesdaportajoystik. Os
ultimosquatrobitsmostramoestadodos
multivibrado-resusadosparamedirovalordaorrenteexistentenas
entradas analogias da porta joystik. Esta orrente
varia em fun~ao da resist^enia existente na entrada e
tambem doresistor interno queenontra-se ligadoem
serieom estaentrada. Adiferena depotenial
apli-ada em ada entradaanalogia e padronizada(5 V).
A entradaanalogiadaportajoystikonsistedeuma
multivibradores monoestaveis. Estes multivibradores
s~aoiruitoseletr^oniosqueproduzemumpulso
retan-gular uja dura~ao e diretamente proporional a
or-rente existente na entrada. A dura~ao deste pulso e
ent~aomedidaearmazenadausandoumarotinavia
sof-tware. Na gura 2, temos um iruito tpio de uma
destasentradasanalogias.
Figura2.Diagramasimpliadodofunionamentodos
mul-tivibradoresmonoestaveisexistentesnaplaadesom.
Estes multivibradores monoestaveis trabalham do
seguintemodo:
1. NormalmenteoapaitorC1estaarregado(5V)
easadadomultivibradorenontra-seemnvellogio
alto(1).
2. EstevaloreregistradonoendereoI/O201h;ent~ao,
eenviadoumsinalderesetparaomultivibrador.
Ree-bendoestepulsoomultivibradordesarregaoapaitor
C1. De imediatoasadadomultivibrador passa para
oestadobaixo(0).
3. Em seguida o apaitor omea a arregar-se
no-vamente devido a orrente existente em R 1 e na
re-sist^enia presente na entrada da porta, pois ha uma
diferenadepotenialde5Ventreestesdoisresistores.
4. Quando a voltagem do apaitor C1 atinge um
valor limite, a sadado multivibrador volta ao estado
logioalto(1)erepete-seoilo.
Quantomaiorforovalordaresist^eniaexistentena
entradamaiorseraotemponeessarioparaoapaitor
atingiravoltagemlimitedemudanadeestadologio.
Otempoqueomultivibradordemoraparaatingiro
es-tado alto apos reeber osinal de \trigger"seralido e
onvertidoparaumvalornumerioquevariaentrezero
(resist^enia nula) e 255(resist^enia innia), que pode
serrepresentado omo o valor de resist^enia existente
naentradadaporta. Ointervalomedioentreada
lei-turaparaasentradasanalogiasede1 a2 ms.
exis-pelo proessadoratravesdaentradaI/O. Estas
entra-das est~ao onetadas por meio de um resistor a um
potenialde 5V, assim, normalmenteapresentamum
nvel alto (1). Quando ligamos uma destas entradas
aoterminal\ground"(terra)estaassumeovalorlogio
baixo(0). Ointervalodeleituraparaadaentrada
digi-taldojoystikedeaproximadamente1s. Estas
entra-dasdigitaispodemserusadasparamara~aodetempo
ouomoontadoreslogios. Umdiagramaeletrio
sim-pliadoda interfaedejoystikde umaplaa desom
tpiaemostrado na gura3. No ap^endietemos
al-gunsprogramasdetesteparaasentradasanalogiase
digitais.
Figura3. Ciruitotpio deumainterfae dejoystik
pre-sente na plaa de som do PC. Os pinos 12 e 15 n~ao s~ao
utilizados.
II.2EntradaseSadasde
AudiodaPlaadeSom
Quandoaplaadesomeutilizadaparagravarum
sinalanalogio,omoumsinalsonorodeummirofone,
este sinal depois de ampliado passa por um
mistu-rador analogio (mixer), logo apos e onvertido num
odigo digital pelo onvesor A/D (analogio/digital)
que seralido pelo proessadordo PC. Quando
quere-mos transformarum sinaldigital emanalogio,temos
oaminhoinverso,ainforma~aodigitalproduzidapelo
PCeonvertidaemsinalanalogiopeloonversorD/A
(digital/analogio) edepoise misturadaeampliada
para ser transmitida (pelo alto-falante,por exemplo).
A gura4mostra umdiagrama simpliado de
funi-onamento das entradas e sadas de audio da plaa de
Figura 4. Resumode funionamento de uma interfae de
audioexistentenaplaadesomdoPC.
Aonvers~aoA/DeD/A podeserfeitageralmente
em8ou16bitseomumataxadeamostragemdeate
44,1 kHz. Para uma melhor resolu~ao devemos optar
pela maior quantidade de bits e maior veloidade de
amostragem. Notequeesteslimitestambemdependem
daveloidadedoproessadoreapaidadedememoria
domiroomputador. Umagrandedesvantagemquea
plaa de som do PC apresentaeo fato de n~ao
traba-lhar om sinais de orrente ontnua. Isto deve-se ao
fato queasplaasdesompossuemapaitoresligados
emserienassuasentradasesadasdeaudio. Olimite
defunionamentodasplaasomunsestanafaixade20
Hzateaproximadamente 20kHz. Nagura5temos a
representa~aodasentradasesadasdeumatpiaplaa
desometambemosseusprinipaismodulos.
Figura 5. Uma plaa tpia de som e seus onetores e
modulosprinipais.
III Um Exemplo de Aquisi~ao
de Dados Atraves da Porta
A entrada de joystik pode serusada diretamente na
aquisi~aode dados. Podemosutilizarasquatro
entra-das digitais atravesde sensores optios(LDR(resistor
ujovalordependentedaintensidadedeluz),F
ototran-sistor, et.) ou magnetios (\reed-swith", por
exem-plo) para determina~ao de intervalos de tempo
en-tre eventos numa experi^enia. Tambem podemos
uti-lizar as entradas analogias adaptando sensores uja
resist^enia seja variavel, omo poteni^ometros, LDR,
PTC(resistor om varia~ao positiva em fun~ao da
temperatura) e NTC(resistor om varia~ao negativa
em fun~ao da temperatura), para a determina~ao da
respeti-ate8grandezasfsiaspodemsermedidas
simultanea-mente.
Comoexemplodeaquisi~aodedadosviaporta
joys-tik, vamos empregar um poteni^ometro na entrada
analogiaparamedirposi~oesangularesdeump^endulo
fsio. Umexperimentosemelhanteestadesritonas
re-fer^enias[4℄e[11℄,ondefoiutilizadaumainterfaeem
omunia~aoparalela.
Umdiagramadamontagemexperimentale
apresen-tadonagura6. Opoteni^ometroestaxonosuporte,
que e preso na mesa de \massa innita". O extremo
superiordahastedop^enduloepresoaoeixoderota~ao
do poteni^ometro. Quandovariaaposi~aoangular do
p^endulo, o eixo gira, provoando uma varia~aona
re-sist^eniadopoteni^ometro. Destaformatemosum
sen-sorqueonverteumamedidade^angulonumvalorde
re-sist^enia. Osterminaisdeste poteni^ometroest~ao
liga-dosdiretamentenospinos1e3daentradaanalogia 2
.
OprogramaesritoemlinguagemQBASICparaa
lei-turaeregistrodovalorderesist^eniadopoteni^ometro
em fun~ao do tempo e apresentado no ap^endie 3
. O
numero total de medidas tomadas e o unio dado de
entradadoprogramaomputaional. Oarquivode
da-dosgerados(dados.dat)ontemt~aosomenteduas
olu-nas: uma ontendooinstante detomada damedida e
aoutraontendoosvaloresmedidosparaaresist^enia.
A partir deste arquivode dadospode-seonstruir um
graoutilizandoqualquerapliativoqueumpra esta
fun~ao. AquiutilizamosoprogramaMathematia.
Figura6. Diagramadoexperimento.
Nopresenteexemplo utilizamosumpoteni^ometro
linearde100k,porempoteni^ometrosdevalores
en-tre 47 k e 1 M s~ao aeitaveis. A linearidade do
poteni^ometrofoi testadamedindoomummultiteste
ovalordaresist^enianosseusterminaisparadiferentes
posi~oes angularesdop^endulo. Veriamos queo
des-vioeinferiora2%.
Eimportantequeopoteni^ometro
seja linearparaque aorrespond^eniaentre amedida
da resist^enia e a posi~ao angular seja imediata. Do
ontrario, seria neessario iniialmente determinar a
rela~ao entre estas duas grandezas e, ent~ao, fazer a
orrespond^enia entre os valores oletados para a
re-sist^eniaeaposi~aoangularviasoftware.
A desri~ao teoria deste experimento e simples,
visto tratar-se de um p^endulo fsio. Pela vers~ao
ro-taionaldasegundaleideNewton,temos:
0 =I 0 (1) sendo 0
o modulo do torque restaurador, I
0 o
mo-mentodeineriaemrela~aoaoeixo derota~aodo
po-teni^ometro e o modulo da aelera~ao angular do
p^endulo.
O modulo do torque restaurador e dado por
MgLsen(), onde L e a dist^ania do eixo ao entro
de massa do sistema e M = M
h
+m e a massa
to-tal do p^endulo, sendo M
h
a massa da haste e m a
massa suspensa. e o^angulo om a dire~ao vertial.
Ent~ao, desprezando a resist^enia do ar edo atrito no
poteni^ometro,temos:
I 0 d 2 dt 2
= MgLsen: (2)
Parapequenos^angulossen',demodoque
d 2 dt 2 + MgL I 0
=0: (3)
Estaeaequa~aodiferenialquedesreveomovimento
harm^oniosimplesdop^enduloparapequenas
amplitu-des.
Efailmostrarqueasolu~aodesta equa~ao
dife-renialedadapor
=
max:
sen(!t+Æ); (4)
ondeafrequ^eniaangular! edadapor
! 2 = MgL I 0 : (5)
Assim,operodoT e
T = 2 ! =2 s I 0 MgL : (6)
O momento de ineria I
0
deste p^endulo pode ser
aluladode I 0 =( 1 3 M h a 2
)+m " b 2 +d 2 12 + a+ b 2 2 # : (7)
Nesta equa~ao o primeiro termo orresponde ao
mo-mentodeineriadahasteemrela~aoaoeixoquepassa
2
Outrosparesdepinospoderiamtersidoseleionados.
3
nasuaextremidade,osegundotermorepresentao
mo-mento de ineria da massa suspensa em torno do seu
entro de massa eoultimo termo provemdo teorema
doseixos paralelosparadetermina~aodomomento de
ineria da massa suspensa em torno do eixo do
po-teni^ometro. Ospar^ametrosgeometriosa;b edest~ao
indiadosnagura6.
Usandoosdadosapropriadospara op^endulofsio
em uso, obtemos: I
0
= 0,247 kg m 2
. O perodo e,
ent~ao, T =1;850 s, ondeusou-separa g ovalor loal
daaelera~aodagravidade,g=9,79 m/s 2
.
Nagura7apresentamosresultadostpiosparaum
experimentoem queop^endulofoi soltodorepousoda
posi~ao iniial de 5 0
. Ospontos experimentais foram
normalizadosdemodoqueaamplitudemaximae1. A
urvaorrespondeaEq. 4,onde
max:
=1eÆ=0. A
frequ^enia angular ! foi ajustadaomo programa
es-tatstio 2DCurve, tendo-se obtido ! = 3;382, rad/s
om uma orrela~ao de 0,96. Assim, o perodo
ex-trado dos dados e T = 1;857, s. O pequeno desvio
entre operodo aluladoteoriamente eo obtido
ex-perimentalmente revela que o sistema de aquisi~ao de
dadosatravesdaportadejoystikempregadonesta
ex-per^eniapossuiumasatisfatoriapreis~ao.
Ainda ha outros estudos interessantes que podem
ser feitos om este sistema. Pode-se investigar
efei-tos ausados por foras dissipativas, prinipalmente
pelo atrito seo presente no eixo de rota~ao do
po-teni^ometro e o atrito visosoque pode serampliado
xando-se uma plaa retangular rgida a massa
sus-pensa no p^endulo fsio. Ao leitor interessado
sugeri-mos arefer^enia [4℄, ondeedisutido em detalhe este
experimento es~aoapresentadosresultados obtidos
ex-perimentalmente om uma interfae em omunia~ao
paralela. Resultadossemelhantess~aoobtidosomnosso
sistemadeaquisi~aodedadosviaportajoystik.
Outrasitua~aointeressantequepodeserexplorada
omapresentemontagem,eomovimentodo p^endulo
para ^angulos quaisquer; em partiular, o perodo do
movimento em fun~ao da amplitude. Em aulas
ex-perimentais tradiionais, ostuma-se limitar o estudo
domovimentodop^enduloapequenos ^angulos,paraos
quaisefeitaaaproxima~aosen()'eaequa~aodo
movimentoadmiteumasolu~aoanaltiadadapelaEq.
4. Viston~aohaversolu~aoanaltiaemformafehada
paraum^anguloqualquer,limita-seoestudoapequenos
^
angulos. Neste tipo de experimento o
miroomputa-dor torna-se um instrumento util no laboratorio n~ao
somentenaoletadedados,masnasuainterpreta~ao.
Pode-seutiliza-lo para rapidamente resolver a Eq. 2,
usando-seprogramasdeomputa~aoalgebria,omoo
Mathematia,MapleeMatlab,eampliar-seoestudodo
movimentopara^angulosquaisquer. Numfuturo
traba-Figura7. Graodospontosexperimentaisparaosila~oes
om amplitude maxima de 5 0
. A urva orresponde a
solu~aoteoriadesritanotexto.
IV A Plaa de Som
Substi-tuindo Instrumentos de
Me-didas
Existemvariossoftwaresqueusamasentradasesadas
de audio da plaa de som para simular instrumentos
demedida. Estessoftwaresest~aodisponveisna
Inter-net. Apresentaremosaseguirdiversossoftwaresqueja
testamos em laboratorio e apresentaram um bom
de-sempenho. Todoseles s~aofreeware.
IV.1 FrequenmetroDigital
AplaadesomdoPCpodeserusadaomoum
e-ientefrequenmetrodigitalparaexperi^eniasno
labo-ratoriode fsia. A faixadefrequ^enia permitidapara
usoestaentre 20Hzatepouomaisde15kHz. Sendo
satisfatoria para experi^enias didatias para as quais
usualmente se requerafaixa de20 Hza10 kHz.
Uti-lizamosoonetordemirofonedaplaadesomomo
entrada de sinal. Ha varios softwares que podem ser
utilizados,sugerimosoFrequenyCounter1.01 [14℄.
IV.2 Gerador de Sinais
Outrapossibilidadedeusodaplaa desomdoPC
eomogeradordesinais. Atualmente existedisponvel
naInternetumavariedadedesoftwaresquesimulamno
miroomputador esteinstrumento. Certosprogramas
podemgerarnasadadaplaadesomvariasformasde
onda,omo: senoidal;retangular;dente deserra;entre
outras. Outrossoftwaresv~aoalemepossibilitamoutros
reursos que n~ao s~ao enontrados em geradores de
si-naisonvenionais. OTTG, TestToneGenerator[15℄,
permitegerarumsinalquepodevariarafrequ^enia
en-tre umminmoeum maximonumintervalo detempo
20Hze20kHzemalgunsmilisegundos, para
determi-naraurvaderesson^aniadeumobjeto,analisandoa
absor~aodestesinalgeradoomoauxliodeum
anali-sadordeespetro.
O sinal gerado pelo PC e retirado no onetor de
alto-falante da plaa de som. Devemos observar que
a imped^ania de sada sera de 4 a 16 , dependendo
daplaautilizadaeapot^eniamaximadisponveleda
ordemde2a3watts.
IV.3 Osilosopioe Analisador de Espetro
Di-gital
Umdosinstrumentosdemedidaeanalisemais
dese-jadonolaboratoriodidatioesemduvidaoosilosopio
digital. Este versatil instrumento pode ser utilizado
em inumerasexperi^enias. Certamente esteetambem
um dos instrumentos de maior usto em qualquer
la-boratorio didatio de fsia. Como os demais
instru-mentosaquiexpostos,ososilosopiosdigitaisbaseados
naplaa desomdoPCest~aolimitadosaopera~aoem
baixa frequ^enia, aproximadamente nolimite da faixa
de audio ( 20 kHz). Uma vantagem obtida na
uti-liza~aodestesinstrumentosdigitaiseapossibilidadede
usodafun~aodememoriaparaarmazenarumaimagem
obtidanomonitordomiroomputador. Estaimagem
pode sersalva emum arquivode imageme
posterior-menteseroloadadiretamentenorelatoriosobrea
ex-peri^eniadesenvolvidapelosalunos. Existemvarios
sof-twaresqueumprem muitobem estafun~ao. Citamos
omoexelentealternativaoOsillosopeandSpetrum
Analyzer [16℄. Esteapliativopossibilitavarios
reur-sosomo: duplotrao,modoXY(Lissajous) epermite
exporta~aodedadosparaanaliseposteriornaformade
imagem ou texto. Alem destes reursos, ele possui a
fun~aodeanalisadordeespetrodigitalemtemporeal.
Existemoutrosapliativosexlusivosparaaanalise
de espetro. Alguns monitoram em tempo real o
es-petro do sinal analisado, isto e, apliam uma rotina
de FFT (TransformadaRapidade Fourier) que
possi-bilitaobterinforma~oesvaliosasarespeitodosinal
ana-lisado. Doisotimos softwaresquepodem serutilizados
paraaanaliseespetrals~aooSpetrogram [17℄eoFFT
[18℄. Oprimeiro apliativoapresenta osinalna forma
de graofrequ^eniaversustempo. Estereursopode
ser usado por exemplopara estudar o efeito Doppler.
Na gura 8, temos uma analise espetral obtida pelo
Spetrogram,orrespondente ao sinal sonorooriginado
porumavi~aoabaixaaltitude,podendo-senotar
lara-mente o efeito Doppler. O arquivo em formato WAV
Figura8. Imagemobtida peloSpetrogram. Observamoso
sinalsonoroemitidoporumavi~aovoandoabaixaaltitude.
AesalahorizontaledadaemsegundoseavertialemkHz.
Podemos ainda utilizaralguns softwares de edi~ao
deaudio,omoporexemplooCoolEdit,daSyntrillium
Software[19℄. Esteprogramapode serusadono lugar
dogravadordesomqueaompanhaosistema
operaio-nalMICROSOFTWINDOWS,poispermiteummaior
ontrolesobre osinalaserarmazenado epropiia
ou-trosreursos,omoonvers~aodosinalarmazenadopara
variosformatos(WAV, AU, et).
V Conlus~ao
Neste trabalho mostramos omo utilizar a plaa de
somdomiroomputadornaaquisi~aodedados,
subs-tituindo varios instrumentos de medidas onsiderados
indispensaveisnumbomlaboratoriodeensinodefsia.
Areditamos que esta alternativa e prefervel a
ons-tru~aodeiruitoseletr^oniosquevenhama
desempe-nhar afun~ao de onversoresanalogios-digitais, bem
omoautiliza~aodeinterfaesomeriaisparatalm,
querpelaquest~aodoustoeon^omio,querpela
prati-idade.
Areditamos ter ontribudo no sentido de dar ao
professorferramentasparaadaptarasatividadesdo
la-boratoriodidatioaFsiaContempor^aneaeaomundo
moderno que esta em onstante mudana, para
mos-traraFsia omo uma Ci^enia, n~ao somente inserida
neste ontexto, mas omo umimportante agente
des-tas transforma~oes. Nossosprofessores preisamestar
onsientesdaimport^aniadeinserirnovastenologias
nolaboratoriodidatioepreisamserauxiliadosnesta
tarefa. Como mostramos neste artigo, n~ao se faz
ne-essarioonheimentoprofundoporpartedoprofessor
querdeumalinguagemdeprograma~aoquerde
\har-dware",bastateramenteabertaasnovastenologias,
poisoensinodafsiaparaaidadanianeessariamente
obrigaoprofessorarepensaroseupapelnasaladeaula
enolaboratorio.
Agradeimento
AprofessoraElianeA.Veitpeloauxlionaorre~ao
du-Ap^endie
Coloamosneste ap^endiepequenosprogramasem
linguagem QBASIC e C usados para oletar dados
atraves da porta joystik. Mostramos nestes
progra-masautiliza~aodasentradasdigitaiseanalogias
dis-ponveis na porta joystik. O primeiro programa l^e o
valorderesist^eniadopoteni^ometroonetadonos
pi-nos1e3doonetorDB15(entradastik(0))e
grava-o juntamente om otempodo relogiodo omputador
num arquivohamado de dados.dat. Neste programa,
quefoi utilizadonoexperimento omop^endulo,
utili-zamos apenas aentrada analogia stik(0). As outras
entradasna linguagemQBASICs~ao aessveisusando
osomandosstik(1)(pinos 6e 8),stik(2)(pinos11e
9)estik(3)(pinos13e9).
CLS
SCREEN 12: COLOR 7
INPUT "Numero de medidas: ", k
OPEN ":\dados.dat" FOR OUTPUT AS #1
TT = TIMER
FOR i = 1 TO k
r1 = STICK(0)
T = TIMER - TT
PRINT #1, T, r1
NEXT i
CLOSE #1
Abaixo desrevemos outro programa, muito
seme-lhante ao primeiro,esrito emlinguagemC, que pode
serusadoparaveriarofunionamentodasquatro
en-tradasanalogiasdaportajoystikouserviromobase
paraoutroapliativo.
#inlude <stdio.h>
#inlude <dos.h>
#define GPADR 0x201
#define MMASK1 0x01 /* pinos 3 & 1*/
#define MMASK2 0x02 /* pinos 6 & 8*/
#define MMASK3 0x04 /* pinos 11& 9*/
#define MMASK4 0x08 /* pinos 13 & 9*/
main()
{
int ount;
delay(0);
while(1)
{
ount =0;
disable();
outportb(GPADR,0);
while(inportb(GPADR) & MMASK1)ount++;
enable();
printf(" %d\n",ount);
delay(500);
}
}
Aseguirtemos doispequenos programasque
utili-zamasentradasdigitaisnaportajoystik. Oprimeiro
utiliza a fun~ao STRIG da linguagem QBASIC para
monitoraroestadologiodasentradasdigitais. Em
se-guidatemosumprogramasemelhanteemlinguagemC.
Ambospodem serusadosomo refer^enia paraaesso
asentradasdigitaisdaportajoystik.
FOR j = 1 TO 200
IF STRIG(1) = 0 THEN PRINT "Pino 2 aberto"
ELSE PRINT "Pino 2 fehado";
IF STRIG(2) = 0 THEN PRINT "Pino 7 aberto"
ELSE PRINT "Pino 7 fehado"
FOR i = 1 TO 10000 ' apenas um tempo de espera
NEXT i
NEXT j
END
OprogramaaseguirestaesritoemlinguagemCemonitoraasentradasdigitaisdaportajoystik.
#inlude <stdio.h>
#inlude <dos.h>
#define GPA 0x201 /*Porta Joystik I/O endere\ o*/
#define MASK2 0x10 /*Entradas Digitais*/
#define MASK14 0x80
main()
{
unsigned har x,y;
delay(0);
for(;;)
{
x = inportb(GPA); /*l\^e a porta*/
printf("\n\n");
if(x & MASK2)printf("Pino 2 aberto\n");
if(x & MASK7)printf("Pino 7 aberto\n");
if(!(x & MASK14))printf("Pino 14 fehado\n");
if(inportb(GPA) & MASK10)
{
printf("Pino 10 aberto\n");
}else{
printf("Pino 10 fehado\n");
}
delay(500);
}
}
Referenes
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