Instrumentos Educativos Apresentação

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Instrumentos 
educativos
Shield Letícia e Módulo Lucas
Experimente o 
Futuro!
TRON-EDU.COM
As tecnologias open sources manifestam um potencial criativo, profissional e estável 
dentre as demais, além de serem muito mais acessíveis e robustas. Além desta 
caracterização, são linguagens universais utilizadas por grandes universidades, 
empresas e por um número muito grande de usuários em todo o mundo. Em robótica, 
uma das tecnologias que mais se destacam é a Arduino. A TRON Ensino de Robótica 
Educativa compreende que a Robótica Educativa se difere da robótica usual justamente 
por se comprometer com o processo de fundamentação do conhecimento de base, 
fazendo uso de práticas pedagógicas para que o processo de aprendizagem se torne 
mais homogêneo e facilitado, possibilitando uma quantidade muito maior de alunos 
a aprenderem. 
Não se trata apenas de permitir que alunos tenham acesso ao conhecimento, mas 
de construir pontes que facilitem, motivem e tornem mais pedagógico o aprender. 
A tecnologia Arduino, de maneira pura, embora mágica para alguns, pode se mostrar 
extremamente difícil para grande parte dos alunos, e nosso objetivo não é permitir o 
aprendizado de um pequeno grupo apenas, mas tornar possível o aprendizado para 
qualquer aluno que se sinta tocado pela robótica. Dessa forma, foi fundamental o 
desenvolvimento de tecnologias alternativas, que facilitem e traduzam as dificuldades 
do processo de aprendizagem de robótica, fazendo surgir assim a Robótica Educativa, 
que tem como papel, além de ensinar robótica, preocupar-se com a facilitação desse 
conhecimento para uma janela maior de alunos. Para esse fim, foi desenvolvida uma 
tecnologia que embarca sensores e facilitam tanto a montagem como o processamento 
de suas aplicações por meio de uma controladora denominada Shield Letícia e uma 
plataforma embarcada de sensores denominada Módulo Lucas. 
O acesso facilitado aos principais conceitos de robótica, programação e mecânica se 
dá por meio de instrumentos educativos, que inserem novas técnicas e necessidades 
no contexto de ensino atual. Dessa forma, o aluno é introduzido aos poucos em uma 
nova linguagem e é apresentado a um novo mundo, sem perder a conexão com o que já 
conhece, além de prepará-lo para etapas mais avançadas, abrindo mão da embarcação 
e trabalhando tecnologias puras, como os componentes Arduino de forma natural.
Apresentação
Ana Amábile
repetido
O Kit Robótica 4.0 da TRON, tem a função 
de tornar mais pedagógico e acessível o uso 
de componentes e linguagem Maker, para a 
construção de soluções amadoras. Mesmo de 
forma pedagógica, o Kit Robótica 4.0 da TRON é 
capaz de construir uma ponte que leva o aluno 
do nível básico ao nível avançado, sem que 
ele perca a capacidade de criar soluções mais 
robustas, mesmo utilizando uma linguagem de 
forma mais facilitada. Facilmente, os alunos que 
iniciarem com o Kit Robótica 4.0 da TRON serão 
capazes de utilizar os componentes puros, 
construindo assim soluções avançadas.
O kit é composto pelas tecnologias 
Lucas e Leticia, desenvolvidas pela 
TRON (serão descritas neste material), 
que utilizam a linguagem Arduíno e seus 
periféricos (sensores) de forma educativa. De 
um lado, existe a possibilidade de trabalhar 15 sensores diferentes, 
que agregam ao aluno uma experiência moderada nas aplicações 
de robótica Maker; por outro lado, o uso de uma controladora 
Arduíno, como componente principal, que introduzirá os alunos 
no mundo da programação e da robótica inteligente de forma 
facilitada, pois contará com compilador próprio.Projetado para 
uma primeira experiência, o kit pode ser usado tanto por alunos de 
7 anos quanto por adultos de 40 anos, por exemplo. Seu objetivo 
é prover uma vivência inaugural com o mundo da robótica Maker.
Desenvolvido 
em linguagem e 
componente open 
sources, o kit 
apenas reflete um 
arranjo pedagógico 
de componentes 
já existentes, 
apresentando-os de 
forma embarcada, 
de mais fácil 
utilização e segundo 
um fluxo pedagógico 
de dificuldade e 
aprendizagem.
A Letícia utiliza a controladora Arduino 
e simplifica as atividades, construindo 
um conectivo educativo, pedagógico 
e adaptando procedimentos que 
otimizam resultados rápidos, mantendo 
as crianças e jovens empolgados até 
adquirirem domínio.
Pressionado: 
Identificando o 
tipo de Módulo 
Lucas e a pinagem
Não pressionado: 
Funcionamento 
normal
Funções do botão
Compatível com o 
compilador TRONOS
2 1
3
Abertura do 
conector RJ-11
Referência da 
contagem de pinos
( + ) 
( - )
VCC 
GND
5V 
Terra
Observação
O Módulo Lucas, por sua vez, facilita o 
uso de sensores de forma embarcada, que 
embasam a robótica, focando resultados 
mais rápidos e melhorando a experiência 
de usabilidade para alunos inexperientes.
LED verde aceso e led 
amarelo apagado
Botão da Shield Letícia não pressionado, 
ou seja, Letícia e Lucas prontos para uso
LED verde apagado e 
led amarelo aceso
Botão da Shield Letícia pressionado, ou seja, 
a Letícia está identificando o tipo de Módulo 
Lucas e a porta que ele está conectado
São 14 tipos de Módulos Lucas, cada 
um com um sensor diferente!
O Módulo Lucas (RGB), consiste em um LED com três colorações 
distintas, vermelho, verde e azul, com as quais podemos criar 
um espectro de cores diferentes. O Módulo Lucas RGB possui 
três terminais positivos, cada um deles referente a uma cor e um 
terminal negativo. Vale ressaltar que o RGB, assim como outros 
LED’s, é formado por materiais físico-químicos, que sofrem ação 
de um processo chamado dopagem, e esse processo é responsável 
por diferenciar as cores de cada LED. É perceptível que estamos 
trabalhando com um componente eletrônico bastante conhecido, 
cuja união do dispositivo ao Módulo Lucas visa facilitar a conexão 
e a programação do componente, dispensando o uso de fios 
jumpers e até mesmo uma protoboard e, dependendo do foco, 
podemos trabalhar de forma mais rápida outros aspectos.
LED RGB
sensor Umidade / Temperatura
O sensor de temperatura tem aplicações diretas em 
trabalhos que envolvem condições meteorológicas, como 
monitoramento de ambientes internos e externos, a exemplo 
do monitoramento de um horta. O Módulo Lucas (umidade 
e temperatura) traz consigo um sensor do tipo DHT-11, que 
possui dois dispositivos internos, um responsável pela aferição 
de temperatura e outro pela umidade, são módulos que variam 
sua resistência de acordo com a temperatura e umidade 
ambiente. A medida de temperatura do módulo varia de 0º a 
50º Celsius, e a umidade do ar vai de 20% a 90%.
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
Ana Amábile
Este módulo
Ana Amábile
Módulo Lucas - LED
Ana Amábile
Módulo Lucas - Sensor umidade e temperatura
Ana Amábile
Lucas - LED
Sensor de Linha
sensor Laser
Um dispositivo que dispõe de emissor de ondas 
eletromagnética infravermelha e fototransistor para detectar 
variações causadas por obstáculos, aqui falamos do Módulo 
Lucas Linha, com essa aplicação podemos fazer um sensor, 
que detecta presença ou proximidade de forma simples e 
funcional. O sensor utilizado no módulo é o TCRT5000, 
um sensor muito usado em práticas e competições que 
tem como objetivo ordenar a trajetória de um robô sobre 
uma linha feita com fita isolante. Tratamos aqui de um 
módulo cujo funcionamento é bem simples: um rajada de 
luz infravermelha é disparada e terá seu retorno ao entrar 
em contato com algum objeto, duas coisas influenciam no 
retorno do raio: a cor do objeto e sua superfície, e quanto 
mais lisa e clara, melhor será seu espelhamento para o 
fototransistor.Um dispositivo que consegue emitir um raio laser. O laser 
nada mais é do que um componente capaz de emitir 
um raio de luz altamente convergente e monocromático, 
ou seja, fótons agrupados e emitidos de forma contínua, 
de maneira simples, este é um componente que evoluiu 
muito ao longo dos anos. A aplicação que vemos no 
Módulo Lucas Laser trata-se de um dispositivo de diodo 
laser de 5W de potência, em conjunto com o Módulo 
Lucas, dispensando assim o uso de muitos fios no circuito, 
para um foco mais voltado à programação e usabilidade.
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
Ana Amábile
Módulo Lucas - Sensor de linha
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Laser
sensor de Inclinação
Buzzer
Utilizado em aplicações de nivelamento de terreno, 
alarmes de carro, reboques e etc. Temos o módulo 
de inclinação com chave de mercúrio. O nome do 
dispositivo tem relação com um bulbo que possui 
uma gota de mercúrio. A gota fica móvel dentro do 
recipiente, além dela, dentro do bulbo, ainda temos 
terminais, que podem ser ativados ou desativados 
de acordo com a movimentação do pingo. O Módulo 
Lucas Inclinação pode ser usado em uma gama de 
projetos até mesmo no cotidiano.
Muitos já devem ter escutado o barulho de um alerta sonoro 
ao ligar um computador ou já devem ter percebido que na 
falta de energia o nobreak começa a apitar. O dispositivo 
responsável por esses sons de alerta é muito conhecido 
por praticantes de robótica, trata-se do buzzer passivo. 
O Módulo Lucas Buzzer é capaz de emitir sons de alerta 
quando inserido em uma das portas da placa letícia, esses 
bip’s sonoros ocorrem pelo fato do módulo possuir um 
disco piezoelétrico, que é capaz de oscilar quando inserimos 
alguma tensão sobre ele. Além da emissão de sinais sonoros, 
é possível estudarmos as relações de frequência e notas 
musicais com esse dispositivo.
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
Coleção Alpha Coleção Beta Coleção Gamma
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Sensor de inclinação
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Buzzer
Ultrassônico
O sensor ultrassônico, como o próprio nome sugere, 
trabalha com pulsos sonoros imperceptíveis pela 
audição humana, temos aqui um módulo HC-SR04, 
que pode medir distâncias de dois a quatro metros. 
Utilizado em aplicações de robótica e automação 
residencial, é um sensor de baixo custo que usa 
pulsos ultrassônicos através de sua porta Trig e da 
recepção pela sua porta Echo. Esse módulo é capaz 
de calcular o tempo de ida e volta do pulso de acordo 
com o tempo que as portas ficaram em nível lógico 
alto e baixo respectivamente, tudo isso por meio de 
aplicações com a velocidade do som.
sensor de Ruído
Detectar sons, ruídos e, por meio destes sinais, 
como uma palma ou um estalar de dedos, 
podemos ativar ou desativar ações. O módulo 
de sensor de ruído possui um chip LM393 e um 
microfone condensador. Podemos executar com 
ele atividades de automação como ligar uma 
lâmpada por meio de comandos de voz ou som.
Coleção Beta
Coleção Beta
Coleção Gamma
Coleção Gamma
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Sensor de ruído
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Sensor ultrassônico
sensor de Umidade do Solo
sensor de Chuva
Sensor que tem como função detectar os níveis 
de umidade do solo, também conhecido como 
higrômetro, o Módulo Lucas Umidade do Solo é 
capaz de diferenciar vários estados do solo desde 
de encharcado ao seco. O funcionamento do sensor 
se deve a dois eletrodos que são recortados de 
modo que torne possível fincá-los no solo, por esses 
eletrodos passam uma determinada tensão e o que 
determinará a umidade, será o retorno da mesma 
ao Módulo Lucas Controlador. Usando o sensor 
de forma analógica conseguimos obter uma vasta 
opção de estados, sendo possível sua regulagem 
para determinados tipos de planta ou de solo.
Um sensor capaz de monitorar não só gotas de chuva, 
mas também flocos de neve. O Módulo Lucas Chuva é 
formado por uma placa de controle, que tem como base o 
chip LM393 e um potenciômetro para regulagem, quando 
conectado à sua segunda parte, que é uma placa similar 
à do Módulo Lucas Umidade do Solo - o sensor é capaz 
de reagir reconhecendo através da quantidade de gotas 
que caem sobre o nível de chuva. O seu funcionamento 
é simples, quando o clima está seco ele se mantém em 
nível lógico alto à medida que isso vai se alterando o 
sensor ajusta seu nível para baixo.
Coleção Beta
Coleção Beta
Coleção Gamma
Coleção Gamma
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Sensor de chuva
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Umidade do solo
sensor LDR
sensor de Presença
A sigla LDR tem origem na língua inglesa e significa Light 
Dependent (Resistor, Resistor Dependente de Luz, em 
português). Ele é capaz de apresentar valores extremos 
opostos de resistência quando exposto à escuridão ou à 
claridade. O Módulo Lucas LDR tem uso em aplicações 
para medir a quantidade de lux de um local específico, 
ou seja, a quantidade de luz de um ambiente, um 
sensor analógico que trabalha com medidas precisas 
e mandando informações ao Arduino através de sua 
variação de resistência.
O sensor de presença PIR, modelo HC-SR501, reage quando 
um corpo, que possui radiação infravermelha passa diante 
do fundo, como uma parede; a temperatura nesse ponto no 
campo de visão do sensor aumenta da temperatura ambiente 
para a temperatura corporal, e depois novamente. O sensor 
converte a mudança resultante na radiação infravermelha 
de entrada para uma mudança na tensão de saída, e isso 
desencadeia a detecção. Um sensor PIR individual detecta 
mudanças na quantidade de radiação infravermelha que o 
impede, variando conforme a temperatura e as características 
da superfície dos objetos na frente do sensor. Objetos 
de temperatura similar, mas características de superfície 
diferentes, também podem ter um padrão de emissão de 
infravermelho diverso, assim, movê-los em relação ao fundo 
também pode disparar o detector.
Coleção Beta
Coleção Beta
Coleção Gamma
Coleção Gamma
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Sensor de presença
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - LDR
Bluetooth
Acelerômetro
O Módulo Lucas Bluetooth é utilizado para que 
possamos controlar alguns projetos, dispensando o 
uso de botões físicos ou de algum comando específico. 
Aqui, o módulo empregado é o HC-05, que serve tanto 
para a função master quanto slave, essas funções 
correspondem, respectivamente, a permitir com que 
o módulo se conecte a outro dispositivo e a permitir 
que apenas o dispositivo se conecte com o módulo. 
Podemos configurá-lo para acender um LED com o 
nosso smartphone, por exemplo.
Módulo bastante utilizado nos dias de hoje, com ele 
podemos jogar determinados títulos, que transformam 
movimentos em jogadas, isso já está presente em muitos 
smartphones, além de coisas simples, como indicar a 
posição na qual a tela do aparelho está - horizontal ou 
vertical. Estamos falando do Módulo Lucas Acelerômetro, 
embarcado ao módulo. Temos um sensor MPU6050, que 
além de conseguir realizar cálculos complexos, ainda 
vem com um sensor de temperatura embutido no CI 
(circuito integrado). Utilizando pinos digitais, o módulo 
consegue captar informações dadas nos três eixos do 
espaço e com isso realizar aplicações como um robô que 
se equilibrará em apenas duas rodas.
Coleção Gamma
Coleção Gamma
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Giroscópio/Acelerômetro
TRON Ensino de Robótica Educativa
Módulo Lucas - Bluetooth
by TRON
Os compiladores são softwares mediadores para que as pessoas 
consigamprogramar e interagir com as máquinas e robôs. Existem 
vários níveis de complexidade e dificuldades nos compiladores 
conforme as problemáticas finais que se deseja resolver. De um 
lado, existem os compiladores robustos, altamente complexos, 
mais que conseguem acessar profundamente os níveis de 
interação com as máquinas; por outro lado, há compiladores 
extremamente simplificados, que deixam a desejar, pois viciam 
os usuários em algumas práticas superficiais, facilitadas e 
muitas vezes inadequadas, minimizando o desenvolvimento da 
capacidade para a maioria das questões práticas, oferecendo 
apenas uma pseudoexpectativa de resolutividade. Algumas 
soluções intermediárias começam a surgir e são bem interessantes, 
no entanto, não apresentam boas características educacionais ou 
são instáveis. 
A proposta do TRONOS é desenvolver um ambiente criativo, 
autoinstruído, educativo e capaz de mediar de forma 
potencializada o ensino e a programação para crianças sem 
comprometer a qualidade e capacidade delas em lidar com 
questões reais e aplicadas, permeando assim do nível simplificado 
ao nível complexo, permitindo adequação à realidade de busca e 
significado de cada um. O TRONOS se inicia como uma ferramenta 
educativa, facilitadora e finaliza como um compilador robusto de 
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Compilador Tronos
nível profissional, sendo capaz de desempenhar qualquer mediana 
criação de projetos com tecnologia Arduino nativa.
O TRONOS é destinado á programação de microcontroladores, 
baseados na linguagem C/C++, neste caso, especificamente, o 
Arduino, tendo como principal característica a abstração de três 
níveis da própria linguagem de programação, sendo:
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Alpha
Gamma
Beta
No nível alpha, a 
criança é submetida 
a uma linguagem 
lúdica, facilitada e 
adequada ao grau de 
complexidade.
O nível beta 
ocupa um cenário 
intermediário 
entre o nível alpha 
e o gamma.
O nível gamma representa a mesma 
experiência do compilador da própria 
Arduino, porém com uma vivência 
diferenciada para trabalhar com as 
tecnologias embarcadas da TRON, a 
saber, os Módulos Lucas e Letícia.
O robô seguidor de linha é, sem dúvida, 
um dos representantes mais icônicos da 
robótica Maker atual. Sua importância 
como robô pedagógico está relacionada 
à sua compreensão facilitada, pois lembra 
um veículo, componente usual no dia a 
dia. O seguidor de linha da TRON, batizado 
como Robô TRON, além de ter todas as 
propriedades descritas, possui inserção 
técnica e pedagógica pioneira no universo da 
Robótica Educativa, pois, além de contemplar 
as habilidades básicas de um robô seguidor 
de linha, possui um universo de colocações e 
adequações pedagógicas, que implicam com 
firmeza a amplitude de suas aplicações para 
guiar com destreza os professores e alunos 
que o utilizam.
1
2
3
Módulo aranha
ponte h
Módulo controle
4
5
6
cabo de 6 vias
módulo bluetooth
pack de baterias
O Kit Movie apresenta 
uma porta de entrada 
para os alunos do infantil 
à cultura tecnológica 
e, para crianças do 
fundamental e jovens 
do médio, um primeiro 
contato com o mundo da 
robótica e automação 
de forma educativa e 
autoinstruída.
13
4
5
2
6
O Robô TRON é o componente 
principal do Kit Movie, e sua 
aplicação está relacionada desde a 
inserção das crianças de 2 a 5 anos 
no processo de construção de uma 
cultura tecnológica, auxiliando 
o ensino de vários conteúdos 
por meio da acoplagem de seus 
periféricos, bem como serve de 
elemento básico Maker para que 
alunos a partir de 7 anos possam 
desenvolver suas habilidades 
e compreensão da robótica 
básica, manifestando suas várias 
possibilidades em programar e 
fazer o uso de diversas formas do 
Robô TRON, como intentar o seu 
funcionando interno, utilizando-o 
como base para a construção de 
novos robôs, sejam semelhantes, 
sejam mais complexos.
O uso de robôs como objetos potencializadores do ensino não é 
exitoso apenas por ser um mecanismo lúdico; é importante deixar 
claro que, além de divertida e dinâmica, a contextualização do 
robô no cenário de ensino projeta nas crianças um grande impulso 
motivacional. Elas se sentem pertencentes a um cenário inovador, 
desafiador e comunicativo, que os leva a uma concentração bastante 
acentuada, como já mencionado, anteriormente, neste manual.
No Método TRON, os robôs transcendem à especificidade de 
brinquedos, porque desde sua fundamentação eles pertencem a 
um movimento maior, embasado em tecnologia open source e em 
fundamentos filosóficos de colaboração, acessibilidade e primeiros 
princípios, sendo capaz de oferecer às crianças conhecimentos 
úteis para seu futuro profissional. Esses valores são inseridos já nos 
primeiros contatos com a metodologia.
Os robôs do Método TRON
Inicialmente, a TRON desenvolveu uma linha de robôs que 
atendam às competências básicas para a Educação Infantil. Os 
robôs utilizados para esses fins podem ser compreendidos nos 
seguintes aspectos:
Físico
São formados por módulos que desempenham funções diferentes para as necessidades 
de um robô, que se movimenta de maneira remota, controlado por um smartphone ou 
tablet. Cada robô possui suas especificidades, por exemplo, o Robô TRON é formado, 
basicamente, por: rodas, controle, comunicação bluetooth, força e cabos de conexão;
Funcional
Cada robô foi construído para desempenhar uma série de funcionalidades, desde o uso 
como uma ferramenta de ensino e, também, de inserção tecnológica. Nesse cenário, 
um robô de controle remoto poderá navegar em toda direção do plano (frente, ré, 
esquerda e direita) controlado por um smartphone ou tablet;
Qualitativo
Qualitativamente, os robôs podem auxiliar em múltiplas práticas desempenhadas 
em sala de aula, com diferentes níveis de complexidade, a depender da idade e 
planejamento pedagógico. Estão dispostas no apartado “Hora da prática” deste 
manual, algumas sugestões destas práticas.
No desenvolvimento do aprendizado das mais variadas disciplinas 
estão presentes as fases de exploração do conteúdo, da 
compreensão, do entendimento e da aplicação; entretanto, se o 
aluno não consegue compreender e entender de que forma se dá 
esse conhecimento, esse aluno se desmotiva. Nesse contexto, a 
Robótica Passiva facilita a promoção desse processo de aquisição.
Robô TRON
Para lidar com os desafios e as demandas atuais, as crianças, inseridas 
em um mundo tecnológico, precisam desenvolver repertórios 
cada vez mais elaborados de habilidades sociais. Pensando nisso, a 
TRON Ensino de Robótica Educativa lança como um de seus robôs 
mediadores o Robô TRON, que tem como função permitir que sejam 
trabalhadas, através de suas atividades, algumas habilidades como: 
autocontrole e expressividade emocional; civilidade; empatia e 
assertividade, além de trabalhar solução de problemas interpessoais 
ao tempo em que desenvolve as habilidades sociais acadêmicas sem 
perder o caráter lúdico da infância.
Veja como funciona a 
montagem do Robô TRON:
1
2
2.1
3.1
3
4
8 Módulo Bluetooth
8.1 Módulo Aranha
8.2 Módulo Ponte H
Módulo Controle
Módulo Ponte H
Módulo Controle
Porta F
Porta N
Porta G
Porta F
Porta N
Porta G
Cabeamento
4.1
5.1
6.1
7.1
5
6
7
9
10