Relatório de Aula Prática Sistemas Embarcados: ESP32, FreeRTOS e Wokwi
O Relatório de Aula Prática Sistemas Embarcados reúne duas experiências com ESP32 na plataforma Wokwi: a criação de tarefas com FreeRTOS para controlar um LED e o desenvolvimento de uma aplicação com Wi-Fi, servidor NTP e display LCD. O trabalho exige montagem virtual, algoritmos comentados, testes, registros da simulação e uma análise conclusiva dos resultados.
A atividade pertence à disciplina de Sistemas Embarcados e trabalha conceitos importantes para aplicações de Internet das Coisas. No primeiro roteiro, da Unidade 3, o foco está na configuração do sistema e no carregador de inicialização. No segundo, da Unidade 4, o estudante avança para sistemas de tempo real, sensores, atuadores e comunicação em rede. Para alunos da Anhanguera e Unopar que receberam esse mesmo enunciado, é essencial conferir a versão disponibilizada no ambiente acadêmico antes de iniciar.
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Roteiro 1: tasks no ESP32 com FreeRTOS
O primeiro roteiro propõe compreender um sistema embarcado baseado em sistema operacional de tempo real. A simulação deve ser criada no Wokwi com o ESP32 e as bibliotecas ESP-IDF. O ambiente apresenta o editor de código ao lado da área de montagem do hardware, permitindo adicionar componentes, executar o programa e observar o comportamento do circuito sem depender de uma placa física.
Antes dos algoritmos, é necessário montar um push-button e um LED com resistor limitador de corrente, conectados aos pinos escolhidos do ESP32. A lógica deve ser organizada por meio de tarefas, recurso fundamental do FreeRTOS para dividir responsabilidades e controlar temporizações. O relatório precisa identificar as conexões utilizadas, explicar o papel de cada task e registrar os testes realizados.
Procedimento 1: alterar a frequência do LED
No primeiro procedimento, o programa deve fazer o LED piscar a 2 Hz enquanto o botão estiver pressionado e a 1 Hz quando estiver solto. A análise deve relacionar a frequência aos intervalos de acionamento e desligamento, mostrando como a leitura da entrada digital modifica a temporização. Prints ou vídeos devem comprovar os dois estados de funcionamento.
Procedimento 2: alternar os estados de operação
O segundo algoritmo utiliza cada acionamento do botão para alternar o LED entre dois estados. Em um deles, o componente permanece piscando; no outro, fica continuamente ligado. É importante tratar o evento do botão de maneira estável, explicar a variável que armazena o estado atual e demonstrar que sucessivos pressionamentos realmente produzem a alternância solicitada.
Procedimento 3: controlar o brilho por PWM
No terceiro procedimento, cada pressão aumenta a intensidade luminosa do LED. São exigidos seis níveis: 0%, 20%, 40%, 60%, 80% e 100%. Depois do brilho máximo, a sequência retorna a zero. Para isso, o algoritmo deve configurar o periférico PWM do ESP32, converter cada nível em um valor de ciclo de trabalho e atualizar a saída conforme o botão é acionado.
Roteiro 2: Wi-Fi, NTP e display LCD
A segunda prática solicita um sistema IoT básico no Wokwi. O ESP32 deve conectar-se à rede Wi-Fi da simulação, consultar a data e a hora atuais em um servidor NTP e apresentar as informações em uma tela LCD. Em uma linha devem aparecer a hora e a indicação de que o sistema está online; na outra, a data completa.
A atualização precisa ocorrer a cada 250 ms. O próprio roteiro recomenda desenvolver e testar por etapas: primeiro validar o display, depois estabelecer a conexão Wi-Fi e, por fim, acessar o servidor NTP. Essa sequência facilita a identificação de falhas e permite documentar cada avanço. A estrutura Arduino, com setup e loop, pode simplificar a implementação, embora o projeto também possa ser iniciado com ESP-IDF.
Como organizar a entrega do relatório
A entrega deve apresentar todos os algoritmos completos e comentados linha a linha, além de prints e/ou vídeos dos procedimentos. Também deve explicar a montagem virtual, o funcionamento da simulação e os resultados observados. O checklist inclui conferir o hardware, executar cada requisito e demonstrar que o comportamento final corresponde ao enunciado.
O arquivo final deve ser preparado em Word, conter as informações obtidas, eventuais cálculos, um texto conclusivo e referências bibliográficas em padrão ABNT quando houver. Segundo o roteiro, o documento não pode ultrapassar 2 MB. Antes do envio, vale revisar a legibilidade das imagens, os comentários do código e a correspondência entre cada evidência e o procedimento descrito.
Para aprofundar a organização de atividades semelhantes, consulte também a categoria de Ciência da Computação e o conteúdo sobre Relatórios de Aula Prática.
Conclusão
Os dois roteiros mostram etapas complementares do desenvolvimento embarcado. O primeiro consolida entradas e saídas digitais, tasks, temporização e PWM. O segundo integra conectividade, obtenção de dados externos e apresentação em display. Um bom relatório não se limita ao código: ele evidencia os testes, justifica as decisões e relaciona cada resultado ao objetivo proposto.
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