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Victory Fernandes. Engenheiro Eletricista - UNIFACS Pós-Graduado em Docência do Ensino Superior - UNIFACS Mestrando em Medicina - Neurociências – UFBa www.tkssoftware.com/victory [email protected] @victoryjorge. www.tkssoftware.com/victory. Victory Fernandes. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Engenheiro Eletricista - UNIFACS Pós-Graduado em Docência do Ensino Superior - UNIFACS Mestrando em Medicina - Neurociências – UFBa
www.tkssoftware.com/victory [email protected] @victoryjorge
Victory Fernandes
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Experiência Docente com MicrocontroladoresProfessor da UNIFACS – 2006 a 2010
Disciplina ministrada com 8051 Disciplina ministrada com PIC
Professor da AREA1 – 2012 - Atual Disciplina ministrada com ARDUINO
Victory Fernandes
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Experiência de Projetos com MicrocontroladoresEnvolvido no projeto e competição de robôs Autônomos desde 2006
Sumô de Robôs – 3Kgx20x20cm e 500gx10x10cm Futebol de Robôs – Small Sized League
www.roboticaaplicada.com.br
Victory Fernandes
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Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto MDG - MultideglutógrafoTriagem de pacientes com Doença de Parkinson para detecção de indicadores de aspiração silenciosa
Victory Fernandes
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Victory Fernandes
Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto ParkiGloveArmazenamento e análise do padrão dos tremores da Doença de Parkinson
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Victory Fernandes
Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto PATCAnálise em tempo real do padrão dos tremores da Doença de Parkinson e atuação via eletroestimulação para supressão ativa do tremor.
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Apresentação da Disciplina
Sistemas Embarcados
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O aluno identificará os conceitos básicos de um sistema embarcado onde a análise e estudo requerem do projetista um conhecimento não apenas de programação clássica, mas também noções de controle de processos, sistemas de tempo real, tecnologias de aquisição de dados (conversores analógico-digitais e sensores de um modo geral) e de atuadores (conversores digital-analógicos, PWM, etc.), além de um cuidado especial no que se refere à eficiência (estruturação, tamanho e velocidade) do código produzido!
Ementa
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Ao final da disciplina, o aluno deve ser capaz de: Identificar as diferenças e aplicabilidades de sistemas
embarcados Analisar projetos de sistemas embarcados sugerindo
melhorias utilizando os conceitos aprendidos. Realizar simulações e testes em sistemas embarcados
dentro das especificações requiridas e focando em objetivos pré-determinados.
Objetivos Específicos
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Apresentação da Disciplina
Micro Controladores
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Identificar as principais características e funcionalidades das arquiteturas de um microcontrolador típico avaliando suas limitações e aplicabilidade em projetos.
O aluno desenvolverá a habilidade de criar e simular os códigos.
O aluno terá a oportunidade de utilizar kit de microcontrolador.
Todo esse processo será baseado em aulas expositivas, aulas práticas em laboratório, simulações e projetos de circuitos.
Ementa
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Ao final da disciplina, o aluno deve ser capaz de: Interpretar o funcionamento de um microprocessador
baseado nos fundamentos aprendidos com a finalidade de indicar aplicações de microcontrolador.
Analisar projetos de microcontrolados sugerindo melhorias utilizando os conceitos aprendidos.
Projetar e realizar simulações e testes de projetos microcontrolados os conceitos/comandos/instruções aprendidos.
Objetivos Específicos
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AVALIAÇÃOAVALIAÇÃO
P1 – Prova Escrita individual Projeto proposto no enunciado da avaliação Algoritmo (Fluxograma) + Programa em C + Eletrônica
P2 – Trabalho em equipe Projetos propostos no enunciado da avaliação Possível substituir por projetos de interesse do aluno
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Conceitos Básicos de ARDUINO
Professor Victory Fernandes
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ARDUINO é uma plataforma open-source de software e hardware para prototipagem flexível, fácil de usar e multiplataforma!
www.arduino.cc
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O microcontrolador pode ser programado utilizando a linguagem de programação C para Arduino Linguagem baseada em Wiring (www.wiring.org.co)
O desenvolvimento dos aplicativos é feito no ambiente de programação próprio do arduino Desenvolvido em Processing (www.processing.org)
Software
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Programação em C é requisito básico desta disciplina!
1. Reservem livros2. Revisem C
3. Tirem dúvidas
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Arduino UNO
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Arduino UNOArduino UNO
Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)
Entradas analógicas 6
Clock de operação 16MHz
Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits4 timers de 16 bits
Portas de comunicação Gravação via USB; 1 porta RS-232 disponivel
Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)
Corrente DC máxima por pino de I/O
40mA
Memória Flash 32kB (armazenar código)
Memória SRAM 2kB (rodar programa)
Memória EEPROM 1 kB (gravar dados)
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Unidade no SI: Hertz[Hz] = 1ciclo/seg
Frequência
Múltiplo
NomeSímbol
oMúltiplo Nome Símbolo
100 -hertz Hz
101 deca-hertz daHz 10–1 deci-hertz dHz
102 hecto-hertz hHz 10–2 centi-hertz cHz
103 quilo-hertz kHz 10–3 mili-hertz mHz
106 mega-hertz MHz 10–6 micro-hertz
µHz
109 giga-hertz GHz 10–9 nano-hertz nHz
1012 tera-hertz THz 10–12 pico-hertz pHz
1015 peta-hertz PHz 10–15 femto-hertz
fHz
1018 exa-hertz EHz 10–18 atto-hertz aHz
1021 zetta-hertz ZHz 10–21 zepto-hertz
zHz
1024 yotta-hertz YHz 10–24 yocto-hertz
yHz
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Em eletrônica e especialmente em circuitos digitais síncronos, o clock é um sinal usado para coordenar as ações de dois ou mais circuitos eletrônicos.
Um sinal de clock oscila entre os estados alto e baixo, normalmente usando um duty cycle de 50%, e gerando uma onda quadrada.
Unidade de frequência no SI: Hertz[Hz] = 1ciclo/seg
Clock de 16MHz
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www.atmel.com
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![Page 29: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/29.jpg)
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datasheet
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Não existe divisão interna de clock, arquitetura Harvard conceito de “fast-access Register File” permite executar 1 instrução por ciclo de clock
Significa dizer que podemos executar até 16x106 instruções por segundo!
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131 instruções Assembler... a maioria de um único ciclo!
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Arduino MEGA
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Arduino UNOArduino MEGA
Entradas e saídas digitais (I/O) 54 (15 com saída PWM)
Entradas analógicas 16
Clock de operação 16MHz
Processador Atmega2560 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits
Portas de comunicação Gravação via USB; 4 portas RS-232 disponiveis
Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)
Corrente DC máxima por pino de I/O
40mA
Memória Flash 256kB (armazenar código)
Memória SRAM 8kB (rodar programa)
Memória EEPROM 4kB (gravar dados)
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Memória do tipo EEPROM, re-gravável que, ao contrário de uma memória RAM convencional, preserva o seu conteúdo sem a necessidade de fonte de alimentação.
Armazena o código do programa que gravamos no Arduino, assim ao retirar a alimentação da placa o código continua gravado e não é perdido!
Memória Flash
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Static Random Access Memory, memória estática de acesso aleatório, mantém dados armazenados enquanto alimentação é mantida mas ao contrário da DRAM, não requer refresh.
Utilizada para executar o programa que gravamos no Arduino, assim ao retirar a alimentação da placa qualquer status de variáveis de execução do código é perdido!
Memória SRAM
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Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, memória não volátil, que ao contrário de uma EPROM, uma EEPROM pode ser programada e apagada eletricamente várias vezes.
Utilizada para que seu programa grave dados que deseje recuperar posteriormente caso a alimentção seja perdida a exemplo de status de variáveis de execução do código!
Memória EEPROM
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Onde comprar?
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No Brasil...
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No Brasil...
![Page 41: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/41.jpg)
No Exterior...
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No Exterior...
![Page 43: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/43.jpg)
Arduino Shields
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O conceito de shields permite empilhar placas com diferentes funcionalidades.
Dá flexibilidade ao Arduino para se adequar a diferentes projetos de forma rápida, basta comprar o shield desejado e empilhar.
Não encontrou um shield?! Você pode construir o seu e pessoas do mundo todo poderão comprar e será sempre compatível!
Arduino Shields
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shieldlist.org
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![Page 48: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/48.jpg)
GPS
GSM-GPRS
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Display colorido
Display 16x2
Display de 7 segmentos
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Controle de MotorPonte H – 1A
Controle de MotorPonte H – 2A
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GameDuinoSaida VGAAudio Stereo
joystick
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Ethernet
Wi-Fi
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microSD
SDCard logger
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ZigBee
CanBus
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ZigBee
Saídas a Relé
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Arduino MINI
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Arduino UNOArduino MINI
Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)
Entradas analógicas 8
Clock de operação 16MHz
Processador Atmega168 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits
Portas de comunicação Gravação via RS-232
Alimentação recomendada 7-9V (pode ser alimentado pela USB)
Corrente DC máxima por pino de I/O
40mA
Memória Flash 32kB
Memória SRAM 2kB
Memória EEPROM 1 kB
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Arduino NANO
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Arduino UNOArduino NANO
Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)
Entradas analógicas 8
Clock de operação 16MHz
Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits
Portas de comunicação USB e RS-232
Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)
Corrente DC máxima por pino de I/O
40mA
Memória Flash 16kB
Memória SRAM 1kB
Memória EEPROM 512 B
Dimensão
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Miniaturização Simplificada!
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Arduino LilyPad
![Page 62: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/62.jpg)
Arduino UNOArduino Lilypad
Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)
Entradas analógicas 6
Clock de operação 16MHz
Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits
Portas de comunicação USB e RS-232
Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)
Corrente DC máxima por pino de I/O
40mA
Memória Flash 32kB
Memória SRAM 2kB
Memória EEPROM 1 kB
![Page 63: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/63.jpg)
Wearable Devices
Funcional Estética Diversão
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Software
![Page 65: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/65.jpg)
Software
![Page 66: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/66.jpg)
Software
![Page 67: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/67.jpg)
Tutoriais
![Page 68: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/68.jpg)
Tutoriais
![Page 69: Victory Fernandes](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062309/56815893550346895dc5f2ce/html5/thumbnails/69.jpg)
Tutoriais
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