Trata-se de um conjunto de 72 slides de uma aula de 4 horas de duração na pós-graduação da Unisal_Campinas, sobre o Tema Conversor A/D e PWM dos microcontroladores PIC16F87x.
O documento discute a programação C para Arduino. Resume que a IDE do Arduino não é adequada para desenvolvimento profissional e que é necessário conhecer a programação C e a arquitetura do microcontrolador ATmega328 para projetos eficientes. O Arduino Uno possui 20 pinos de I/O digitais e analógicos controlados pelo ATmega328.
Resumo linguagem c para microcontroladores PIC usando MikroCFabio Souza
O documento apresenta uma introdução à linguagem C focada no desenvolvimento para microcontroladores PIC usando a IDE MikroC. Apresenta as características da linguagem C, a estrutura básica de um programa, comentários, tipos de dados, operadores, estruturas de controle como if/else e loops.
O documento discute conceitos fundamentais de amplificadores operacionais, incluindo sua definição, composição interna, características ideais, realimentação negativa e aplicações. Ele também fornece exemplos de circuitos com amplificadores operacionais e equações para calcular a saída.
O documento discute a automação industrial e controladores lógicos programáveis (CLPs). Ele introduz conceitos básicos de lógica e circuitos combinacionais, seguido por uma discussão sobre programação de CLPs usando linguagens ladder e FBD. Também aborda sensores, atuadores, carregamento de programas e projetos de controle.
[1] O documento discute simbologia para instrumentação e controle, apresentando normas e aplicações de símbolos de instrumentação.
[2] É definido o formato de TAGs para identificação de instrumentos e equipamentos, assim como a estrutura hierárquica de uma planta industrial.
[3] São apresentadas definições de termos técnicos relacionados à instrumentação industrial, como alarme, faixa de medição, instrumento, malha, processo, entre outros.
Org flip flops_registradores Organizção de flip flopsJorge Soares
1) O documento descreve os principais tipos de circuitos de memória utilizados em sistemas digitais, chamados de flip-flops. 2) São descritos os flip-flops R-S, J-K, D e latch D, explicando seu funcionamento, símbolos e circuitos internos. 3) Também são explicados conceitos importantes como contadores síncronos e assíncronos utilizando flip-flops.
Este documento presenta una tabla que muestra los símbolos y funciones booleanas de las operaciones AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR y XNOR según las normas ANSI e IEC. La tabla incluye los símbolos, las entradas, la salida y la tabla de verdad para cada operación booleana básica.
O documento descreve a história das revoluções industriais e o surgimento dos controladores lógicos programáveis (CLP). Apresenta as principais características e aplicações dos CLPs, mostrando como eles contribuíram para a automação industrial e a produção em massa.
O documento discute a programação C para Arduino. Resume que a IDE do Arduino não é adequada para desenvolvimento profissional e que é necessário conhecer a programação C e a arquitetura do microcontrolador ATmega328 para projetos eficientes. O Arduino Uno possui 20 pinos de I/O digitais e analógicos controlados pelo ATmega328.
Resumo linguagem c para microcontroladores PIC usando MikroCFabio Souza
O documento apresenta uma introdução à linguagem C focada no desenvolvimento para microcontroladores PIC usando a IDE MikroC. Apresenta as características da linguagem C, a estrutura básica de um programa, comentários, tipos de dados, operadores, estruturas de controle como if/else e loops.
O documento discute conceitos fundamentais de amplificadores operacionais, incluindo sua definição, composição interna, características ideais, realimentação negativa e aplicações. Ele também fornece exemplos de circuitos com amplificadores operacionais e equações para calcular a saída.
O documento discute a automação industrial e controladores lógicos programáveis (CLPs). Ele introduz conceitos básicos de lógica e circuitos combinacionais, seguido por uma discussão sobre programação de CLPs usando linguagens ladder e FBD. Também aborda sensores, atuadores, carregamento de programas e projetos de controle.
[1] O documento discute simbologia para instrumentação e controle, apresentando normas e aplicações de símbolos de instrumentação.
[2] É definido o formato de TAGs para identificação de instrumentos e equipamentos, assim como a estrutura hierárquica de uma planta industrial.
[3] São apresentadas definições de termos técnicos relacionados à instrumentação industrial, como alarme, faixa de medição, instrumento, malha, processo, entre outros.
Org flip flops_registradores Organizção de flip flopsJorge Soares
1) O documento descreve os principais tipos de circuitos de memória utilizados em sistemas digitais, chamados de flip-flops. 2) São descritos os flip-flops R-S, J-K, D e latch D, explicando seu funcionamento, símbolos e circuitos internos. 3) Também são explicados conceitos importantes como contadores síncronos e assíncronos utilizando flip-flops.
Este documento presenta una tabla que muestra los símbolos y funciones booleanas de las operaciones AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR y XNOR según las normas ANSI e IEC. La tabla incluye los símbolos, las entradas, la salida y la tabla de verdad para cada operación booleana básica.
O documento descreve a história das revoluções industriais e o surgimento dos controladores lógicos programáveis (CLP). Apresenta as principais características e aplicações dos CLPs, mostrando como eles contribuíram para a automação industrial e a produção em massa.
Sistemas de protecao estudo detalhado sobre dispositivos DR e DPSHugo Cataldi Costa
1. O documento apresenta um estudo sobre sistemas de proteção DR e DPS realizado por Diana Motta dos Santos e Hugo Cataldi Costa como trabalho de conclusão de curso da Universidade Estácio de Sá.
2. O estudo inclui uma revisão dos conceitos básicos de instalações elétricas, tipos de aterramento, acidentes e anormalidades em sistemas elétricos.
3. Também apresenta detalhes sobre o funcionamento, especificações e coordenação de dispositivos DR e DPS, incluindo tipos, class
Resolução da prova p/ Técnico de operação júnior (Petrobras)Victor Sousa e Silva
Este documento fornece 5 questões e resoluções sobre processos e operações em uma prova para o cargo de Técnico de Operações Júnior na Petrobras. As questões cobrem tópicos como sistemas de controle, equipamentos como colunas de destilação e trocadores de calor, e tipos de bombas e válvulas.
O documento descreve os principais aspectos dos transistores de efeito de campo do tipo JFET. Explica a construção e funcionamento do JFET, incluindo a influência da tensão de porta no fluxo de corrente entre fonte e dreno. Também apresenta as curvas características de dreno e transferência, relacionando a saída com a entrada do dispositivo.
O documento discute conceitos básicos de comandos elétricos, incluindo botões de comando, contatores, fusíveis, disjuntores e relés térmicos. Também apresenta simbologia gráfica e numérica para esses componentes e exemplos de programação em ladder para diferentes tipos de comandos.
O documento discute conceitos de engenharia elétrica relacionados a campos magnéticos, circuitos magnéticos e conversão eletromecânica de energia. Em especial, apresenta a Lei de Ampère, relações entre campo magnético, fluxo e força magnetomotriz, efeitos de entreferros em circuitos magnéticos.
1. O documento discute a necessidade de memória em sistemas digitais para permitir que eles lidem com variáveis relacionadas ao tempo, como sequências de eventos.
2. É introduzido o conceito de memória e dispositivos biestáveis que podem reter informações.
3. É usado o exemplo de um sistema de controle de nível de água para ilustrar como a memória permite que sistemas digitais resolvam problemas que envolvam a noção de tempo.
A automação é a substituição do trabalho humano ou animal por máquinas, permitindo a operação automática ou remota de sistemas com mínima interferência humana. A automação pode reduzir a mão de obra direta mas ainda requer operadores, e na verdade pode aumentar a produtividade e estabilidade dos empregos ao invés de reduzi-los.
O documento descreve os principais conceitos relacionados ao desenvolvimento de aplicações para microcontroladores PIC utilizando a linguagem C, incluindo estrutura básica, memória, entrada e saída, timers, conversor A/D e comunicação serial.
1) Analisar se um diagrama lógico de um circuito de comando é o menor circuito possível usando ferramentas lógicas como MK e equações booleanas.
2) Converter o diagrama lógico da questão 1 para linguagem Ladder após instalação de um CLP.
3) Apresentar o programa Ladder equivalente à menor combinação lógica possível baseado em uma tabela dada.
O documento descreve os principais tipos de blocos de programação usados no S7-1200/1500, incluindo OBs, FBs, FCs e DBs. Ele também explica como estruturar programas usando blocos, como editar e monitorar blocos, e fornece exemplos de exercícios para demonstrar essas funcionalidades.
O documento discute sobre som automotivo e classes de amplificadores de áudio, fornecendo instruções sobre como limpar e recondicionar alto-falantes. Explica as diferentes classes de amplificadores (A, B, AB, D, G, H), suas características e aplicações, e detalha os passos para limpar e medir alto-falantes corretamente antes de sua recuperação.
(1) O documento apresenta os principais conceitos e instruções da programação Ladder para controladores lógicos programáveis (CLPs), incluindo a estrutura básica de um programa Ladder, nomenclatura de funções e instruções de temporização e contagem. (2) É apresentado um exemplo de lógica Ladder para acionamento de saídas por botões e instruções como examinar entrada, acionar saída, temporizador na energiação e outros. (3) Por fim, há detalhamento das principais instruções de programação Ladder
O documento apresenta os principais tipos de diagramas elétricos e sua importância para a análise, instalação e manutenção de equipamentos. Descreve diagramas funcionais, de disposição e tradicionais, normas de identificação de componentes, simbologia para diagramas e elementos de comando e proteção.
Microcontroladores PIC - Entradas e saídas DigitaisFabio Souza
O documento descreve os conceitos básicos de entrada e saída digital em microcontroladores PIC, incluindo PORTs, configuração de pinos como entrada ou saída, escrita e leitura de valores nos pinos usando registradores PORT e TRIS. Exemplos em C mostram como piscar um LED e ler o estado de uma tecla.
O documento descreve contatores e relés, dispositivos eletromecânicos usados para controlar circuitos elétricos. Contatores são usados para controlar cargas maiores como motores, enquanto relés são usados para cargas menores. O documento explica como esses dispositivos funcionam, seus tipos, vantagens e desvantagens.
O documento apresenta os principais elementos e esquemas de instalações elétricas em baixa tensão para iluminação e aparelhos domésticos, incluindo condutores, pontos de luz e tomadas, símbolos gráficos e esquemas de circuitos com interruptores simples, paralelos e intermediários.
Este documento descreve os testes realizados em vários circuitos retificadores utilizando um transformador toroidal, sensor de efeito de Hall e conversor DC-DC. Foram analisadas as formas de onda da tensão e corrente em cargas R, RL e RC para circuitos de retificação de meia onda, onda completa e ponte retificadora. Os resultados obtidos demonstraram os efeitos da retificação e elementos reativos na forma de onda da corrente na carga.
[1] O documento discute simbologia para instrumentação e controle, apresentando normas e aplicações de símbolos de instrumentação.
[2] É definido o formato de TAGs para identificação de instrumentos e equipamentos, incluindo exemplos.
[3] São descritas definições de termos técnicos relacionados à instrumentação industrial, como alarme, faixa de medição, instrumento, malha, processo, entre outros.
Este documento apresenta os símbolos usuais empregados em diagramas pneumáticos e hidráulicos de acordo com normas técnicas. Inclui símbolos para atuadores, válvulas direcionais, acionamentos de válvulas e outros componentes, além de convenções para projetos elétricos.
O documento descreve sinais senoidais, incluindo sua forma de onda, expressão matemática, período, frequência, amplitude, fase e valor eficaz. Exemplos mostram como calcular esses parâmetros para funções senoidais dadas e como determinar a função senoidal a partir de um gráfico.
Este documento resume o funcionamento do conversor analógico-digital (A/D) no microcontrolador PIC16F877A. O conversor A/D converte sinais analógicos do mundo real em valores digitais que podem ser lidos pelo microcontrolador. O PIC16F877A possui um conversor A/D interno de 8 ou 10 bits com 8 canais e diferentes opções de referência de tensão. Os registradores ADCON0 e ADCON1 controlam o conversor A/D e armazenam o resultado digital da conversão.
Este documento apresenta:
1. Uma introdução sobre PWM (Pulse Width Modulation) e sua aplicação para conversão digital-analógica usando filtros;
2. Detalhes sobre como implementar PWM no PIC18F usando os módulos CCP e Timer2, incluindo cálculos para configurar a frequência e duty cycle;
3. Um exemplo passo-a-passo de como gerar um PWM de 20kHz com duty variável usando um potenciômetro e exibindo no LCD.
Sistemas de protecao estudo detalhado sobre dispositivos DR e DPSHugo Cataldi Costa
1. O documento apresenta um estudo sobre sistemas de proteção DR e DPS realizado por Diana Motta dos Santos e Hugo Cataldi Costa como trabalho de conclusão de curso da Universidade Estácio de Sá.
2. O estudo inclui uma revisão dos conceitos básicos de instalações elétricas, tipos de aterramento, acidentes e anormalidades em sistemas elétricos.
3. Também apresenta detalhes sobre o funcionamento, especificações e coordenação de dispositivos DR e DPS, incluindo tipos, class
Resolução da prova p/ Técnico de operação júnior (Petrobras)Victor Sousa e Silva
Este documento fornece 5 questões e resoluções sobre processos e operações em uma prova para o cargo de Técnico de Operações Júnior na Petrobras. As questões cobrem tópicos como sistemas de controle, equipamentos como colunas de destilação e trocadores de calor, e tipos de bombas e válvulas.
O documento descreve os principais aspectos dos transistores de efeito de campo do tipo JFET. Explica a construção e funcionamento do JFET, incluindo a influência da tensão de porta no fluxo de corrente entre fonte e dreno. Também apresenta as curvas características de dreno e transferência, relacionando a saída com a entrada do dispositivo.
O documento discute conceitos básicos de comandos elétricos, incluindo botões de comando, contatores, fusíveis, disjuntores e relés térmicos. Também apresenta simbologia gráfica e numérica para esses componentes e exemplos de programação em ladder para diferentes tipos de comandos.
O documento discute conceitos de engenharia elétrica relacionados a campos magnéticos, circuitos magnéticos e conversão eletromecânica de energia. Em especial, apresenta a Lei de Ampère, relações entre campo magnético, fluxo e força magnetomotriz, efeitos de entreferros em circuitos magnéticos.
1. O documento discute a necessidade de memória em sistemas digitais para permitir que eles lidem com variáveis relacionadas ao tempo, como sequências de eventos.
2. É introduzido o conceito de memória e dispositivos biestáveis que podem reter informações.
3. É usado o exemplo de um sistema de controle de nível de água para ilustrar como a memória permite que sistemas digitais resolvam problemas que envolvam a noção de tempo.
A automação é a substituição do trabalho humano ou animal por máquinas, permitindo a operação automática ou remota de sistemas com mínima interferência humana. A automação pode reduzir a mão de obra direta mas ainda requer operadores, e na verdade pode aumentar a produtividade e estabilidade dos empregos ao invés de reduzi-los.
O documento descreve os principais conceitos relacionados ao desenvolvimento de aplicações para microcontroladores PIC utilizando a linguagem C, incluindo estrutura básica, memória, entrada e saída, timers, conversor A/D e comunicação serial.
1) Analisar se um diagrama lógico de um circuito de comando é o menor circuito possível usando ferramentas lógicas como MK e equações booleanas.
2) Converter o diagrama lógico da questão 1 para linguagem Ladder após instalação de um CLP.
3) Apresentar o programa Ladder equivalente à menor combinação lógica possível baseado em uma tabela dada.
O documento descreve os principais tipos de blocos de programação usados no S7-1200/1500, incluindo OBs, FBs, FCs e DBs. Ele também explica como estruturar programas usando blocos, como editar e monitorar blocos, e fornece exemplos de exercícios para demonstrar essas funcionalidades.
O documento discute sobre som automotivo e classes de amplificadores de áudio, fornecendo instruções sobre como limpar e recondicionar alto-falantes. Explica as diferentes classes de amplificadores (A, B, AB, D, G, H), suas características e aplicações, e detalha os passos para limpar e medir alto-falantes corretamente antes de sua recuperação.
(1) O documento apresenta os principais conceitos e instruções da programação Ladder para controladores lógicos programáveis (CLPs), incluindo a estrutura básica de um programa Ladder, nomenclatura de funções e instruções de temporização e contagem. (2) É apresentado um exemplo de lógica Ladder para acionamento de saídas por botões e instruções como examinar entrada, acionar saída, temporizador na energiação e outros. (3) Por fim, há detalhamento das principais instruções de programação Ladder
O documento apresenta os principais tipos de diagramas elétricos e sua importância para a análise, instalação e manutenção de equipamentos. Descreve diagramas funcionais, de disposição e tradicionais, normas de identificação de componentes, simbologia para diagramas e elementos de comando e proteção.
Microcontroladores PIC - Entradas e saídas DigitaisFabio Souza
O documento descreve os conceitos básicos de entrada e saída digital em microcontroladores PIC, incluindo PORTs, configuração de pinos como entrada ou saída, escrita e leitura de valores nos pinos usando registradores PORT e TRIS. Exemplos em C mostram como piscar um LED e ler o estado de uma tecla.
O documento descreve contatores e relés, dispositivos eletromecânicos usados para controlar circuitos elétricos. Contatores são usados para controlar cargas maiores como motores, enquanto relés são usados para cargas menores. O documento explica como esses dispositivos funcionam, seus tipos, vantagens e desvantagens.
O documento apresenta os principais elementos e esquemas de instalações elétricas em baixa tensão para iluminação e aparelhos domésticos, incluindo condutores, pontos de luz e tomadas, símbolos gráficos e esquemas de circuitos com interruptores simples, paralelos e intermediários.
Este documento descreve os testes realizados em vários circuitos retificadores utilizando um transformador toroidal, sensor de efeito de Hall e conversor DC-DC. Foram analisadas as formas de onda da tensão e corrente em cargas R, RL e RC para circuitos de retificação de meia onda, onda completa e ponte retificadora. Os resultados obtidos demonstraram os efeitos da retificação e elementos reativos na forma de onda da corrente na carga.
[1] O documento discute simbologia para instrumentação e controle, apresentando normas e aplicações de símbolos de instrumentação.
[2] É definido o formato de TAGs para identificação de instrumentos e equipamentos, incluindo exemplos.
[3] São descritas definições de termos técnicos relacionados à instrumentação industrial, como alarme, faixa de medição, instrumento, malha, processo, entre outros.
Este documento apresenta os símbolos usuais empregados em diagramas pneumáticos e hidráulicos de acordo com normas técnicas. Inclui símbolos para atuadores, válvulas direcionais, acionamentos de válvulas e outros componentes, além de convenções para projetos elétricos.
O documento descreve sinais senoidais, incluindo sua forma de onda, expressão matemática, período, frequência, amplitude, fase e valor eficaz. Exemplos mostram como calcular esses parâmetros para funções senoidais dadas e como determinar a função senoidal a partir de um gráfico.
Este documento resume o funcionamento do conversor analógico-digital (A/D) no microcontrolador PIC16F877A. O conversor A/D converte sinais analógicos do mundo real em valores digitais que podem ser lidos pelo microcontrolador. O PIC16F877A possui um conversor A/D interno de 8 ou 10 bits com 8 canais e diferentes opções de referência de tensão. Os registradores ADCON0 e ADCON1 controlam o conversor A/D e armazenam o resultado digital da conversão.
Este documento apresenta:
1. Uma introdução sobre PWM (Pulse Width Modulation) e sua aplicação para conversão digital-analógica usando filtros;
2. Detalhes sobre como implementar PWM no PIC18F usando os módulos CCP e Timer2, incluindo cálculos para configurar a frequência e duty cycle;
3. Um exemplo passo-a-passo de como gerar um PWM de 20kHz com duty variável usando um potenciômetro e exibindo no LCD.
1. O documento descreve um projeto de implementação de interface entre o sensor de distância ultrassônico HC-SR04 e o microcontrolador PIC 18F4550.
2. O sensor mede a distância entre o alvo e o sensor usando pulsos ultrassônicos, e a interface calcula a distância e velocidade com base nos tempos de pulso.
3. Embora o protótipo tenha sido construído, problemas no cabo do LCD e na porta RB0 impediram que fosse totalmente testado.
O documento discute conversores de frequência, que convertem tensão contínua em corrente alternada de frequência variável para acionamento de motores. Descreve características e aplicações de inversores, incluindo modulação por largura de pulso para controlar tensão e frequência. Também aborda controles escalar e vetorial para melhor desempenho do motor.
Este documento fornece instruções para construir um scooter elétrico com um controlador de velocidade PWM. Ele inclui descrições do circuito eletrônico, componentes necessários e etapas de montagem. O scooter tem um motor elétrico de 180W controlado por um circuito PWM que gera pulsos variáveis para controlar a velocidade. Baterias de chumbo-gel de 36V fornecem energia e podem levar o scooter a 20-25km/h de velocidade.
O documento descreve uma dissertação de mestrado sobre o desenvolvimento de um sistema de registro de sinais de neurônios em cultura utilizando matrizes de microeletrodos (MEA). O sistema inclui um soquete para MEA padrão, pré-amplificador, filtros, amplificador, conversor analógico-digital e software para aquisição e análise dos dados. O trabalho teve como objetivo principal projetar um sistema alternativo para registro de sinais biológicos utilizando MEA.
1. O documento descreve o projeto de um sistema para registro de sinais de neurônios in vitro em uma matriz de microeletrodos.
2. O sistema inclui um soquete elétrico para a matriz de microeletrodos, pré-amplificadores, filtros, amplificadores, conversor analógico-digital e transmissão de dados para um computador.
3. O autor desenvolveu um protótipo de dois canais para testar a amplificação e transmissão serial dos sinais digitalizados, usando um simulador elétrico de matriz de
O documento discute as opções para plataformas de desenvolvimento após o Arduino, mencionando o Raspberry Pi, BeagleBone Black, Intel Edison e outras. Também aborda softwares de design eletrônico como KiCad e Eagle para projetar circuitos impressos. Por fim, fornece dicas sobre onde pedir ajuda para projetos eletrônicos.
Este documento fornece instruções sobre como usar o software Proteus para projetar circuitos eletrônicos. Ele explica os principais módulos do Proteus, como criar esquemáticos, simular circuitos, gerar layouts de circuitos impressos e relatórios.
1. The document describes an experiment on pulse width modulation and pulse position modulation. It includes the introduction, expected PWM output generated through Matlab code, observation and inference.
2. The Matlab code generates a PWM signal for a given message signal by comparing it with a sawtooth carrier signal. The demodulated signal is obtained by filtering the PWM signal.
3. For PPM, the position of the pulse changes according to the input signal while its amplitude and width remain constant. The message signal can be recovered by passing the PPM signal through a low-pass filter.
The document describes simulations of various digital modulation and demodulation techniques using MATLAB software, including:
1. AM, DSB-SC, FM, SSB, PWM, sampling and reconstruction, PPM modulation and demodulation.
2. For each technique, the document provides the MATLAB code used for the simulation as well as plots of the output signals to demonstrate the modulation/demodulation process.
3. The techniques are executed using the MATLAB communication toolbox and involve generating modulated signals, adding noise, and recovering the original signal through demodulation.
O documento discute o ultrassom, definindo-o como ondas mecânicas produzidas por um transdutor vibratório que atravessam a pele para fins terapêuticos. Explica como o ultrassom se comporta em diferentes tecidos e como produz efeitos mecânicos e térmicos nos tecidos, além de discutir suas indicações e contraindicações.
O documento descreve o ultra-som, explicando que é uma forma de energia acústica com frequências além do espectro audível. Detalha seus usos no diagnóstico, terapia e destruição de tecidos, dependendo da frequência, e seus efeitos térmicos e mecânicos nos tecidos. Também explica como o ultra-som é produzido através do efeito piezoelétrico e como é transmitido nos tecidos.
This document summarizes a DC-AC isolated battery inverter design that uses the HIP4082 integrated circuit. It describes the need for DC-AC inverters to provide backup power from batteries. The design uses the HIP4082 IC to generate a 60kHz square wave from the battery input to drive a transformer. It then rectifies and filters the output to produce a 55Hz quasi-square wave AC output. Key features of the HIP4082 IC that make it suitable for this application are also summarized, including its ability to independently drive four MOSFETs in a full-bridge configuration. The document provides details on the primary inverter design including the input filter, waveform generation, bootstrap supply,
O documento descreve os princípios básicos da ultrassonografia, incluindo a geração e propagação de ondas ultrassônicas, sua interação com os tecidos e formação de imagens. É explicado que as ondas são geradas por cristais piezoelétricos e refletidas nos tecidos, sendo a intensidade dos ecos proporcional à diferença de impedância acústica entre os meios. A localização anatômica é determinada pelo tempo decorrido entre a emissão e recepção dos ecos.
Princípios de física aplicada à ultrassonografiaIared
- O documento discute os princípios físicos da ultrassonografia diagnóstica, incluindo a geração e recepção de ondas ultrassônicas por cristais piezoelétricos e a formação de imagens. Também aborda conceitos como impedância acústica, modos de ultrassom, resolução e artefatos.
O documento discute a taxa de amostragem do conversor analógico-digital (A/D) no Arduino UNO. Explica que a taxa padrão é de aproximadamente 9600 amostras por segundo devido ao clock de 125kHz configurado internamente. Demonstra como aumentar a taxa ao alterar o prescaler do clock do A/D, permitindo taxas maiores que 15000 amostras por segundo, embora possa reduzir a precisão para além de 1MHz.
1) Conversores analógicos digitais convertem um sinal analógico em um valor digital proporcional através da amostragem e quantização do sinal. 2) A taxa de amostragem deve ser maior ou igual a duas vezes a frequência máxima do sinal para reconstruí-lo completamente. 3) Circuitos de sample and hold armazenam o valor do sinal durante a conversão para referência.
CONVERSOR ANALÓGICO/DIGITAL COM SAMPLE AND HOLDCONVERSOR ANALÓGICO/DIGITAL CO...Ciro Marcus
Este relatório descreve o projeto de um conversor analógico-digital utilizando sample and hold. O conversor converte sinais analógicos em sinais digitais de 8 bits através dos circuitos de sample and hold, gerador de clock e circuito ADC. O sample and hold mantém o valor do sinal de entrada constante para que o ADC possa realizar a conversão.
O documento discute conversores digitais-analógicos (DACs), explicando como eles convertem sinais digitais em saídas analógicas de acordo com valores binários de entrada. Detalha os principais tipos de circuitos DAC, como aqueles baseados em amplificadores operacionais e redes R/2R, além de especificações importantes como resolução, precisão e aplicações típicas de DACs.
O documento discute conversores analógico-digitais, incluindo: 1) Como um transdutor converte uma variável física em um sinal elétrico analógico; 2) Como um conversor A/D converte um sinal analógico em valores digitais binários; 3) Como um conversor D/A pode reconstruir um sinal analógico a partir de valores digitais.
O documento discute o conversor analógico-digital (A/D) no microcontrolador PIC16F877A. Ele descreve as características do módulo A/D de 10 bits, como a amostragem do sinal analógico, os registradores de controle e os cálculos para conversão. Além disso, fornece exemplos de código para leitura do conversor A/D e processamento dos dados digitais.
Este relatório descreve um experimento com o conversor analógico-digital ADC0809. O objetivo era converter valores analógicos de um potenciômetro em valores digitais usando o ADC0809 e um temporizador 555 como clock. Valores analógicos entre 0-5V foram convertidos com sucesso em saídas digitais do ADC0809 e uma resolução de aproximadamente 19,6mV entre cada nível foi observada.
O documento descreve a interface do microcontrolador 8051 com um display LCD e um conversor analógico-digital ADC0804. Detalha os pinos e funções do LCD e ADC0804, além de fornecer códigos de exemplo para enviar comandos e dados ao LCD e iniciar a conversão analógica-digital no ADC0804.
O documento descreve o funcionamento e polarização de transistores bipolares. Resume-se em 3 frases:
1) O transistor bipolar consiste de três seções de materiais semicondutores - coletor, emissor e base - que podem estar polarizadas direta ou inversamente, determinando três regiões de operação: corte, saturação ou região ativa.
2) Os circuitos de polarização simples e automática são descritos, incluindo equações para calcular seus componentes e analisar o ponto de polarização.
3) Práticas experiment
Frequency Meter using Microchip PIC16F877A SPI to Arduino Virtual COM to PCPaulo Duarte
Este documento descreve um projeto de um frequencímetro que mede a frequência de um sinal de entrada e envia os valores lidos para um computador através de um Arduino. O projeto altera um frequencímetro anterior baseado no PIC16F877 para adicionar comunicação SPI com um Arduino Duemilanove, que por sua vez se comunica com o PC via porta serial USB. O documento explica o desenvolvimento do hardware e software necessários para esta comunicação entre os dispositivos.
1. O documento descreve um projeto de transmissão de voz digital utilizando filtros passa-baixa e conversores A/D e D/A.
2. Inclui cálculos para projetar um filtro elíptico de 3 kHz de frequência de corte e atenuação de 40 dB em 4 kHz.
3. Detalha as etapas de normalização, cálculo de componentes e ganho para os estágios do filtro.
O documento descreve um projeto de medição de consumo de energia elétrica e água usando dispositivos IoT e cloud computing. O projeto usa sensores para coletar dados sobre consumo e fator de potência, um microcontrolador para processamento, e um módulo Wi-Fi para enviar dados para nuvem para visualização. O objetivo é disponibilizar esses dados em aplicações como condomínios e indústrias.
O documento discute microcontroladores PIC e programação em linguagem C. Apresenta tópicos como estrutura interna dos microcontroladores PIC, declaração de variáveis, operadores, configuração de periféricos como ADCs e PWM, uso de interrupções e memória EEPROM. Inclui também exemplos de código C para controlar dispositivos com PIC.
O documento discute microcontroladores PIC e programação em linguagem C. Apresenta tópicos como estrutura interna dos microcontroladores PIC, declaração de variáveis, operadores, entrada e saída digital, conversor AD, interrupções e uso da memória EEPROM.
O documento descreve os principais componentes e funcionamento de um inversor de frequência, dispositivo eletrônico usado para controlar a velocidade de motores elétricos variando a frequência da tensão de alimentação. Explica que o inversor converte a tensão da rede elétrica em DC e depois em AC pulsado de frequência variável, permitindo controlar a velocidade e torque do motor. Detalha os blocos funcionais do inversor, incluindo a CPU, interface, etapa de potência e circuitos de retificação, filtragem e
Os controladores lógicos programáveis - CLPs - são desenvolvidos para tarefas de intertravamento,
temporização, contagem e operações matemáticas em alta velocidade, substituindo contatores
auxiliares, temporizadores e contadores eletromecânicos com vantagens como a otimização de
espaços, facilitando significativamente as atividades de manutenção.
É um equipamento idealizado para aplicações de pequeno e médio porte em tarefas de
intertravamento, temporização, contagem e operações matemáticas básicas, substituindo com
vantagens contatores auxiliares, temporizadores e contadores eletromecânicos, reduzindo espaços
e facilitando significativamente as atividades de manutenção.
O CLIC02 3rd possui controle PID, funções aritméticas (soma, subtração, multiplicação e divisão),
maior capacidade de programação, maior quantidade de expansão e de temporizadores, marcadores,
contadores, além da possibilidade de ser mestre de uma rede de comunicação Modbus.
Tensão de alimentação 12 V cc, 24 V cc ou 110-220 V ca (50/60 Hz)
J Unidades básicas disponíveis com 10, 12 e 20 pontos de
entradas e saídas digitais e 2 ou 4 pontos de entradas analógicas
(0-10 V cc/12 bits)
J Expansão de módulos de entradas e saídas digitais (relé ou
transistor), analógicas ou Pt-100
J Saídas digitais a relé (8 A para cargas resistivas) ou transistor
(1 A para cargas resistivas)
J Configuração máxima de até 44 pontos de entradas e saídas
digitais, 4 pontos para Pt-100, 4 entradas e 4 saídas analógicas
J Relógio de tempo real
J Duas entradas rápidas de 1 kHz
J Duas saídas PWM e trem de pulsos 1 kHz
J Display LCD com 4 linhas x 16 caracteres
J Software de programação gratuito CLIC02 Edit V3
J Programação em ladder ou diagrama de blocos da
função (FDB)
J Capacidade de 300 linhas de programação em
ladder ou 260 blocos lógicos de funções
J Controle PID e funções aritméticas
J Menus em português e mais 6 idiomas
J Comunicação em RS485 / Modbus mestre/escravo
(disponível nos modelos 20VR-D e 20VT-D) e
comunicação Modbus escravo, utilizando a
expansão Modbus 3rd
J Cartão de memória PM05-3rd (opcional)
Este documento descreve o projeto de um robô de busca e salvamento, com três frases:
1) Apresenta os requisitos, conceitos teóricos e arquitetura do sistema robótico projetado para busca e salvamento.
2) Detalha a implementação do projeto incluindo o hardware e software utilizados.
3) Discute as conclusões retiradas e possíveis trabalhos futuros para aprimorar o robô.
Os nanomateriais são materiais com dimensões na escala nanométrica, apresentando propriedades únicas devido ao seu tamanho reduzido. Eles são amplamente explorados em áreas como eletrônica, medicina e energia, promovendo avanços tecnológicos e aplicações inovadoras.
Sobre os nanomateriais, analise as afirmativas a seguir:
-6
I. Os nanomateriais são aqueles que estão na escala manométrica, ou seja, 10 do metro.
II. O Fumo negro é um exemplo de nanomaterial.
III. Os nanotubos de carbono e o grafeno são exemplos de nanomateriais, e possuem apenas carbono emsua composição.
IV. O fulereno é um exemplo de nanomaterial que possuí carbono e silício em sua composição.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I, II e III, apenas.
I, II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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Um protocolo de comunicação é um conjunto de regras formais que descrevem como transmitir ou trocar dados, especialmente através de uma rede. Um protocolo de comunicação padronizado é aquele que foi codificado como padrão. Exemplos deles incluem WiFi, o protocolo da Internet e o protocolo de transferência de hipertexto (HTTP).
Sobre protocolos de comunicação, é correto afirmar que:
ALTERNATIVAS
Pacote é um termo genérico para referenciar uma sequência de dados binários com tamanho limitado usado como unidade de transmissão.
O número de dispositivos em um barramento não é determinado pelo protocolo.
Um sistema aberto é o que está preparado para se comunicar apenas com outro sistema fechado, usando regras padronizadas que regem o formato, o conteúdo e o significado das mensagens recebidas.
A confiabilidade em sistemas distribuídos não está relacionada às falhas de comunicação ou pela capacidade dos aplicativos em se recuperar quando tais falhas acontecem.
Os mecanismos da Internet não foram adaptados para suportar mobilidade.
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Introdução ao GNSS Sistema Global de PosicionamentoGeraldoGouveia2
Este arquivo descreve sobre o GNSS - Globas NavigationSatellite System falando sobre os sistemas de satélites globais e explicando suas características
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O presente trabalho consiste em realizar um estudo de caso de um transportador horizontal contínuo com correia plana utilizado em uma empresa do ramo alimentício, a generalização é feita em reserva do setor, condições técnicas e culturais da organização
AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...Consultoria Acadêmica
Os termos "sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" só ganharam repercussão mundial com a realização da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), conhecida como Rio 92. O encontro reuniu 179 representantes de países e estabeleceu de vez a pauta ambiental no cenário mundial. Outra mudança de paradigma foi a responsabilidade que os países desenvolvidos têm para um planeta mais sustentável, como planos de redução da emissão de poluentes e investimento de recursos para que os países pobres degradem menos. Atualmente, os termos
"sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" fazem parte da agenda e do compromisso de todos os países e organizações que pensam no futuro e estão preocupados com a preservação da vida dos seres vivos.
Elaborado pelo professor, 2023.
Diante do contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a definição de desenvolvimento sustentável:
ALTERNATIVAS
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Desenvolvimento sustantável é o desenvolvimento que supre as necessidades momentâneas das pessoas.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento incapaz de garantir o atendimento das necessidades da geração futura.
Desenvolvimento sustentável é um modelo de desenvolvimento econômico, social e político que esteja contraposto ao meio ambiente.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração anterior, comprometendo a capacidade de atender às necessidades das futuras gerações.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL INDÚSTRIA E TRANSFORMAÇÃO DIGITAL ...Consultoria Acadêmica
“O processo de inovação envolve a geração de ideias para desenvolver projetos que podem ser testados e implementados na empresa, nesse sentido, uma empresa pode escolher entre inovação aberta ou inovação fechada” (Carvalho, 2024, p.17).
CARVALHO, Maria Fernanda Francelin. Estudo contemporâneo e transversal: indústria e transformação digital. Florianópolis, SC: Arqué, 2024.
Com base no exposto e nos conteúdos estudados na disciplina, analise as afirmativas a seguir:
I - A inovação aberta envolve a colaboração com outras empresas ou parceiros externos para impulsionar ainovação.
II – A inovação aberta é o modelo tradicional, em que a empresa conduz todo o processo internamente,desde pesquisa e desenvolvimento até a comercialização do produto.
III – A inovação fechada é realizada inteiramente com recursos internos da empresa, garantindo o sigilo dasinformações e conhecimento exclusivo para uso interno.
IV – O processo que envolve a colaboração com profissionais de outras empresas, reunindo diversasperspectivas e conhecimentos, trata-se de inovação fechada.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I e III, apenas.
I, III e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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1. AULA 4
Conversor AD e PWM
Microcontroladores PICMicrocontroladores PIC
Prof. Msc. Francisco Fambrini
27/06/2015
LAB 4L
Intervalo para cooffe break 9:25hs a 9:40hs
2. Conversor A/D
O papel do Conversor Analógico/Digital (A/D) é converter valores de tensão analógicas para valores digitais.
O conversor analógico-digital converte tensão analógica para números binários.
Estes números binários podem ser de comprimento diferentes: 2, 4, 8, 10, 12 ou 16 bits.
Quanto mais bits o conversor AD tiver, maior será a resolução deste AD.
Por exemplo: Suponha que a tensão fornecida ao conversor A/D varia de 0 a 5 volt, e o conversor A/D converte
a voltagem de entrada a um número binário de 2 bits apenas.
Com 2 bits nós podemos ter apenas 4 saídas diferentes:
3. Conversor AD
A linha azul descreve as mudanças na tensão de entrada analógica do
microcontrolador. A linha vermelha representa os níveis digitais na saída
do conversor AD do microcontrolador.
Podemos ver que o sinal vermelho está longe de ser ideal, ou seja, não
reproduz os valores de tensão de entrada analógica original.
Assim, podemos dizer que este AD de 2-bit possui baixa resolução e há uma
grande diferença entre o valor real da tensão de entrada analógica e os
valores representados por este A D.valores representados por este A D.
Agora, suponhamos que a tensão fornecida ao conversor A D varia de 0 a 5
volt, no entanto, o conversor A / D converte a voltagem de entrada a um
número binário de 3-bits.
Com 3-bits podemos obter 8 opções diferentes:
4. Conversor AD de 3 bits
Exemplo: Um hipotético AD de 3-bit de resolução
5. Exemplo: Um hipotético AD de 3-bit de
resolução
Neste exemplo, os valores de tensão analógico de 0V a 0.62v tem uma
representação binária de 000; os valores de tensão analógica de 0,621 V
até 1,25V tem uma representação binária de 001 assim por diante.
6. Conversor AD interno dos PICs
O módulo de conversor de analógico para digital localizado dentro do
microcontrolador PIC tem uma resolução de 10-bits.
Portanto, o conversor pode dividir a tensão de entrada analógica entre 0v e
5V para 2^10 níveis, ou seja, 1024 níveis distintos
Então, o valor lido pelo conversor AD será sempre um número no intervalo
entre 0 e 1023 (em decimal) ou entre 0x00 e 0x3FF em hexadecimal.
Podemos usar a “regra de três” para calcular a representação binária de umaPodemos usar a “regra de três” para calcular a representação binária de uma
tensão de entrada analógica. Por exemplo, vamos calculara representação
binária de valor sobre a tensão analógica de 3,65 volts de entrada:
7. A tensão analógica de 3.65V na entrada será representado pelo número
decimal 748 ou pelo número binário 1011101100. De maneira
semelhante, podemos encontrar uma representação binária para qualquer
nível desejado de tensão de entrada analógica.
O Conversor A D tem quatro registradores 8 bits:
ADCON0 - determina o comportamento do conversor AD.
ADCON1 - determina a configuração do PORTA e PORTE e como o resultado
da conversão AD será armazenado em ADRESH e ADRESL
ADRESH – armazena os bits mais significativos resultantes da conversão AD.
ADRESL - armazena os bits menos significativos resultantes da conversão AD.
8. ADCON0
ADCS1, ADCS0 – Estes dois bits do registrador ADCON0 selecionam a freqüência de
clock usado para sincronização interna do conversor AD.
Ele também afeta a duração de conversão.Ele também afeta a duração de conversão.
Se ambos os bits forem feitos iguais a 1, o clock será gerado por um oscilador RC
interno ao chip.
9. Bits CHS3 até CHS0
- Analog Channel Select Bits
Selecionam um pino ou um canal analógico para conversão AD, para medição de
tensão, de acordo com a seguinte tabela:
10. Bits: GO/DONE e ADON
GO/DONE - A/D Conversion Status Bit
Determina o status atual de conversão:
1 - conversão A / D está em andamento.
0 - conversão A / D está completa. Este bit é automaticamente
limpo por hardware quando a conversão AD está completa.limpo por hardware quando a conversão AD está completa.
ADON – Liga ou desliga o conversor AD.
1 - Uma conversão AD é ativada.
0 - Conversor AD está desativado.
11. Registrador ADCON1 ( no PIC16F887, atenção! )
ADFM - AD Result Format Select Bit
1 - resultado da conversão é justificado à direita.1 - resultado da conversão é justificado à direita.
Seis bits mais significativos do ADRESH não são utilizados.
0 - resultado da conversão é justificado à esquerda.
Seis bits menos significativos do ADRESL não são utilizados.
12. Bits VCFG1 e VCFG0
• VCFG1 -Voltage Reference Bit -1
Seleciona fonte de referência de tensão negativa necessária para a operação
do conversor AD.
1 - referência de tensão negativa é aplicada ao pino Vref-.
0 - Tensão de alimentação Vss é usado como fonte de referência de tensão
negativa.
• VCFG0 - Voltage Reference Bit -0
Seleciona fonte de referência de tensão positiva necessária para o
funcionamento do conversor AD.
1 - referência de tensão positiva é aplicada ao pino Vref+.
0 - Tensão de alimentação Vdd é usado como fonte de referência de tensão
positiva.
13. ADCON1 no PIC16F876 / 877
Os microcontroladores PIC16F87x (objeto deste curso) tem um registrador
ADCON1 um pouco diferente do mostrado anteriormente
15. Resumo: Como fazer uma Leitura do conversor AD
A fim de medir a tensão num pino de entrada do conversor AD, o seguinte procedimento deve ser feito:
Passo 1 - Configuração de porta:
Faça uma lógica 1 a um bit do registrador TRIS, configurando assim o pino apropriado para uma entrada.
Faça uma lógica 1 a um bit do registrador ANSEL, configurando assim o pino apropriado para uma
entrada analógica.
Passo 2 - configuração do módulo ADC:
Configurar referência de tensão no registrador ADCON1.Configurar referência de tensão no registrador ADCON1.
Escolha um clock de conversão ADC no registrador ADCON0.
Escolha um dos canais de entrada CH0-CH13 do registrador ADCON0.
Escolha um formato de dados usando o bit ADFM do registrador ADCON1.
Ativar conversor AD, definindo o bit ADON do registrador ADCON0.
Passo 3 - configuração de interrupção ADC (opcionalmente):
Limpar o bit ADIF.
Defina a ADIE, PEIE e bits GIE.
16. Resumo
Passo 4 - Aguarde o tempo de aquisição ( aproximadamente 20us ).
Passo 5 - Inicie a conversão, setando o bit GO/DONE do registrador
ADCON0.
Passo 6 - Aguarde até que a conversão ADC esteja concluída.Passo 6 - Aguarde até que a conversão ADC esteja concluída.
É necessário verificar no laço do programa se o bit GO/DONE
seja limpo ou esperar por uma interrupção do AD (que deve ser
previamente habilitada).
Passo 7 - Leia resultados ADC:
Leia os registradores ADRESH e ADRESL.
17.
18. Modelo elétrico para a Entrada Analógica do PIC
Note a presença do Capacitor de Amostragem C- Hold, sua função é reter
a tensão que será amostrada pelo conversor AD.
19. O tempo mínimo de amostragem depende do valor do
capacitor C-Hold e do resistor Rss
Equação que permite calcular o tempo mínimo de amostragem para o PIC16F877.
Depende fundamentalmente do tempo de carga do capacitor C-Hold
20. IMPORTANTÍSSIMO !
• O Tempo de Aquisição Tad depende fundamentalmente da impedância de
entrada do sinal colocado na entrada analógica !
• A impedância máxima da fonte de sinal analógico deve ser de 10 Kohms;
• O tempo mínimo de aquisição para uma impedância de 10K é de 19,72us
• O tempo mínimo de aquisição para uma impedância de entrada de 50
ohms é de 10,61us.
• Para usar fontes de entrada com impedância maior do que 10K,• Para usar fontes de entrada com impedância maior do que 10K,
recomenda-se o uso de um buffer (conversor de impedância) externo ao
microcontrolador:
Amplificador Operacional ligado como seguidor de tensão (buffer)
21. A fim de permitir que o conversor AD possa ser executado sem
problemas, bem como para evitar resultados indesejáveis, é
necessário considerar:
a) Conversor AD não distingue entre sinais digitais e analógicos.
b) Para evitar erros de medição ou danos no chip, pinos devem ser
configurados como entradas analógicas antes que o processo de
conversão seja iniciado.
Os bits usados para este fim são armazenados nos registradores TRIS e
ANSEL ( Obs: ANSEL não existe no PIC16F87x ) ;
Quando for feita a leitura da porta com entradas analógicas, o estadoQuando for feita a leitura da porta com entradas analógicas, o estado
dos bits correspondentes serão lidos com o valor zero (0);
A grosso modo a medição de tensão no conversor é baseado na
comparação de tensão de entrada com escala interna, que tem
1.024 marcas ( 2^10 = 1024 ).
A marca de escala menor significa a tensão Vref-, enquanto que a sua
maior marca significa a tensão Vref +.
A figura a seguir mostra referências de tensão selecionáveis, bem
como seus valores mínimos e máximos.
23. Valores mínimo e máximo da Tensão de
referência Vref
• O valor mínimo de Vref+ é ( Vcc - 2.5V )
• O valor máximo de Vref+ é ( Vcc+0,3V )
• O valor mínimo de Vref- é ( GND - 0,3V )
• O valor máximo de Vref- é (Vref+ - 2V )
24. Questão
a) Se a tensão de alimentação Vcc do PIC for de
5 volts, qual é o menor intervalo possível
entre Vref- e Vref+ ?
b) Para este menor intervalo possível, qual é o
menor valor de tensão que pode ser lido pelo
conversor AD ?
25. Período do clock do conversor AD
O tempo necessário para completar a conversão de um bit é definido
como Tad.
É necessário esperar pelo menos 1,6 us para o PIC16F876 entre uma
conversão e outra.
O menor tempo Tad varia conforme o modelo de microcontrolador, e
os valores corretos podem ser obtidos nos datasheets.
Uma conversão AD de 10 bits é ligeiramente mais demorada do que oUma conversão AD de 10 bits é ligeiramente mais demorada do que o
esperado e dura 11,5 períodos Tad (para uma conversão de 10
bits).
Uma vez que tanto a frequência de clock quanto a fonte de conversão
AD são especificados pelo firmware, é necessário selecionar uma
das combinações de bits disponíveis em ADCS1 e ADCS0 antes da
medição da tensão em algumas das entradas analógicas começar.
Estes bits são armazenados no registrador ADCON0.
26. O tempo total que uma amostragem demora
é...
Tempo Total = Tempo Aquisição + Tempo de Conversão
28. Teorema de Nyquist
O critério de Nyquist afirma que, para evitar o aliasing, devemos amostrar um
sinal a uma taxa igual a pelo menos duas vezes sua largura de banda.
Em outras palavras:
“A Frequência de Amostragem deve ser 2 vezes maior
que a frequencia que desejamos amostrar” (Teorema
de Nyquist).de Nyquist).
Na minha experiência prática de desenvolvedor de sistemas embarcados, eu
reescreveria o Teorema de Nyquist assim:
“A Frequência de Amostragem deve ser pelo menos 10 vezes maior que a
frequencia que desejamos amostrar” (Teorema de Fambrini).
29. Exemplo: Aplicando o Teorema de Nyquist
Problema: Deseja amostrar a senóide da rede elétrica, cuja frequencia é de
60 Hz.
a) Qual deve ser a menor frequencia de amostragem, de acordo com Nyquist ?
b) Qual é o maior tempo permitido entre amostras consecutivas ?
c) Na prática, qual deveria ser a frequencia de amostragem ?
d) Qual deve ser na prática o periodo entre as amostras ?
32. IMPORTANTÍSSIMO !
1- O registrador ADCON1 está no Banco 1 da memória
( bsf STATUS,RP0) mas o registrador ADCON0 está no
Banco 0 da RAM ( bcf STATUS,RP0). Uma opção é
usar a diretiva BANKSEL para selecionar o banco de
memória correto. Exemplo: banksel ADCON1.memória correto. Exemplo: banksel ADCON1.
Esquecer de chavear corretamente os bancos de
memória acarreta o não funcionamento do programa
2 – Os microcontroladores PIC16F87x não possuem o
registrador de configuração ANSEL. A configuração
do AD é feita apenas nos registradores ADCON0 e
ADCON1
33. Exemplo de uso do AD em Assembly
; configuração dos registradores
inicio:
bsf STATUS,5
movlw b'00000001' ;ajusta os pinos RA0 até RA4 como entradas e RA5 como saida
movwf TRISA
movlw b'00000000' ;ajusta o PORTD como saida (Leds)
movwf TRISD
clrf INTCON ; desligas as interrupções
movlw b'10001110‘ ; fosc/2 = 2MHz clock do conversor AD
movwf ADCON1
bcf STATUS, 5
movlw b'00000101' ;Justificado à direita, a referencia é VDD=5 volts, AN0 é entrada analog
movwf ADCON0 ;Ajusta RA0 como entrada analógica
bsf PORTA,5 ; necessário para ligar os leds na Placa Abreu's
clrf PORTD ; inicialmente, leds do PORTD apagados
34. Rotina principal – Uso do AD em Assembly
MAIN:
call DELAY ; aguarda 20us
bsf ADCON0,2 ; liga o bit GO do ADCON0
CHECK:
btfsc ADCON0,2 ; Aguarda 12 Tad, aproximadamente 24us se clock= 4MHz
goto CHECK ; loop que aguarda o termino da conversão AD
bsf STATUS,RP0 ; muda para BANCO1 da memoriabsf STATUS,RP0 ; muda para BANCO1 da memoria
movf ADRESL,W ; transfere o registrador de Leitura do AD para o W
bcf STATUS,RP0 ; muda para o banco0 da memória
movwf PORTD ; coloca o valor do W no PORTD, acendendo os LEDs correspondentes
nop ; desperdiça dois ciclos de maquina
nop
goto MAIN ; retorna para o inicio deste loop
35. Exemplo 1- Testando o Conversor AD em
Assembly
Rode o Exemplo 1:
Teste_ADC_Assembly
36. Exercício
No programa anterior, identifique todas as
configurações atribuídas a cada bit dos
registradores ADCON0 e ADCON1.
Explique cada uma delas, escrevendo-as no seu
caderno.
ADCON0=00000101 e ADCON1=10001110
37. Exemplo 2 – Conversor AD em Linguagem C
// Configuração do conversor AD
SETUP_ADC_PORTS(RA0_ANALOG);
setup_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL);setup_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL);
set_adc_channel(0);
38. Exemplo 2 – Conversor AD em Linguagem C
while(true){
resultado = read_adc( );
output_D (resultado);
delay_us(20);delay_us(20);
}//while(true)
}//main
39. Exemplo 2: Conversor AD em C
Abra e execute o Exemplo 2: Conversor AD em
linguagem C – compilador CCS
40. Exemplo 3 – Conversor AD e interrupções
• Neste exemplo, ilustraremos o uso do
Conversor AD usando-se interrupção, em
Linguagem Assembly.
41. Rotina de interrupção do ADC
;------------------------------------------------------------
AD_ISR:
banksel ADRESL
movf ADRESL,W ; Lê o resultado do conversor AD
movwf PORTD ; escreve este resultado no PORTD
banksel PORTDbanksel PORTD
call DELAY ; Aguarda o tempo de aquisição
banksel ADCON0
bsf ADCON0,2 ; Inicia a conversão AD (faz o bit GO=1 )
BANKSEL PIR1
bcf PIR1, ADIF ; Limpa o flag de interrupção do conversor AD
retfie
;----------------------------------------------------------
42. Inicialização da Interrupção do ADC
;--------------------------------------------------------------------------------
INICIA_IRQ:
bcf PIR1, ADIF ; Limpa o Flag ADIF (bit 6)
bsf STATUS,RP0 ; Acessa o Bank1
bsf PIE1, ADIE ; Habilita a interrupção do ADCbsf PIE1, ADIE ; Habilita a interrupção do ADC
bcf STATUS, RP0 ; Acessa o Bank 0
bsf INTCON, PEIE ; Habilita Interrupção de Perifericos
bsf INTCON, GIE ; Habilita a chave geral das interrupções
call DELAY ; espera pelo tempo de Aquisição TACQ
bsf ADCON0,2 ; Inicia conversão do AD (faz o bit GO=1 )
;----------------------------------------------------------------------------------
43. Exemplo 4: Interrupções do Conversor AD em
linguagem C
// Configuração do conversor AD
SETUP_ADC_PORTS(RA0_ANALOG);
setup_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL);
set_adc_channel(0);set_adc_channel(0);
//configura a Interrupção do AD
enable_interrupts(INT_AD );
enable_interrupts(GLOBAL);
44. Rotina de Interrupção do AD em Linguagem C
//----------------------------------------------------------------
#INT_AD
void ADC_ISR( ){
output_D(resultado);output_D(resultado);
// delay_us(20); //AGUARDA PELO
TEMPO DE AQUISIÇÃO
}
//---------------------------------------------------------------
45. Loop Principal do programa em C
while(true){
//Quando termina a conversão, ocorre a
// interrupção do ADC
resultado = read_adc( );resultado = read_adc( );
// Coloque aqui seu programa principal
}//while(true)
47. PWM
PWM é um acrônimo de Pulse Width Modulator (Modulação por Largura de Pulsos).
Trata-se de uma técnica poderosa usada para gerar tensão analógica a partir de sinais
digitais.
PWM tem uma ampla variedade de aplicações tais como controlar a potência média
fornecida a uma carga, gerando níveis de tensão analógica, geração de onda senoidal e
controle de velocidade do motores.
Sinais PWM são sinais do tipo On-Off (daí o nome de pulso) cuja duração do tempo ligado
"On" pode variar de acordo com nossas necessidades.
A fração do período de tempo durante o qual o sinal é ON dividida período de tempo total éA fração do período de tempo durante o qual o sinal é ON dividida período de tempo total é
denominado Ciclo Ativo (em inglês, DutyCycle=DC ).
Os microcontroladrores PIC possuem os módulos CCP que podem ser usados para gerar
ondas PWM.
CCP é uma sigla para para Capture/Compare/PWM.
O PIC 16F877A tem dois módulos CCP chamados de CCP1 e CCP2.
Neste curso estudaremos apenas o módulo PWM.
Os PIC16F877 podem produzir PWM com resolução de até 10-bit (ou menos).
48. Outra definição para PWM
• PWM são sinais digitais de frequência fixa e ciclo ativo variável.
O ciclo ativo (DC) pode ser calculado por:
Observe que o período total de cada pulso é t = t1+t2. Num sistema PWM,
o período t é constante.
50. Recuperando o nível DC de um sinal PWM
Para recuperar o nível DC de um sinal PWM, é necessário fazê-lo passar por um filtro
passa-baixas (ou integrador) formado por um capacitor ligado em série e um
capacitor ligado em paralelo com a saída.
A Frequencia de corte deste integrador é calculada por:
Para que este filtro passa-baixas se comporte como um integrador, é preciso
que a frequencia de corte Fc seja pelo menos 10 vezes maior do que a
frequencia do sinal PWM:frequencia do sinal PWM:
51. Recuperando o Sinal DC é possivel sintetizar qualquer forma
de onda – ver Exemplo 7
Pode-se gerar senóides, ondas quadradas, triangulares, enfim, qualquer forma de
onda, simplesmente passando-se a saida do PWM por um integrador:
Ver o seguinte site:
http://fdi-ffambrin.blogspot.com.br/2015/02/gerando-onda-senoidal-com.html
52. Período do Sinal PWM
O período do sinal PWM gerado no pino RC2/CCP1 é definido pelo valor escrito no
registrador PR2, pela Fosc e pelo fator de Prescaler aplicado ao TMR2. O valor
exato do período é dado pela fórmula:
T(PWM) = Período do Sinal PWM
Tosc = 1 / Fosc
Prescaler do TMR2 = Fator de Prescaler aplicado ao TMR2
53. Isolando-se PR2 na fórmula anterior
PR2= Valor necessário para gerar a frequencia F(pwm)
Fosc = Frequencia do oscilador principal (ver no próx. slide)
F(pwm)= Frequencia do sinal PWM
Prescaler do TMR2 = Fator de Prescaler aplicado ao TMR2
54. O que significa Fosc ?
É a frequencia do oscilador de clock .
A velocidade de clock do processador é a velocidade do oscilador
escalado para cima ou para baixo pela cadeia de divisores de
osciladores e multiplicadores.
Por exemplo:
a) se você estiver usando um PIC com um oscilador externo (cristal) de
4 MHz e não possui PLL (ou o PLL está desativado), Fosc é igual a
4 MHz.
b) Se você estiver usando um PIC com um oscilador interno de 8 MHz e
um PLL ativado na modalidade 4x PLL, Fosc será igual 32 MHz.
55. Exercício
Qual é o valor que deve ser escrito no registrador PR2
para gerar um sinal PWM no pino RC2/CCP1 com
uma frequência de 15625Hz, sendo a frequência do
oscilador principal de 4MHz e o fator de Prescaler dooscilador principal de 4MHz e o fator de Prescaler do
TMR2 de 1:1 ?
57. Ciclo Ativo do Sinal PWM
O ciclo do sinal PWM se inicia quando TMR2=(PR2+1). Nesse momento, os seguinte eventos
ocorrem:
a) O TMR2 é apagado dando início a um novo ciclo do sinal PWM.
b) O pino RC2/CCP1 é setado, dando inicio ao ciclo ativo (exceto se o duty cycle for de 0%)
c) O registrador CCPR1H é carregado com o conteudo do registrador CCPR1L, com a finalidade de
atualizar a largura do ciclo ativo no ciclo do sinal que se inicia.
IMPORTANTÍSSIMO:
O tempo correspondente ao ciclo ativo é controlado por 10 bits, chamados bits de controle, os
quais são compostos pelo registrador CCPR1L mais os bits 5 e 4 do registrador CCP1CON;quais são compostos pelo registrador CCPR1L mais os bits 5 e 4 do registrador CCP1CON;
O registrador CCPR1L contém os 8 bits mais significativos, enquanto que os bits 5 e 4 do
registrador CCP1CON guarda os 2 bits menos significativos.
O ciclo ativo termina quando TMR2 :<Q1:Q0> = ( CCPR1L : CCP1CON<5:4> )
Tendo em vista que o TMR2 só possui 8 bits, ele é concatenado com 2 bits obtidos do Oscilador
Principal ou do Prescaler do TMR2 que são aqui representados por <Q1:Q0>, para
completar os 10 bits necessários para que seja feita a comparação com os bits de controle.
58. Quando termina o Ciclo Ativo do PWM ?
O ciclo ativo do PWM terminará exatamente quando:
TMR2:<Q1:Q0> == (CCPR1L : CCP1CON<5:4> )
A esquerda, diagrama de blocos simplificado
do PWM do PIC.
Os bits <Q1:Q0> pertencem ou ao oscilador
principal ou ao Prescaler e não podem ser
escritos pelo usuário.
59. Período do Ciclo Ativo do PWM
É calculado pela seguinte fórmula:
PWM duty cycle =(CCPR1L:CCP1CON<5:4>) •Tosc • ( Prescaler do TMR2 )
Onde:
PWM duty cycle = Tempo correspondente ao ciclo ativo do sinal PWM
(CCPR1L:CCP1CON<5:4>) = Valor que definirá a largura do ciclo ativo
Tosc = 1 / Fosc
Prescaler do TMR2 = Fator de Prescaler aplicado por software ao Timer2
60. Outra fórmula para o Período do Ciclo Ativo
PWM duty cycle = (CCPR1L:CCP1CON<5:4>) / (PR2 + 1) x 4
Para ver uma demonstração desta fórmula, ver o Livro:
Microcontroladores PIC – uma abordagem prática e objetiva , Autor: Wagner
Zanco, editora Érica – 1 edição, 2005, páginas 241 e 242.
61. Cálculo do Número de Passos de Controle
O controle do PWM é feito a partir da divisão do período do sinal de PWM em passos
iguais de tempo, chamados de “Passos de Controle”.
O sinal PWM é dividido em Np passos tal que:
Np = (PR2 + 1) x 4
Np : número de passos em que será dividido o sinal PWM
PR2: valor que o usuário colocou via software no registrador PR2PR2: valor que o usuário colocou via software no registrador PR2
Por exemplo, se, PR2=63 (decimal), o sinal PWM será dividido em 256 partes iguais,
podendo-se controlar em qual destas partes o sinal será colocado em nível 0 após
o inicio do ciclo ativo.
Obs: Se escrevermos o valor PR2 = 255 (0xFF) não será possível obter um ciclo ativo de 100%, porque Np =
1024. Para obtermos um ciclo de 100% seria necessário escrever o valor 1024 nos bits de controle, mas
isso não é possivel, pois só temos 10 bits de controle, então o maior valor possivel de ser escrito é 1023.
62. Cálculo do tempo correspondente a cada Passo
Dividindo o período do sinal (Tpwm) pelo número de passos temos o tempo
(Tp) correspondente a cada passo:
Tp= Tpwm / Np
Exercício:
Considere um sinal PWM de frequencia 15625Hz e o valor de PR2=63.
Calcule o tempo correspondente a cada passo. ( Resp: Tp= 250 ns )Calcule o tempo correspondente a cada passo. ( Resp: Tp= 250 ns )
O tempo correspondente a cada passo é também chamado RESOLUÇÃO
TEMPORAL DO PWM, e nos informa qual é a variação mínima do ciclo
ativo.
63. Cálculo do tempo correspondente ao ciclo ativo
O tempo correspondente ao ciclo ativo pode ser calculado efetuando-se o
produto entre Tp e o valor armazenado em CCPR1L : CCP1CON<5:4>
PWM duty cycle = Tp x CCPR1L : CCP1CON<5:4>
Sendo Tp um valor fixo, o ciclo ativo do PWM dependerá única e
exclusivamente dos bits de controle CCPR1L : CCP1CON<5:4>, nos quaisexclusivamente dos bits de controle CCPR1L : CCP1CON<5:4>, nos quais
cada unidade equivale a 1x Tp
64. RESUMO
Para ativar o modo PWM, aconselha-se seguir os seguintes passos:
1- Configurar o período do sinal PWM escrevendo o valor correto no
registrador PR2;
2 – Configurar a largura do ciclo ativo escrevendo o valor correto nos bits de
controle CCPR1L:CCP1CON<5:4>
3 – Configurar o pino RC2/CCP1 como saída, fazendo bcf TRISC, 2
4 – Ligar o TMR2 com o valor desejado no Prescaler (T2CON)
5 – Ativar o modo PWM fazendo CCP1CON <3:0> = 1100
65. Afinal, para que serve o registrador CCPR1H ?
O CCPR1H é apenas um buffer e não pode ser escrito pelo usuário.
No modo de PWM, CCPR1H é um registrador que serve somente para leitura.
O registrador CCPR1L e os bits CCP1CON <5: 4> podem ser escritos a
qualquer momento pelo usuário, mas o valor do ciclo ativo não será
atualizado em CCPR1H até o momento em que PR2 e TMR2 se igualam
(isto é, após um período completo). O registrador CCPR1H e mais um
latch interno de 2 bits são usados como buffer para o ciclo ativo PWM.latch interno de 2 bits são usados como buffer para o ciclo ativo PWM.
Este duplo buffer é essencial para o funcionamento do PWM sem falhas.
Quando o registrador CCPR1H concatenado com 2 bits internos se
igualarem com TMR2 concatenado com 2 bits internos <Q1:Q0> do clock,
ou 2 bits do Prescaler do TMR2, então o pino CCP1 será zerado e inicia o
tempo desligado do PWM.
Veja novamente o diagrama de blocos no slide anterior chamado “Quando
termina o Ciclo Ativo do PWM ?”
66. Máxima Resolução (em bits) do PWM
Obs: Se o valor do ciclo ativo do PWM é mais longo do que
o período do PWM, o pino CCP1 não será zerado.
67. Explicação para a Fórmula do slide anterior
Na arquitetura dos PICs, a resolução (no tempo) do PWM é de 1 ciclo de máquina.
A resolução máxima em bits (base 2) será do número de ciclos de máquina
que cabem no período escolhido para o PWM.
Vamos a um exemplo:
a) Para um PIC rodando com cristal de 20MHz, o ciclo de máquina será :
(1/20.000000) * 4 = 0,2us;
Se escolhermos uma frequência de 20kHz para o PWM, o período deste PWM será
50us; e caberão 50/0,2 = 250 ciclos de máquina.50us; e caberão 50/0,2 = 250 ciclos de máquina.
A resolução do PWM será ; na prática 8 bits
b) Se a frequência do PWM fosse de 50kHz, a resolução seria de log2(100) = 6,64 bit.
Como é o registrador PR2 que controla o período do
PWM, uma mudança de valor de PR2 afeta
diretamente a resolução do PWM.
68. Exercício
Calcule a máxima resolução (em bits) do ciclo
ativo que pode ser obtida usando-se uma
frequência de PWM de 78.125 kHz e oscilador
de clock com cristal de 20 MHz.de clock com cristal de 20 MHz.
Dado: log(2) = 0,3010
(Resp: aprox. 8 bits )
69. Exemplo de Frequências e Resoluções do PWM para oscilador
de clock a 20 MHz
Conclusão:
Pode-se ver claramente que o valor escolhido para o registrador PR2 afeta a resolução
em bits do PWM e consequentemente, o número de passos que podem ser obtidos.
72. Exemplo 5: Gerando PWM em Assembly
; Oscilador de 4 MHz
; Gera um PWM de frequencia 10KHz com ciclo ativo de 50% no pino RC2/CCP1
MAIN
BCF STATUS,RP0
CLRF PORTA ; limpa o PORTA
CLRF PORTB ; limpa o PORTBCLRF PORTB ; limpa o PORTB
CLRF PORTC ; limpa o PORTC
BSF STATUS,RP0 ; muda para bank 1
MOVLW B'11111111'
MOVWF TRISA ; PORTA é entrada
CLRF TRISB ; PORTB é saida
CLRF TRISC
73. Exemplo 5: Gerando PWM em Assembly
movlw B'01100011' ; periodo = 0.0001 seconds
movwf PR2
bcf STATUS,RP0
movlw B'00110010' ; ajusta o ciclo ativo para 50% ou 0.00005 seconds
movwf CCPR1L
bcf CCP1CON,5
bcf CCP1CON,4
bsf STATUS,RP0
bcf TRISC,2 ; pino RC2 do PORTC é saidabcf TRISC,2 ; pino RC2 do PORTC é saida
bcf STATUS,RP0
movlw B'00000100'
movwf T2CON ; prescaler =1 , timer2 é ligado
bsf CCP1CON,3 ; configura o modulo CCP1 para funcionar como PWM
bsf CCP1CON,2
loop:
goto loop
74. Exemplo 6: Gerando PWM em Linguagem C
main( ) {
// A saida do módulo CCP1 é o pino 17 do PIC16F877 e pino 13 do PIC16F876
long int ciclo=0;
setup_timer_2 (T2_DIV_BY_16, 61, 1); // timer 2 = 1,008 khz
setup_ccp1 (ccp_pwm); // configura CCP1 para modo PWM
set_pwm1_duty ( 0 ); // configura o ciclo ativo em 0 (desligado)
while (true) {
for (ciclo=0; ciclo<1024; ciclo++){
set_pwm1_duty (ciclo); // configura o ciclo ativo
delay_ms(5);
}
delay_ms(1000);
}
}
75. Avaliação 2
1) Considere um microcontrolador PIC16F876 com oscilador de clock a cristal de 20 MHz. A frequência
desejada para o PWM é de 78125Hz e o prescaler do TMR2 é de 1:1. Calcular:
a) Qual é o valor que deve ser escrito no registrador PR2 ?
b) Número de passos
c) Tempo correspondente a cada passo
d) Calcule o ciclo ativo para CCPR1L:CCP1CON<5:4> = 180
e) Nível DC do sinal PWM para uma alimentação de 5 volts no PIC
f) Diagrama de tempo do sinal PWM
2) Escreva um programa para PIC16F876 com cristal de 4MHz que:2) Escreva um programa para PIC16F876 com cristal de 4MHz que:
a) Leia a tensão obtida a partir de um potenciômetro de 10K ligado ao pino AN0 (use o conversor A/D)
fazendo uma leitura a cada 50 ms (use interrupção do timer0 ou timer 1 para pegar as amostras);
b) O valor lido pelo conversor AD deve ser um numero entre 0 e 255 ( 8 bits).
c) Ative o PWM com frequencia de 1KHz e utilize o valor lido pelo conversor AD para ajustar o ciclo ativo do
PWM de 0 até 100% conforme mexemos no potenciômetro. A resolução do PWM pode ser de 8 ou 10
bits, a sua escolha.
Resumo: Ao mexer no potenciometro, muda o ciclo ativo do PWM.
Fique a vontade para usar linguagem C ou Assembly para fazer este programa (ou ambas, se você quiser).
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