Baixado 112 vezes
![Comunicação Serial
while(TRUE)
{
int SENSORES = 3;
int v_inicio=[2]
for(int i=0;i<SENSORES;i++)
{
set_adc_channel(i);
delay_us(300);
v_inicio[i] = read_adc();
}
}](https://image.slidesharecdn.com/ctiminicursosuzana-141106042921-conversion-gate02/85/Mini-Curso-Sistemas-Embarcados-19-320.jpg)
Carregado porSuzana Viana Mota
Mini Curso Sistemas Embarcados
O documento apresenta uma introdução ao desenvolvimento de sistemas embarcados, discutindo brevemente a história dos sistemas embarcados, as diferenças entre microcontroladores e microprocessadores, como programar microcontroladores, sensores digitais e analógicos, comunicação serial, tipos de dados, plataformas abertas como Arduino e Raspberry Pi e exemplos de projetos como piscar LEDs e controlar um servo motor com um potenciômetro.
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a Mini Curso Sistemas Embarcados
Mini Curso Sistemas Embarcados
- 1. VIII Simpósio deInformática – Tecnologia Aplicada ao Desenvolvimento Social INTRODUÇÃO AO DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS EMBARCADOS SUZANA VIANA MOTA
- 2.
- 3. Um pouco dehistória • Apollo Guidance Computer • Desenvolvido em 1968 no MIT. • Um computador - guia, que operava em tempo real, e era considerado o item mais arriscado do sistema.
- 4. Um pouco dehistória • Década de 60 - 70 • O primeiro sistema embarcado de produção em massa foi o computador guia do míssil nuclear LGM -30 Minuteman.
- 5. Um pouco dehistória • Em meados da década de 80, com evolução da microeletrônica pode-se juntar vários componentes num único chip, o circuito integrado.
- 6. Microcontrolador X Microprocessador Memória ROM Memória RAM Portas I/O Periféricos
- 7. Microcontrolador • 40Pinos • 16 bits • 8 canais para conversor de A/D • 1536 bytes de memória RAM • 40 MHz de Clock
- 8. Programando Microcontroladores EEdditiotorr CC CCoommppilialaddoorr HHeexxaaddeeccimimaal l GGraravvaaddoorr
- 9.
- 10. Acende LED voidmain() { while(TRUE) { output_high(PIN_D0); delay_us(100); output_low(PIN_D0); } }
- 11. • Ok, Entendio programa. • Mas o que acontece no microcontrolador? output_high(PIN_D0); Faz com que o PINO 19, vá para o nível “alto”, ou seja, ele fica com 5v.
- 12. output_low(PIN_D0); Faz comque o PINO 19, vá para o nível “baixo”, ou seja, ele fica com 0v.
- 13. Sensores • Sãodispositivos capazes de captar ações ou estímulos externos.
- 14. Posição, Presença, Proximidade,Toque Movimento, Velocidade, Deslocamento Temperatura Umidade Acústica, Som, Vibração Aceleração Elétrico, Magnético Vazamentos, Níveis Força, Carga, Esforço, Fluxo Químico, Gás Tensão, Pressão Luz, Visão de Máquina Sensores
- 15. Sensores Digitais •Do ponto de vista elétrico, comportam-se como se fossem uma chave: liga/desliga. • Portanto podemos fazer a ligação de modo que o sinal do sensor seja 0v ou 5v. Sensor Óptico Sensor de Presença Sensor de Toque
- 16. Sensores Analógicos •Pode assumir qualquer valor no seu sinal de saída ao longo do tempo, desde que esteja dentro da sua faixa de operação. Sensor de Temperatura Microfone Web Cam
- 17. Comunicação Serial Opadrão RS-232 é uma dos mais difundidos no mundo da automação e controle. Hoje em dia muitos equipamentos fazem uso do mesmo.
- 18.
- 19. Comunicação Serial while(TRUE) { int SENSORES = 3; int v_inicio=[2] for(int i=0;i<SENSORES;i++) { set_adc_channel(i); delay_us(300); v_inicio[i] = read_adc(); } }
- 20. Tipo de Dados Tipo Tamanho em Bits Faixa de Valores BOOLEAN 1 0 ou 1 CHAR 8 0 a 255 INT 8 0 a 255 LONG INT 16 0 a 65.535 FLOAT 32 0 a 4.294.967.295
- 21.
- 23.
- 24. Arduino • Criadona Itália em 2005 • Democratizar o ensino de programação e eletrônica.
- 25. Arduino Uno •14 pinos digitais • 6 entradas analógicas • Clock de 16 Mhz • 20.00 € = R$ 60,00
- 26.
- 27.
- 28. Arduino Esplora •Joystick Analógico • Acelerômetro • Clock de 16 Mhz • 39.90 € = R$ 120,00
- 29.
- 30. Arduino Nano •14 pinos digitais • 8 entradas analógicas • Clock de 16 Mhz • 33.00 € = R$ 100,00
- 31.
- 32. Raspberry Pi •Criado em 2006 no Reino Unido • Começou a ser comercializado em 2012 • Custa em média 35 doláres
- 33. Modelo A CPU:700 MHz GPU: Dual Core VideoCore RAM: 256MB 1 Porta USB 2.0 Saídas de vídeo: HDMI Composite RCA (PAL e NTSC) Saídas de áudio: Conector de 3.5 mm, HDMI 35 USD = R$ 77,00
- 34. Modelo B CPU:700 MHz GPU: Dual Core VideoCore RAM: 512MB 2 Portas USB 2.0 Saídas de vídeo: HDMI Composite RCA (PAL e NTSC) Saídas de áudio: Conector de 3.5 mm, HDMI Porta Ethernet 45 USD = R$ 99,00
- 35. Modelo B+ CPU:700 MHz GPU: Dual Core VideoCore RAM: 512MB 4 Portas USB 2.0 Saídas de vídeo: HDMI Composite RCA (PAL e NTSC) Saídas de áudio: Conector de 3.5 mm, HDMI Porta Ethernet 45 USD = R$ 99,00
- 36.
- 37. X Características ArduinoRaspberry Pi Sistema Operacional - Linux - Raspbian Linguagem de Programação C Python IDE Arduino IDE, Eclipse OpenEmbedded, Eclipse Arquitetura 8 bits 32 bits Processamento 16 Mhz 700 Mhz RAM 2 KB 256 MB USB 1 2 Áudio - Stereo Vídeo - HDMI, NTSC, PAL
- 38.
- 39. Criando o primeiroprojeto • Acesse: www.123d.circuits.io • Clique em SIGN UP • Preencha os campos necessários para o cadastro. • Clique em CIRCUITS • Clique em CREATE A NEW CIRCUITS • Preencha o Campo NAME
- 43. PISCA LED •1 ARDUINO • 1 RESISTOR 1k Ω • 1 LED
- 44.
- 45. LED //Definindo LED int led = 7; void setup() { //Inicializando o LED pinMode(led, OUTPUT); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // Led em Pino Alto delay(1000); // Aguarda digitalWrite(led, LOW); // Led em Pino Baixo delay(1000); // Aguarda }
- 46. PISCA LED (SOS) //Definindo LED int led = 7; void setup() { //Inicializando o LED pinMode(led, OUTPUT); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { for (int x=0; x<3; x++) { digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(150); digitalWrite(ledPin, LOW); delay(100); } }
- 47. PISCA LED +Botão • 1 ARDUINO • 2 RESISTORES 1k Ω • 1 LED • 1 BOTÃO
- 48. PISCA LED +Botão
- 49. Pisca LED +Botão const int botao = 13; // identifica o pino onde ligar o botao const int led = 7; // identifica o pino onde ligar o led int estado; void setup() { pinMode(botao, INPUT); // configura o pino como entrada pinMode(led, OUTPUT); // configura o pino como saída } void loop() { estado = digitalRead(botao); if( estado == LOW) { digitalWrite(led, LOW); } else { digitalWrite(led, HIGH); } }
- 50. LED + Potenciômetro • 1 ARDUINO • 1 RESISTOR 390 ohm • 1 LED • 1 POTENCIOMETRO • 1 MULTIMETRO ( OPCIONAL )
- 51.
- 52. LED + Potenciômetro int ledPin = 7; int val = 0; void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop() { val = analogRead(A0); digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(val); digitalWrite(ledPin, LOW); delay(val); }
- 53. Servo Motor +Potenciômetro • 1 ARDUINO • 1 POTENCIOMETRO • 1 SERVO MOTOR
- 54. Servo Motor + Potenciômetro
- 55. Servo Motor + Potenciômetro #include <Servo.h> //incluindo biblioteca para controle do servomotor Servo servoMotorObj; //Criando um objeto da classe Servo int const potenciometroPin = 0; //pino analógico onde o potenciômetro está conectado int const servoMotorPin = 3; //pino digital associado ao controle do servomotor int valPotenciometro; //variável usada para armazenar o valor lido no potenciômetro void setup() { servoMotorObj.attach(servoMotorPin); // associando o pino digital ao objeto da classe Servo } void loop() { valPotenciometro = analogRead(potenciometroPin); //lendo o valor do potenciômetro (intervalo entre 0 e 1023) valPotenciometro = map(valPotenciometro, 0, 1023, 0, 180); //mapeando o valor para a escala do servo (entre 0 e 180) servoMotorObj.write(valPotenciome tro); //definindo o valor/posição do servomotor delay(15); }
- 56. Pisca LED +Arco-íris de botões
- 57. LED + Botão const char botao = 11; char estadoBotao; int atraso = 1000; int i = 0; void setup() { pinMode(botao, INPUT); for ( i = 0; i < 4; i ++ ) { pinMode(i, OUTPUT); digitalWrite(i, LOW); digitalWrite(0, HIGH); } i =0; } void loop() { delay(atraso); estadoBotao = digitalRead(botao); if(estadoBotao == LOW){ digitalWrite(i, LOW); i++; if (i == 4) { i = 0;} digitalWrite(i, HIGH); } else { digitalWrite(i, LOW); i--; if (i == -1) { i = 3;} digitalWrite(i, HIGH); } }
- 58. Obrigada! Contato: suzana.svm@gmail.com suzana.mota@cti.gov.br
Notas do Editor
- #3 Telefones celulares, Equipamentos de Rede: Modem, Hoteador, Hubs, Switchs, GPS, Calculadoras, TV’s, DVD’s, BlueRays, Videogames, Impressoras, Cameras Digitais CARROS: Controlador de injeção eletrônica, sistemas multicombustível, Controladores da tração, acionadores de air bags, Freios ABS ELETRODOMESTICOS: Geladeira, Maquina de Lavar, Microondas, Forno Elétrico, Sanduicheira, Ar condicionado EQUIPAMENTOS DE ACADEMIA: Esteira, Bicicleta Ergométrica, Eliptico EQUIPAMENTOS MÉDICOS: Drones ROBOS INDUSTRIAIS:
- #15 http://postscapes.com/what-exactly-is-the-internet-of-things-infographic
- #18 A interface RS-232 é uma porta serial, ou seja, ela transmite e recebe dados de forma assíncrona. RS é uma abreviação de “Recommended Standard”. Ela relata uma padronização de uma interface comum para comunicação de dados entre equipamentos.
- #19 Onde: 1- Detecção de portadora (CD) 2- Recepção de dados (RXD) 3- Transmissão de dados (TXD) 4- Terminal de dados pronto (DTR) 5- Terra do Sinal (GND) 6- Data set ready (DSR) 7- Solicitação de envio (RTS) 8- Pronto para enviar (CTS) 9- Indicador de chamada (RI) Deve-se estar atento ao pino 5 (GND), pois é nele que os sinais de dados realizam um caminho de retorno. Ao ligar no computador, o pino 7 fica ligado na carcaça da CPU, onde é o terra comum de toda a circuitaria do computador. A especificação RS-232 inclui dois fios dedicados a revelar se há um dispositivo conectado a outra ponta da conexão, e se ele está ligado. O sinal no pino 4 chama-se Data Terminal Ready, ou simplesmente DTR. É uma voltagem positiva enviada do dispositiva enviada do dispositivo DTE para indicar que o dispositivo está conectado, ligado e pronto para iniciar a comunicação. O sinal complementar aparece no pino 6. Ele se chama Data Set Ready, ou DST; uma tensão positiva nessa linha indica que o DCE está ligado e pronto para fazer o seu trabalho. Em uma conexão serial RS-232 normal, os dois sinais devem estar presentes para que algo mais aconteça. O DTE envia o sinal DTR ao DCE, e o DCE envia o sinal DSR ao DTE. Os dois dispositivos, então, saberão que o outro está pronto. Para a interface RS-232, a taxa máxima para a transmissão de dados é de 19200 bps (bits por segundo). A maioria dos equipamentos digitais utilizam níveis TTL ou CMOS. Portanto, o primeiro passo para conectar um equipamento digital a uma interface RS232 é transformar níveis TTL (0 a 5 volts) em RS232 e vice-versa. Isto é feito por conversores de nível. Existe uma variedade grande de equipamentos digitais que utilizam o driver 1488 (TTL =&gt; RS232) e o receiver 1489 (RS232 =&gt; TTL). Estes CIs contém 4 inversores de um mesmo tipo, sejam drivers ou receivers. O driver necessita duas fontes de alimentação +7,5 volts a +15 volts e –7,5 volts a –15 volts. Isto é um problema onde somente uma fonte de +5 volts é utilizada. Um outro CI que está sendo largamente utilizado é o MAX232 (da Maxim). Ele inclui um circuito de “charge pump” capaz de gerar tensões de +10 volts e –10 volts a partir de uma fonte de alimentação simples de +5 volts, bastando para isso alguns capacitores externos. Este CI também tem 2 receivers e 2 drivers no mesmo encapsulamento. Nos casos onde serão implementados somente as linhas de transmissão e de recepção de dados, não seria necessário 2 chips e fontes de alimentação extras. A figura abaixo mostra um circuito de comunicação utilizando o MAX232:
- #26 CHINA: 8 USD = 16 REAIS 1 – Conexão USB – Utilizada para a comunicação com o computador2 – Alimentação – Ligue aqui o plug para alimentar o Arduino quando não estiver no computador3 – Chip de comunicação com o computador – Este chip que faz a comunicação entre o computador e o Arduino4 – Cristal de 16MHz – É este componente que faz a frequência do microcontrolador funcionar5 – Conexões digitais – Funcionam tanto como entrada quanto como saída de dados. As que possuem um “~” na frente, são saídas PWM6 – Led – Está ligado ao pino 13, serve para fazer pequenos testes sem precisar ligar mais nada no Arduino7 – Leds TX/RX – Indicam que o Arduino está se comunicando com o computador8 – Este é o microcontrolador ATMEGA328 – O cérebro do nosso Arduino9 – Barra de energia – Fornece uma fonte de energia para alimentar pequenos dispositivos externos (ou outros circuitos – “Shields”)10 – Pinos (TX/RX) para comunicação serial com dispositivos externos11 – Led de indicação de ligado – Indica quando o Arduino está ligado à uma fonte de energia12 – Botão de RESET – Reinicia o Arduino, começando sua programação desde o início13 – Entradas analógicas – Entradas que podemos ligar potenciômetros ou outros componentes analógicos
- #29 CHINA: 8 USD = 16 REAIS
- #30 25 dolares = 50 reais
- #31 CHINA: 3.5 USD = 10 REAIS
- #32 25 dolares = 50 reais
- #39 Massimo Banzi: https://www.ted.com/talks/massimo_banzi_how_arduino_is_open_sourcing_imagination#t-889308 Instructables: http://www.instructables.com/ Fazedores: http://blog.fazedores.com/ MagPi: http://www.themagpi.com/ Livro Arduino 50 Projetos: https://drive.google.com/file/d/0B0Rlvi0dF53LN1JnU1Myc2xIbkU/edit?usp=sharing
- #40 IFNMG JANUARIA LED
- #45 Conectar o terra Resistencia Ligar o pino a resistencia: 390 ohms Led de forma que fique ligado a resistencia Outra perna do led ao negativo Clica no Arduino: Insere o Código
- #49 Conectar o terra a linha azul negativa Conectar o positivo a luz vermelha positiva Ligar o pino a resistencia: 390 ohms Led de forma que fique ligado a resistencia Outra perna do led ao negativo Insere o Botão Resistencia 1 k hom para o botão Liga o pino digital a linha da resistencia Liga a outra perna do botao ao positivo
- #57 4 resistores 250 ohm 1 resistor 1 kohm
- #59 // Pin 7 has an LED connected on most Arduino boards. // give it a name: int led = 7; // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { // initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second digitalWrite(led, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second }