Dados analógicos no ARDUINO

Apresentação em tema: "Dados analógicos no ARDUINO"— Transcrição da apresentação:

1 Dados analógicos no ARDUINO
Professor Victory Fernandes

2 Neste capítulo... Entrada de dados analógicas
Saídas de dados analógicas

3 Olhe a sua volta...

4 Olhe novamente...

5 Conversores A/D e D/A Analógico x Digital Analógico
Variação contínua de uma variável Todas as grandezas físicas naturais velocidade, pressão, temperatura, corrente elétrica, tensão, resistência Para atingir o valor desejado qualquer é preciso passar por todos os valores intermediários Existem infinitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer

6 Conversores A/D e D/A Analógico x Digital Digital Variação discreta
Passagem de um valor a outro se dá por saltos Existem finitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer

7 Conversores A/D e D/A Exemplo da placa de audio
Conversor A/D para capturar a voz no microfone e grava-la como arquivo Conversor D/A para reproduzir o som gravado nas caixas de som

8 Conversão A/D e D/A

9 Conversores A/D e D/A Armazenamento
Informações armazenadas em arquivos em forma de bits

10 Conversores A/D

11 Conversores D/A

12 Conversores A/D e D/A Amostragem
O sinal originalmente contínuo é discretizado O sinal é amostrado em intervalos fixos de tempo e a essa taxa dá-se o nome de taxa de amostragem com freqüência dada em Hertz [Hz] Quantidade de vezes que o sinal é amostrado por unidade de tempo 1 Hz = 1 Ciclo/Segundo

13 Conversores A/D e D/A Exemplo do CD

14 Conversores A/D e D/A Exemplo do CD 44,1 KHz
São amostradas valores do sinal por segundo Quanto maior a taxa de amostragem mais precisa é a representação discreta do sinal originalmente contínuo Quanto maior a taxa de amostragem mais informações (“pontos”) deverão ser armazenados e/ou transmitidos

15 Conversores A/D e D/A

16 Conversores A/D e D/A

17 Conversores A/D e D/A

18 Conversores A/D e D/A Teorema de Nyquist
Taxa de amostragem deve ser pelo menos 2 vezes maior que a freqüência que a frequência do sinal que se deseja registrar Caso o teorema não seja obedecido ocorre o fenômeno de alising e há distorção do sinal do sinal original

19 Conversores A/D e D/A Exemplo do CD
Como só ouvimos sons de 20Hz a 20 kHz A taxa de amostragem deveria ser de pelo menos 40 kHz para que todas as freqüências audíveis fossem ser registradas

20 Erros de Amostragem

21 Conversores A/D e D/A Teorema de Nyquist
Utilizando o teorema de Nyquist pode-se escolher a melhor freqüência de amostragem de forma a economizar banda pois para que o sinal possa ser reconstituído basta atender ao teorema, e o aumento da taxa de amostragem com a melhor representação da onda não implica na melhor qualidade do sinal mas sim em mais informações a serem armazenadas

22 Conversores A/D e D/A Quantização
Representação dos valores amostrados em uma quantidade finita de bits Quanto maior a quantidade de bits melhor mais precisa a representação do sinal

23 Conversores A/D e D/A Quantização
Utilizando 8 bits é possível representar 256 valores (0-255) Supondo que os valores dos pulsos variem de 0 a 255V Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário = 14710 = 14810

24 Conversores A/D e D/A Quantização

25 Conversores A/D e D/A Quantização
Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário Ocorrerá então um erro de -0,39V ou +0,61V chamado erro de quantização

26 Erros de Quantização

27 Volume de Dados Tamanho de Arquivos
Tamanho do arquivo é diretamente proporcional à taxa de amostragem e número de bits da quantização TA * R/8 * C * t TA = Taxa de amostragem R = Resolução em bits C = Numero de canais t = tempo em segundos Resultado será o tamanho do arquivo em Bytes! Dividir por 1024 para obter tamanho do arquivo kBytes

28 Exemplo Volume de Dados
Tamanho de Arquivos (44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s) Resultado em Bytes? Resultado em KBytes? Resultado em MBytes?

29 Resultados... Tamanho de Arquivos
(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s) Bytes 10335,94 KBytes 10,09 MBytes

30 Lendo Valores Analógicos no ARDUINO

31 Sensor Leitura de Entrada Analógica

32 Sensor Leitura de Entrada Analógica

33 Sensor Leitura de Entrada Analógica

34 Sensor Leitura de Entrada Analógica

35 Sensor Leitura de Entrada Analógica

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37 Escrevendo Valores Analógicos no ARDUINO

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39 Fade Acionamento de Saída Analógica

40 Fade Acionamento de Saída Analógica

41 Fade Acionamento de Saída Analógica

42 Fade Acionamento de Saída Analógica

43 Fade Acionamento de Saída Analógica

44 Fade Acionamento de Saída Analógica

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46 Sensor de Distância

47 Sensor de Distância

48 Bússula Analógica 1535 www.dinsmoresensors.com

49 Saída analógica do sensor

50 professor Victory Fernandes