Engenheiro Eletricista - UNIFACS

Apresentação em tema: "Engenheiro Eletricista - UNIFACS"— Transcrição da apresentação:

1 Victory Fernandes www.tkssoftware.com/victory
Engenheiro Eletricista - UNIFACS Pós-Graduado em Docência do Ensino Superior - UNIFACS Mestrando em Medicina - Neurociências – UFBa @victoryjorge

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3 Victory Fernandes Experiência Docente com Microcontroladores
Professor da UNIFACS – 2006 a 2010 Disciplina ministrada com 8051 Disciplina ministrada com PIC Professor da AREA1 – Atual Disciplina ministrada com ARDUINO

4 Victory Fernandes Experiência de Projetos com Microcontroladores
Envolvido no projeto e competição de robôs Autônomos desde 2006 Sumô de Robôs – 3Kgx20x20cm e 500gx10x10cm Futebol de Robôs – Small Sized League

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6 Victory Fernandes Experiência de Projetos com Microcontroladores
Projeto MDG - Multideglutógrafo Triagem de pacientes com Doença de Parkinson para detecção de indicadores de aspiração silenciosa

7 Victory Fernandes Experiência de Projetos com Microcontroladores
Projeto ParkiGlove Armazenamento e análise do padrão dos tremores da Doença de Parkinson

8 Victory Fernandes Experiência de Projetos com Microcontroladores
Projeto PATC Análise em tempo real do padrão dos tremores da Doença de Parkinson e atuação via eletroestimulação para supressão ativa do tremor.

9 Apresentação da Disciplina
Sistemas Embarcados

10 Ementa 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!

11 Objetivos Específicos
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.

12 Apresentação da Disciplina
Micro Controladores

13 Ementa 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.

14 Objetivos Específicos
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.

15 AVALIAÇÃO P1 – Prova Escrita individual P2 – Trabalho em equipe
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

16 Conceitos Básicos de ARDUINO
Professor Victory Fernandes

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18 ARDUINO é uma plataforma open-source de software e hardware para prototipagem flexível, fácil de usar e multiplataforma!

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20 Software O microcontrolador pode ser programado utilizando a linguagem de programação C para Arduino Linguagem baseada em Wiring ( O desenvolvimento dos aplicativos é feito no ambiente de programação próprio do arduino Desenvolvido em Processing (

21 Programação em C é requisito básico desta disciplina. 1
Programação em C é requisito básico desta disciplina! 1. Reservem livros 2. Revisem C 3. Tirem dúvidas

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23 Arduino UNO

24 Arduino UNO Arduino UNO Entradas e saídas digitais (I/O)
14 (6 com saída PWM) Entradas analógicas 6 Clock de operação 16MHz Processador Atmega328 – Atmel Microcontrolador de 8bits RISC com 131 instruções 2 timers de 8 bits 4 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)

25 Frequência Unidade no SI: Hertz[Hz] = 1ciclo/seg Múltiplo 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

26 Clock de 16MHz 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

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30 datasheet

31 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!

32 131 instruções Assembler... a maioria de um único ciclo!

33 Arduino MEGA

34 Arduino UNO Arduino MEGA Entradas e saídas digitais (I/O)
54 (15 com saída PWM) Entradas analógicas 16 Clock de operação 16MHz Processador Atmega2560 – Atmel Microcontrolador de 8bits RISC com 131 instruções 2 timers de 8 bits 1 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)

35 Memória Flash 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!

36 Memória SRAM 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!

37 Memória EEPROM 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!

38 Onde comprar?

39 No Brasil...

40 No Brasil...

41 No Exterior...

42 No Exterior...

43 Arduino Shields

44 Arduino Shields 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!

45 shieldlist.org

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48 GSM-GPRS GPS

49 Display de 7 segmentos Display colorido Display 16x2

50 Controle de Motor Ponte H – 1A Controle de Motor Ponte H – 2A

51 GameDuino Saida VGA Audio Stereo joystick

52 Ethernet Wi-Fi

53 microSD SDCard logger

54 CanBus ZigBee

55 Saídas a Relé ZigBee

56 Arduino MINI

57 Arduino UNO Arduino MINI Entradas e saídas digitais (I/O)
14 (6 com saída PWM) Entradas analógicas 8 Clock de operação 16MHz Processador Atmega168 – Atmel Microcontrolador de 8bits RISC com 131 instruções 2 timers de 8 bits 1 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

58 Arduino NANO

59 Arduino UNO Arduino NANO Entradas e saídas digitais (I/O)
14 (6 com saída PWM) Entradas analógicas 8 Clock de operação 16MHz Processador Atmega328 – Atmel Microcontrolador de 8bits RISC com 131 instruções 2 timers de 8 bits 1 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

60 Miniaturização Simplificada!

61 Arduino LilyPad

62 Arduino UNO Arduino Lilypad Entradas e saídas digitais (I/O)
14 (6 com saída PWM) Entradas analógicas 6 Clock de operação 16MHz Processador Atmega328 – Atmel Microcontrolador de 8bits RISC com 131 instruções 2 timers de 8 bits 1 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

63 Wearable Devices Funcional Estética Diversão

64 Software

65 Software

66 Software

67 Tutoriais

68 Tutoriais

69 Tutoriais

70 Tutoriais

71 Tutoriais

72 Tutoriais

73 Tutoriais

74 Software

75 Software

76 Tutoriais

77 Tutoriais

78 professor Victory Fernandes