Eletrônica Embarcada

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AUTOMOTIVA
Eletrônica 
embarcada
Eletrônica em
barcada
9 788583 933748
ISBN 978-85-8393-374-8
Esta publicação foi elaborada para 
tratar das características dos sistemas 
eletrônicos embarcados automotivos. 
Ela abrange o estudo sobre os 
componentes e funcionamento dos 
freios ABS, tipos de airbag e testes 
de impacto, sistema de alarme, trava 
elétrica, sistema de subida elétrica 
dos vidros entre outros sistemas 
automotivos. O funcionamento da 
Multiplexagem também é abordado, 
além da arquitetura da rede, 
comunicação via rede CAN e protocolo 
VAN e as vantagens do diagnóstico de 
falhas no sistema multiplexado.
Eletrônica embarcada
Senai-SP Editora
Avenida Paulista, 1313, 4o andar, 01311 923, São Paulo – SP
F. 11 3146.7308 | editora@sesisenaisp.org.br | www.senaispeditora.com.br
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
SENAI. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial 
 Eletrônica embarcada / SENAI. Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. – São Paulo : SENAI-SP Editora, 2019.
 104 p. : il
 Inclui referências
 ISBN 978-85-8393-374-8
 
 1. Automóveis − Mecânica 2. Automóveis – Equipamento elétrico 
3. Freios 4. I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial II. Título.
 CDD 629.287
Índice para o catálogo sistemático:
1. Automóveis − Instalações elétricas − Manutenção e reparos 629.287
AUTOMOTIVA
Eletrônica embarcada
Departamento Regional 
de São Paulo
Presidente 
Paulo Skaf
Diretor Superintendente Corporativo 
Igor Barenboim
Diretor Regional 
Ricardo Figueiredo Terra
Gerência de Assistência 
à Empresa e à Comunidade 
Celso Taborda Kopp
Gerência de Inovação e de Tecnologia 
Osvaldo Lahoz Maia
Gerência de Educação 
Clecios Vinícius Batista e Silva
Elaboração 
Sérgio Atílio Grigio
Colaboração 
Alexandre de Almeida Guimarães 
Ulisses Miguel 
Vander da Silva Souza
Material didático utilizado nos cursos do SENAI-SP.
Apresentação
Com a permanente transformação dos processos produtivos e 
das formas de organização do trabalho, as demandas por educação 
profissional se multiplicam e, sobretudo, se diversificam.
Em sintonia com essa realidade, o SENAI-SP valoriza a educação 
profissional para o primeiro emprego dirigida a jovens. Privilegia 
também a qualificação de adultos que buscam um diferencial de 
qualidade para progredir no mercado de trabalho. E incorpora fir-
memente o conceito de “educação ao longo de toda a vida”, ofere-
cendo modalidades de formação continuada para profissionais já 
atuantes. Dessa forma, atende às prioridades estratégicas da Indús-
tria e às prioridades sociais do mercado de trabalho.
A instituição trabalha com cursos de longa duração, como os 
cursos de Aprendizagem Industrial, os cursos Técnicos e os cursos 
Superiores de Tecnologia. Oferece também cursos de Formação 
Inicial e Continuada, com duração variada nas modalidades de Ini-
ciação Profissional, Qualificação Profissional, Especialização Pro-
fissional, Aperfeiçoamento Profissional e Pós-Graduação.
Com satisfação, apresentamos ao leitor esta publicação, que in-
tegra uma série da SENAI-SP Editora especialmente criada para 
apoiar os alunos das diversas modalidades.
Sumário
1. Freios ABS 9
Componentes 10
Funcionamento 22
Controles realizados pelo sistema ABS 26
Tipos de freios ABS 31
Manutenção 32
2. Airbag 34
Componentes 34
Tipos de airbag 37
Testes de impacto (crash tests) 40
3. Sistema de conforto e conveniência 43
Sistema de alarme 44
Sistema de trava elétrica 49
Relação entre os sistemas de alarme e travas elétricas 55
Sistema de subida elétrica dos vidros 56
Outros sistemas automotivos 62
4. Multiplexagem 70
Funcionamento 71
Arquitetura da rede 77
Rede CAN (Controller Area Network) 77
Protocolo VAN (Vehicle Area Network) 93
Arquitetura completa com rede multiplexada 95
Central de processamento das informações na rede 97
Diagnóstico de falhas no sistema multiplexado 98
Referências 101
1. Freios ABS 
Componentes 
Funcionamento 
Controles realizados pelo sistema ABS 
Tipos de freios ABS 
Manutenção
O sistema antibloqueio (ABS) atua por meio do controle da pres-
são do fluido nos circuitos de freio, como se o sistema fosse aciona-
do diversas vezes em um curto espaço de tempo, mesmo que o con-
dutor do veículo mantenha o freio acionado de forma uniforme e 
constante.
O sistema de freios ABS apresenta as seguintes características:
•	 pequena alteração no sistema básico de freio;
•	 em caso de falha, independência funcional entre o ABS e o 
servofreio;
•	 alta flexibilidade de montagem.
Esse sistema explora a faixa ideal de frenagem, considera o desli-
zamento e o atrito das rodas em relação ao solo, as acelerações ou 
desacelerações periféricas, as forças laterais das rodas e as reações da 
carroceria, tal como a tendência de girar sobre o seu centro de gra-
vidade em curvas. Na sua parte lógica, ele combina todas essas variá-
veis e escolhe a melhor regulagem de frenagem em cada situação.
O deslizamento é o movimento relativo entre duas ou mais su-
perfícies de contato. É uma força que se produz ao frenar ou acelerar 
FrEIoS ABS 10
o veículo. O valor do deslizamento em uma roda que esteja girando 
livremente, sem aceleração ou frenagem, é de 0%.
Componentes
Os componentes do sistema de freios ABS abordados são os da 
Bosch. O sistema é projetado sobre uma base modular, que o torna 
compatível com todos os veículos munidos de sistemas de freio hi-
dráulico. O ABS – Bosch possui sensores de rotação de roda e anel de 
impulso, unidade de comando eletrônico e uma unidade hidráulica.
Sensor de rotação 
O sensor pode ter como princípio de funcionamento a indução e 
o efeito Hall. Os sensores indutivos de rotação localizados nas rodas 
captam, por meio dos anéis de impulsos, a informação de velocidade 
e deslizamento das rodas e informam à unidade de comando ABS a 
rotação de cada roda.
Os anéis de impulso podem ser fixados às juntas homocinéticas, 
ao lado das rodas ou nos tambores de freio. Para exercer essa função, 
o sensor de rotação é composto por um cabo, um ímã permanente, 
uma bobina e um pino polo (núcleo de ferro).
ElETrÔNICA EMBArCADA 11
Figura 1.
O pino polo, localizado na extremidade do ímã permanente, fica 
quase em contato com o anel de impulso (folga aproximada de 0,5 mm).
Ao girar, o anel de impulso intercepta o campo magnético e, por 
indução, gera uma tensão alternada no enrolamento do sensor, que 
é enviada à unidade de comando ABS. A frequência dessa tensão é 
determinada pela rotação do anel de impulso.
Figura 2.
Cabo
Enrolamento
Ímã permanente
Ímã permanente
Bobina
Pino polo
(núcleo de ferro)
Pino de polo
Anel de impulso
Tensão alternada. 
Sinal enviado para a 
unidade de comando ABS.
FrEIoS ABS 12
Diagnóstico
Nos sensores, podem ser feitos testes, tais como: medição de re-
sistência, sinal em osciloscópio ou por meio do equipamento ABS 2 
Led Tester. Na montagem do sensor de rotação, devem-se verificar a 
distância e o posicionamento entre o sensor e o anel excitador.
 Valores para verificação dos sensores:
•	 Resistência do sensor: 800 a 1.600 Ω.
•	 Distância entre o sensor e o anel de impulso: 0,5 a 1,5 mm.
•	 Diferença máxima entre sensores: 25%.
•	 Velocidade de captação do sinal: 6 a 15 km/h.
Unidade de comando eletrônico
A unidade de comando eletrônico, projetada com a mais alta 
tecnologia digital de microprocessadores, avalia os sinais dos sen-
sores de rotação e calcula o deslizamento admissível para cada roda 
para uma frenagem ideal. Além disso, regula a pressão necessária 
pa ra frenagem nos cilindros de freio das rodas por meio de válvu-
las magnéticas situadas na unidade hidráulica. Por meio de um 
sofisticado software, a unidade de comando eletrônico testa e mo-
nitora todo o sistema a cada partida.
Figura 3.
ElEtrônica Embarcada 13
Funcionamento
No amplificador de entrada (A), o sinal é filtrado para evitar in-
terferências. A tensão alternada é convertida em sinais digitais (im-
pulsos retangulares) e esses sinais são enviados ao bloco (B). Em (B),por meio dessa informação, são calculadas as velocidades das rodas 
e do veículo; essa última é chamada de velocidade de referência 
(Vref). Esse cálculo é feito considerando-se as rodas aos pares e em 
diagonal. Essas informações são registradas na memória e constan-
temente atualizadas. A partir da Vref, o sistema calcula valores ideais 
ou possíveis de deslizamento, atrito, aceleração, desaceleração, forças 
laterais das rodas e momento de giro da carroceria e, com tais infor-
mações, escolhe a regulagem ideal de frenagem, só liberando esses 
dados se, na frenagem, uma das rodas se aproximar do bloqueio. 
Processado o cálculo e estando uma das rodas na eminência do blo-
queio em um processo de frenagem, o bloco (B) envia a informação 
da regulagem aos blocos seguintes. Em (C), a informação será trans-
formada em sinal, que comandará a válvula eletromagnética na uni-
dade de comando do sistema hidráulico correspondente à roda com 
tendência ao bloqueio. Esse comando será atualizado de quatro a dez 
vezes por segundo, garantindo, pelo controle da pressão do fluido no 
circuito de freio, que a roda não bloqueie e a frenagem seja a mais 
eficiente possível.
A informação do bloco (C) é enviada a (D), que inicia uma 
sequên cia de testes para avaliar a condição de funcionamento do 
sistema. Constatada alguma irregularidade, a lâmpada indicadora 
do sistema ABS (quando existir) é ligada e o sistema antibloqueio 
ABS desativado; isto é, o processo de frenagem passa a ser feito pelo 
sistema normal de freios do veículo.
 
FrEIoS ABS 14
Figura 4.
A lâmpada indicadora do sistema ABS, durante a partida, perma-
nece acesa, permitindo controle do próprio funcionamento. Em ope-
ração, acende em caso de falha no sistema antibloqueio ABS.
Figura 5.
1. Sensor de rotação
2. Cilindro de freio
3. Unidade de comando do sistema hidráulico
4. Cilindro mestre
5. Unidade de comando ABS
6. Lâmpada indicadora do sistema ABS
A. Filtro/amplificador de sinais
B. Cálculo
C. Comando
D. Monitação
ElETrÔNICA EMBArCADA 15
A seguir, o esquema geral da unidade de comando:
Figura 6.
Unidade hidráulica
A unidade hidráulica consiste em válvulas magnéticas, em uma 
câmara acumuladora para cada circuito de freio e em uma bomba de 
retorno. As válvulas magnéticas são acionadas pela unidade de co-
mando eletrônico e, dependendo do estágio em que esse acionamen-
to ocorre, fazem a conexão dos cilindros de freio da roda com o ci-
lindro mestre do freio ou com a bomba de retorno. Essas válvulas 
também desconectam o cilindro de freio da roda, tanto do circuito 
como da bomba. Quando a pressão é reduzida, a bomba de retorno 
conduz o fluido de freio dos cilindros de freio da roda de volta ao 
cilindro mestre do freio, pelo acumulador correspondente. Os acu-
muladores servem para armazenar temporariamente o fluido de freio 
excedente, após uma queda repentina da pressão.
Entrada
Computador
Válvula 
eletromagnética
Relé do motor 
da eletrobomba
Motor da 
eletrobomba
Lâmpada de 
advertência
Computador
Oscilador
Regulador
da tensão
Circuito de 
segurança
Circuito 
de teste
A
m
pl
ifi
ca
do
r
En
tr
ad
a
Re
gu
la
do
r d
e 
in
te
ns
id
ad
e
Es
tá
gi
o 
fin
al
Sensores de rotação
Interruptor de 
luz de freio
D+/Kl.61
Tensão de alimentação
SaídaProcesso do sinal
FrEIoS ABS 16
Os itens que devem ser observados na unidade hidráulica são:
•	 teste de estanqueidade;
•	 valor de resistência das válvulas solenoides, que vai de 0,7 a 
1,7 Ω;
•	 posição correta das tubulações.
Observação
Não aplicar tensão, pois a resistência das eletroválvulas é mui-
to baixa.
Figura 7.
Relé da unidade de comando ABS
O relé da unidade de comando ABS está instalado próximo à cen-
tral elétrica, na coluna A, e garante que a unidade de comando não 
sofra danos, caso ocorram sobretensões na sua linha de alimentação. 
Capa protetora (abaixo dela, conexão elétrica, relé 
do motor da bomba e relé das válvulas solenoides)
Motor da bomba 
de retorno
Válvulas solenoides
ElETrÔNICA EMBArCADA 17
Outra função desse relé é alimentar a linha de comando dos relés da 
bomba de alívio de tensão e das válvulas eletromagnéticas.
Figura 8.
Ligações do relé
•	 30 – Recebe tensão da bateria, protegido pelo fusível (10 A).
•	 31 – Ligado à massa no terminal fixado na coluna das dobra-
diças, lado esquerdo.
•	 15 – Linha de comando: é ativada com o sinal (+) da linha 15 
proveniente do comutador de ignição.
•	 87 – Linha de trabalho: depois de ativado, o relé protege e 
alimenta os seguintes consumidores:
– unidade de comando ABS;
– relé da bomba de alívio de pressão;
– relé das válvulas solenoides.
 
FrEIoS ABS 18
Figura 9.
Relé das válvulas eletromagnéticas
Está instalado na unidade de comando do sistema hidráulico e 
tem como função alimentar as válvulas eletromagnéticas e acender 
a lâmpada indicadora do sistema ABS, acusando o não funcionamen-
to deste relé ou do relé da unidade de comando ABS.
Figura 10.
Comutador de ignição (linha 15)
Unidade de 
comando ABS
Fúsivel 
(10 A)
Bateria
Relé da bomba de
alívio de pressão
Relé das vávulas 
eletromagnéticas
Relé da unidade 
de comando ABS
30 31 15 87
ElETrÔNICA EMBArCADA 19
Ligações do relé
•	 87 – Recebe tensão direto da bateria.
•	 87a – Ligado direto à massa.
•	 86 – Recebe tensão do relé da unidade de comando ABS.
•	 85 – Linha de comando: a unidade de comando ABS libera o 
sinal (-) de acionamento quando a ignição for ligada.
•	 30 – Linha de trabalho: a partir do acionamento do relé pela 
ligação 85, a tensão de alimentação das quatro válvulas eletro-
magnéticas é liberada pelas 30.
•	 L1 – Libera passagem de negativo para a lâmpada indicadora do 
sistema ABS, acusando o não funcionamento deste relé ou 
do relé da unidade de comando ABS.
Figura 11.
Relé das válvulas 
eletromagnéticas
Válvulas eletromagnéticas
Lâmpada
Bateria
Unidade de comando ABS
Relé da unidade 
de comando ABS 30 L1 86 85 87 87a
FrEIoS ABS 20
Relé da bomba de alívio de pressão
Está instalado na unidade de comando do sistema hidráulico e 
tem como função acionar a bomba de alívio de pressão quando, du-
rante o processo de modulação, for necessário diminuir a pressão do 
freio em determinada roda.
Figura 12.
Ligações do relé
•	 86 – Recebe tensão do relé da unidade de comando ABS.
•	 85 – Linha de comando: a unidade de comando ABS libera o 
sinal negativo de acionamento, quando for necessário dimi-
nuir a pressão no circuito hidráulico.
•	 87 – Recebe tensão direta da bateria.
•	 30 – Linha de trabalho: com o acionamento do relé, a bateria 
é ativada. Na mesma linha, a unidade de comando ABS mo-
nitora seu funcionamento e o do relé que, em caso de pane, 
acenderá a lâmpada indicadora do sistema ABS.
ElETrÔNICA EMBArCADA 21
Figura 13.
Cilindro mestre
O cilindro mestre é diferenciado, apesar do sistema antibloqueio 
ABS ser montado sobre o sistema normal de freio. Com o sistema 
antibloqueio ABS, o cilindro mestre tem duas saídas e aciona os ci-
lindros de roda por meio da unidade de comando do sistema hidráu-
lico. A unidade de comando do sistema hidráulico possui duas en-
tradas e quatro saídas, pelas quais mantém a característica do 
circuito de freio duplo em diagonal. O sistema antibloqueio ABS só 
entra em ação em situações anormais (iminência de travamento da 
roda). Tais situações são reconhecidas pela unidade de comando ABS 
através dos sinais constantemente emitidos pelos quatro sensores de 
rotação das rodas. Quando o sistema antibloqueio ABS está atuando, 
o controle da pressão do fluido de freio é exercido pelas unidades de 
comando do sistema hidráulico e de comando ABS. Quando não está 
Relé da unidade 
de comando ABS
Bateria
Bomba de alívio 
de pressão
Relé da bomba de alívio 
de pressão
30 85 86 87
Unidade de comando ABS
FrEIoS ABS 22
atuando, a pressão do fluido é comandada apenas pelo servofreio e 
pelo cilindro mestre.
Figura 14.
Funcionamento
O funcionamento do sistema antibloqueio (ABS) acontece da se-
guinte maneira: quando se iniciaa frenagem, há o surgimento corres-
pondente da força de frenagem e seu aumento gradativo, ao mesmo 
tempo em que a velocidade periférica da roda torna-se menor que a 
velocidade do veículo, o que significa que está havendo deslizamento 
da roda. Os deslizamentos são toleráveis, mas devem permanecer den-
tro da faixa de 8% a 35%, quando ocorre a maior força de frenagem. 
Essa é a faixa de atuação do sistema antibloqueio (ABS). Acima de 35% 
de deslizamento, passa-se à zona instável de frenagem e, mesmo com 
a força de frenagem caindo, aproxima-se rapidamente de 100% de des-
lizamento, que é o ponto em que ocorre o travamento da roda.
ElETrÔNICA EMBArCADA 23
Quando há o travamento das rodas dianteiras, perde-se o contro-
le direcional (dirigibilidade). Já quando há o travamento das rodas 
traseiras, o veículo torna-se instável. Em ambos os casos, os espaços 
de frenagens tornam-se maiores. A força lateral em uma roda que 
esteja girando livremente é máxima, já que não há deslizamento. Em 
uma roda bloqueada, a força lateral é mínima, tendendo a 0 (zero). 
O freio ABS regula-a em um intervalo de 8% a 35%. 
Figura 15.
Durante o processo de frenagem, é bom lembrar que, embora o 
motorista acione um sistema que atua sobre as rodas do veículo, a 
força que opera no sentido de pará-lo é a força de atrito entre o pneu 
e o solo. Em outras palavras, o motorista freia a roda e a força de 
atrito freia o veículo.
Faixa de regulagem
Zona estável Zona instável
µB
µB
µS
µS
µS máx.
µB máx.
Roda girando 
livre
Roda 
bloqueda
λ otim.
λ
100%
µS min.
µB min.
FrEIoS ABS 24
 Quando ocorre o processo de travamento da roda, a força de 
atrito diminui, pois o coeficiente de atrito passa a ser o coeficiente 
dinâmico, e não o estático. É o que acontece quando você tenta em-
purrar um bloco muito pesado sobre uma superfície lisa; o esforço 
inicial para movimentar o bloco é muito maior do que o esforço para 
mantê-lo em movimento. O coeficiente de atrito com o bloco em 
movimento (dinâmico) é menor do que o coeficiente de atrito com 
o bloco parado (estático). Quando ocorre o travamento da roda, 
aquele ponto de contato do pneu com o solo desloca-se sempre em 
contato com este e o coeficiente de atrito diminui. Resultado: a força 
de atrito sendo menor, a distância de frenagem será maior. 
A título de curiosidade, um sistema antibloqueio pode reduzir a 
distância de frenagem em até:
•	 18% em concreto seco;
•	 19% em paralelepípedo;
•	 20% em asfalto seco;
•	 20% em asfalto molhado;
•	 22% em concreto molhado.
A Figura 16 mostra o processo de frenagem de um veículo sem ABS.
 
ElETrÔNICA EMBArCADA 25
Figura 16.
A próxima figura mostra o comportamento da velocidade do veí-
culo, da velocidade da roda e da pressão do fluido de freio em relação 
ao tempo de um veículo que possui o sistema antibloqueio (ABS).
Figura 17.
Observe que, no início do processo (tempo = 0), as velocidades 
do veículo e da roda são iguais. À medida que a pressão de frenagem 
Velocidade da roda 
e roda bloqueda
Tempo
Velocidade do veículo
Velocidade/
Pressão
Velocidade do veículo
Velocidade da roda
Modulação de pressão
0 1 2 Tempo
Zona instável
Pressão da roda 
atinge o valor máximo
FrEIoS ABS 26
começa a aumentar, essas velocidades passam a diminuir. Primeira-
mente, cai a velocidade da roda e surge uma diferença entre essas 
velocidades. Essa diferença é o deslizamento da roda em relação ao 
solo; quando o valor atinge 100%, acontece o bloqueio da roda. O 
sistema antibloqueio atua na faixa de deslizamento e força de frena-
gem ideal, permitindo melhor controle do veículo e menores distân-
cias de frenagens. A Figura 17 mostra o ponto (tempo = 1) em que a 
velocidade da roda está caindo muito em relação à velocidade do 
veículo. Isso indica alto deslizamento e possibilidade de travamento 
da roda. O sistema antibloqueio (ABS) entra em ação neste instante 
e impede que a pressão do fluido continue crescendo. Por meio dos 
sinais dos sensores de rotação das rodas, o sistema percebe que, mes-
mo mantendo a pressão, a roda continua perdendo velocidade des-
proporcionalmente em relação ao veículo e a possibilidade de blo-
queio aumenta. No ponto (tempo = 2), o sistema diminui a pressão 
do fluido, até que a velocidade da roda comece a aumentar, elimi-
nando o risco de travamento. Observando a Figura 17, nota-se que 
o sistema consegue obter melhor a frenagem através do controle da 
pressão do fluido de freio.
No processo de frenagem, o sistema antibloqueio (ABS) altera a pres-
são do fluido em uma frequência de quatro a dez vezes por segundo.
Controles realizados pelo sistema ABS
Em frenagens sem ABS, as rodas são bloqueadas quando o mo-
torista aplica muita pressão no freio ou o coeficiente de atrito entre 
pneu e piso é baixo. Desse bloqueio, resulta uma perda de controle 
lateral e o desempenho máximo possível do freio não é atingido. 
ElEtrônica Embarcada 27
Toda vez que se dá a partida no motor e inicia-se um trajeto, o siste-
ma automaticamente executa uma verificação operacional de acordo 
com o programa fornecido. Os sinais gerados durante o processo de 
frenagem são simulados e transmitidos ao modulador hidráulico, 
onde todo o sistema é testado e as funções de cada componente são 
verificadas para garantir sua precisão
Durante o trajeto, o sistema se automonitora, comparando a se-
quência lógica dos sinais de entrada e saída com valores limitados já 
memorizados, além de verificar a tensão de alimentação. Se um de-
feito no sistema é detectado, o ABS se desliga e o sistema volta a ser 
o de freio convencional, não mais controlado pelo sistema antiblo-
queio. Essa condição é indicada por meio de uma lâmpada de adver-
tência ativada no painel de instrumentos.
Durante uma frenagem controlada pelo ABS Bosch, a pressão do 
freio é automaticamente ajustada para impedir o bloqueio das rodas, 
assumindo o controle da pressão hidráulica no circuito de cada uma 
das rodas, de maneira a oferecer a condição ideal de frenagem. O 
controle da pressão é feito pelas válvulas eletromagnéticas e por uma 
bomba acoplada a um motor elétrico, por meio de comandos emitidos 
pelo módulo eletrônico, atuando de modo a proporcionar três situa-
ções distintas no funcionamento hidráulico de cada circuito:
•	 aumento da pressão de frenagem;
•	 manutenção da pressão de frenagem;
•	 redução da pressão de frenagem.
Aumento da pressão de frenagem
No instante da fase inicial de frenagem, a pressão do circuito de freio 
é comandada pelo conjunto servofreio e cilindro mestre. O sistema an-
tibloqueio (ABS) não está ativo, permitindo que o cilindro mestre atue 
FrEIoS ABS 28
diretamente no cilindro de roda. As interligações com a câmara acumu-
ladora (3b) e com a bomba de alívio de pressão (3c) estão fechadas. Essa 
situação é mantida até que a roda tenda ao bloqueio ou o condutor in-
terrompa o processo de frenagem. É importante frisar que o aumento 
de pressão do circuito de freio é obtido sempre pelo cilindro mestre.
Figura 18.
Manutenção da pressão de frenagem
A fase anterior, aumento da pressão, mantém-se até que a roda apre-
sente a tendência de bloqueio. Continuando o processo de frenagem, 
o sistema antibloqueio (ABS) é ativado por meio de constantes sinais 
emitidos pelos sensores de rotação da roda, que são recebidos pela 
unidade de comando ABS. Esta analisa os sinais e compara os parâme-
tros ideais de desaceleração e deslizamento da roda com a velocidade 
de referência adotada no início do processo de frenagem e envia sinal à 
unidade de comando do sistema hidráulico, válvula eletromagnética, 
para o fechamento da interligação (A), cilindro mestre e válvula eletro-
magnética. É mantida, assim, a pressão no circuito de freio. O valor da 
corrente elétrica na válvula solenoide, neste momento, é de 2,1 A.
1. Sensor de rotação
2. Cilindro de freio
3. Unidade de 
 comando do 
 sistema hidráulico
3a. Válvula magnética
3b. Câmara 
 acumuladora
3c. Bomba de alívio 
 de pressão
4. Cilindro mestre
5. Unidadede 
 comando ABS
ElETrÔNICA EMBArCADA 29
Figura 19.
Redução da pressão de frenagem
Se, apesar de mantida a pressão no circuito de freio, a tendência 
ao bloqueio continuar, torna-se necessária redução da pressão. A 
unidade de comando ABS, recebendo os sinais dos sensores de ro-
tação das rodas, faz o processamento destes e emite sinais para a 
válvula eletromagnética e para a bomba de alívio de pressão.
A válvula eletromagnética se desloca, permitindo a abertura da 
interligação (B) entre cilindro de roda e câmara acumuladora, que 
tem por função amortecer o primeiro pico de pressão, o qual pode 
danificar a bomba. Simultaneamente, a bomba de alívio de pressão 
recoloca, na ligação da unidade de comando do sistema hidráulico 
com cilindro mestre, o fluido que se desviou para a válvula acu-
muladora.
O valor da corrente elétrica na válvula solenoide, neste momento, 
é de 5,2 A. A corrente de arranque do motor pode atingir 170 A e a 
corrente de funcionamento sob carga (corrente de estabilização) 
atinge valores entre 50 e 80 A.
FrEIoS ABS 30
Figura 20.
O ciclo de controle recomeça. Existem, aproximadamente, de 4 a 
6 ciclos de controle por segundo, dependendo do estado da superfí-
cie da estrada. Esse índice é propiciado pelo rápido processamento 
do sinal eletrônico e pelos curtos intervalos de resposta da válvula 
solenoide e às vezes da eletrobomba.
Sem ABS
A pressão do freio 
atinge nível máximo, 
bloqueiam-se rodas.
Ve
lo
ci
da
de
 d
a 
ro
da
Pr
es
sã
o 
do
 fr
ei
o
 Tempo
Com ABS
A pressão de frenagem é 
mantida não atingindo 
nível máximo.
1 2
A
ElETrÔNICA EMBArCADA 31
Figura 21.
Quando o veículo é freado com capacidade total, o ABS permite 
manter a completa estabilidade direcional e dirigibilidade, evitando 
o bloqueio das rodas acima de uma velocidade mínima de 3 km/h, 
em qualquer tipo de piso. A operação do sistema não é afetada pela 
forma de dirigir, pelo estado dos pneus ou pela carga do veículo.
Tipos de freios ABS
Os tipos de sistemas de freios ABS são classificados de acordo 
com o número de canais, ou seja, com o número de válvulas que são 
controladas individualmente e pelo número de sensores de rotação.
Quatro canais e quatro sensores
Existe um sensor de rotação e uma válvula para cada roda. Com 
essa configuração, a unidade de comando monitora cada roda indi-
vidualmente, para assegurar a máxima potência de frenagem.
Ve
lo
ci
da
de
 d
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Pr
es
sã
o 
do
 fr
ei
o
 Tempo
Com ABS
A pressão do freio 
é reduzida.
3
B
C
4
Com ABS
A pressão do freio 
é aumentada.
FrEIoS ABS 32
Três canais e três sensores
Utilizado em caminhonetes, possui um sensor de rotação e uma 
válvula para cada roda dianteira, e apenas uma válvula e um sensor 
de rotação para as duas rodas traseiras. O sensor de rotação para as 
rodas traseiras está localizado no eixo traseiro.
Um canal e um sensor
Esse sistema é utilizado em algumas caminhonetes, por exemplo, as 
primeiras “Ranger”, que tinham o equipamento disponível apenas para 
as rodas traseiras. Possui apenas uma válvula que controla ambas as 
rodas traseiras e um sensor de rotação situado no eixo traseiro.
Manutenção
Na manutenção dos freios ABS, alguns cuidados devem ser ob-
servados:
•	 Reparos com solda elétrica no veículo: devem-se desligar o 
alternador e a unidade de comando ABS.
•	 Verificar se todos os cabos ligados à massa, aos conectores dos 
sensores e à unidade de comando ABS estão firmemente co-
nectados.
•	 Retirar a unidade de comando elétrica, quando o veículo for 
colocado em estado de secagem (acima de 80˚C).
•	 Desconectar os cabos da bateria antes de recarregá-la ou antes 
de qualquer reparo no sistema antibloqueio ABS.
•	 Não conectar qualquer fonte de tensão, seja bateria ou carre-
gador, com valor de tensão superior a 16 V como auxiliar da 
partida.
ElEtrônica Embarcada 33
•	 Não retirar ou colocar os conectores da unidade de comando 
ABS com o comutador de ignição ligado.
•	 Não desligar a bateria com o motor em funcionamento.
•	 Não alterar o diâmetro do pneu.
•	 Não dirigir o veículo com o aparelho de teste conectado.
•	 Substituir o fluido de freio a cada um ano.
 
2. Airbag
Componentes 
Tipos de airbags 
Testes de impacto (crash tests)
Os airbags são bolsas infláveis, utilizadas para proteção dos pas-
sageiros no momento de uma colisão. É um sistema de proteção pas-
siva, pois atua imediatamente após um acidente, procurando reduzir 
os danos causados aos ocupantes.
A primeira patente relacionada ao sistema de airbag foi registra-
da durante a Segunda Guerra Mundial e refere-se a um dispositivo 
inflável de proteção contra danos causados por colisões durante a 
aterrissagem de aviões. Entretanto, a primeira aplicação comercial 
foi no setor automotivo.
Vários países no mundo possuem legislações que obrigam a uti-
lização de airbags em 100% dos veículos comercializados. Nesses 
países, estatísticas mostram que esse sistema de proteção reduz em 
cerca de 30% o risco de morte no momento de uma colisão frontal.
Componentes
Baseando-se nesses dados, as engenharias de produtos das mon-
tadoras de veículos têm aplicado recursos no desenvolvimento de 
novas tecnologias e na aplicação do airbag. Basicamente, esse sistema 
é formado por quatro componentes:
ElEtrônica Embarcada 35
•	 Bolsa inflável
Feita de náilon, é instalada dentro do volante e do painel de ins-
trumentos para os airbags frontais e na porta ou laterais dos bancos, 
ou mesmo nas colunas ou no forro do teto, para os airbags laterais.
•	 Sistema de insuflação
É baseado na reação de azida sódica (NaN3) e nitrato de potássio 
(KNO3), cujo resultado é a liberação intensa de gás nitrogênio, que 
infla quase que instantaneamente a bolsa. A velocidade de propaga-
ção do gás dentro da bolsa é de, aproximadamente, 320 km/h.
•	 Sensores
São acelerômetros, que detectam a desaceleração do veículo, ou 
seja, o decrescimento na velocidade dentro de um intervalo deter-
minado de tempo.
 
•	 Unidade de controle do airbag
É o módulo eletrônico que processa os sinais dos acelerômetro e 
comanda o acionamento das bolsas infláveis. Essa unidade de con-
trole denomina-se Sensing and Diagnostic Module (SDM). Na Figu-
ra 1, é possível ver o diagrama de conexões elétricas de uma SDM.
 
AIrBAg36
Figura 1.
O sistema de airbags não atua isoladamente no momento de uma 
colisão. O cinto de segurança é fundamental para que o sistema, 
como um todo, funcione de maneira eficiente. Para se ter uma ideia 
da força de atuação exigida dos cintos de segurança, no impacto 
contra uma barreira rígida, a 50 km/h, os cintos devem absorver uma 
energia comparável à energia de uma pessoa em queda livre do quar-
to andar de um edifício.
Para reduzir o movimento do passageiro durante a desaceleração 
causada por uma colisão, os cintos de segurança trabalham com os 
chamados sistemas pré-tensionadores, instalados no sistema de re-
tração dos cintos, puxando-os no momento de uma batida. Dessa 
maneira, os ocupantes ficam praticamente imobilizados, enquanto 
as bolsas são infladas, reduzindo ainda mais a possibilidade de danos. 
Os pré-tensionadores são disparados por cargas pirotécnicas, coman-
dadas pela SDM. Para esclarecer a capacidade de resposta de um 
Acelerômetros Comunicação 
de dados
Comunicação 
discreta
M
ic
ro
co
nt
ro
la
do
r
D
riv
er
 +
 D
ia
gn
ós
tic
o
SDM
Airbag lateral – Bolsa esquerda
Airbag lateral – Bolsa direita
Airbag Dianteiro – Bolsa esquerda
Airbag Dianteiro – Bolsa direita
Airbag lateral – Sensor esquerdo
Airbag lateral – Sensor direito
Lâmpada indicadora de funcionamento
Saída indicadora de colisão
Linha de comunicação de diagnóstico
ElEtrônica Embarcada 37
pré-tensionador, atualmente existem sistemas que retraem 18 cm de 
cinto em apenas 5 ms.
Tipos de airbags
Airbag frontal
A função dos airbags frontais (ou dianteiros) é proteger o moto-
rista e o passageiro dianteiro de danos na cabeça e no peito, na ocor-
rência de uma colisão contra uma barreira rígida emvelocidade de 
até 100 km/h (aproximadamente), ou em uma colisão frontal entre 
dois veículos em velocidade até 60 km/h (também aproximados). Os 
airbags dianteiros são acionados nas colisões ocorridas em velocida-
de acima da faixa de 20 km/h a 25 km/h (considerando a força equi-
valente a uma colisão contra uma barreira rígida). A Figura 2 exibe 
os dois airbags dianteiros inflados.
Figura 2.
Ri
ca
rd
o 
Pa
on
es
sa
/G
lo
ba
lte
c
AIrBAg38
Considerando um impacto a 50 km/h, o tempo que as bolsas 
demoram para encher completamente é 40 ms. A Figura 3 revela o 
conteúdo de um volante equipado com airbag.
Figura 3.
Em alguns veículos, o sistema de airbag frontal atua em conjunto 
com o chamado airbag de joelho (knee airbag), que protege os joe-
lhos e as pernas, reduzindo ainda mais os danos causados aos ocu-
pantes. A Figura 4 mostra o conceito de instalação do airbag de joe-
lho, no painel de instrumentos.
Figura 4 – Conceito de instalação do airbag de joelho..
Sensor 
de colisão
In�ador
Airbag
Conceito de instalação do airbag de joelho.
Painel de
instrumentosAirbag
Perna
do ocupante
Ri
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 N
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 S
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ElEtrônica Embarcada 39
Airbag lateral
Os impactos laterais correspondem a 20% dos acidentes ocorri-
dos. Portanto, proteger os ocupantes contra essas ocorrências é a 
segunda prioridade dos engenheiros de produtos responsáveis por 
airbags.
Existem alguns tipos de airbag lateral (side airbag) fundamental-
mente responsáveis pela proteção da cabeça e da lateral do corpo dos 
ocupantes. Os tipos de airbag lateral normalmente encontrados são 
tubulares, de janelas ou de cortina, montados nas portas e laterais 
dos bancos.
Em virtude do pequeno espaço existente entre os ocupantes e as 
laterais do veículo, os airbags laterais devem ser acionados mais ra-
pidamente, se comparados aos airbags frontais, sendo o tempo de 
5 ms (em vez dos 40 ms indicados anteriormente para os frontais). 
A Figura 5 mostra um tipo de airbag lateral já inflado no comparti-
mento dos passageiros.
Figura 5.
Ri
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c
AirbAg40
Testes de impacto (crash tests)
O funcionamento dos sistemas de airbag é regulamentado por 
legislações nacionais e internacionais. Para o desenvolvimento, vali-
dação e certificação dos componentes do sistema, as montadoras de 
veículo realizam os chamados testes de impacto ou colisão (crash 
tests). Esses testes identificam o comportamento da carroçaria du-
rante uma colisão, o desempenho das bolsas infláveis e os danos 
causados aos ocupantes.
Durante os testes, são utilizados bonecos – equivalentes em tama-
nho e peso aos ocupantes reais do veículo –, equipados com dezenas 
de sensores para que os impactos da colisão sejam medidos e poste-
riormente processados. Esses bonecos são chamados de dummies.
A Figura 6 mostra um dummy utilizado em teste de impacto au-
tomotivo.
Figura 6.
3d
re
nd
er
in
gs
/iS
to
ck
/T
hi
nk
st
oc
k
ElEtrônica Embarcada 41
As Figuras 7 e 8 exibem um veículo antes e depois de um teste de 
impacto frontal. Na Figura 8 é possível perceber o airbag do moto-
rista, já inflado, após a colisão.
Figura 7.
Figura 8.
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ca
rd
o 
Pa
on
es
sa
/G
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Ri
ca
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es
sa
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AIrBAg42
Os sistemas de airbag e pré-tensionadores dos cintos de seguran-
ça operam de forma dinâmica, utilizando reações químicas como 
fonte de energia: 
•	 azida sódica;
•	 nitrato de potássio; 
•	 elementos pirotécnicos.
Vale a pena lembrar que, se os ocupantes não utilizarem cinto de 
segurança, de nada adianta o veículo possuir airbags. 
3. Sistema de conforto 
e conveniência
Sistema de alarme 
Sistema de trava elétrica 
Relação entre os sistemas de alarme e travas elétricas 
Sistema de subida elétrica dos vidros 
Outros sistemas automotivos
O sistema de conforto e conveniência é formado, basicamente, 
pelo trio elétrico: alarme, travas elétricas e levantador elétrico dos 
vidros. E tem como objetivo principal aumentar o conforto do mo-
torista e dos passageiros.
A procura por esse opcional é intensa. Em geral, deseja-se o alar-
me por uma questão de segurança do veículo e dos objetos deixados 
dentro dele. Já as travas elétricas são procuradas para facilitar a aber-
tura e o fechamento das portas; e os levantadores elétricos dos vidros, 
por questão de conforto e comodidade.
No Brasil, há uma grande procura por modelos equipados com o 
trio elétrico.
Em outros países, por exemplo, os da Europa, o comportamen-
to dos consumidores é diferente. O alarme praticamente não é so-
licitado na compra de um veículo, isso em razão dos baixos índices 
de furto no continente. Apesar de sempre solicitarem as travas elé-
tricas, pela questão do conforto, os europeus costumam comprar 
seus veículos com vidros elétricos somente nas portas dianteiras. 
Nas portas traseiras, normalmente, o sistema mecânico/manual é 
o mais utilizado.
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 44
No setor automotivo, especificamente na engenharia de produtos 
das montadoras de veículos, cada sistema integrante do conjunto trio 
elétrico tem uma sigla que o identifica: 
•	 ATWS = anti theft warning system – sistema de alarme anti-
furto;
•	 CDL = central door locking – central de travas;
•	 PWL = power window lifter – levantadores elétricos dos vidros.
Sistema de alarme
O sistema de alarme tem como função proteger o veículo e seu 
interior contra furtos. Nesse sentido, vários sensores são utilizados 
para monitorar as regiões por onde uma pessoa pode acessar o veí-
culo. A seguir são apresentadas as partes monitoradas nas quais são 
instalados os sensores:
•	 Porta do motorista 
Utiliza-se normalmente um interruptor, instalado na região da 
dobradiça da porta, conhecida como coluna A – lado esquerdo.
•	 Porta do passageiro dianteiro
Um interruptor, instalado na região das dobradiças, coluna A – 
lado direito.
•	 Porta dos passageiros traseiros
Interruptores instalados na região das dobradiças das portas, co-
luna B – lado direito e coluna B – lado esquerdo.
ElEtrônica Embarcada 45
•	 Tampa do porta-malas:
Interruptor instalado na própria tampa do porta-malas.
•	 Capô (compartimento do motor)
Um interruptor colocado geralmente sobre a torre do amortece-
dor ou próximo ao painel que separa o compartimento do motor do 
compartimento dos passageiros.
•	 Vidro traseiro ou vigia
Utiliza-se o sistema desembaçador do vidro como sensor de que-
bra do vidro.
•	 Vidros laterais e dianteiro (para-brisa)
Usa-se um sensor ultrassônico instalado no teto do veículo, na 
região da luz de leitura dianteira. Esse sensor monitora se algo ou 
alguém invadiu o veículo, após uma eventual quebra dos vidros la-
terais ou dianteiro, por exemplo.
Os sinais dos interruptores e dos sensores são lidos por um mó-
dulo eletrônico, que processa tais informações e determina se o alar-
me sonoro do veículo deve ou não ser disparado.
A Figura 1 mostra um exemplo de sistema de alarme com todos 
os seus componentes. Perceba que todos estão conectados à peça 10. 
Essa peça é o modulo eletrônico de controle, cérebro do sistema. 
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 46
Figura 1.
O Quadro 1 relaciona cada componente apresentado na Figura 1.
Quadro 1 – Componentes do sistema de alarme
Número Componente
1 Interruptor da coluna A – porta do motorista
2 Interruptor da coluna A – porta do passageiro dianteiro
3 Interruptor da coluna B – porta do passageiro traseiro do lado direito
4 Interruptor da coluna B – porta do passageiro traseiro do lado esquerdo
5 Interruptor do capô – compartimento do motor
6 Interruptor do porta-malas – tampa traseira
7 Buzina ou sirene de aviso sonoro
8 Sensor de quebra do vidro traseiro
9 Sensor ultrassônico (USM – ultra sound module)
10 Módulo eletrônico de controle do alarme 
11 Controle remoto da chave (RF-sender ou RF-transmitter)
Farol
Farol
Lanterna
Lanterna
2 3
1 4
5
107
9 8
6
11
Iv
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 S
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de
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ElEtrônica Embarcada 47
A Figura 2 mostra dois exemplos de módulos de alarme automo-
tivos. Um deles está equipado com alguns fusíveis de proteção sobre 
a sua própria estrutura. O outro, em contrapartida, deve ser protegi-
do por fusíveis localizados na caixa de fusíveis do veículo.
Figura 2.
Relembrando, um módulo eletrônico funciona como um compu-
tador, que lê e processa entrada e comanda saída em função de um 
programa internamente gravado. O programa que controla um sis-
tema de alarme está preparado para lidar com todas as possibilidades 
desse sistema. É um programa dedicado a essa aplicação.
A Figura 3 mostra um kit básico de alarme, contendo um módu-
lo eletrônico, uma sirene, dois controles remotos e uma quantidade 
de chicote elétrico para viabilizar a instalação do kit no veículo.
 
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 48
Figura 3.
A Figura 4 mostra um exemplo de sensor ultrassônico. Nesse 
caso, as luzes de leitura foram incorporadas ao sensor, formando um 
conjunto que pode ser montado na parte frontal do teto. As duas 
regiões em preto são as cápsulas de transmissão e recepção de ondas 
ultrassônicas.
Figura 4.
ElEtrônica Embarcada 49
Sistema de trava elétrica
Esse sistema é um módulo eletromecânico formado por pequenos 
motores elétricos e algumas engrenagens. É instalado nas portas do 
veículo e responsável pelo destravamento, travamento e, eventual-
mente, pelo travamento mecânico (deadlock) das portas. Os termos 
utilizados para descrever esse sistema serão abordados a seguir. 
•	 Destravar – unlock
Significa liberar mecanicamente as portas, para que elas possam 
ser efetivamente abertas com o uso da maçaneta interna ou externa.
•	 Travar – lock 
Significa travar as portas, impedindo a abertura pela maçaneta 
externa. As maçanetas internas podem ser utilizadas em condições 
específicas, variáveis conforme o veículo.
•	 Travamento mecânico – deadlock ou deadbolt
Representa uma proteção adicional ao veículo e ao seu interior. 
Com o deadlock acionado, as portas não podem ser abertas pelas 
maçanetas externas ou internas. Esse sistema está relacionado à se-
gurança do veículo, e não ao conforto propriamente dito. Além dis-
so, não é encontrado em todos os sistemas de trava elétricas dispo-
níveis no mercado.
A Figura 5 mostra um exemplo de fechadura elétrica, com seu 
pequeno motor elétrico e algumas engrenagens.
 
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 50
Figura 5.
As Figuras 6 e 7 mostram os diagramas eletromecânicos de alguns 
tipos de fechaduras. A diferença entre os dois diagramas é que a peça 
utilizada na porta do motorista tem um microswitch adicional, rela-
cionado ao cilindro de chave existente nessa porta. Ambos os exem-
plos consideram dois motores elétricos, um para travar e destravar as 
fechaduras e outro para realizar a função deadlock. Vale reforçar que 
os microswitches mostrados nestas figuras estão mecanicamente co-
nectados aos motores elétricos L/U e DL (lock /unlock e deadlock).
Figura 6.
Motor elétrico
Engrenagens
L/U
L U
SW
Lock
SW
Lock
SW
Deadlock
SW
Key
Cylinder
L UDL
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c
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Pa
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ElEtrônica Embarcada 51
Figura 7.
O responsável pelo controle das fechaduras elétricas é o módulo de 
travas, representado pelo componente 14 da Figura 8, que apresenta 
os principais componentes e ligações do sistema de travas elétricas.
Figura 8.
L/U
L U
SW
Lock
SW
Lock
SW
Deadlock
DL
6
Farol
Farol
Lanterna
Lanterna
2 3
1 4
14
10
15
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13
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7
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SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 52
O Quadro 2 relaciona cada um dos componentes apresentados 
na Figura 8.
Quadro 2 – Componentes do sistema de travas
Número Componente
1 Interruptor de coluna – porta do motorista
2 Interruptor de coluna – porta do passageiro dianteiro
3 Interruptor de coluna – porta do passageiro traseiro, lado direito
4 Interruptor de coluna – porta do passageiro traseiro, lado esquerdo
5 Fechadura da porta do motorista (latch)
6 Fechadura da porta do passageiro dianteiro (latch)
7 Fechadura da porta do passageiro traseiro do lado direito (latch)
8 Fechadura da porta do passageiro traseiro do lado esquerdo (latch)
9 Atuador da portinhola de combustível
10 Atuador da tampa traseira
11 Atuador de destranca do porta-malas
12 Interruptor trava e destrava portas (confort switch)
13 Interruptor de destranca do porta-malas (lid/trunk release switch)
14 Módulo eletrônico de controle das travas
15 Controle remoto das chaves (RF-sender ou RF-transmitter)
Perceba que, além das fechaduras das portas, há outros três atua-
dores no sistema: 
•	 Atuador da portinhola de combustível
Controla o acesso ao bocal de abastecimento de combustível.
ElEtrônica Embarcada 53
•	 Atuador da tampa traseira
Controla o acesso ao porta-malas.
•	 Atuador de destranca do porta-malas 
Efetua o destrancamento da tampa traseira mediante um coman-
do interno do motorista, pelo interruptor de destranca do porta-
-malas ou por um comando via controle remoto da chave.
A Figura 9 mostra os componentes de um sistema de destrava do 
porta-malas. 
Figura 9.
A seguir, a Figura 10 mostra um kit básico de travas elétricas, 
contendo um módulo eletrônico, quatro atuadores, dois controles 
remotos, alguns liames, placas metálicas e uma quantidade de chi-
cotes elétricos.
 
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 54
Figura 10.
Na Figura 11, são apresentados alguns exemplos de controles re-
motos (ou RF-sender), destacando as pequenas placas de circuito 
impresso (PCB).
Figura 11.
ElEtrônica Embarcada 55
A funcionalidade descrita pode ser facilmente encontrada em boa 
parte dos sistemas de travas elétricas comercializados atualmente. 
Entretanto, alguns sistemas procuram ir um pouco adiante no que-
sito segurança do ocupante. É o caso do sistema que conta com um 
sensor de colisão (crash sensor), que detecta o momento de uma 
batida e o informa ao módulo eletrônico de controle que, imediata-
mente, comanda o destravamento das portas, facilitando a saída ou 
a remoção de eventuais feridos.
Em outros casos, alguns sistemas procuram aumentar ainda mais 
a comodidade ao dirigir. Como exemplo, destacam-se os sistemas 
que travam as portas automaticamente, depois de um tempo ou em 
função de uma determinada velocidade do veículo.
Relação entre os sistemas de alarme 
e travas elétricas
Dificilmente essas funções encontram-se separadas, controladas 
por módulos independentes. Normalmente, um único módulo de 
controle recebe todos os sinais necessários e aciona as saídas rela-
tivas a cada sistema. A Figura 12 mostra a relação de entradas e 
saídas dos sistemas de alarme e travas e os componentes utilizados 
em cada ligação.
 
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 56
Figura 12.
Sistema de subida elétrica dos vidros
Sistema eletromecânico composto por motores elétricos e algu-
mas alavancas e/ou cabos de aço, instalado nas portas do veículo. É 
o responsável pela abertura ou pelo fechamento dos vidros. São as 
chamadas máquinas de vidro elétrico. As funções desempenhadas 
por alguns sistemas atualmente comercializados e os termos utiliza-
dos para descrevê-las estão listados a seguir:
•	 Fechamento automático – confort closing 
Função que fecha todas as janelas no momento em que o veículo 
é travado. Ele requer as travas elétricas para operar.
•	 Subida e descida expressa – express up and express down
Possibilitam a subida e a descida das janelas com apenas um toque 
no interruptor de comando.
Interruptor porta motorista
Interruptor porta traseira lado direito
Interruptor porta traseira lado esquerdo
Interruptor porta traseira lado direito
Interruptor do capô
Interruptor do porta-malas
Sensor de quebra de vidro traseiro
Interruptor destranca porta-malas
Interruptor trava/destrava portas
Buzina do alarme
Lâmpadas de setaAtuadores das portas (fechaduras elétricas)
Atuador trava da tampa traseira (porta-malas)
Atuador destranca porta-malas
Atuador trava da portinhola de combustível
Interruptor
Lâmpada
Bobina elétrica
Motor elétrico
LIN bus ou CAN bus
RF (wireless)Módulo de controle 
trava e alarme
Sensor ultrassônico 
(por LIN bus, CAN bus, por exemplo)
Controle remoto da Chave – RF Sender 
(Radiofrequência – Wireless)
Entradas Saídas
Legenda
ElEtrônica Embarcada 57
•	 Proteção antiesmagamento – pitch protection
Reverte o sentido do deslocamento das janelas quando elas forem 
fechadas e algo obstruir seu caminho, como uma mão, por exemplo. 
Evita acidentes que poderiam ser fatais em alguns casos.
•	 Alívio interno de pressão – internal pressure relief 
Toda vez que uma das portas é aberta, uma das janelas também 
se abre automaticamente, em alguns centímetros, voltando a se fe-
char imediatamente após o fechamento da porta. O intuito dessa 
função é eliminar a sensação de pressão no ouvido ao fechar as por-
tas com todas as janelas fechadas.
O sistema levantador dos vidros funciona, basicamente, com as 
máquinas de vidro elétrico, os interruptores do comando do sistema 
e um módulo eletrônico de controle. A Figura 13 ilustra um exemplo 
do sistema levantador elétrico do vidro com todos os seus compo-
nentes. Perceba que todos são conectados à peça 13 – módulo elétri-
co de controle. 
Figura 13.
13
2 3
1 4
6 7
5 8
10 11
9 12
Iv
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SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 58
O Quadro 3 relaciona cada um dos componentes apresentados 
na Figura 13.
Quadro 3 – Componentes do sistema de subida elétrica dos vidros
Número Componente
1 Interruptor de coluna – porta do motorista
2 Interruptor de coluna – porta do passageiro dianteiro
3 Interruptor de coluna – porta do passageiro traseiro lado direito
4 Interruptor da coluna – porta do passageiro traseiro lado esquerdo
5 Máquina levantadora do vidro – porta do motorista
6 Máquina levantadora do vidro – passageiro dianteiro
7 Máquina levantadora do vidro – passageiro traseiro do lado direito
8 Máquina levantadora do vidro – passageiro traseiro do lado esquerdo
9 Interruptores levantadores do vidro – porta do motorista
10 Interruptor levantador do vidro – passageiro dianteiro
11 Interruptor levantador do vidro – passageiro traseiro do lado direito
12 Interruptor levantador do vidro – passageiro traseiro lado esquerdo
13 Módulo eletrônico do controle dos vidros
Existem dois tipos de máquinas levantadoras de vidros, sendo 
ambas baseadas no “conceito tesoura”. A Figura 14 apresenta o con-
ceito tesoura.
ElEtrônica Embarcada 59
Figura 14.
Já nas Figuras 15 e 16 é apresentado o conceito cabo de aço.
Figura 15.
Figura 16.
Ri
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o 
Pa
on
es
sa
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ca
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o 
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es
sa
/G
lo
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SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 60
Sobre os interruptores levantadores dos vidros, também se pode 
separá-los em dois grupos, com conceitos mecânicos diferentes: os 
push-push e os push-pull.
Empurra-empurra – Push-push
Para subir ou descer os vidros, o motorista ou passageiro precisa 
apertar os interruptores. Esse tipo de interruptor deve ser montado 
em superfície bem inclinada. Se montado em superfícies pouco in-
clinadas ou paralelas ao solo, ele pode causar acidentes, especialmen-
te em crianças e animais, pois estes costumam se apoiar no interrup-
tor de subida da janela e podem prender parte do corpo entre a 
janela e o quadro da porta. Em superfície bem inclinada, essa possi-
bilidade é extremamente minimizada. A Figura 17 mostra algumas 
peças desse conceito.
Figura 17.
Empurra-puxa – Push-pull
Para subir a janela, o interruptor deve ser puxado. Para descer a 
janela, o interruptor precisa ser pressionado.
Além de mais seguro, esse sistema é mais intuitivo à operação e 
mais atraente do ponto de vista do design. É, atualmente, uma ten-
dência mundial. A Figura 18 mostra algumas peças desse conceito.
ElEtrônica Embarcada 61
Figura 18.
Apesar de se explorar cada um dos sistemas de forma indepen-
dente, geralmente, em especial no Brasil, eles são montados em con-
junto, no mesmo veículo. A Figura 19 ilustra um exemplo de como 
os componentes principais desses três sistemas ficariam distribuídos 
pelo veículo, cada qual ligado ao seu módulo eletrônico de controle.
Figura 19.
Farol
Farol
Lanterna
Lanterna
Iv
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 S
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ba
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SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 62
Outros sistemas automotivos
Os sistemas até aqui apresentados são os comumente encontrados 
atualmente. Entretanto, muito ainda deve ser analisado quando se 
pensa em eletrônica embarcada automotiva. A seguir, serão aborda-
dos, resumidamente, alguns dos demais sistemas de eletrônica em-
barcada utilizados atualmente pelas montadoras de veículos ao redor 
do mundo.
Sistema de áudio para o banco traseiro – Rear Seat 
Audio (RSA)
Normalmente localizado na parte traseira do console central, a 
unidade de sistema de áudio para ocupantes traseiros possui entrada 
para fones de ouvidos e controle de sintonia de emissoras e volume 
independentes.
Enquanto o motorista e o passageiro dianteiro escutam músicas 
ou notícias pelos alto-falantes do veículo, os passageiros traseiros 
podem se divertir ouvindo, com o uso de fones, outras emissoras.
Figura 20.
ElETrÔNICA EMBArCADA 63
Sistema de dados para rádio – Radio Data System (RDS)
Trata-se de um sistema de transmissão e recepção de dados para 
equipamentos domésticos e automotivos. As informações transmi-
tidas pelo RDS abrangem uma ampla gama, que vai desde propagan-
da comercial à utilidade pública, como o alerta de trânsito.
Além das informações que os usuários de alguns receptores de 
FM podem acessar, espontaneamente e sem custo, em alguns casos 
o sinal de RDS pode alterar a configuração do rádio. Para tanto, o 
receptor deve possuir a capacidade de receber e processar os dados 
enviados por RDS.
O RDS é fundamental na transmissão de informação e programas 
nas faixas de FM, de 87 MHz a 108.0 MHz. Seu objetivo é aumentar 
a funcionalidade do receptor de rádio, tornando-o mais amigável, 
por meio da transmissão de identificadores de programação e pro-
gramas de serviço.
Figura 21.
Divisor de 
frequência 
(1187.5Hz)
Decodificador 
BI-Fásico
Receptor 
AM-FM RDS
Demodulador 
estéreo e 
de ênfase
Processadores 
de áudio e 
amplificador
Direito
Esquerdo
Sinal 
MPX-FM
Decodificador 
Diferencial
FPB
2.4KHz
FPF
57KHz
Sincronismo
Oscilador
57KHz
Recuperação da portadora
Informação RDS 
recuperada
Processador 
do rádio
Acionador 
do display 
do rádio
Display
Mixer
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 64
Sistema de rastreamento − Tracking system (TRACK) 
Sistemas como este têm sido fortemente solicitados pelas empre-
sas seguradoras. Seu objetivo principal é monitorar, em tempo real, 
a localização do veículo.
Várias são as formas de rastrear um veículo. A mais utilizada é 
por meio de receptores GPS. A comunicação do sistema com a cen-
tral de monitoramento pode ser feita via:
•	 Telefone celular
Comunicação do veículo com a rede de telefonia celular da região, 
por meio de um transmissor celular do módulo de rastreamento.
•	 Radiofrequência
Comunicação do veículo com uma rede de antenas instaladas pela 
cidade. Alguns sistemas de rastreamento agregam funções adicio-
nais, como piscar as setas e tocar a buzina a distância, para que o 
proprietário encontre com facilidade o veículo em um estacionamen-
to, por exemplo, ou como bloquear a partida ou cortar a injeção de 
combustível, caso o veículo seja furtado e a central avisada.
Figura 22.
ElETrÔNICA EMBArCADA 65
Sistema de navegação – Navigation system (NAV)
Ainda pouco utilizados no Brasil, esses sistemas têm sido ampla-
mente comercializados na América do Norte e na Europa. A função 
básica de um sistema de navegação é, de fato, indicar o melhor ca-
minho ao motorista, mediante aseleção de um endereço. Por meio 
de frases curtas e um display, utilizando mapas ou simplesmente 
setas, o caminho é, passo a passo, informado ao motorista.
Alguns sistemas agregam outras funções, como, por exemplo, 
uma lista de pontos de interesse (points of interest – POI), em que o 
motorista seleciona uma categoria específica (hotéis, por exemplo) 
ou diretamente o nome de uma loja conhecida.
Figura 23.
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 66
Assistente de estacionamento – Parking Assistant 
System (PAS)
Por meio de sensores instalados nos para-choques, um módulo 
eletrônico de controle e uma sirene instalada no compartimento dos 
passageiros, o PAS auxilia o motorista na realização de manobras de 
estacionamento.
Em geral, os sensores trabalham com a transmissão e a recepção 
ultrassônica. Os sinais de sensores são enviados ao módulo eletrôni-
co, que os processa e decide pelo acionamento ou não da sirene, as-
sim como a modulação da frequência com que a sirene deve operar 
para passar a correta impressão de aproximação ou distanciamento 
do obstáculo ao motorista.
Figura 24.
ElEtrônica Embarcada 67
Entrada passiva e ignição por interruptor – Passive 
Entry Passive Start (PEPS)
Um veículo equipado com esse sistema possui antenas instala-
das nas portas, na parte traseira, na parte dianteira e no seu inte-
rior. A função delas é monitorar o contorno do veículo e identifi-
car o momento em que o controle remoto de abertura das portas 
se aproximar. Quanto o controle remoto é detectado nas proximi-
dades do veículo, automaticamente a porta mais próxima dele ou 
a tampa do porta-malas é destravada. Essa é a porção “entrada 
passiva” do sistema PEPS.
A parcela “ignição por interruptor” permite que o veículo seja 
ligado com o simples apertar de interruptor, localizado no painel de 
instrumentos, após a colocação de um cartão de identificação em 
algum leitor de transponder − também localizado no painel.
Figura 25.
Regulagem automática de altura dos faróis – 
Automatic Headlamp Leveling (AHL)
Um sensor instalado na parte traseira do veículo identifica alte-
ração na inclinação da carroçaria, por exemplo, em função da colo-
cação de bagagem no porta-malas.
Com o valor da inclinação provocada, o sistema pode atuar no 
posicionamento das lâmpadas dos faróis, ajustando-as, para que o 
feixe de luz permaneça sempre na posição ideal de operação.
SISTEMA DE CoNForTo E CoNvENIêNCIA 68
Iluminação – Adaptive Forward Lighting (AFL)
Esse sistema identifica a situação do condutor no veículo, como 
o acionamento de setas e o movimento sobre o pedal do acelerador, 
por exemplo, e ajusta, em função dessas informações, a altura e a 
abertura dos feixes dos faróis, garantindo ao motorista a melhor con-
dição de iluminação.
Exemplos
•	 Se o veículo estiver em uma autoestrada, em alta veloci-
dade, o feixe é ajustado para iluminar vários metros à 
frente do veículo.
•	 Se o veículo estiver em uma rua ou avenida, em média 
velocidade, o feixe é ajustado com o melhor ajuste entre 
alcance e abertura.
•	 Se o veículo estiver parado em cruzamento e a seta para 
a direita for acionada, boa parte do feixe de luz é direcio-
nada para a direita, facilitando a visualização de parte da 
rua na qual se deseja entrar. A Figura 26 mostra a dife-
rença entre um sistema convencional e um sistema equi-
pado com a função AFL.
Figura 26.
Ri
ca
rd
o 
Pa
on
es
sa
/G
lo
ba
lte
c
ElEtrônica Embarcada 69
Controle de cruzeiro adaptativo – Adaptive Cruise 
Control (ACC)
É a automatização da função controle de cruzeiro (ou piloto au-
tomático). Na função piloto automático, o condutor pode ajustar a 
velocidade com que o veículo deve viajar, sem que o acelerador pre-
cise ser continuamente pressionado. Para desligar a função, o moto-
rista precisa, por exemplo, pressionar o pedal do freio.
Caso a função ACC esteja disponível em um veículo “A”, o piloto 
automático pode ser imediatamente desligado e os freios ABS acio-
nados, caso o sensor do sistema, instalado na frente do veículo, de-
tecte uma frenagem e a consequente aproximação do automóvel logo 
à frente do veículo “A”. Esse é um sistema de segurança que minimi-
za as chances de uma colisão, especialmente em autoestradas.
Sistema de monitoramento da pressão dos pneus – 
Tire Pressure Monitoring System (TPMS)
Sensores instalados dentro dos conjuntos roda-pneu monitoram 
continuamente a pressão dos pneus. Caso alguma anormalidade seja 
detectada, os sensores informam ao módulo de controle, por meio 
de um link de comunicação de radiofrequência (RF), que avisa o 
motorista. Essa função já é requisito legal nos Estados Unidos e, em 
alguns anos, será requisito legal também na Europa.
 
4. Multiplexagem
Funcionamento 
Arquitetura da rede 
Rede CAN (Controller Area Network) 
Protocolo VAN (Vehicle Area Network) 
Arquitetura completa com rede multiplexada 
Central de processamento das informações na rede 
Diagnóstico de falhas no sistema multiplexado
Multiplexagem é um método inteligente de comunicação, que 
potencializa as trocas de informações entre os sistemas eletrônicos 
dos automóveis. Ele já existia nas redes telefônicas, televisão, rádio e 
aviação.
Com o aumento da segurança, conforto e sofisticação, os veícu-
los atuais contam com acessórios ultramodernos, como faróis e lim-
padores de para-brisa que ligam sozinhos e outros tantos opcionais 
eletrônicos. Por isso é necessária a utilização de vários fios e cone-
xões elétricas que interliguem esses elementos.
Para solucionar esse problema, as montadoras passaram a desen-
volver a eletrônica embarcada de seus veículos com base em um 
sistema denominado multiplexagem. Esse sistema é capaz de fazer a 
ligação e interação entre os diversos componentes eletrônicos do ve-
ículo, reduzindo, assim, o número de cabos e conexões elétricas.
Foi por esse motivo que a engenharia automobilística buscou a 
multiplexagem a fim de reduzir o custo de produção (tomando-se 
como base um veículo luxuoso atual, ele tem mais de 40 kg de cobre 
ElEtrônica Embarcada 71
em fios e cerca de 15% de seu custo vem de sua arquitetura eletroe-
letrônica) e de otimizar o espaço do veículo para a implantação dos 
sistemas e cabos elétricos. Além disso, a multiplexagem possibilita 
aumentar a confiabilidade dos produtos e facilitar ao reparador o 
diagnóstico de falhas e reparação dos sistemas.
Com os projetos eletrônicos embarcados desenvolvidos a partir 
da multiplexagem, foram reduzidos, em média, de 2.500 m para 
1.000 metros a quantidade de fios de um veículo, em comparação ao 
seu antecessor sem rede de multiplexagem.
Funcionamento
Multiplexagem significa transmitir simultaneamente duas ou 
mais informações por uma única via, neste caso, por meio de fios. 
Como a multiplexagem é baseada nesse compartilhamento de infor-
mações, ocorre uma redução considerável na quantidade de fios, 
sensores, conectores, unidades de comando etc., permitindo, assim, 
evoluções no âmbito da eletrônica embarcada.
Fazendo uma analogia com a internet, para buscar uma informa-
ção em um determinado site, o internauta deverá possuir meios fí-
sicos (computador, linha telefônica), acesso a um provedor e também 
um código de acesso, chamado de endereço eletrônico. Em um veí-
culo, a rede multiplexada está interligada por meio de uma central 
eletrônica, que processa e difunde as informações na rede (essa cen-
tral possui diversas denominações, de acordo com a montadora) que 
são provenientes de sensores, atuadores e unidades de comando.
Todas as informações que circulam pela rede multiplexada estão 
na forma digital, ou seja, em código binário. A central eletrônica 
72 MulTIPlExAgEM
pode ser comparada com o provedor da internet. As informações que 
chegam às unidades de comando (internauta) são codificadas, po-
dendo ser comparadas ao endereço eletrônico da internet. É como 
se as unidades de comando acessassem as informações de um sensor 
(site) por meio da central eletrônica (provedor da internet) e as redes 
propagassemo código digital (endereço eletrônico).
Na Figura 1, um exemplo de rede multiplexada, tem-se um único 
cabo chamado de bus de dados, composto por dois fios. Um bus de 
dados compõe uma rede.
Figura 1.
No sistema eletroeletrônico de um veículo pode existir apenas 
uma rede ou várias redes interligadas, de acordo com a montadora, 
sendo denominadas:
•	 VENICE (Vehicle Network with Integrated Control Eletronics) 
– veículos Fiat, da família Palio, Doblò, Idea.
•	 FLORENCE – veículos Fiat, da família Stilo.
•	 Rede CAN BUS ou Sistema Gateway – veículos Volkswagen, 
como Golf, Passat, Bora, New Beetle, Polo.
•	 Na Peugeot, Citroën, Renault, GM, Ford, a rede é basicamen-
te denominada de multiplexada.
Cabos da rede
Aprox. 0 V
Aprox. 5 V
ElETrÔNICA EMBArCADA 73
No entanto, o que realmente nos interessa é entender o sistema e 
diagnosticar falhas, pois essas denominações variam muito entre as 
montadoras.
As vias de comunicação da rede multiplexada podem ser de fios 
de cobre, fibra óptica, ondas de rádio etc., por onde trafegarão sinais 
elétricos (tensão, corrente), ondas eletromagnéticas ou luz.
Para que ocorra comunicação entre todos os elementos da rede 
multiplexada, é necessário gerar uma linguagem de comunicação 
comum denominada Protocolo de Dados.
O Protocolo de Dados, ou Protocolo de Comunicação, define to-
das as regras de comunicação de dados entre os equipamentos. Essas 
regras são: o modo de transmissão (analógico ou digital), o tipo de 
código, o endereço, a ordem de transmissão, a detecção de erros, 
prioridade de informações. O protocolo é gerado a partir de uma 
combinação de bits. Cada bit pode assumir um estado lógico de cada 
vez, sendo “0” para desligado ou “1” para ligado.
Um exemplo de como é gerado um estado lógico de operação é o 
interruptor do pedal de freio, que serve para acender ou apagar a luz 
sinalizadora, isto é, pode adotar apenas dois estados operacionais 
distintos: ligado (1) ou desligado (0).
Figura 2.
74
No caso do Protocolo de Comunicação, o funcionamento é, ba-
sicamente, da mesma forma. As unidades de comando ligadas à rede 
também podem gerar dois estados operativos de um bit para a difu-
são de uma ou mais informações na rede.
A unidade de comando que lança a informação na rede conecta 
5 V em uma das vias do bus de dados na área de rede (essa tensão 
pode variar de acordo com o tipo de rede e sua configuração ope-
racional).
Figura 3.
A unidade de comando que lançou a informação na rede conec-
ta 0 V simultaneamente na outra via de comunicação do bus de dados 
na área de rede (essa tensão pode variar de acordo com o tipo de rede 
e sua configuração operacional).
Figura 4.
5 V
5 V
0 V
0 V
MulTIPlExAgEM
ElEtrônica Embarcada 75
Nessa forma de comunicação de dados, são asseguradas a trans-
missão, a recepção e a emissão das informações, mesmo na ausência 
de uma via de comunicação. O bus de dados é constituído por dois 
fios entrelaçados entre si, para evitar fontes parasitas na rede e asse-
gurar a operação do sistema no caso de pane em um dos cabos.
Da mesma forma que é possível determinar o estado operacio-
nal de um circuito da luz de freio, podem-se transmitir informações 
por meio de dois ou mais bits unidos, sendo que, com dois bits, 
obtém-se quatro diferentes variáveis; com três bits, têm-se oito va-
riáveis; e assim por diante. A cada variável, pode-se assinalar uma 
informação específica, com caráter formal para todas as unidades 
de comando.
Atualmente, os sistemas multiplexados operam em uma veloci-
dade de transmissão de dados de:
Rede CAN de alta velocidade (CAN High Speed 
Intersystems) – 500 Kbits/s
Essa rede estabelece comunicação entre sistemas de segurança do 
veículo, como sistema de gerenciamento do motor, ABS, ESP, caixa 
de velocidades automática, suspensão ativa e sistema de direção ele-
troeletrônico.
Rede CAN de baixa velocidade (CAN Low Speed) – 
125 Kbits/s
Essa rede pode estabelecer comunicação entre sistemas ligados 
ao conforto do veículo como: climatização, sistema de áudio, eleva-
dor de vidros, teto solar, bancos eletroeletrônicos e painel de instru-
mentos. Também pode ser configurada para comunicar-se entre 
sistemas ligados à carroçaria do veículo, como: sistema de airbag, 
76
alarme antifurto, sensor de chuva e luminosidade etc. Sendo, neste 
caso, o veículo dotado de rede CAN Carroceria e CAN Conforto.
Linha K – 10,4 Kbits/s
Essa rede estabelece comunicação com o aparelho de diagnóstico 
pelo conector OBD II. Permite apenas a comunicação com equipa-
mentos ligados ao programa antipoluição OBD II e com alguns sis-
temas de segurança do veículo, como sistema de gerenciamento do 
motor e caixa de velocidades automática, ESP, ABS, airbag (o critério 
depende da montadora).
Rede VAN (Vehicle Area Network) – 125 Kbits/s
Esta rede pode estabelecer comunicação entre sistemas ligados ao 
conforto do veículo como: climatização, sistema de áudio, elevador de 
vidros, teto solar, bancos eletroeletrônicos, painel de instrumentos. 
Também pode ser configurada para comunicar-se entre sistemas liga-
dos à carroçaria do veículo como: sistema de airbag, alarme antifurto, 
sensor de chuva e luminosidade. Neste caso, o veículo é dotado de rede 
VAN Carroceria e VAN Conforto. Essas redes foram desenvolvidas 
pela PSA e são aplicadas nos veículos Peugeot e Citroën mais antigos. 
Os veículos atuais da maioria das montadoras se utilizam do sistema 
CAN da Bosch.
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 77
Arquitetura da rede
Uma rede multiplexada, dependendo da sua aplicação, poderá ter 
até centenas de módulos conectados. O valor máximo para a conexão 
de módulos em um bus de dados depende da norma que se utiliza 
em dada aplicação.
Outra característica de determinadas aplicações fundamentadas em 
redes multiplexadas é que estas poderão ter duas ou mais redes traba-
lhando, cada qual em uma velocidade diferente. Os dados são transfe-
ridos de uma rede para a outra por meio de unidades de comando 
centrais, que atuam nas duas redes. Essas unidades variam de nomen-
clatura de acordo com a montadora.
Figura 5.
Rede CAN (Controller Area Network)
A rede CAN Bus foi desenvolvida pela empresa alemã Robert 
Bosch e disponibilizada em meados dos anos 1980. Sua aplicação 
inicial foi realizada em ônibus e caminhões. Atualmente, é utilizada 
na indústria, em veículos automotivos, navios e tratores, entre outros.
Controle do 
motor
Central 
de travas
Painel de 
instrumentos
ABS A/C
Vidro 
elétrico
TerminadorTerminador
Alta velocidade Baixa velocidade
78
O protocolo CAN é um protocolo de comunicação serial síncro-
no. O sincronismo entre os módulos conectados à rede é feito em 
relação ao início de cada mensagem lançada à rede (evento que ocor-
re em intervalos de tempo conhecidos e regulares). Esse protocolo é 
baseado no conceito multimestre, no qual todos os módulos podem 
se tornar mestres em determinado momento e escravos em outro, 
além de suas mensagens serem enviadas em regime multicast, carac-
terizado pelo envio de toda e qualquer mensagem para todos os mó-
dulos existentes na rede.
Outro ponto forte desse protocolo é o fato de que todos os mó-
dulos verificam o estado da rede, analisando se outro módulo está 
ou não enviando mensagens com maior prioridade. Caso isso seja 
percebido, o módulo cuja mensagem tiver menor prioridade cessará 
sua transmissão e o de maior prioridade continuará enviando sua 
mensagem a partir desse ponto, sem ter de reiniciá-la.
Figura 6.
Para utilização do protocolo CAN em aplicações de eletrônica em-
barcada, foi escolhido um par de condutores entrelaçados, denomina-
dos bus de dados. Desta forma, evitam-se emissões eletromagnéticas 
CVAABSSUS
CSI ECM
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 79
perturbadoras procedentes do próprio cabo do bus de dados ou de 
outras fontes existentes no veículo como:
•	 circuitos de potência;
•	 centelhas;
•	 telefone celular;
•	 emissões de rádio.
Figura 7.
Cada um dos fios do bus de dados tem níveis lógicos diferentes,denominados CAN – High e CAN – Low e, por isso, a soma das 
tensões é constante em qualquer momento e elas se anulam mutua-
mente, minimizando os efeitos eletromagnéticos de ambos os cabos 
do bus de dados.
 
Aprox. 5 V
Aprox. 0 V
80
Figura 8.
Figura 9.
 
UCAN-H – UCAN-L ≥ 2 V ➞ Bit 0
UCAN-H – UCAN-L = 0 V ➞ Bit 1
CAN-H
CAN-L
Tempo
Bit a 1
1,5V
2,5V
3,5V
U
U
U
S
Bit a 0
Parasita
Data
Data B
Data B
Data A
Sinal “filtrado”
tBSI007D
S = A – B
S
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 81
Interface de multiplexagem
Em uma rede multiplexada, é integrada à unidade de comando 
uma interface de multiplexagem. Essa interface está conectada ao bus 
de dados e ao processador da unidade de comando. A interface de 
multiplexagem é composta de dois elementos:
•	 controlador de protocolo;
•	 interface de linha.
Figura 10.
O controlador de protocolo, além de transmitir informações 
gerenciadas pela unidade de comando para os bus de dados, tam-
bém recebe informações provenientes do bus de dados e decodifi-
ca para a unidade de comando. O controlador de protocolo pode 
ser integrado em um processador específico. A interface de linha 
tem por função a recepção e a transmissão das mensagens sobre o 
bus de dados.
entradas
saídas
Processador
Unidade de 
comando
Controlador 
de protocolo
Interface 
de linha
Bus
de dados
Interface 
Multiplexagem
82
Figura 11.
A recepção das mensagens feita pela interface de linha utiliza um 
comparador que realiza a medida da diferença de tensão entre os bus 
de dados.
•	 Se a tensão CAN_H > tensão CAN_L → S = 0.
•	 Se a tensão CAN_H = tensão CAN_L → S = 1.
Figura 12.
Interface 
de linha
Filtro
Can-L
Bus
Tx
R0 Recepção
Transmissão
Can-H
CAN-H
CAN-L
R R
S
A
B
S = A ≥ B
–
+
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 83
Figura 13.
Além disso, a interface de linha recebe a mensagem proveniente 
do controlador de protocolo, que deve ser transmitida à rede por 
meio da CAN_H e CAN_L.
Figura 14.
U CAN-H
U CAN-L
S
0
1
0
0 t
t
t
1,5V
1,5V
2,5V
2,5V
3,5V
3,5V
Transmissão de dados Tx
(controlador de protocolo)
U
U
U
t
t
t
010011
101100
010011
+5V
+5V
84
Os componentes multiplexados funcionam como uma rede de 
computadores e estão continuamente atualizando as informações 
dos diversos sistemas ligados à rede. Portanto, mesmo após a chave 
de ignição ter sido desligada, as unidades de comando continuam 
atua lizando as informações, rastreando falhas, gravando estado au-
toadaptativo dos sistemas e adotando estratégias para a próxima 
ativação do sistema. Isso é realizado por volta de 5 minutos após a 
chave de ignição ser desligada (estratégia que pode variar de acordo 
com a montadora e o sistema).
Pode-se dizer então que, durante o funcionamento do veículo e 
nesse período após o seu desligamento, a rede está ativa. Após esse 
período, diz-se que a rede está em repouso.
A rede pode ser “despertada”, por exemplo, pela desativação do alar-
me antifurto do veículo. Neste momento, a rede entra em funciona-
mento e começa a emitir e buscar dados entre as unidades de comando.
Por isso é muito importante tomar cuidado ao desligar a bateria 
de um veículo multiplexado. É preciso esperar, pelo menos, cerca de 
15 minutos após a chave de ignição ter sido desligada e nenhum 
componente eletroeletrônico do veículo ser ativado. Isso garante que 
a rede multiplexada está em repouso. É como desligar o computador: 
um procedimento deve ser seguido para que nenhuma informação 
seja perdida.
Formato da mensagem de comunicação
As informações provenientes das unidades de comando interli-
gadas à rede CAN são compartilhadas na linha de comunicação. A 
codificação das informações é digital, a transmissão de dados é serial 
e existe uma estratégia de gerenciamento de prioridades na difusão 
das informações na rede.
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 85
O controlador de protocolo é o responsável por transformar as 
informações provenientes da unidade de comando em mensagem de 
comunicação a ser transmitida na rede CAN, e transformar, também, 
a mensagem de comunicação proveniente na rede em informação 
para a unidade de comando. Por isso, essa mensagem de comunica-
ção que transita pela rede precisa ser padronizada, para que todas as 
unidades de comando ligadas à rede saibam o conteúdo da informa-
ção. Uma mensagem de comunicação é composta por oito campos, 
sendo cada um deles formado por um ou vários bits, dependendo da 
função de cada um dos campos da mensagem; nela podem existir 
dois níveis lógicos (bit 0 – nível lógico baixo – bit dominante e bit 1 
– nível lógico alto – bit recessivo).
Figura 15.
Campo de início de mensagem
Nesse campo, encontra-se o símbolo indicativo do início de uma 
mensagem. Ele é formado por um único bit e sempre se inicia por 
bit dominante. É utilizado para sincronizar automaticamente os re-
ceptores dos módulos.
 
Identificador 
de início 
de trama
Campo de 
identificação
Campo de 
comando
Campo de 
dados
Campo de verificações 
de dados
Campo de 
regularização
Campo 
separador
Campo 
de fim 
de trama
Bit
RTR
86
Figura 16.
Campo de identificação de arbitragem
O campo de identificação indica a quem se destina a mensagem. 
Esse campo é composto por 12 bits, os quais podem ser separados 
em 11 + 1. Os 11 primeiros bits servem para indicar a quem se des-
tina a mensagem, assim como um endereço postal, e também servem 
como arbitragem, no caso de dois emissores comunicarem-se ao 
mesmo tempo. O último bit é sempre do tipo dominante (0) e per-
mite a um módulo chamar outro módulo para envio de dados neces-
sários naquele momento.
Figura 17.
Bus livre
Bit dominante em início
Start
Recessivo (1) Pedido
Dominante (0) Dados
1
0 S
1
1
1
0
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Identificador
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 87
Os módulos conectados ao barramento podem querer iniciar o 
envio das mensagens ao mesmo tempo. Isso gera um conflito na prio-
ridade de acesso ao barramento.
Para evitar conflitos, o procedimento definido para acesso ao bar-
ramento tem sempre que ser executado por todos os módulos, em 
qualquer circunstância. O que ocorre é que cada módulo permanece 
à escuta, enquanto faz sua própria transmissão. O módulo, então, 
coloca um bit no barramento e logo após o lê e o compara com o que 
enviou. Se forem iguais, está tudo bem, e o módulo continua com a 
transmissão do próximo bit. Mas, se forem diferentes, é indicativo 
de que existe algum problema.
Figura 18.
Campo de comando
O campo de comando é composto por seis bits, sendo os dois 
primeiros reservados a uma futura evolução do protocolo CAN. Já 
os quatro últimos permitem codificar o número de bytes de dados 
contidos no campo seguinte (campo de dados).
 
Início Identificador
Emissão interrompida
Estação 1
Estação 2
0 bus
 Estado 1 recessivo
 Estado 1 recessivo
 Estado 0 dominante
 Estado 0 dominante
 t
88
Figura 19.
Campo de dados
No campo de dados, os dados são transmitidos sob a forma de 
bytes. Esse campo tem de 0 a 8 bytes de dados, com o bit mais signi-
ficativo no início e o menos significativo colocado no fim.
Figura 20.
Campo de controle de validade de sistema
O campo de controle permite verificar a validade da mensagem 
e se os dados não foram alterados. Esse campo é constituído por duas 
partes:
Estado de bytes de 
código de tamanho
Número de bytes do campo de dados
Campo de dados de 0 a 8 bytes
Bit no 1
Bit 
no 4
Bit 
no 3
Bit 
no 2
Bit 
no 1
Bit 
Res 2
Bit 
Res 1
0
0
0
0
0
0
4
1
0
0
0
2
0
1
0
0
6
1
1
0
0
1
0
0
1
0
5
1
0
1
0
3
0
1
1
0
7
1
1
1
1
8
0
0
0
Bit no 2
Bit no 3
Bit no 4
Bit de peso forte
Bit de peso fraco
1o
Byte
2o
Byte
no
Byte
MulTIPlExAgEM
ElETrÔNICA EMBArCADA 89
•	 Código de verificações – possui um tamanho de 15 bits e é 
calculado pelo emissor a partir dos bits contidos na totalidade 
da mensagem. O receptor faz um cálculo idêntico, a partir dos 
dados que ele recebe. Se um ou mais bits são parasitados,