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ROTEIRO EXPERIMENTAL
ROTINAS DE CONTAGEM E MODULAÇÃO EM LARGURA 
DE PULSO (PWM)
CONTEXTUALIZANDO
Antes de iniciar o experimento, vamos relembrar um pouco sobre contagem e modulação 
em largura de pulso (PWM) implementados com microcontrolador.
 ■ Módulo de displays de sete segmentos multiplexado
O módulo de display de sete segmentos é formado por 4 displays multiplexados, ou 
seja, todos os segmentos de “a” à “dp” de todos os displays são interligados, formando 
um barramento só. Para que seja escolhido o display que irá apresentar a informação de-
sejada, deverá ser acionado o respectivo sinal do cátodo nele. Para informações de mais 
de um dígito, deverá ser acionado um cátodo por vez. O esquema eletrônico do módulo é 
apresentado na Figura 1 e a localização na placa na Figura 2.
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Figura 1 - Diagrama eletrônico do circuito com displays de LEDs
Fonte: Item ([2022a], p. 4).
Figura 2 - Identificação do módulo de display de LEDs de 7 segmentos – montagem na placa de circuito impresso da maleta
Fonte: Item ([2022a], p. 5).
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 ■ Módulo de chaves independentes
Este módulo é composto por 8 chaves tácteis sem retenção e podem fornecer sinais de 
borda de subida e descida. Os níveis de tensão fornecidos nas saídas são: Nível lógico “0” 
(zero) = 0 V e Nível lógico “1” = 5 V. A Figura 3 apresenta a localização do módulo na placa 
e os bornes de saídas dos sinais.
Figura 3 - Módulo de chaves independentes
Fonte: Item ([2022a], p. 2).
De acordo com o Quadro 1 temos a identificação de cada entrada do módulo de chaves 
de pulso.
CHAVE BORDA DE DESCIDA CHAVE BORDA DE SUBIDA
BT_1 SIM BT_5 SIM
BT_2 SIM BT_6 SIM
BT_3 SIM BT_7 SIM
BT_4 SIM BT_8 SIM
Quadro 1 - Identificação das chaves (botões) do módulo
Fonte: Item ([2022a], p. 3).
 ■ Módulo ventilador 
O Kit possui um ventilador que pode ser utilizado para duas funções, uma delas é res-
friar o resistor do módulo aquecedor, dessa forma, pode-se trabalhar com programas que 
representam variação de temperatura em um ambiente. O ventilador também pode ser 
ligado ao PIC18F4550 por meio da chave SW1(3). Se esta chave estiver na posição ON, o 
pino que aciona o ventilador estará ligado ao pino RC1 do microcontrolador, dando a pos-
sibilidade da utilização do módulo CCP2 na função PWM para acionar o ventilador e, assim, 
variar a rotação em função da tensão aplicada. O esquema elétrico de ligação do ventilador 
é apresentado na Figura 4.
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Figura 4 - Esquema de ligação do ventilador
Fonte: Item ([2022a], p. 19).
A localização do ventilador no kit é apresentada na Figura 5.
Figura 5 - Localização do ventilador no kit
Fonte: Item ([2022a], p. 20).
EXPERIMENTO
Neste experimento, você aprenderá como ocorrem os processos de contagem e de 
manipulação de razão cíclica (PWM) de sinais de controle aplicados a atuadores. Para isso, 
a atividade está dividida em duas etapas: a primeira referente ao contador incremental e 
decremental e a segunda parte se refere à modulação em largura de pulso (PWM).
Preparado(a)? Então, mãos à obra!
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MATERIAIS E MÉTODOS
Para realizar o experimento, utilizaremos a maleta de microcontroladores e os acessó-
rios contidos nela, associados aos procedimentos definidos para cada módulo deste kit, 
descritos no início deste roteiro.
Assim, para a etapa 1, você utilizará os seguintes módulos da maleta:
 ■ Módulo de chaves independentes.
 ■ Módulo de displays de sete segmentos multiplexado.
Para a etapa 2, você utilizará os seguintes módulos da maleta:
 ■ Módulo de chaves independentes.
 ■ Módulo ventilador. 
APROFUNDANDO
Para realizar a contagem de pulsos (ou bits) em entidades de I/0 (entrada/saída) ou em 
bits internos de um dispositivo microcontrolado, é necessário o uso de técnicas e rotinas 
específicas que permitem o incremento ou decremento de registradores dedicados a essa 
função.
A interação que iremos realizar neste experimento leva em consideração, para fins di-
dáticos, a contagem de eventos em forma de pulsos dados em uma entrada digital do 
microcontrolador por meio da leitura, que são produzidos ao pressionar as teclas.
O conhecimento de técnicas de contagem em microcontroladores tem como objetivo 
formar as competências presentes em situações práticas, em que se faz necessário to-
talizar grandezas ou mesmo estabelecer controle sobre sentenças de entrada, conforme 
os exemplos: 
 ■ Contar os pulsos de um sensor indutivo, montado em conjunto com a roda fônica de 
um motor à combustão, realimenta o sistema de injeção eletrônica de combustível 
do veículo.
 ■ Contar os pulsos oriundos de um encoder que está ligado mecanicamente ao eixo 
de um motor elétrico, que são utilizados para referenciar o controlador sobre o po-
sicionamento e a velocidade do eixo da máquina em operação.
 ■ Contar sinas de um sensor de proximidade instalado em uma esteira onde objetos 
são transportados.
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Quando utilizamos pulsos em sistemas realimentados de controle, é comum realizar a 
soma ou a subtração de uma quantidade variável de pulsos com uma referência desejada, 
assim, ao iniciar um giro completo, um eixo pode produzir 1024 pulsos proporcionais a 360°, 
desta forma, o posicionamento de uma peça em uma mesa de corte que corresponde à “n” 
pulsos de distância em qualquer coordenada x, y ou z no espaço, depende da comparação 
entre o valor atual da cabeça de corte com a posição da peça, assim, rotinas de contagem 
são altamente utilizadas em sistemas de controle automático.
O controle, por sua vez, utiliza diversas técnicas para manter a variável de processo 
(temperatura, posição, nível, vazão etc.) sobre um determinado valor desejado, assim, ma-
nipula uma ou mais variáveis para obter o controle sobre a variável de processo. Uma das 
técnicas consiste em se manipular o tempo em que um atuador permanece ligado dentro de 
uma sequência de pulsos, com o objetivo de controlar sua intensidade, como, por exemplo, 
manipular a potência na saída de uma fonte de alimentação ou a velocidade do eixo de uma 
máquina ou a temperatura de um forno. Esta técnica é conhecida como PWM e consiste na 
manipulação da razão cíclica de um sinal de controle aplicado a um atuador.
Considere a Figura 6, em que um sinal de modulação em largura de pulso é implemen-
tado para controlar a potência de saída de um dado conversor. Observe que o período total 
do sinal é igual à T e que esse tempo se repete de T até 10T no exemplo.
Figura 6 - Sinal PWM - variação do tempo ativo
Fonte: o autor.
Veja que T apresenta valor fixo e que a razão ativa do sinal dentro do tempo T é variável, 
ou seja, em T o tempo em que o sinal permanece em 1 é de, aproximadamente, 50% do 
tempo total para o ciclo, já em 3T, por exemplo, o período em nível 1 é de 100%, enquanto 
que em 8T é quase 0%.
O tempo em que o atuador permanece em nível 1 corresponde ao tempo em que este 
está ligado; em nível 0, desligado. Modulando-se a quantidade de tempo que mantemos 
ligado ou desligado um atuador e atualizando este valor milhares de vezes por segundo 
permite o controle suave de dispositivos atuadores, como conversores eletrônicos, chaves 
de partida eletrônicas, resistências de aquecimento, sistemas de ar condicionado, motores 
em robótica etc.
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Devemos lembrar que:
 ■ Para interações da ordem de milhares de vezes por segundo, é necessário a frequên-
cia da ordem dos kHz, por exemplo, 50 kHz.
 ■ Na técnica PWM, a frequência é fixa e manipulamos apenas a razão cíclica, logo, essa 
é variável de interesse, o tempo em que o sinal permanece em nível 1.
O experimento que será realizado ao longo deste roteiro contempla o uso de um con-
trolador PWM em malha aberta para incremento ou decremento do ciclo ativo (%) por meio 
de pulsos de entrada, conforme segue nas definições do experimento.
AGORA É COM VOCÊ
Este experimento contempla instruções de hardware e de software. As informações de 
acesso ao software são comuns aos dois experimentos, pois estão na mesma pasta com-
partilhada. Acesse, a seguir, os programas que serão utilizados neste roteiro.Etapa 1 - Contagem com incremento e decremento
Para realizar a contagem com incremento e decremento, observe as instruções a seguir:
1. Identifique os módulos da maleta de microcontroladores, conforme disposto no item 
“Materiais e métodos”. 
https://drive.google.com/drive/folders/1MjBnoJpQZ-jKh2260G-8ujG3rjc_bHLE?usp=sharing
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Note que este programa utiliza duas entradas ativas em nível alto, são elas RA0 (decre-
menta) e RA1 (incrementa).
2. Grave o programa no microcontrolador. 
Na pasta PROG_LISTA_TESTE_P04_HEX, há um arquivo com nome CONTADOR_7SEG_
BOTOES.HEX. Grave para testar o experimento de contador incremental e decremental.
3. Pressione os botões citados neste experimento e confira o incremento e o decre-
mento mostrado nos displays.
O Quadro 2 apresenta as ligações a serem efetuadas no kit, logo, utilize os jumpers fê-
mea-fêmea que acompanham o kit para as ligações indicadas.
LIGAÇÃO ENTRADA
Segmento a – dos displays de 7 segmentos RD1 pino 20
Segmento b - dos displays de 7 segmentos RD2 pino 21
Segmento c - dos displays de 7 segmentos RD3 pino 22
Segmento d - dos displays de 7 segmentos RD4 pino 27
Segmento e - dos displays de 7 segmentos RD5 pino 28
Segmento f - dos displays de 7 segmentos RD6 pino 29
Segmento g - dos displays de 7 segmentos RD7 pino 30
Ponto decimal Não utilizado
TRANSISTOR DO CATODO UNIDADE (T4) RE1 pino 9
TRANSISTOR DO CATODO DEZENA (T3) RE0 pino 8
BT5 – DAS CHAVES INDEPENDENTES RA0 – PINO 2 (decrementa contagem)
BT6 – DAS CHAVES INDEPENDENTES RA1 – PINO 3 (incrementa contagem)
Quadro 2 - Ligações do contador de 7 segmentos
Fonte: o autor.
Antes de iniciar os testes, desligue (posição OFF) o jumper JP2 dos LEDs verdes 
(PORTD), para não haver interferência, já que compartilham os mesmos pinos. 
Fique ligado!
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Este programa foi desenvolvido para que, ao pressionar o BT6, ocorra o incremento da 
contagem, e quando pressionarmos o BT5 tenhamos o decremento, pois atuamos direta-
mente em RA0 (decrementa) e RA1 (incrementa).
Etapa 2 - Modulação em largura de pulso (PWM)
Para realizar a modulação em largura de pulso, observe as instruções a seguir:
1. Identifique os módulos da maleta de microcontroladores, conforme disposto no item 
“Materiais e métodos”. 
Este programa utiliza quatro entradas ativas em nível alto, são elas RA0, RA1, RA2 e RA3, 
em que cada uma que receber nível alto enviará ao ventilador um sinal PWM de 1,25 kHz 
com duty cycle diferente para cada tecla.
2. Para ligar o ventilador, coloque a chave SW1(3) em ON, dessa forma, não necessita 
de nenhum jumper externo.
3. As chaves independentes BT5, BT6, BT7 e BT8 são ativas em 1, logo, ligue-as por 
meio de jumpers externos. Observe o Quadro 3 que apresenta os pinos a serem 
utilizados.
BT5 RA0 PINO 2 JUMPER EXTERNO DUTY CICLE 25%
BT6 RA1 PINO 3 JUMPER EXTERNO DUTY CICLE 50%
BT7 RA2 PINO 4 JUMPER EXTERNO DUTY CICLE 75%
BT8 RA3 PINO 5 JUMPER EXTERNO DUTY CICLE 100%
VENTILADOR RC1 PINO 16 CHAVE SW1(3) ON
Quadro 3 - Ligação dos pinos do microcontrolador para o experimento PWM
Fonte: Item ([2022b], on-line).
4. Grave o programa no microcontrolador. 
Na pasta PROG_LISTA_TESTE_P04_HEX, há um arquivo com nome BOTOES_PWM_MO-
TOR.HEX. Grave para testar o PWM.
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RESULTADOS
Etapa 1 - Resultados do experimento de contagem
A montagem do circuito do experimento de contagem pode ser observada na Figura 7 
com o microcontrolador PIC18F4550.
Figura 7 - Montagem do experimento de contagem
Fonte: o autor.
A gravação feita para o experimento de contagem com o aplicativo PICkit2 produz o 
seguinte resultado:
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Figura 8 - Gravando o programa com PICkit1
Fonte: o autor.
Figura 9 - O programa contador sendo executado no kit
Fonte: o autor.
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Etapa 2 - Resultados do experimento de PWM
As ligações do referido experimento, de acordo com as instruções dadas no Quadro 3, 
ficam conforme mostrado na Figura 7:
Figura 10 - Experimento montado (PWM)
 Fonte: o autor.
IMPORTANTE: Observe a ponta de prova do osciloscópio acoplada ao terminal de saída 
RC1 e seu GND ligado no Vss (Voltage Source Source) do microcontrolador, que é sua re-
ferência (MICROCHIP, [2022], on-line).
Realize esta ligação para que o sinal possa ser observado de forma correta.
As figuras a seguir mostram o sinal no pino RC1 (pino 16 do microcontrolador), sinal este 
que vai para o ventilador, verificado com o osciloscópio quando cada tecla é pressionada 
(entradas RA0 à RA3 do microcontrolador). 
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Figura 11 - Duty Cycle de 25% (RA0)
Fonte: o autor.
Figura 12 - Duty Cycle de 50% (RA1)
Fonte: o autor.
Figura 13 - Duty Cycle de 75% (RA2)
Fonte: o autor.
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Figura 14 - Duty Cycle de 100% (RA3) - sempre ligado
Fonte: o autor.
BIBLIOGRAFIA
ITEM. Instituto de Tecnologia Emerson Martins. Assistência Técnica Autorizada. Site, 
[2022b]. Disponível em: http://www.item.ind.br/site/. Acesso em: 8 fev. 2022. 
ITEM. Instituto de Tecnologia Emerson Martins. Kit Didático P04 - Manual didático para 
utilização da plataforma P04 – REV 1.0. [2022a]. Disponível em: https://drive.google.com/
file/d/1BqtzAZ7Hoqq-Na37f9AY-FibkKr0nTAl/view?usp=sharing. Acesso em: 9 fev. 2022.
MICROCHIP. PIC18F2455/2550/4455/4550 - Data Sheet. [2022]. Disponível em: https://
ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39632e.pdf. Acesso em: 9 fev. 2022.
http://www.item.ind.br/site/
https://drive.google.com/file/d/1BqtzAZ7Hoqq-Na37f9AY-FibkKr0nTAl/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1BqtzAZ7Hoqq-Na37f9AY-FibkKr0nTAl/view?usp=sharing
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39632e.pdf
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39632e.pdf
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