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Circuito microcontrolador MARIO DA SILVA JUNIOR RGM: 33340404 EVANDRO GONÇALVES PONTES RGM: 33596379 NICOLAS SABÓIA DO NASCIMENTO RGM: 33388059 GIOVANNA FERRI RGM: 33292329 THIAGO DA COSTA MOLINA RGM: 33291659 História do PDS O primeiro DSP a ser lançado no mercado foi o MAC 4 que surgiu no em 1979, fabricado pela Bell Labs, mediante a necessidade crescente do mercado de processadores especializados em processamento digital de sinais. Porém os DSP´s ficaram populares quando a Texas Instruments (TI) lançou em 1983 o TMS32010, graças a inovadora ferramenta RTDX (Real Time Data Exchange) para processamento em tempo real dos sinais. Foi baseado na arquitetura Harvard, então tinha dados de instruções separados dos dados de memória. Também já tinha um conjunto especial de funções, com instruções como carregar e acumular ou multiplicar e acumular. O que é PDS? Os PDSs são microprocessadores com características próprias que podem ser programados e operam em tempo real, com velocidades muito superiores aos microprocessadores para aplicações genéricas. A capacidade de processar grandes quantidades de números em pouco tempo é um dos principais benefícios que os Processadores Digitais de Sinais oferecem ao mundo da eletrônica. DSP acima de tudo é um dispositivo programável, que detêm seu próprio código de instruções. Cada empresa que cria o seu processador cria também o seu ambiente de desenvolvimento (IDE) próprio para aquele tipo de chip, tornando dessa forma a manipulação do microprocessador muito mais fácil e rápida O que é um circuito microcontrolador? • Microcontroladores. Consiste em um circuito integrado (CI ou chip) que contém um microprocessador embutido juntamente com periféricos dentro de um único encapsulamento. Estes periféricos são memórias EEPROM, Flash, SRAM, temporizadores, comparadores, conversores e muito mais. • A memória de dados é dividida em duas seções: Low-RAM e High-RAM. A seção Low-RAM, ilustrada na Figura abaixo, corresponde ao espaço de endereçamento de 0x00 à 0x7F, isto é, os primeiros 128 bytes. Essa região é composta por quatro bancos de registradores, espaço de propósito geral e de bytes endereçáveis bit a bit. • MICROCONTROLADOR PIC: costuma ser usado na automação e controle de periféricos e produtos, como brinquedos, motores automotivos e controles remotos. Além do mais, é fundamental saber que os microcontroladores são graváveis, basta que se acompanhe de uma memória, como no caso do PIC. Desenvolvimento e funcionamento • O circuito completo consta de um microcontrolador Atmega 328P ,um amplificador com filtro de entrada de um transistor, para amplificar sinais senoidais provenientes de um gerador de funções, que são injetados na porta A5 do microcontrolador. • Foi adaptado um gravador de sinal de áudio para que se possa ouvir os sinais aplicados no pequeno amplificador de entrada .A etapa que nos interessa para este projeto é o processamento de sinais que ocorre por meio de Atmega 328P e um programa para processamento dos sinais senoidais que chamamos de FFT,no código do programa há uma biblioteca que gera todo o cálculo matemático para que ocorra a transformada de Fourrier do sinal adquirido. • Também é possível visualizar todo o processo por meio de um display de Oled no qual veremos todo o espectro de frequências na faixa de 0 a 4,5Khz,como o display é de 128 X 164 pixels,as bandas se frequências foram divididas de 2 em dois chegando assim a 128 pixels na horizontal e 128 na vertical Transformada rapida de fourier A Transformada de Fourier é um conceito matemático mais amplo usado para transformar sinais entre os domínios do tempo (ou espacial) e da frequência. A Transformada Rápida de Fourier é um algoritmo específico e otimizado para calcular o DFT, que é a versão amostrada do FT, de maneira mais rápida. As transformadas são usadas para analisar uma função em um outro domínio. A transformada de Fourier, por exemplo, transforma um sinal no domínio do tempo para o domínio de frequência. Enquanto que a transformada inversa de Fourier realiza o procedimento inverso. Domínio da frequência para o domínio do tempo.. Lista de materiais microcontolador Atmega 328P 1 cristal de 16Mhz 1 capacitores cerâmicos de 22pf 2 resistor de 10Kohms 1 resistor de 220ohms 1 resistor de 1Kohms 1 resistor de 100Kohms 1 Todos os resistores são de 1/8W de dissipação nulo Lista de materiais capacitor eletrolítico de 220microFarad x 35v 1 capacitor eletrolitico de 470microFarad x 25V 1 capacitores eletroliticos de 10microFarads x 16V 3 capacitor eletrolitico de 47microFarad x 50V 1 trimpot de 100Kohms 1 regulador de tensão positiva de 5V, LM7805 1 chave mini tipo H-H 1 transistor npn 2N2222 1 Lista de materiais módulo gravador ISD1820 1 push botton 1 Display Oled TFT 1,8" de 128 x 160 pixels (SPI)colorido. 1 Fios diversos para ligações entre a placa o display e o módulo gravador de áudio. nulo capacitor cerâmico multicamada de 100nF 1 conector jack DC 9Volts 1 fonte de alimentação de 9V x 1A 1 placa universal de 10cm x 5cm 1 Lista de materiais soquete de CI Dip 28 pinos (estampado) 1 resistores de 470ohms 2 leds vermelhos 2 O circuito de entrada é um pré amplificador , porém o programa está para o espectro de 0 a 4,5Khz nulo Circuito esquemático do projeto Programação do projeto Analizador de espectro FFT #include <fix_fft.h> char im[128], data[128] ; int i = 0, val; #include <TFT.h> #include <SPI.h> #define cs 10 //pino D10 #define dc 8 //pino D8 #define rst 9 //pino D9 int x0 = 0; int x1 = 0; int y1 = 0; TFT TFTscreen = TFT(cs, dc, rst); int alt; //altura do diplay int larg; // largura do display void setup() Continuação { TFTscreen.begin(); TFTscreen.background(0, 0, 0); alt = TFTscreen.height(); larg = TFTscreen.width(); } void loop() { Desenvolvimento e funcionamento • O funcionamento do circuito com o microncontrolador é semelhante à um analisador de espectro, tal procedimento nos ajudar a entendermos de forma mais técnica e também didática o funcionamento de um dispositivo PDS. Vídeo do projeto Circuito microcontrolador História do PDS O que é PDS? Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Lista de materiais Lista de materiais Número do slide 10 Circuito esquemático do projeto Programação do projeto Continuação Número do slide 14 Vídeo do projeto