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MÓDULO 1 - Fundamentos de Eletrônica. Este módulo tem o objetivo de apresentar alguns conceitos básicos de eletrônica que podem ser utilizados durante o curso de Microcontroladores. 1.1. Lei de Ohm. Quando dois corpos com diferentes tensões se comunicam através de um fio condutor, produz-se uma corrente de elétrons para o corpo mais positivo que os atrai. A lei de Ohm quantifica o valor da intensidade elétrica (A) que se cria ao se conectar dois corpos com diferença de potencial (V), através de um fio condutor que apresenta uma determinada resistência à passagem dos elétrons. A oposição que o condutor oferece a passagem da corrente de elétrica chama-se resistência, e é medida em ohms (Ω). Portanto a formula da lei de Ohm é dada por: )( )()( ohmsR voltsVamperesI 1.2. Pilhas e Fonte. As fontes de alimentação bem como as pilhas e baterias podem fornecer a alimentação necessária ao funcionamento dos circuitos, devendo ser observado a maneira correta de liga-los à este, uma vez que todos possuem pólos positivo e negativo e fornecem tensões em corrente contínua. Quanto a opção de utilizar pilhas vale ainda lembrar que cada pilha comum nos fornece 1,5Vcc, sendo que para a alimentação dos microcontroladores são necessários 5Vcc, para tanto, são associadas 4 pilhas em série e um diodo 1N4002, que vão fornecer ~5,5Vcc. 1.3. Resistores. Resistores são componentes passivos fabricados com materiais isolantes que oferecem resistência determinada à passagem da corrente elétrica, e para identificarmos seu valor de resistência estes possuem um código de cores que deve ser utilizado conforme ilustração abaixo: 1ª Faixa 2ª Faixa 3ª Faixa 4ª Faixa 1ª Faixa 2ª Faixa 3ª Faixa 4ª Faixa preto = 0 marrom = 1 vermelho = 2 laranja = 3 amarelo = 4 verde = 5 azul = 6 roxo =7 cinza = 8 branco = 9 preto = 0 marrom = 1 vermelho = 2 laranja = 3 amarelo = 4 verde = 5 azul = 6 roxo =7 cinza = 8 branco = 9 x 1 x 10 x 100 x 1.000 x 10.000 x 100.000 x 1.000.000 Tolerância: prata : 10% ouro : 5% 1.4. Associação em Série e em Paralelo. Para a obtenção de valores diferentes de resistências dos nominais que possuímos podem ser realizados basicamente dois tipos de associações entre os componentes, que resultam nos esquemas mostrados a seguir. Associação em SÉRIE R = R + R + R T 1 2 3 R R R 1 2 3 Associação em PARALELO 1 = 1 + 1 + 1 R 3 R 2 R 1 R R R R T 1 2 3 1.5. Sistemas de Numeração. Nos programas desenvolvidos para os microcontroladores é comum utilizar os sistemas de numeração Decimal, Binário e Hexadecimal. - O sistema Decimal é o sistema mais comum utilizado na matemática e trata-se de um sistema posicional de numeração que utiliza a base dez. No sistema decimal os números são representados na forma: ai x 10n + ... + ai x 10² + ai x 101 + ai x 100 como exemplo o número 1123 é representado por 1x103+1x102+2x101+3x100. - O sistema Binário é um sistema posicional com base 2 no qual se utiliza somente os dígitos 1(um) ou 0(zero), trata-se do sistema mais utilizado na eletrônica digital e nos microcontroladores. Neste sistema os números são representados na forma: Di x 2n + ....+ Di x 2³ + Di x 2² + Di x 21 + Di x 20 como exemplo o número 9 é representado por 1x23+0x22+0x21+1x20. - O sistema Hexadecimal é também um sistema posicional, porém com base 16 no qual são utilizados dezesseis símbolos entre letras e números (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F), para representar o valor desejado. Este sistema é bastante utilizado em microcontroladores e programação pois com dois símbolos é possível expressar valores de um byte ou 8 bits, sendo que cada um dos simbolos utilizados representa 4 bits. Como exemplo tem-se: O valor decimal 255 – em binário 11111111 – e em hexadecimal FF O valor decimal 15 – em binário 00001111 – e em hexadecimal 0F O valor decimal 10 – em binário 00001010 – e em hexadecimal 0A 1.6. Portas Lógicas. Neste item serão apresentadas as simbologias e as tabelas verdades de quatro tipos básicos e principais de portas lógicas. X = A . B XAB A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 X = A + B XAB A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 X = A XA A X 0 1 1 0 X = A + B A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 XAB Nota: é importante observar que para as famílias TTL, o sinal 0(zero) corresponde a tensões entre 0 e 0,8V, e o sinal 1(um) corresponde a tensões de 2,5 a 5V.
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