Microcontrolador - Apostila 1

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CONCEITO TECNICO DE MICROCONTROLADOR
	Microcontrolador é um circuito integrado programável, que contém a mesma estrutura interna básica que de um Computador Pessoal, mas em proporções reduzidas e está presente na maioria dos equipamentos digitais, exercendo o papel de controlar os processos através de um programa.
	
 CONCEITO TECNICO DE MICROCONTROLADOR
	
	Uma característica muito importante dos microcontroladores é que todos os dispositivos necessários para o seu funcionamento já estão contido no próprio microcontrolador, possibilitando um melhor aproveitamento de espaço além de facilitar os projetos. 
	
 CONCEITO TECNICO DE MICROCONTROLADOR
		Outro aspecto importantíssimo e que deve ficar bem claro de agora em diante é que os microcontoladores são máquinas seqüenciais, ou seja, executam as funções uma a uma, de forma seguida e continua, assim a metodologia para trabalhar e programar microcontroladores deve ser a seguinte:
Estudar muito bem a tarefa a ser realizada pelo Microcontrolador
Dividir a tarefa em partes ou atividades
Ordenar corretamente e cada uma das atividades
Agora sim, podemos informar ao microcontrolador o que fazer.
 MICROCONTROLADOR VERSUS MICROPROCESSADOR
“Um microcontrolador difere de um microprocessador em vários aspectos”.
	Para que um microprocessador possa ser usado, outros componentes devem ser adicionados, tais como memória, conversores AD, Timer, componentes para receber e enviar dados, etc. Mesmo sendo os microprocessadores considerados potentes máquinas matemáticas, o seu ponto fraco esta relacionado com a possibilidade de se comunicar com periféricos externos uma vez que se faz necessário utilizar circuitos especiais como chips externos para o seu funcionamento.
 
 MICROCONTROLADOR VERSUS MICROPROCESSADOR
Os microcontroladores já foram arquitetado para não necessitar de nenhum dispositivo externo para o seu funcionamento possibilitando menor custo de projeto. A figura ao lado ilustra as partes internas de um microcontrolador.
 ONDE É POSSÍVEL ENCONTRAR MICROCONTROLADORES?
	Os microcontroladores são empregados praticamente em todas as áreas com as mais diferentes aplicações e funcionalidades sendo elas.
Telefonia
Automóveis 
Aviação
Diversão
Eletrodomésticos
Calculadoras
Sistemas bancários
Maquinas
Informática
Sistemas bancários
Segurança 
Celulares
Microcontrolador
 TIPOS DE INFORMAÇÃO
Antes de iniciar o estudo de programação, é necessário considerar que um nada mais é que uma ferramenta utilizada para solucionar problemas que envolvam manipulação de informações.
As informações se classificam em dois tipos básicos:
Dados
Instruções
Tipos de Dados
 TIPOS DE DADOS
Os dados estão caracterizado em três tipos:
Dados caracteres
Dados logicos
 DADOS NUMÉRICOS
Inteiro: 
 Números pertencentes ao conjunto dos números inteiros, números positivos ou negativos, não fracionados.
Ex: 1, 0, -1, 230
 DADOS NUMÉRICOS
Real:
	 Números pertencentes ao conjunto dos números Reais, números positivos ou negativos, inclusive os fracionados.
Ex: 1, 0, 1.2, -0.32
 DADOS CARACTERES
Caractere: 
	Também chamados alfanuméricos; contém sequências de caracteres como frases, endereços e outros, representados sempre entre aspas(“”).
Ex: “Bom Dia!”, “Rua 45, quadra 07”, “35”
Lógicos ou booleanos:
	São valores verdadeiros ou falsos sendo que esse tipo só aceita como entrada um dos dois valores.
 DADOS LÓGICOS
Verdadeiro, Falso
 VARIÁVEIS E CONTANTES
Variáveis e constantes são os elementos básicos que um programa manipula. 
Variável é um espaço reservado na memória do computador para armazenar um tipo de dado determinado. Variáveis devem receber nomes para poderem ser referenciadas e modificadas quando necessário.
 VARIÁVEIS E CONTANTES
Constante é um determinado valor fixo que não se modifica ao longo do tempo, durante a execução de um programa. 
 
 Exemplo de constantes: N1+N2+N3
 
 
3
CONSTANTE
Na linguagem comum, entende-se por instruções “um conjunto de regras ou normas definidas para a realização ou emprego de algo”.
Em informática, porém, instrução é a informação que indica a um computador uma ação elementar a executar.
 			 	 INSTRUÇÕES
 EXPRESSÕES ARITMÉTICAS
Os operadores aritméticos são os utilizados para obter resultados numéricos. Além da adição, subtração, multiplicação e divisão, podem utilizar também o operador para exponenciação. 
Os símbolos para os operadores aritméticos são:
Os operadores relacionais são utilizados para comparar String de caracteres e números. Os valores a serem comparados podem ser caracteres ou variáveis.
Estes operadores sempre retornam valores lógicos (verdadeiro ou falso/ True ou False)
Para estabelecer prioridades no que diz respeito a qual operação executar primeiro, utilize os parênteses.
Os operadores relacionais são:
 EXPRESSÕES RELACIONAIS
 EXPRESSÕES LÓGICAS
Os operadores lógicos servem para combinar resultados de expressões, retornando se o resultado final é verdadeiro ou falso.
Os operadores lógicos são:
 E / AND - Uma expressão AND (E) é verdadeira se todas as condições forem verdadeiras.
 OR/OU - Uma expressão OR (OU) é verdadeira se pelo menos uma condição for verdadeira.
 NOT/ NÃO - Um expressão NOT (NÃO) inverte o valor da expressão ou condição, se verdadeira inverte para falsa e vice-versa.
 INTRODUÇÃO À LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO
A lógica de programação é necessária para pessoas que desejam trabalhar com desenvolvimento de sistemas e programas, ela permite definir a sequência lógica para o desenvolvimento.
Lógica de programação é a técnica de encadear pensamentos para atingir determinado objetivo
 INTRODUÇÃO À LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO
Sequência Lógica
Estes pensamentos, podem ser descritos como uma seqüência de instruções, que devem ser seguidas para se cumprir uma determinada tarefa. 
Sequência Lógica são passos executados até atingir um objetivo ou solução de um problema
 DIAGRAMA DE BLOCO
Definição.
 Um diagrama de blocos é a representação gráfica de um processo ou modelo de um sistema complexo. Através de figuras geométricas e ligações, descreve-se as relação entre cada subsistema e o fluxo de informação.
 DIAGRAMA DE BLOCO
O primeiro e o ultimo símbolo é o terminal representando respectivamente o inicio e o fim da aplicação. Este símbolo tem que estar sempre presente representando o início e o fim do diagrama de blocos. A seta indica a direção em que o processamento do programa deve seguir. 
O símbolo seguido do inicio representa o teclado, a entrada de dados, o seguinte representa o processamento de dados e o ultimo antes do terminal final representa o display, a saída de dados.
 DIAGRAMA DE BLOCO
 Símbolos
 DIAGRAMA DE BLOCO
Exemplo 1
 DIAGRAMA DE BLOCO
Exemplo 2
 ALGORITMO
Um algoritmo é formalmente uma sequência finita de passos que levam a execução de uma tarefa. Podemos pensar em algoritmo como uma receita, uma sequência de instruções que dão cabo de uma meta específica. Estas tarefas não podem ser redundantes nem subjetivas na sua definição, devem ser claras e precisas. 
 ALGORITMO
Outros exemplos seriam os manuais de aparelhos eletrônicos, como um videocassete, que explicam passo-a-passocomo, por exemplo, gravar um evento.
Como exemplos de algoritmos podemos citar os algoritmos das operações básicas (adição, multiplicação, divisão e subtração) de números reais decimais. 
 ALGORITMO
Até mesmo as coisas mais simples, podem ser descritas por sequências lógicas. 
Por exemplo:
“Chupar uma bala”.
Pegar a bala 
Retirar o papel
Chupar a bala
Jogar o papel no lixo
 ALGORITMO
 “Somar dois números quaisquer”.
Escreva o primeiro número no retângulo A
Escreva o segundo número no retângulo B
Some o número do retângulo A com número do retângulo B e coloque o resultado no retângulo C
 ALGORITMO
Os programas de computadores nada mais são do que algoritmos escritos numa linguagem de computador (Pascal, C, Cobol, Fortran, Visual Basic entre outras) e que são interpretados e executados por uma máquina, no caso um computador. 
Notem que dada esta interpretação rigorosa, um programa é por natureza muito específico e rígido em relação aos algoritmos da vida real.
 ALGORITMO
EXERCÍCIOS
Crie uma sequência lógica para toma banho:
Faça um algoritmo para somar dois números e multiplicar o resultado pelo primeiro número
Descreva com detalhes a sequência lógica para Trocar um pneu de um carro.
Faça um algoritmo para trocar uma lâmpada. Descreva com detalhes:
 ALGORITMO
Para escrever um algoritmo precisamos descrever a sequência de instruções, de maneira simples e objetiva. Para isso utilizaremos algumas técnicas:
• Usar somente um verbo por frase;
• Imaginar que você está desenvolvendo um algoritmo para pessoas que não trabalham com informática;
• Usar frases curtas e simples;
• Ser objetivo;
• Procurar usar palavras que não tenham sentido dúbio.
 ALGORITMO
É importante ressaltar que qualquer tarefa que siga determinado padrão pode ser descrita por um algoritmo, como por exemplo:
CALCULAR O SALDO FINANCEIRO DE UM ESTOQUE
Entretanto ao montar um algoritmo, precisamos primeiro dividir o problema apresentado em três fases fundamentais.
 ALGORITMO
Onde temos: 
ENTRADA: São os dados de entrada do algoritmo
PROCESSAMENTO: São os procedimentos utilizados para chegar ao resultado final
SAÍDA: São os dados já processados
 ALGORITMO
 ALGORITMO
 ALGORITMO
 ALGORITMO
 ALGORITMO
 ALGORITMO
Comando de Atribuição
Este comando é utilizado em algoritmos para fornecer valores as variáveis de um algoritmo.
Exemplo:
 A <- 100
Este comando atribui o valor 100 a variável “A”. 
Comando de Entrada (leia): Este comando determina que será utilizada uma entrada por parte do usuário para fornecer um valor a uma determinada variável.
Exemplo:
leia (idade)
 ALGORITMO
Comandos de Saída (Escreva)
Este comando permite mostrar algo em um dispositivo de saída.
Escreva (“O valor da área é”,)
Comandos de Saída (Escreval)
Somente coloca o cursor na linha de baixo
 ALGORITMO
Faça um algoritmo que receba dois números e exiba o resultado da sua soma.
var
Soma,x, y: inteiro
inicio
// Seção de Comandos 
escreval("Digite o primeiro número: ")
leia(x)
escreval("Digite o segundo número: ")
leia(y)
Soma<-x+y
escreva("A soma dos números é: ",Soma)
fimalgoritmo
 ALGORITMO
Faça um algoritmo que receba dois números e ao final mostre a soma, subtração, multiplicação e a divisão dos números lidos.
var
Soma,subtração,multiplicação,divisão,x, y: real 
inicio
// Seção de Comandos 
escreva("Digite o primeiro número: ")
leia(x)
escreva("Digite o segundo número: ")
leia(y)
Soma <- x+y
subtração <- x-y
multiplicação <-x*y
divisão <-x/y
escreval("A soma é: ",soma)
escreval("A subtração é: ",subtração)
escreval("A multiplicação é: ",multiplicação)
escreval("A divisão é: ",divisão)
fimalgoritmo
 ALGORITMO
Escrever um algoritmo para determinar o consumo médio de um automóvel sendo fornecida a distância total percorrida pelo automóvel e o total de combustível gasto.
var
Consumo,distancia,combustivel: real
inicio
// Seção de Comandos
escreval("Cálculo de consumo médio de combustível")
escreva("Digite a distância pecorrida: ")
leia(distancia)
escreva("Digite o combustível gasto: ")
leia(combustivel)
Consumo<- distancia/combustivel
escreval("O consumo médio de combustível do seu veículo é: ",Consumo)
 
fimalgoritmo
 ALGORITMO
Escrever um algoritmo que leia o nome de um vendedor, o seu salário fixo e o total de vendas efetuadas por ele no mês (em dinheiro). Sabendo que este vendedor ganha 15% de comissão sobre suas vendas efetuadas, informar o seu nome, o salário fixo e salário no final do mês
fimalgoritmo
 ALGORITMO
Escrever um algoritmo que leia o nome de um vendedor, o seu salário fixo e o total de vendas efetuadas por ele no mês (em dinheiro). Sabendo que este vendedor ganha 15% de comissão sobre suas vendas efetuadas, informar o seu nome, o salário fixo e salário no final do mês
fimalgoritmo
  Estrutura Condicional Simples
Se uma condição for verdadeira, executa uma sequência.
 Estrutura Condicional Composta
Se uma condição for verdadeira, executa uma sequência,
senão, executa outra sequência.
 ALGORITMO
Estrutura Decisão
Pode se apresentar das seguintes maneiras:
Estrutura Condicional Simples
É uma condicional de uma única instrução, que deverá ser
realizada caso as variáveis atendam a condição especificada.
 ALGORITMO
Sintaxe:
se <condição> então
<conjunto de instruções para condição verdadeira>
fimse
 ALGORITMO
Exemplo:
se (conta > 10) então
conta <- conta + 1
fimse
 ALGORITMO
Algoritmo "Calcula Area do Circulo"
VAR Area, Raio: Real
inicio
Escreval ("Entre com raio do círculo")
Leia (Raio)
Se Raio > 0 entao
Area <- PI*(Raio^2)
Escreva ("A área do círculo de raio ", Raio, " é ", Area)
fimse
Se Raio <= 0 entao
Escreva ("Raio não pode ser nulo ou negativo!")
fimse
fimalgoritmo
 ALGORITMO
Estrutura Condicional Composta
É um condicional com duas possibilidades, de forma que caso
a condição não seja atendida, há uma alternativa à essa
condição.
 ALGORITMO
Sintaxe:
se <condição> então
<conjunto de instruções para condição verdadeira>
senao
<conjunto de instruções para condição falsa>
fimse
 ALGORITMO
Algoritmo "Aconselha Programa"
Var Dinheiro: REAL
inicio
Escreval ("*** Serviço Informatizado de Sugestões ***")
Escreva ("Quanto dinheiro você tem sobrando?")
Leia (Dinheiro)
Se Dinheiro >= 10 entao
Escreval ("Vá ao cinema hoje à noite.")
Senao
Escreval ("Fique em casa vendo TV.")
Fimse
Escreva ("Obrigado e volte sempre.")
Fimalgoritmo
 ALGORITMO
Estruturas de Repetição 
 Repetição condicional com teste no início 
 Repetição condicional com teste no final 
 Repetição controlada por variável 
 ALGORITMO
 ALGORITMO
Repetição com teste lógico no início 
Comando Enquanto 
Sintaxe:
enquanto <condição> faça
<conjunto de instruções>
fimenquanto
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 ALGORITMO
Repetição com teste lógico no fim 
Comando Repita 
Sintaxe:
repita
<conjunto de instruções>
ate <condição>
 ALGORITMO
Estrutura de repetição com variável de controle 
Comando Para 
Sintaxe:
para <variável> de <valor inicial> até <valor final> faça
<conjunto de instruções>
fimpara