Microcontroladores_01

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Thales Silva
01 - Aula Introdutória
Thales Silva
• Mestrado em Engenharia Elétrica - UFAM;
• Especialização em Desenvolvimento de Novos Produtos - UEA;
• Graduação em Engenharia Elétrica - UEA;
• Desenvolvedor de SW - SIDIA;
Contato:
• thales.tas@gmail.com
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• Conceituar microcontroladores e sistemas embarcados;
• Estudar os recursos básicos e estruturas de microcontroladores;
• Apresentar os procedimentos para a configurações dos dispositivos de entrada 
e saída;
• Estudar as principais características das famílias de microcontroladores;
• Apresentar os procedimentos para a programação do dispositivo.
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Teórica 55h
Laboratório 11h
Total 66h
Carga Horária
�� =
�� + 2��
3 ≥ 7
�� =
�� +��
2 ≥ 5
N1 - 1ªARE (6 pontos) + (4 pontos)
 2 Questões Discursivas (1,5 cada); 
 6 Multiplas escolhas (0,5 cada);
N2 - 2ªARE (5 pontos) + (5 pontos)
N3 - 10 Questões múltiplas escolhas (1 cada)
Frequência ≥ 75%
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20 Aulas
5
6
7
8
9
10
Organização estruturada de 
computadores
TANENBAUM, Andrew S
30 projetos com arduino
MONK, Simon
Arduino 
descomplicado
OLIVEIRA, Cláudio 
Luís Vieira, Zanetti
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• Introdução à Microcontroladores;
• O Hardware do Arduino;
• Programação de Arduino;
• Funções em liguagem C;
• Portas de saída e entrada digitais (GPIO);
• Programação de LCD;
• Programação de LCD com GPIO;
• Conversores A/D;
• Conversores D/A;
• Conversores com Arduino;
• Interrupções;
• Teclado;
• Comunicações Seriais;
• Projeto com Arduino;
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Circuitos Elétricos
• Lei de Ohm;
• Associação de Resistores;
Eletrônica Digital
• Circuitos Combinacionais;
• Circuitos Sequenciais;
Eletrônica Analógica
• Diodos;
• Transistores;
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� = � ∙ �
V - Tensão (V)
R - Resistencia (Ω)
I - Corrente (A)
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Resistência em Série 
��� = �� +�� +�� +��
Resistência em Paralelo 
1
���
=
1
��
+
1
��
+
1
��
+
1
�� 15
Diodo
Elemento que permite que corrente flua em apenas um sentido
Retificador Meia Onda 16
Tipos de Diodos
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Transitores
Elemento que possibilita a amplificação de um sinal e, seguindo 
algumas condições de polarização, pode atuar como chave
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Transistor como amplificador
Transitores
Elemento que possibilita a amplificação de um sinal e, seguindo 
algumas condições de polarização, pode atuar como chave
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Transistor como chave
Tipos de Transitores
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Transistor BJT Transistor MOSFETs
Resistor utilizado para conectar um pino ao nível lógico alto ou baixo
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Pull-Up configura para normalmente em alto
Pull-Down configura para normalmente em baixo
Circuito onde a saída depende exclusivamente das combinações das entradas; 
Empregado em:
• somadores;
• subtratores;
• codificadores;
• decodificadores;
• circuitos de prioridades;
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Exemplo 1 Exemplo 2
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Circuito onde a saída depende das combinações das entradas no momento atual e no 
momento anterior; 
Empregado em:
• registradores;
• timers;
• memórias;
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Latch
Saída do Latch
Tabela Verdade NAND
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LED - Light Emitting Diode ou Diodo Emissor de Luz
Exemplo de LED
Ref: https://www.filipeflop.com/universidade/kit-maker-arduino/projeto-1-pisca-pisca/
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Antes de utilizar um componente verificar o datasheet!
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Tensão GPIO = 5V
� =
����� −����
�
Dimensionamento do resistor
� =
5− 0.7
15 ∙ 10−�
� = 286�
28
Ref: https://www.filipeflop.com/universidade/kit-maker-arduino/projeto-1-pisca-pisca/
29
30
Ref: https://www.filipeflop.com/blog/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n/
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• LDR - Light Dependent Resistor ou Resistor Dependente de Luz
32Ref: https://www.filipeflop.com/universidade/kit-maker-arduino/projeto-10-sensor-de-luz-ambiente/
Seguidor de Linha
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Computador
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Sistema composto de um processador (CPU), memórias e portas de entrada e saída
Computador - Estrutura
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Computador - Estrutura
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Microcontroladores
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Microcontroladores - Tipos
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Há diversos tipos de microcontroladores
Podem ser caracterizados por:
• Fabricante: ATMEL, Microship, Texas, NXP;
• Barramento: 8, 16, 32, 64 bits;
• Emcapsulamento: TQFP, QFN, SOIC; 
Microcontroladores - Tipos
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Sistemas Embarcados
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Origem dos Microcontroladores
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O primeiro microcontrolador foi lançado pela Intel (8048) 
e posteriormente deu origem à família 8051;
Estes chips são programados em liguagem Assembly e 
possuem um poderoso conjunto de instruções;
Origem dos Microcontroladores
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Microcontroladores são computadores em apenas um chip;
Constituidos de:
• Processador (Unidade Lógica e Aritmética - ULA);
• Memória;
• Periféricos de entrada e saída;
• Temporizadores;
• Sistema de comunicação Serial;
Estrutura dos Microcontroladores
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Tipos de Arquiteturas
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Von Neuman
Quando um sistema de processamento de 
dados (processadores e microcontroladores) 
possui uma única área de memória na qual 
ficam armazenados os
dados (variáveis) e o programa a ser 
executado (software).
Tipos de Arquiteturas
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Harvard
Os dados (variáveis) ficam armazenados 
em uma área de memória e o programa a 
ser executado (software) fica armazenado 
em outra área de memória.
Barramento
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É o conjuto de linhas utilizados para 
conectar periféricos;
No barramento são realizada as trocas de 
informações entre os periféricos;
Podem ser de 8, 16, 32, 64bit;
Registradores
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• São a base para o funcionamento de 
qualquer CPU;
• Formado por um grupo de elementos 
(flip-flop’s, por ex.) capazes de 
armazenar uma informação;
Arquitetura de Registradores
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• Quanto estrutura de registradores, os 
microcontroladore podem ser: CISC ou 
RISC;
• CISC = Complex Instruction Set Code 
(conjunto de código de instruções 
complexo).
• RISC = Reduced Instruction Set Code 
(conjunto de código de instruções 
reduzido).
Familia AVR
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A familia AVR é fabricada pela ATMEL que 
foi recentemente adquirida pela MICROCHIP, 
a mesma fabricante do PIC;
Os microcontroladores possuem as 
seguintes caracteristicas quanto ao 
desempenho:
• Arquitetura RISC;
• Instruções em apenas um ciclo (1 MIPS 
por MHz);
• Arquitetura Harvard;
• Baixo Consumo;