Portfólio 1

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ENGENHARIA ELÉTRICA
ALEXANDRE ROCHA – RA 241782010
Portifólio de Desafios
Desafios 03, 04 e 05.
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Curitiba
Ano 2021
ALEXANDRE ROCHA
Portifólio de Desafios
Desafios 03, 04 e 05.
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Elétrica do Centro Universitário ENIAC para a disciplina Sistemas Digitais.
Prof. Thiago Alexandre Alves de Assumpção
Curitiba
Ano 2021
Desafio 3
Segundo o teorema de De Morgan, sendo os circuitos lógicos duais, para cada operação existe o seu complemento. Assim, o mesmo resultado pode ser obtido para uma expressão complementar invertendo-se todas as funções lógicas. Dessa forma, o complemento do produto é igual à soma dos complementos, e também o complemento das somas deve ser igual ao complemento dos produtos.
Suponha que, durante uma aula, ao simplificar uma equação, você encontrou a seguinte expressão:
Explique: de que forma é possível o circuito acima caso você não disponha de portas lógicas OU?
Resposta:
Tratando-se do complemento de um conjunto de operações, o teorema de Morgan permite que as funções sejam substituídas por suas complementares o que elimina a porta lógica “OU”.
Desafio 4
Com os circuitos sequenciais e a possibilidade de armazenar dados, mesmo que temporariamente, algumas soluções para problemas mais complexos puderam ser implementadas.
Imagine que você precisa automatizar um portão de horizontal que tem um sensor de fim de curso no ponto em que está totalmente fechado e outro no ponto em que está totalmente aberto. Esse portão deverá utilizar um sensor de presença de veículos para que seja aberto. Ao atingir o fim de curso do lado aberto, um temporizador aguarda um determinado intervalo de tempo para que seja ordenado a fechar, sinalizando 1 se o tempo for atingido. O portão possui, também, dois atuadores: um para acionar o motor e outro para mudar a direção deste (0 para abrir e 1 para fechar).
Sendo assim, responda:
a) De que forma esse problema poderia ser representado em uma máquina de estados que permita desenvolver um circuito para o portão?
Argumentação:
São 4 bits na entrada para o codificador.
- Fim de curso do portão fechado, abreviado por PF;
- Fim de curso de portão aberto, que será aberto -> chamado de PA;
- Sensor de presença SP,
- Término de tempo do temporizador.
O portão possui quatro estados:
- Fechado aguardando o sensor SP;
- Aberto aguardando o temporizador e fechando;
- Controle de avanço dos estados;
- Contador de 2 bits será utilizado.
b) Qual seria a tabela verdade de um decodificador que utiliza um contador para informá-lo do avanço dos passos?
O decodificador aciona o motor “m” e a direção do motor “D” atendendo a tabela verdade acima.
Desafio 5
O entendimento do funcionamento de dispositivos eletrônicos passa pela experiência prática do uso desses elementos em bancada ou em simulação. No caso dos conversores analógico-digitais (A/D), essa premissa também é verdadeira. Existem diversas formas de você realizar práticas reais e/ou simuladas de eletrônica.
Com base nisso, projete, esboçando graficamente no papel ou em alguma ferramenta de CAD de que você disponha, um conversor analógico-digital (A/D) capaz de representar um sinal analógico com excursão entre 0 e 5 volts em um dado digital de 8 bits.
Características do módulo A/D
Diagrama em bloco do A/D
PCFG3:PCFG0
PCFG3:PCFG0
CHS2:CHS0
Modelo da entrada analógica
Diagrama em blocos do tratamento do sinal analógico
Definições
Conversão do sinal analógico em digital
Exemplos de cálculo para conversão A/D
Registradores de 8 bits do módulo A/D
Registrador ADCON0 (Endereço 1FH – Banco 0)
Registrador ADCON1 (Endereço 9FH – Banco 1)
Registrador ADCON1 (Endereço 9FH – Banco 1)
Exemplo:
1. Escrever o firmware para mostrar o valor de conversor A/D do canal 0 através dos LEDS conectados no PORTD. Utilizar Fosc/2 e dividir o valor lido por 4 para condicionar o resultado em 8 bits:
2. Escrever, simular e testar o firmware para ler o resultado da conversão do módulo AD, canal 0. Inicialmente piscar todos os LED do PORTD 5 vezes com atraso de 0,5 segundo. Na sequência, movimentar o motor de passo de acordo com o resultado da conversão (RC0,RC3,RC4 e RC5):
3. Escrever o firmware para digitalizar o valor analógico do sensor de temperatura LM35 (10mV/°C) e apresentar a temperatura equivalente no LCD 16x2:
Exemplo:
Conclusão
Concluímos que através dos estudos elaborados, na docência de Sistemas Digitais, estão diretamente voltados para as áreas de nosso cotidiano e que tudo está aplicado em nosso dia a dia.
Máquinas de café, máquinas de refrigerantes e até mesmo nas maquinas de diversões para ganharmos um bicho de pelúcia, como também, proporcionar inovadoras formas de melhorar a vida das pessoas.
Nestas Unidades de Aprendizagens estudamos as principais matérias que desenvolvem nosso raciocínio para os Sistemas Digitais, sendo assim podemos afirmar que nossos conhecimentos foram ampliados podendo ter amplos conhecimentos, definições e técnicas.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, nós aprendemos que poderemos desenvolver as técnicas adquiridas neste curso:
· Definir portas lógicas.
· Diferenciar teoremas de axiomas.
· Resolver operações de simplificação de expressões booleanas.
· Conceituar flip-flops e registradores.
· Analisar circuitos síncronos e assíncronos.
· Utilizar máquinas de estados finitos.
· Caracterizar conversores digital-analógicos.
· Analisar conversores analógico-digitais.
· Reconhecer os princípios do processamento digital de sinais.
Referências Bibliográficas
PERTENCE JÚNIOR, A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 8. ed. Porto Alegre:
Bookman, 2015.
TOCCI, R. J. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 11. ed. São Paulo: Pearson Prentice
Hall, 2011.
TOKHEIM, R. Fundamentos de eletrônica digital: sistemas sequenciais. 7. ed. Porto Alegre:
AMGH, 2013. v. 2.