Programação – Daniel Corteletti
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Uma breve abordagem sobre o uso de microcontroladores.
Características principais de um microcontrolador
1)
2)
3)
4)
5)
Programável
Pequeno
Baixo custo em relação a outras lógicas
Baixo consumo de energia
Demanda a construção de um circuito que dê suporte a sensores e atuadores (entradas e
saídas). Placa de circuito impresso. Isso implica em projeto eletrônico.
6) Demanda conhecimento em linguagem de programação de baixo nível (ling. C ou Assembly), embora já haja linguagens mais fáceis, com quantidade considerável de recursos.
Principalmente usado em sistemas embarcados.
O que é um sistema embarcado ?
Segundo a Wikipédia, em julho de 2008, “Um sistema embarcado, ou sistema embutido, é
um sistema microprocessado no qual o computador é completamente encapsulado ou dedicado ao
dispositivo ou sistema que ele controla. Diferente de computadores de propósito geral, como o
computador pessoal, um sistema embarcado realiza um conjunto de tarefas pré-definidas, geralmente com requisitos específicos. Já que o sistema é dedicado à tarefas específicas, através de
engenharia pode-se otimizar o projeto reduzindo tamanho, recursos computacionais e custo do produto.”.
Exemplos:
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Quais as alternativas para controle eletro-eletrônico em uma automação?
1) Automação dedicada com lógica de relés
É feita através da ligação das entradas e saídas
de elementos eletromecânicos, temporizadores, de retardo, etc...
Vantagem: Ideal para circuitos extremamente
simples. Fácil manutenção. Seguro e estável.
Desvantagens: Não flexível (difícil de mudar a
lógica do funcionamento ou criar novas regras
de funcionamento depois da implantação),
custo alto, consumo alto e dimensões elevadas
quando sistema não é simples.
2) Placa de circuito lógico dedicado
Usando-se componentes simples ou
circuitos integrados não programáveis,
implementa-se uma lógica estática em
uma placa de circuito impresso.
Vantagem: Reduz tamanho em relação
à lógica de relés. Fácil manutenção.
Custo baixo. Seguro e com baixo consumo de energia.
Desvantagem: Não flexível por ser dedicada e não programável. Manutenção
simples mas demanda mais conhecimentos que a lógica de relés. Demanda tempo no projeto e construção da placa de
circuito impresso.
3) Placa programável com uso de microprocessador
Através de um microprocessador em uma placa de
circuito impresso, juntamente com outros componentes (RAM, ROM, periféricos ....) realiza-se a
automação dedicada, mas que pode ter seu programa modificado.
Vantagem: Flexível, com baixo consumo de energia.
Desvantagem: Depende de software. Manutenção
um pouco mais complexa. Demanda tempo para projeto e construção da placa de circuito impresso.
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4) Placa programável com uso de microcontrolador
Usando-se um microcontrolador, pode se
obter uma redução significativa no tamanho da placa de circuito impresso utilizada
na automação, uma vez que o microcontrolador já integra RAM, ROM e grande parte dos periféricos.
Vantagens: Baixo custo, baixo consumo de
energia, flexibilidade.
Desvantagens: Manutenção mais complexa, demanda tempo e conhecimento para
desenvolvimento da aplicação.
5) PC dedicado
Usa-se um computador pessoal (ou um computador modificado com características
de computador pessoal) para a automação. Ideal quando se objetiva padronização,
poder de processamento e conectividade.
Vantagens: Componentes facilmente
encontrados, e com custo relativamente baixo.
Fácil manutenção e excelente performance. Boa
conectividade.
Desvantagens: Tamanho, consumo de energia
acima do necessário, custo pode ficar mais
elevado que solução com microcontrolador.
6) PLCs (ou CLPs)
São pequenas “caixas programáveis”, geralmente de
linguagem simples e pouco complexas.
Vantagens: Padronização industrial, robustez para aplicação industrial, fácil manutenção, fácil programação.
Desvantagens: Custo elevado, tamanho, consumo de
energia elétrica mais alto que microcontrolador, menos flexível que microcontrolador.
Qual a mais indicada para cada uma das situações abaixo ?
( ) Automação industrial com lógica muito simples. Ex: Elevador de 2 andares.
( ) Automação com restrição a tamanho, que necessita de alta performance. Ex: Controle
de injeção eletrônica veicular.
( ) Automação com restrição a custo e tamanho. Exemplo: Controlador de elevador de 10
andares.
( ) Automação industrial padronizada, implantação rápida e fácil manutenção, baixa restrição a custo. Ex: Automação de uma dobradeira de tubos.