UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá
IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
ELT031 – Aprendizado Baseado em Projeto I
ELT031
Requisitos de desenvolvimento para 2015
Blocos funcionais
1
aimentação
2
comunicação
µC
3
interface
4
sensores
5
acionamento
Requisitos gerais para a placa de circuito impresso:
1. Possuir dimensão de até 10x9 cm2;
2. Ser de dupla face e utilizar a face inferior como plano de terra;
3. Possuir capacitores de supressão de tensão entre a alimentação e o sinal de terra de cada circuito
integrado utilizado pelo circuito;
4. Sua face superior deve possuir uma camada de texto (silk) na qual haja a identificação de cada
componente eletroeletrônico e a identificação do grupo que a desenvolveu;
5. Possuir quadro furos de fixação dispostos em seus cantos;
6. Possuir separação entre as malhas de terra digital e analógica.
Requisitos para o subcircuito do microcontrolador (µC):
7. Empregar o microcontrolador ARM LPC1114/302;
8. Operar com um cristal de 12 MHz;
9. Possuir uma barra de seleção do tipo ‘jumper’ (barra de 2 pinos) conectada ao pino PIO0_1 do
microcontrolador de tal forma que quando tal jumper estiver em curto-circuito, o pino PIO0_1 deve
receber nível baixo, caso contrário, nível alto;
10. Possuir dois diodos emissores de luz para sinalizações diversas;
11. Possuir um botão de reinício do microcontrolador por meio de uma chave táctil de quatro terminais e
do tipo normalmente aberta.
ELT031 – Prof. Rodrigo de Paula Rodrigues
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Requisitos para o subcircuito de alimentação (1):
12. Empregar um conector do tipo jack J4 com diâmetro interno de 2.1mm;
13. Suportar tensão de entrada na faixa de 7 a 12V em corrente contínua;
14. Empregar proteção contra tensão reversa por meio de um diodo retificador schottky;
15. Empregar um regulador linear com saída de 5V;
16. Empregar um regulador linear com saída de 3.3V;
17. Possuir um diodo emissor de luz para sinalizar a presença de alimentação.
Requisitos para o subcircuito de comunicação (2):
18. Empregar um conversor USB-serial da série FT232 devidamente integrado ao periférico de
comunicação UART do microcontrolador. Utilizar a configuração auto-alimentada para energizar o
conversor.
Requisitos para o subcircuito de interface (3):
19. Possuir uma barra de conexão fêmea para um LCD de 16 x 2 pontos compatível com o dispositivo
JHD162A. Tal barra deve contemplar somente os pinos relacionados à alimentação e à comunicação
com o dispositivo por meio do modo de 8 bits. O pino relativo à funcionalidade de luz de fundo do
visor não deve ser energizado;
20. Possuir um teclado de cinco (5) teclas desenvolvido por meio de chaves tácteis de quatro (4)
terminais cada. Tais chaves deverão ser conectadas a pinos sequenciais de uma mesma porta do
microcontrolador e deverão ser dispostas de forma que represente uma cruz com um botão central;
21. Possuir uma barra de pinos de programação para o padrão JTAG/SWD de 20 pinos;
22. Possuir um grupo de até cinco (5) barras de expansão que empreguem todos os pinos do
microcontrolador que não forem utilizados pelos requisitos de desenvolvimento. Cada barra deverá
possuir os sinais de alimentação presentes na placa de circuito impresso (+5V, +3.3V e GND) e um
conjunto de pinos relativos a um dado periférico do microcontrolador (exemplo: uma barra para o
periférico PWM, uma parra para o periférico SPI, etc);
Requisitos para o subcircuito de sensores (4):
23. Possuir um conector para um sensor de luminosidade do tipo LDR e correspondente circuito de
condicionamento de sinais que permita com que sejam realizadas leituras entre 2 kΩ (máxima
luminosidade) e 200 kΩ (mínima luminosidade). Tal conector deverá ser uma barra de pinos fêmea
de duas vias e a saída de seu circuito de condicionamento deve ser conectada a um pino que possua
um periférico conversor analógico-digital do microcontrolador;
24. Possuir um potenciômetro linear de 10k e correspondente circuito de condicionamento de sinais com
o qual realizar leituras analógicas respectivas às resistências de 0 kΩ e 10 kΩ. A saída de tal circuito
de condicionamento deve ser conectada a um pino que possua um periférico conversor analógicodigital do microcontrolador;
25. Possuir uma entrada analógica diferencial para sinais de 0 a 3.3V por meio de um conector do tipo
borne de duas vias. A saída diferencial deverá ser conectada a um pino que possua um periférico
conversor analógico-digital do microcontrolador.
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Requisitos para o subcircuito de acionamento (5):
26. Possuir um conversor digital para analógico (DAC) de 12 bits com comunicação I2C. A saída do
DAC deve ser conectada a um borne de duas vias.
Modelo de componentes
Necessariamente, deverão ser utilizados os modelos de componentes listados abaixo.
Componente
Conector de alimentação
Microcontrolador
Conversor USB-Serial
Reguladores de 3.3V
Reguladores de 5.0V
Amplificador operacional
Chaves tácteis
Cristal de 12 MHz
Resistores de uso comum
Número de componente/encapsulamento
PJ-002A
LPC1114FBD48/302,1
FT232RL
LD1117S33CTR
LD1117DT50TR
LM358DG
1825910-6
ATS12A
0805 / valores de 56, 330, 470, 100, 1k, 4k7, 9k1, 10k e
200kΩ
Capacitores cerâmicos de uso comum 0805 / valores de 22 pF, 39 pF, 10 nF, 100 nF e 220 nF
Capacitores inerentes aos reguladores F931C106KAA / valor de 10uF
Diodos emissores de luz
LTST-C150GKT
Diodo retificador Schottky
1N5819HW-7
Conectores USB
897-43-004-90-000000
Conversor digital-analógico (DAC)
MCP4725A0T-E/CH
Sensor de luminosidade (LDR)
PDV-P8103
Entrada e saída analógicas (bornes)
OSTTA024163
Conectores para o LCD e para as
Receptáculos com passo de 2.54mm
barras de expansão
(ex: PPTC101LFBN-RC)
Conector para o jumper
3-644456-2
Conector JTAG/SWD
2-1634688-0
Potenciômetro linear de 10k
P160KN-0QD15B10K
Potenciômetro para o LCD
3296W-1-103RLF
Indutor de choque
MI0805K400R-10
Restrições de espaçamento, dimensões e formatos
Deve-se respeitar o conjunto de restrições de espaçamento, tamanho e formatos apresentado na tabela
que se segue.
Item
Descrição
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Restrição
3/4
R1
R2
R3
R4
R5
Formato dos arquivos eletrônicos de fabricação
Mínina espessura para trilhas de sinais
Mínina espessura para trilhas de alimentação
Mínimo espaçamento entre trilhas e centro de vincos
Mínimo diâmetro de vias (furos metalizados)
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Gerber RS274X
15 mils
20 mils
20 mils
12 mils
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