dados analógicos no arduino

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Dados analógicos no ARDUINO Professor Victory Fernandes

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Dados analógicos no ARDUINO. Professor Victory Fernandes. Neste capítulo. Entrada de dados analógicas Saídas de dados analógicas. Olhe a sua volta. Olhe novamente. Conversores A/D e D/A. Analógico x Digital Analógico Variação contínua de uma variável - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Dados analógicos no ARDUINO

Dados analógicos noARDUINO

Professor Victory Fernandes

Page 2: Dados analógicos no ARDUINO

Entrada de dados analógicas Saídas de dados analógicas

Neste capítulo...

Page 3: Dados analógicos no ARDUINO

Olhe a sua volta...

Page 4: Dados analógicos no ARDUINO

Olhe novamente...

Page 5: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Analógico x Digital Analógico Variação contínua de uma variável

Todas as grandezas físicas naturais velocidade, pressão, temperatura, corrente elétrica, tensão, resistência

Para atingir o valor desejado qualquer é preciso passar por todos os valores intermediários

Existem infinitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer

Page 6: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Analógico x Digital Digital Variação discreta

Passagem de um valor a outro se dá por saltos Existem finitos valores assumidos entre dois pontos

quaisquer

Page 7: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Exemplo da placa de audio Conversor A/D para capturar a voz no microfone e

grava-la como arquivo Conversor D/A para reproduzir o som gravado nas

caixas de som

Page 8: Dados analógicos no ARDUINO

Conversão A/D e D/A

Page 9: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Armazenamento Informações armazenadas em arquivos em forma

de bits

Page 10: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D

Page 11: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores D/A

Page 12: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Amostragem O sinal originalmente contínuo é discretizado O sinal é amostrado em intervalos fixos de tempo e

a essa taxa dá-se o nome de taxa de amostragem com freqüência dada em Hertz [Hz] Quantidade de vezes que o sinal é amostrado por

unidade de tempo 1 Hz = 1 Ciclo/Segundo

Page 13: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Exemplo do CD

Page 14: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Exemplo do CD 44,1 KHz São amostradas 44100 valores do sinal por

segundo Quanto maior a taxa de amostragem mais precisa

é a representação discreta do sinal originalmente contínuo

Quanto maior a taxa de amostragem mais informações (“pontos”) deverão ser armazenados e/ou transmitidos

Page 15: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Page 16: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Page 17: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Page 18: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Teorema de Nyquist Taxa de amostragem deve ser pelo menos 2 vezes

maior que a freqüência que a frequência do sinal que se deseja registrar

Caso o teorema não seja obedecido ocorre o fenômeno de alising e há distorção do sinal do sinal original

Page 19: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Exemplo do CD Como só ouvimos sons de 20Hz a 20 kHz A taxa de amostragem deveria ser de pelo menos

40 kHz para que todas as freqüências audíveis fossem ser registradas

Page 20: Dados analógicos no ARDUINO

Erros de Amostragem

Page 21: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Teorema de Nyquist Utilizando o teorema de Nyquist pode-se escolher a

melhor freqüência de amostragem de forma a economizar banda pois para que o sinal possa ser reconstituído basta atender ao teorema, e o aumento da taxa de amostragem com a melhor representação da onda não implica na melhor qualidade do sinal mas sim em mais informações a serem armazenadas

Page 22: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Quantização Representação dos valores amostrados em uma

quantidade finita de bits Quanto maior a quantidade de bits melhor mais

precisa a representação do sinal

Page 23: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Quantização Utilizando 8 bits é possível representar 256 valores

(0-255) Supondo que os valores dos pulsos variem de 0 a

255V Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V

Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário

100100112 = 14710

100101002 = 14810

Page 24: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Quantização

Page 25: Dados analógicos no ARDUINO

Conversores A/D e D/A

Quantização Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V

Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário

Ocorrerá então um erro de -0,39V ou +0,61V chamado erro de quantização

Page 26: Dados analógicos no ARDUINO

Erros de Quantização

Page 27: Dados analógicos no ARDUINO

Volume de Dados Tamanho de Arquivos

Tamanho do arquivo é diretamente proporcional à taxa de amostragem e número de bits da quantização

TA * R/8 * C * t TA = Taxa de amostragem R = Resolução em bits C = Numero de canais t = tempo em segundos

Resultado será o tamanho do arquivo em Bytes! Dividir por 1024 para obter tamanho do arquivo kBytes

Page 28: Dados analógicos no ARDUINO

ExemploVolume de Dados

Tamanho de Arquivos (44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)

Resultado em Bytes? Resultado em KBytes? Resultado em MBytes?

Page 29: Dados analógicos no ARDUINO

Resultados... Tamanho de Arquivos

(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s) 10584000 Bytes 10335,94 KBytes 10,09 MBytes

Page 30: Dados analógicos no ARDUINO

Lendo Valores Analógicos no ARDUINO

Page 31: Dados analógicos no ARDUINO

SensorLeitura de Entrada Analógica

Page 32: Dados analógicos no ARDUINO

SensorLeitura de Entrada Analógica

Page 33: Dados analógicos no ARDUINO

SensorLeitura de Entrada Analógica

Page 34: Dados analógicos no ARDUINO

SensorLeitura de Entrada Analógica

Page 35: Dados analógicos no ARDUINO

SensorLeitura de Entrada Analógica

Page 36: Dados analógicos no ARDUINO
Page 37: Dados analógicos no ARDUINO

Escrevendo Valores Analógicos no

ARDUINO

Page 38: Dados analógicos no ARDUINO
Page 39: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 40: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 41: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 42: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 43: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 44: Dados analógicos no ARDUINO

FadeAcionamento de Saída Analógica

Page 45: Dados analógicos no ARDUINO
Page 46: Dados analógicos no ARDUINO

Sensor de Distância

Page 47: Dados analógicos no ARDUINO

Sensor de Distância

Page 48: Dados analógicos no ARDUINO

Bússula Analógica 1535www.dinsmoresensors.com

Page 49: Dados analógicos no ARDUINO

Saída analógica do sensor

Page 50: Dados analógicos no ARDUINO

professorVictory Fernandes

www.tkssoftware.com/victory