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Engenheiro Eletricista - UNIFACS Pós-Graduado em Docência do Ensino Superior - UNIFACS Mestrando em Medicina - Neurociências – UFBa www.tkssoftware.com/victory [email protected] @victoryjorge Victory Fernandes

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Engenheiro Eletricista - UNIFACS Pós-Graduado em Docência do Ensino Superior - UNIFACS Mestrando em Medicina - Neurociências – UFBa

www.tkssoftware.com/victory [email protected] @victoryjorge

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Experiência Docente com MicrocontroladoresProfessor da UNIFACS – 2006 a 2010

Disciplina ministrada com 8051 Disciplina ministrada com PIC

Professor da AREA1 – 2012 - Atual Disciplina ministrada com ARDUINO

Victory Fernandes

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Experiência de Projetos com MicrocontroladoresEnvolvido no projeto e competição de robôs Autônomos desde 2006

Sumô de Robôs – 3Kgx20x20cm e 500gx10x10cm Futebol de Robôs – Small Sized League

www.roboticaaplicada.com.br

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Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto MDG - MultideglutógrafoTriagem de pacientes com Doença de Parkinson para detecção de indicadores de aspiração silenciosa

Victory Fernandes

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Victory Fernandes

Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto ParkiGloveArmazenamento e análise do padrão dos tremores da Doença de Parkinson

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Victory Fernandes

Experiência de Projetos com MicrocontroladoresProjeto PATCAnálise em tempo real do padrão dos tremores da Doença de Parkinson e atuação via eletroestimulação para supressão ativa do tremor.

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Apresentação da Disciplina

Sistemas Embarcados

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O aluno identificará os conceitos básicos de um sistema embarcado onde a análise e estudo requerem do projetista um conhecimento não apenas de programação clássica, mas também noções de controle de processos, sistemas de tempo real, tecnologias de aquisição de dados (conversores analógico-digitais e sensores de um modo geral) e de atuadores (conversores digital-analógicos, PWM, etc.), além de um cuidado especial no que se refere à eficiência (estruturação, tamanho e velocidade) do código produzido!

Ementa

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Ao final da disciplina, o aluno deve ser capaz de: Identificar as diferenças e aplicabilidades de sistemas

embarcados Analisar projetos de sistemas embarcados sugerindo

melhorias utilizando os conceitos aprendidos. Realizar simulações e testes em sistemas embarcados

dentro das especificações requiridas e focando em objetivos pré-determinados.

Objetivos Específicos

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Apresentação da Disciplina

Micro Controladores

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Identificar as principais características e funcionalidades das arquiteturas de um microcontrolador típico avaliando suas limitações e aplicabilidade em projetos.

O aluno desenvolverá a habilidade de criar e simular os códigos.

O aluno terá a oportunidade de utilizar kit de microcontrolador.

Todo esse processo será baseado em aulas expositivas, aulas práticas em laboratório, simulações e projetos de circuitos.

Ementa

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Ao final da disciplina, o aluno deve ser capaz de: Interpretar o funcionamento de um microprocessador

baseado nos fundamentos aprendidos com a finalidade de indicar aplicações de microcontrolador.

Analisar projetos de microcontrolados sugerindo melhorias utilizando os conceitos aprendidos.

Projetar e realizar simulações e testes de projetos microcontrolados os conceitos/comandos/instruções aprendidos.

Objetivos Específicos

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AVALIAÇÃOAVALIAÇÃO

P1 – Prova Escrita individual Projeto proposto no enunciado da avaliação Algoritmo (Fluxograma) + Programa em C + Eletrônica

P2 – Trabalho em equipe Projetos propostos no enunciado da avaliação Possível substituir por projetos de interesse do aluno

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Conceitos Básicos de ARDUINO

Professor Victory Fernandes

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ARDUINO é uma plataforma open-source de software e hardware para prototipagem flexível, fácil de usar e multiplataforma!

www.arduino.cc

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O microcontrolador pode ser programado utilizando a linguagem de programação C para Arduino Linguagem baseada em Wiring (www.wiring.org.co)

O desenvolvimento dos aplicativos é feito no ambiente de programação próprio do arduino Desenvolvido em Processing (www.processing.org)

Software

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Programação em C é requisito básico desta disciplina!

1. Reservem livros2. Revisem C

3. Tirem dúvidas

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Arduino UNO

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Arduino UNOArduino UNO

Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)

Entradas analógicas 6

Clock de operação 16MHz

Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits4 timers de 16 bits

Portas de comunicação Gravação via USB; 1 porta RS-232 disponivel

Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)

Corrente DC máxima por pino de I/O

40mA

Memória Flash 32kB (armazenar código)

Memória SRAM 2kB (rodar programa)

Memória EEPROM 1 kB (gravar dados)

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Unidade no SI: Hertz[Hz] = 1ciclo/seg

Frequência

Múltiplo

NomeSímbol

oMúltiplo Nome Símbolo

100 -hertz Hz

101 deca-hertz daHz 10–1 deci-hertz dHz

102 hecto-hertz hHz 10–2 centi-hertz cHz

103 quilo-hertz kHz 10–3 mili-hertz mHz

106 mega-hertz MHz 10–6 micro-hertz

µHz

109 giga-hertz GHz 10–9 nano-hertz nHz

1012 tera-hertz THz 10–12 pico-hertz pHz

1015 peta-hertz PHz 10–15 femto-hertz

fHz

1018 exa-hertz EHz 10–18 atto-hertz aHz

1021 zetta-hertz ZHz 10–21 zepto-hertz

zHz

1024 yotta-hertz YHz 10–24 yocto-hertz

yHz

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Em eletrônica e especialmente em circuitos digitais síncronos, o clock é um sinal usado para coordenar as ações de dois ou mais circuitos eletrônicos.

Um sinal de clock oscila entre os estados alto e baixo, normalmente usando um duty cycle de 50%, e gerando uma onda quadrada.

Unidade de frequência no SI: Hertz[Hz] = 1ciclo/seg

Clock de 16MHz

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www.atmel.com

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datasheet

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Não existe divisão interna de clock, arquitetura Harvard conceito de “fast-access Register File” permite executar 1 instrução por ciclo de clock

Significa dizer que podemos executar até 16x106 instruções por segundo!

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131 instruções Assembler... a maioria de um único ciclo!

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Arduino MEGA

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Arduino UNOArduino MEGA

Entradas e saídas digitais (I/O) 54 (15 com saída PWM)

Entradas analógicas 16

Clock de operação 16MHz

Processador Atmega2560 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits

Portas de comunicação Gravação via USB; 4 portas RS-232 disponiveis

Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)

Corrente DC máxima por pino de I/O

40mA

Memória Flash 256kB (armazenar código)

Memória SRAM 8kB (rodar programa)

Memória EEPROM 4kB (gravar dados)

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Memória do tipo EEPROM, re-gravável que, ao contrário de uma memória RAM convencional, preserva o seu conteúdo sem a necessidade de fonte de alimentação.

Armazena o código do programa que gravamos no Arduino, assim ao retirar a alimentação da placa o código continua gravado e não é perdido!

Memória Flash

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Static Random Access Memory, memória estática de acesso aleatório, mantém dados armazenados enquanto alimentação é mantida mas ao contrário da DRAM, não requer refresh.

Utilizada para executar o programa que gravamos no Arduino, assim ao retirar a alimentação da placa qualquer status de variáveis de execução do código é perdido!

Memória SRAM

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Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, memória não volátil, que ao contrário de uma EPROM, uma EEPROM pode ser programada e apagada eletricamente várias vezes.

Utilizada para que seu programa grave dados que deseje recuperar posteriormente caso a alimentção seja perdida a exemplo de status de variáveis de execução do código!

Memória EEPROM

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Onde comprar?

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No Brasil...

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No Brasil...

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No Exterior...

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No Exterior...

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Arduino Shields

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O conceito de shields permite empilhar placas com diferentes funcionalidades.

Dá flexibilidade ao Arduino para se adequar a diferentes projetos de forma rápida, basta comprar o shield desejado e empilhar.

Não encontrou um shield?! Você pode construir o seu e pessoas do mundo todo poderão comprar e será sempre compatível!

Arduino Shields

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shieldlist.org

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GPS

GSM-GPRS

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Display colorido

Display 16x2

Display de 7 segmentos

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Controle de MotorPonte H – 1A

Controle de MotorPonte H – 2A

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GameDuinoSaida VGAAudio Stereo

joystick

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Ethernet

Wi-Fi

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microSD

SDCard logger

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ZigBee

CanBus

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ZigBee

Saídas a Relé

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Arduino MINI

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Arduino UNOArduino MINI

Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)

Entradas analógicas 8

Clock de operação 16MHz

Processador Atmega168 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits

Portas de comunicação Gravação via RS-232

Alimentação recomendada 7-9V (pode ser alimentado pela USB)

Corrente DC máxima por pino de I/O

40mA

Memória Flash 32kB

Memória SRAM 2kB

Memória EEPROM 1 kB

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Arduino NANO

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Arduino UNOArduino NANO

Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)

Entradas analógicas 8

Clock de operação 16MHz

Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits

Portas de comunicação USB e RS-232

Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)

Corrente DC máxima por pino de I/O

40mA

Memória Flash 16kB

Memória SRAM 1kB

Memória EEPROM 512 B

Dimensão

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Miniaturização Simplificada!

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Arduino LilyPad

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Arduino UNOArduino Lilypad

Entradas e saídas digitais (I/O) 14 (6 com saída PWM)

Entradas analógicas 6

Clock de operação 16MHz

Processador Atmega328 – AtmelMicrocontrolador de 8bitsRISC com 131 instruções2 timers de 8 bits1 timer de 16 bits

Portas de comunicação USB e RS-232

Alimentação recomendada 7-12V (pode ser alimentado pela USB)

Corrente DC máxima por pino de I/O

40mA

Memória Flash 32kB

Memória SRAM 2kB

Memória EEPROM 1 kB

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Wearable Devices

Funcional Estética Diversão

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Software

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Software

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Software

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Tutoriais

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Tutoriais

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Tutoriais

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Tutoriais

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Tutoriais

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Tutoriais

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Tutoriais

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Software

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Software

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Tutoriais

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Tutoriais

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