projetos_integradosi_automacao_pic_final.docx

7/24/2019 Projetos_integradosI_Automacao_PIC_Final.docx

http://slidepdf.com/reader/full/projetosintegradosiautomacaopicfinaldocx 1/26

UNIVERSIDADE DE UBERABAMAURO LÚCIO COSTA

DOUGLAS MORAIS VINHAL

ROGÉRIO LÓPES DA COSTA

MICROCONTROLADORES APLICADOS EM AUTOMAÇÃO

BELO HORIZONTE – MG2015

MAURO LÚCIO COSTADOUGLAS MORAIS VINHAL



2

ROGÉRIO LÓPES DA COSTA


Trabalho de oficinas de ro!e"osin"e#rados aresen"ado ao $%rso deEn#enharia El&"rica da 'ni(ersidade de'beraba) co*o re+%isi"o ara habili"a,-oe* Oficinas de .ro!e"os In"e#rados I/

Orien"ador .a%la .a#anini $os"a

BELO HORIZONTE – MG2015




3

RESUMO

cada dia +%e assa) nos (e*os cada (e *ais cercados ela "ecnolo#ia/ "ecnolo#ia +%e *odifica) +%e co*le*en"a) +%e a#ilia rocessos) a%*en"a a

se#%ran,a e facili"a a,3es/ %"o*a"iar %* rocesso se "orna *%i"as (ees *ais

+%e %*a *edida re(en"i(a e* %*a ins"ala,-o e*resarial) se "orna necess4ria/ a

*es*a for*a e* %* a*bien"e fa*iliar/

O nosso "rabalho consis"e ri*eira*en"e e* %*a es+%isa "e6rica sobre

a%"o*a,-o e *icrocon"roladores) o +%e nos ossibili"a o desen(ol(i*en"o de

ro!e"os f%"%ros/

Palavras-cav!" a%"o*a,-o) con"role) *icrocon"roladores/



4

SUM#RIO

1/ INTRO'78O///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////5

2/ RE9ER:N$IL TE;RI$O////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////<

2/1/ 'TOM78O///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////<

2/2/1/ HI=T;RI$O/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>

2/2/2/ TI.O= E =I=TEM///////////////////////////////////////////////////////////////////////////?

2/2/@/ $ONTROLORE=////////////////////////////////////////////////////////////////////////////A

2/@/ IN=TR'MENT78O///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////11

2/@/1/ $ON$EITO////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////11

2/@/@/ HI=T;RI$O///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////11

2/@// TI.O= E =INI= EM IN=TR'MENT78O////////////////////////////////////12

2// =EN=ORE=/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1@

2/5/ T'ORE=//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1

2/</ MI$RO$ONTROLORE=////////////////////////////////////////////////////////////////////////1

2/</1/ INTRO'7CO///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1

2/</2/ HI=T;RI//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////15

2/</@/ .LI$7DE=////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1<

2/<// NTGEN=/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1>

2/</5/ RF'ITET'R INTERN E 'M MI$RO$ONTROLOR///////////////////1>

2/</</ RF'ITET'R ON NE'MNN////////////////////////////////////////////////////////////20

2/</>/ RF'ITET'R HRR///////////////////////////////////////////////////////////////////////212/</?/ M.LB O MBIENTE E E=ENOLIMENTO//////////////////////////////////21

@/ $ON$L'=8O//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////2

RE9ER:N$I=//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////25



5

$% INTRODUÇÃO

e(ido ao a(an,o da *icroele"rnica e ele"rnica de o"ncia) ocorre%

"a*b&* %* #rande desen(ol(i*en"o na 4rea da a%"o*a,-o/ .rocessos +%e an"es

de*anda(a* *%i"os rec%rsos) ode* ho!e ser desen(ol(idos de for*a *ais

o"i*iada e e* *enor "e*o/ $o*o fr%"os desse desen(ol(i*en"o "ecnol6#ico)

s%r#ira* os *icrocon"roladores) +%e a cada dia) "orna*se cada (e *enores e

*ais oderosos/

O e*re#o de *icrocon"roladores "e* rele(Jncia cada (e *aior) %*a (e

+%e se% %so & cada (e *ais disse*inado na o"i*ia,-o e desen(ol(i*en"o darod%,-o) di*in%indo os c%s"os e "raendo benefKcios ara as e*resas +%e

%"ilia* sis"e*as co* "ais co*onen"es/ i*or"an"e salien"ar +%e) considerando a

rela,-o c%s"obenefKcio) os *icrocon"roladores ode* n-o s6 ser %sados e*

e*resas de *&dio#rande or"e) co*o "a*b&* ser %"iliados e* (4rios ro!e"os de

ele"rnica/ Os *icrocon"roladores ode* "a*b&* s%bs"i"%ir (4rios co*onen"es

di#i"ais) ob"endose ao final do ro!e"o %* *elhor acaba*en"o e co* *elhor c%s"o

benefKcio) na *edida e* +%e circ%i"os cons"r%Kdos a"ra(&s de *icrocon"roladoresoc%a* *enor esa,o fKsico e *enor n*ero de co*onen"es/ Tais fa"ores

co*ro(a* a *aior eficincia e ra"icidade no %so desses co*onen"es) %*a (e

+%e "odos os co*andos ode* ser eec%"ados (ia sof"Pare/

O resen"e "rabalho re"ra"a a defini,-o dos *icrocon"roladores) a fa*Klia

.I$) o fabrican"e Microchi e o se% a*bien"e de ro#ra*a,-o focando

esecifica*en"e o .I$ 1<9?>>) +%e & %* *icrocon"rolador da Microchi de f4cil

%"ilia,-o) baio c%s"o) e lar#a %"ilia,-o nas *ais (ariadas alica,3es co*erciais eind%s"riais/



6

&% RE'ER(NCIAL TEÓRICO

&%$% AUTOMAÇÃO

%"o*a,-o & %* sis"e*a for*ado or co*onen"es ele"rnicos e

*ecJnicos +%e con"rola* *4+%inas e rocessos) +%ase se* a in"er(en,-o do

ho*e*/ $o*o di"o an"erior*en"e) a %"o*a,-o & for*ada ela in"e#ra,-o e es"%do

das 4reas +%e co*reende* a *ecJnica) a ele"roele"rnica e a infor*4"ica

ind%s"rial/ En"re os disosi"i(os ele"roele"rnicos) ode* ser %"iliados co*%"adores

o% o%"ros disosi"i(os l6#icos Qco*o con"roladores l6#icos ro#ra*4(eis o% $N$sS)

s%bs"i"%indo al#%*as "arefas da *-odeobra h%*ana e realiando o%"ras +%e o

h%*ano n-o conse#%e realiar/ %* asso al&* da *ecania,-o) onde oeradores

h%*anos aenas s-o ro(idos de *a+%inaria ara a%ili4los e* se%s "rabalhos/

lar#a*en"e alicada nas *ais (ariadas 4reas de rod%,-o ind%s"rial/

ar"e *ais (isK(el da a%"o*a,-o) a"%al*en"e) es"4 li#ada rob6"ica) *as

"a*b&* & %"iliada nas inds"rias +%K*ica) e"ro+%K*ica e far*ac%"ica) co* o %so

de "rans*issores de ress-o) (a-o) "e*era"%ra e o%"ras (ari4(eis necess4rias

ara %* =$ Q=is"e*a i#i"al de $on"role is"rib%KdoS o% $L. Q$on"rolador L6#ico

.ro#ra*4(elS/

%"o*a,-o (isa) rincial*en"e) a rod%"i(idade) +%alidade e se#%ran,a

e* %* rocesso/ E* %* sis"e*a "Kico) "oda a infor*a,-o dos sensores &

concen"rada e* %* con"rolador ro#ra*4(el) o +%al) de acordo co* o ro#ra*a e*

*e*6ria) define o es"ado dos a"%adores) for*ando os sis"e*as de con"role/

Q9ERNNO) 200>S



7

&%&% SISTEMAS DE CONTROLE"

2/2/1/ HI=T;RI$O

necessidade de con"rolar %* rocesso !4 & bas"an"e an"i#a/ Nasce% desde

o *o*en"o e* +%e o ho*e* asso% a *an%fa"%rar bens ara s%as necessidades/

a *an%fa"%ra sai% o concei"o de se sis"e*a"iar os rocedi*en"os en(ol(idos na

rod%,-o de %* be*/ =%r#i% assi* o concei"o de rocesso de *an%fa"%ra/ Tais

rocedi*en"os fora* ordenados e ode* ser a#r%ados e* e"aas o% fases/

rincial carac"erKs"ica do rocesso de *an%fa"%ra & +%e o ho*e* era o

resons4(el elo con"role e ela eec%,-o de "odos os rocedi*en"os en(ol(idos no

rocesso/ O roble*a era +%e a rod%"i(idade era baia e a +%alidade for"e*en"e

deenden"e do ser h%*ano/ $o* o s%r#i*en"o da *4+%ina a (aor) co*e,a a s%r#ir

a ideia de se %sar *4+%inas ara eec%"ar e"aas do sis"e*a rod%"i(o/ En"re"an"o

as ri*eiras *4+%inas a (aor n-o "inha* ele*en"os de con"role a%"o*4"ico/ Era*

ainda deenden"es do ho*e* ara o con"role de s%as a,3es) *as !4 reresen"a(a*

%* a(an,o e* "er*os de for,a e (elocidade e* rela,-o ao ser h%*ano/

$o* a in(en,-o do re#%lador *ecJnico ara a ress-o do (aor) fei"o or

Ua*es Va"") a *4+%ina asso% a "er %* %so ind%s"rial i*or"an"e) ois a#ora a

ress-o do (aor era re#%lada a%"o*a"ica*en"e or %* disosi"i(o) odendo a

*4+%ina assi* efe"%ar %* "rabalho o% %*a e"aa de %* rocesso/ =%r#i% en"-o o

rocesso ind%s"rial e* s%bs"i"%i,-o ao rocesso de *an%fa"%ra) onde *4+%inas

realia(a* ar"e do rocesso de rod%,-o/ En"re"an"o) ainda n-o eis"ia o con"role

a%"o*4"ico no rocesso) dado +%e "oda a,-o da *4+%ina deendia da s%er(is-o e

a"%a,-o do ho*e*/ ideia era faer co* +%e a *4+%ina #anhasse cada (e *ais

a%"ono*ia no rocesso de fabrica,-o) "al +%al ocorre% co* o con"role do (aor/ O%

se!a) b%sca(ase o con"role a%"o*4"ico de rocesso/ Mas o con"role de rocesso

%sando *era*en"e ele*en"os *ecJnicos era difKcil de se conse#%ir) e o con"role

a%"o*4"ico de rocesso ra"ica*en"e n-o a(an,o% *%i"o a"& o s&c%lo WW/ $o* o

s&c%lo WW) (iera* a ele"ricidade e os con"roles el&"ricos e ele"rnicos) *ais (ers4"eis

e dinJ*icos +%e os con"roles *ecJnicos/ E assi* a a%"o*a,-o de rocessos

ad+%iri% a di*ens-o +%e es"4 a"& os dias de ho!e/ QMELEIROS



8

2/2/2/ TI.O= E =I=TEM

&%&%&%$% S)s*!+a ,! C.*rl! !+ Mala A/!r*a

No sis"e*a de con"role e* *alha aber"a o con"rolador e o a"%ador se

localia* e* s&rie co* o rocesso de for*a +%e ara %*a dada en"rada de

rocesso "enhase a saKda co*o dese!ada/ a,-o de con"role indeende da saKda)

sendo %* con"role se* re"roa,-o o% reali*en"a,-o) confor*e 9i#%ra 1/

o "io de con"role de *ais f4cil cons"r%,-o) or&* & e"re*a*en"e

infl%enciado or er"%rba,3es e"ernas o% r%Kdos do sis"e*a +%e (enha* a al"erar o

(alor da (ari4(el de en"rada) infl%enciando no (alor de saKda dese!ado/

QTELE=)200S

9i#%ra 1 ia#ra*a de %* sis"e*a a%"o*a"iado *alha aber"a

9on"e esen(ol(ido elo r6rio es+%isador

&%&%&%&% S)s*!+a ,! C.*rl! !+ Mala '!ca,a

E*bora o concei"o de sis"e*a de con"role e* *alha aber"a se!a %sado)

sis"e*as de con"role reais s-o essencial*en"e de *alha fechada/

No sis"e*a de con"role a *alha fechada & efe"%ada a co*ara,-o do sinal desaKda real co* o sinal de saKda dese!ado #erando %* sinal de erro/ O erro & en(iado

ao con"rolador +%e ir4 a"%ar dire"a*en"e no a"%ador (isando a eli*inar o erro

de"ec"ado) confor*e (is"o no dia#ra*a de blocos do sis"e*a e* *alha fechada na

9i#%ra /

O sis"e*a e* *alha fechada & rela"i(a*en"e *ais insensK(el a dis"rbios e

(aria,3es in"ernas nos arJ*e"ros do sis"e*a) or&* & *ais co*leo de ser

cons"r%Kdo/ QTELE=)200S

EntradaSaída

AtuadorControlad



9

9i#%ra 2 ia#ra*a de %* sis"e*a a%"o*a"iado *alha fechada


2/2/@/ $ONTROLORE=

Os con"roladores s-o blocos +%e "o*a* decis3es nos sis"e*as con"rolados/

en"rada e a reali*en"a,-o s-o resons4(eis elo sinal de saKda dos con"roladores

+%e de"er*inar-o a a"i"%de "o*ada elos a"%adores) confor*e 9i#%ra @/ Eis"e*

di(ersas "ecnolo#ias de con"roladores co* diferen"es for*as de in"erre"a,-o do

erro e a"%a,-o) den"re as +%ais ode* ser ci"adas

X $on"role Li#a – esli#a

X $on"role .roorcional

X $on"role eri(a"i(o

X $on"role .roorcional e In"e#ral

X $on"role .roorcional e eri(a"i(o

X $on"role .roorcional) In"e#ral e eri(a"i(o

En"rada

9i#%ra @ ia#ra*a de %* sis"e*a a%"o*a"iado


enas ser4 %"iliado na *on"a#e* r4"ica o $on"role Li#aesli#a) or"an"o

aenas ser4 elicado co* *ais de"alhes esse "io de con"rolador/ Todos os de*aisfora* ci"ados aenas e* car4"er de de*ons"ra,-o/ QTELE=)200S

Erro SaídaEntrada

AtuadorControlad

Sensor

-

AtuadorControlad Processo



11

&%0% INSTRUMENTAÇÃO

2/@/1/ $ON$EITO

Ins"r%*en"a,-o & definida co*o \a ar"e e cincia da *edi,-o e con"role]/ O

"er*o ins"r%*en"a,-o ode ser %"iliado ara faer *en,-o 4rea de "rabalho dos

"&cnicos e en#enheiros de rocesso Qins"r%*en"is"as e en#enheiros de

ins"r%*en"a,-oS) +%e lida* co* os aarelhos do rocesso rod%"i(o de for*a a

*edir) indicar) re#is"rar o% con"rolar os *es*os/ Q$LIERIS

2/@/2/ NTGEM

Os rinciais benefKcios da ins"r%*en"a,-o s-o a *elhoria da +%alidade e

*enor c%s"o co* a se#%ran,a ade+%ada do rod%"o/ Ta*b&* ode* ser descri"os o

a%*en"o da rod%,-o) rod%"os co* ele(ada co*leidade Qi*ossK(el de sere*

fabricados *an%al*en"eS e o aerfei,oa*en"o e cen"ralia,-o do con"role/

Q $LIERIS

2/@/@/ HI=T;RI$O

No inKcio do s&c%lo WW os ins"r%*en"os era* *ecJnicos^ !4 na *e"ade do

s&c%lo assara* a ne%*4"icos) e a ar"ir da d&cada de <0) assara* a ser

ele"rnicos anal6#icos% No final do s&c%lo assara* a ser ele"rnicos di#i"ais/

Os ins"r%*en"os *ecJnicos era* alica,3es si*les) n-o en(ol(endo"rans*iss-o de sinais/ '* bo* ee*lo +%e "e*os a"& ho!e & a b6ia de nossa caia

d4#%a/ $o* o ad(en"o da ne%*4"ica) a "eoria de con"role "e(e #rande a(an,o/

es"r%"%ra !4 asso% a ser "rans*issorcon"rolador (4l(%la de con"role) *as co*

sinais ne%*4"icos Qo o%lar @ a 15 siS/ s e+%a,3es *ais co*leas era*

desen(ol(idas e* aarelhos ne%*4"icos cha*ados rel&s co*%"acionais

ne%*4"icos e nos con"roladores ne%*4"icos/ Os al#ori"*os de con"role +%e

s%r#ira* nes"a &oca) fora* os"erior*en"e i*le*en"ados na for*a ele"rnicaanal6#ica e *ais recen"e*en"e na for*a di#i"al/



12

ele"rnica anal6#ica "ro%e *aior recis-o e *aior facilidade ara a

concen"ra,-o das infor*a,3es na sala de con"role/ Os sinais ele"rnicos assara* a

ser de a 20 * ara sinais indo e (indo do ca*o e 1 a 5 cc ara os sinais

den"ro do ainel de con"role/

ele"rnica di#i"al "ro%e %*a #rande si*lifica,-o dos e+%ia*en"os) ois

"odas as oera,3es *a"e*4"icas +%e era* a"& en"-o eec%"adas or hardPare)

assara* a ser or software/ Os sinais con"in%ara* sendo de a 20 *) ha(endo

a#ora %*a len"a *i#ra,-o ara os sinais di#i"ais/ Eis"e* di(ersas adronia,3es de

sinais di#i"ais a +%e ro(a(el*en"e do*inar4 o *ercado & o Y9ield B%sY) *an"ido

ela Y9ield B%s 9o%nda"ionY/ #ora) %* s6 e+%ia*en"o ode abri#ar (4rias Qo%"odasS as *alhas de con"role de %* rocesso/ .or"an"o a es"r%"%ra assa a ser de

(4rios "rans*issorescon"rolador *icrorocessado(4rias (4l(%las de con"role/

QOR9^ BI=HO.) 2001S

2/@// TI.O= E =INI= EM IN=TR'MENT78O

&%0%1%$% A.al23)c

=inal anal6#ico & "odo sinal con"Kn%o +%e (arie e* f%n,-o do "e*o/ .oss%i

%*a #a*a infini"a de (alores en"re o on"o ero e o de se% (alor *4i*o/ Toda

(ari4(el real Qi*a#e*) so*) (elocidade) ress-o) "e*era"%raS) se* +%al+%er "io de

codifica,-o o% "ra"a*en"o) "e* carac"erKs"icas anal6#icas/ Q$LIERIS

&%0%1%&% S).a)s ,)3)*a)s

http://www.fieldbus.org/

http://www.fieldbus.org/



13

=inais di#i"ais s-o sinais co* (alores discre"os Qdescon"Kn%osS no "e*o e

e* a*li"%de/ Isso si#nifica +%e %* sinal di#i"al & definido ara de"er*inadosins"an"es de "e*o odendo ass%*ir %* con!%n"o de (alores fini"o/ 9i#%ra 5 (isa

de*ons"rar a diferen,a en"re as reresen"a,3es nal6#icas e di#i"ais de %* *es*o

sinal no do*Knio do "e*o/ Q$LIERIS

9i#%ra 5 =inal anal6#ico e di#i"al

9on"e h"""/Pi_iedia/or#Pi_i=inal`i#i"al

&%1% SENSORES

=ensores s-o ele*en"os) disosi"i(os o% sis"e*as +%e con(er"e* %*

*ens%rando fKsico de in"eresse Q"e*era"%ra) ress-o) "ens-o e"c/S e* sinais 6"icos

o% el&"ricos) de for*a +%e ossa* ser "rans*i"idos o% rocessados/ =-o %"iliados

e* rocessos o% oera,3es +%e necessi"e* +%an"ificar o% +%alificar %* o% *ais

arJ*e"ros/

Eis"e* dois "ios de sensores os di#i"ais e os anal6#icos/ =ensores di#i"aiss-o a+%eles +%e aresen"a* aenas dois es"ados de saKda li#ado o% desli#ado) o%



14

0 QeroS) e 1 Q%*S/ $o*o or ee*lo ode*os ci"ar as cha(es fi*dec%rso) +%e

s-o cons"i"%Kdas or con"a"os nor*al*en"e aber"os o% fechados) al"erando se%

es"ado %nica*en"e dessa for*a/ Tais sensores "* lar#a alica,-o e* rocessos de

con"a#e* de rod%"os/

U4 os sensores anal6#icos s-o a+%eles +%e al"era* s%as #randeas de saKda

de for*a con"Kn%a no "e*o) en"re os on"os *Kni*o e *4i*o da faia de a"%a,-o)

de acordo co* a #randea de en"rada) e de for*a linear o% n-o/ '* bo* ee*lo

de sensor anal6#ico & o LR QLi#h" eenden" Resis"orS) +%e (aria s%a #randea de

saKda Qresis"ncia el&"ricaS) den"ro de %*a faia r&de"er*inada e de acordo co* a

in"ensidade l%*inosa sobre ele inciden"e/

&%4% ATUADORES

"%ador & %* ele*en"o +%e rod% *o(i*en"o) a"endendo a co*andos +%e

ode* ser *an%ais) el&"ricos o% *ecJnicos/ $o*o ee*lo) odese ci"ar

a"%adores de *o(i*en"o ind%ido or cilindros ne%*4"icos Qne%*4"icaS o%

cilindros hidr4%licos QHidr4%licaS e *o"ores Qdisosi"i(os ro"a"i(os co* aciona*en"ode di(ersas na"%reasS) es"es *ecanis*os "ransfor*a*) e* #eral) a ener#ia de

en"rada Qdi(ersas na"%reasS e* *o(i*en"os +%e se ode considerar ener#ia

cin&"ica/

Tal co*o o no*e s%#ere) %* ser(o*ecanis*o de(e obedecer a co*andos/

=endo #eral*en"e acolados a %* sis"e*a conhecido co*o *alha fechada) eles

infor*a* ao sis"e*a de co*ando se a "arefa solici"ada foi eec%"ada/ '*a das

for*as de faer isso & or *eio de "ransd%"ores de osi,-o co*o o"enci*e"ros eencodes/

Ta*b&* s-o a"%adores disosi"i(os co*o (4l(%las) con"a"ores) 4s) cancelas

o% +%al+%er ele*en"o +%e realie %* co*ando recebido de o%"ro disosi"i(o) co*

base e* %*a en"rada o% cri"&rio a ser se#%ido/ Modifica* o a*bien"e co* a,3es/

&%5% MICROCONTROLADORES



15

2/</1/ INTRO'7CO

O *icrocon"rolador & %* e+%eno co*%"ador ro#ra*4(el encas%lado e* %* chi) +%e "e* a finalidade de con"rolar disosi"i(os ele"rnicos/ =-o

co*onen"es %"iliados na *aioria dos e+%ia*en"os ele"rnicos di#i"ais) onde 50

s-o con"roladores si*les) 20 s-o rocessadores di#i"ais de sinal Q=.S e o

res"an"e n-o oss%e* *icrocon"roladores/ iferen"e*en"e dos de*ais circ%i"os

in"e#rados Q+%e +%ando s-o rod%idos es"-o ron"os ara sere* %sadosS) os

*icrocon"roladores necessi"a* receber co*andos ara +%e ossa* eec%"ar

de"er*inadas "arefas na for*a de %* con!%n"o de e+%enas ins"r%,3es/Tais ins"r%,3es s-o incl%Kdas a"ra(&s de %*a ro#ra*a,-o codificada realiada e*

baio nK(el Qeros o% %nsS) +%e s-o ins"aladas na *e*6ria de ro#ra*a do disosi"i(o/

O *icrocon"rolador oss%i $.') endere,adores de IO) *e*6rias de

ro#ra*as Q.ROM) E.ROM) EE.ROMS) e *e*6ria RM) odendo ass%*ir "a*b&*

f%n,3es de con(ersores) osciladores e "e*oriadores/

2/</2/ HI=T;RI

No ano de 1A<A %*a e+%ie de en#enheiros !aoneses er"encen"es

co*anhia B'=I$OM che#a aos Es"ados 'nidos) co* a enco*enda de al#%ns

circ%i"os in"e#rados ara calc%ladoras/ Marcian Hoff da INTEL foi o resons4(el ela

s%a concre"ia,-o/ sol%,-o encon"rada or ele ress%%nha +%e a f%n,-o do

circ%i"o in"e#rado seria de"er*inada or %* ro#ra*a nele ar*aenado/ eois de

al#%* "e*o) a ideia de Marcian (ence% e o ri*eiro *icrorocessador nasce%/ o

"ransfor*ar essa ideia n%* rod%"o concre"o) 9rederico 9a##in foi de %*a #rande

%"ilidade ara a INTEL/

Nes"e *o*en"o aarece% no *ercado %* *icrorocessador desi#nado or

00) de bi"s e (elocidade de <000 oera,3es or se#%ndo/ .o%co "e*o deois)

a co*anhia *ericana $T$ edi% INTEL e Teas Ins"r%*en"s %*

*icrorocessador de ? bi"s ara %sar e* "er*inais/ Mes*o aesar de a $T$ acabar

or desis"ir dessa ideia) "an"o a In"el co*o a Teas Ins"r%*en"s con"in%ara* a"rabalhar no *icrorocessador e) e* abril de 1A>2) os @0 ri*eiros



16

*icrorocessadores de ? bi"s aarecera* no *ercado co* o no*e de ?00?/ Esse

*icrorocessador foi o ioneiro de "odos os *icrorocessadores a"%ais/

e*resa *ericana Mo"orola ercebe% raida*en"e o +%e es"a(a ara

acon"ecer e) assi*) in"rod%i% no *ercado %* no(o *icrorocessador de ? bi"s) o

<?00) c%!o cons"r%"or chefe foi $h%c_ .eddle/

E* 1A>5) a MO= Technolo# an%ncio% +%e ia inserir no *ercado

*icrorocessadores <501 e <502 co* %* re,o be* inferior aos de*ais/ .ara

resonder a es"e co*e"idor) "an"o a In"el +%an"o a Mo"orola baiara* os re,os dos

se%s *icrorocessadores/ O <502 foi %* *icrorocessador de ? bi"s co* 5<

ins"r%,3es e %*a caacidade de endere,a*en"o de <_ de *e*6ria/ e(ido ao se%

baio c%s"o) o <502 "orno%se *%i"o o%lar e) assi*) foi ins"alado e* co*%"adoresco*o IM1) le I) le II) "ari) $o*odore) corn) Oric) en"re o%"ros/ $on"%do)

as o%"ras fabrican"es n-o cr%ara* os bra,os/ Nes"e *o*en"o) 9rederico 9a##in

deia a In"el e f%nda a Zilo# Inc/

E* 1A><) a Zilo# an%ncia o Z?0/ %ran"e a conce,-o des"e

*icrorocessador) 9a##in "o*a %*a decis-o crK"ica/ =abendo +%e !4 ha(ia* sido

desen(ol(idos %*a enor*e +%an"idade de ro#ra*as ara o ?0?0) 9a##in concl%i%

+%e *%i"os er*aneceria* fi&is a es"e *icrorocessador or ca%sa das #randesdesesas +%e cer"a*en"e (iria* e* conse+%ncia das al"era,3es a "odos es"es

ro#ra*as/ ssi*) ele decide +%e o no(o *icrorocessador de(eria ser co*a"K(el

co* o ?0?0) o% se!a) caa de eec%"ar "odos os ro#ra*as !4 escri"os ara o ?0?0/

O Z?0 "orno%se %* #rande s%cesso e "odo o *%ndo *i#ro% do ?0?0 ara o

Z?0/ .odese dier +%e o Z?0 se consolido% se* so*bra de d(ida co*o o

*icrorocessador de ? bi"s de *aior s%cesso no se% "e*o/ l&* da Zilo#) o%"ros

no(os fabrican"es co*o Mos"e_) NE$) =HR. e =G= aarecera*/E* 1A><) a In"el aresen"o% %*a (ers-o *elhorada do *icrorocessador de

? bi"s e desi#nada or ?0?5/ $on"%do) o Z?0 era "-o s%erior a es"e +%e) be*

deressa) a In"el erde% a ba"alha/ U4 n-o ha(ia #randes *elhorias a sere*

in"rod%idas elos fabrican"es +%e f%nda*en"asse* a "roca or %* no(o

*icrorocessador/ ssi*) o <502 e o Z?0) aco*anhados elo <?00) *an"i(era*se

co*o os *ais reresen"a"i(os *icrorocessadores de oi"o bi"s dessa &oca/

Q.EREIR) 200<S



17

2/</@/ .LI$7DE=

Os *icrocon"roladores fora* ro!e"ados ara co*andar e+%ia*en"os

esecKficos/ Tais e+%ia*en"os s-o deno*inados sis"e*as e*b%"idos) ois s-o

colocados den"ro de sis"e*as fechados e co* f%n,3es be* esecKficas/

N%*a alica,-o real) %* *icrocon"rolador ) or si s6) n-o & s%ficien"e. l&*

desse co*onen"e) & necess4rio o ro#ra*a a ser eec%"ado e al#%ns o%"ros

ele*en"os +%e cons"i"%ir-o %*a in"erface l6#ica ara o%"ros co*onen"es/

caacidade de rocessa*en"o e de *e*6ria dos *icrocon"roladores (aria

de acordo co* s%a alica,-o) co*o or ee*lo

X Rel6#ios) alar*es) ele"rodo*&s"icos) brin+%edos/

X Ins"r%*en"a,-o es"a,-o *e"eorol6#ica/

X %"o*a,-o ind%s"rial) a%"o*6(eis/ Q.EREIR) 200<S

2/<// NTGEN=

O *icrorocessador oss%i in*eras (an"a#ens) "ais co*o:

X Baio c%s"o e cons%*o^

X %* co*onen"e de e+%enas di*ens3es) lo#o) or"4"il^

X Necessi"a de o%cos co*onen"es ara f%ncionar Qeli*ina a

necessidade de co*onen"es e"ernosS^

X Reconfi#%ra,-o or software^

• e f4cil e r4ida ro#ra*a,-o/ Q.EREIR) 200<S

2/</5/ RF'ITET'R INTERN E 'M MI$RO$ONTROLOR

&%5%4%$% M!+2r)a

a ar"e +%e "e* co*o f%n,-o ar*aenar os dados/ .ode*os descre(la

co*o %*a ra"eleira co* in*eras #a(e"as be* iden"ificadas ara +%e se!a de f4cil



18

acesso/ efini*os *e*6ria co*o o con!%n"o de "odos os locais de *e*6ria e

endere,a*en"o) +%e & o rocesso de selecionar o local de *e*6ria/ .ode*os ler

%* local da *e*6ria e "a*b&* escre(er %* endere,o da *e*6ria/ Esse rocesso &

fei"o %"iliando a linha RV QreadPri"eS/ O f%nciona*en"o dessa linha se d4 da

se#%in"e *aneira se RV 1 eec%"a a oera,-o de lei"%ra) caso con"r4rio) ser4

eec%"ada a oera,-o de escri"a no endere,o de *e*6ria/ Q.EREIR) 200<S

&%5%4%&% U.),a,! ,! Prc!ssa+!.*

$.' o% %nidade de rocessa*en"o & co*os"a or "rs locais de *e*6ria)

sendo resons4(eis or *%l"ilicar) di(idir e *o(er se%s con"edos en"re os locais

de *e*6ria +%e recebe* o no*e de re#is"ros/ Os re#is"ros "* co*o rincial

f%n,-o eec%"ar (4rias oera,3es *a"e*4"icas o% +%ais+%er o%"ras oera,3es co*

dados/ Q.EREIR) 200<S

&%5%4%0% E.*ra,a ! Sa6,a I7O

Recebe* o no*e de \or"os] e f%nciona* co*o locais de *e*6ria/ .ode*

ser di(ididos e* en"rada) saKda e en"radasaKda/ necess4rio escolher o \or"o] e*

+%e se dese!a eec%"ar de"er*inada "arefa e deois en(iar o% receber dados ara

esse or"o/ Q.EREIR) 200<S

&%5%4%1% C+8.)ca9: !+ s;r)!

co*%nica,-o co* o *eio e"erno "e* %* a#ra(an"e +%e & o n*ero de

linhas necess4rias ara +%e se ossa* "ransferir os dados e "a*b&* a dis"Jncia

+%e ode eis"ir en"re essa "ransferncia de dados/ .or esse *o"i(o & con(enien"e

red%i*os o n*ero de linhas a ser "ransferido ara +%e a f%ncionalidade do



19

*icrocon"rolador se *an"enha/ s re#ras criadas en"re essas linhas de co*%nica,-o

recebe* o no*e de ro"ocolos) +%e s-o definidos co* an"ecedncia ara +%e n-o

ha!a erros/

U4 +%e "e*os linhas searadas ara receber e en(iar) & ossK(el

si*%l"anea*en"e receber e en(iar dados/ O bloco resons4(el or es"e "io de

co*%nica,-o recebe o no*e de bloco de co*%nica,-o de s&rie/ o con"r4rio da

"rans*iss-o e* aralelo) na co*%nica,-o e* s&rie *o(ese bi" a6s bi" e* s&rie/

Q.EREIR) 200<S

&%5%4%4% T!+<r)=a9:

O bloco de "e*oria,-o nos fornece infor*a,3es acerca da hora) d%ra,-o e

ro"ocolo/ %nidade b4sica do "e*oriador & %* con"ador +%e na realidade & %*

re#is"ro c%!o con"edo a%*en"a de %*a %nidade e* in"er(alo de "e*o fio) ara

+%e deois ossa*os "er infor*a,3es sobre o "e*o decorrido de rocessa*en"o/

Te* co*o f%n,-o re#is"rar e(en"os Q*arcando "e*o recisoS) eec%"ar e* aralelo

co* o *icrocon"rolador e ode ser resons4(el or in"err%,3es #eradas/Q.EREIR) 200<S

&%5%4%5% >a*c,3

$onhecido co*o c-o de #%arda) & %* bloco +%e es"4 con"in%a*en"e a con"ar

e +%e o ro#ra*a 3e e* ero se*re +%e & eec%"ado corre"a*en"e/ $aso oro#ra*a (enha a "ra(ar) o ero n-o ser4 escri"o e o con"ador se encarre#a de faer

o rese" do *icrocon"rolador +%ando alcan,ar se% (alor *4i*o) faendo co* +%e o

ro#ra*a rode no(a*en"e de for*a corre"a) se* recisar da in"er(en,-o h%*ana/

Q.EREIR) 200<S

&%5%4%?% C.v!rsr a.al23)c-,)3)*al @A7D



20

O con(ersor anal6#ico di#i"al con(er"e %* sinal anal6#ico e* di#i"al) de(ido

ao fa"o dos sinais dos erif&ricos sere* diferen"es dos sinais +%e o *icrocon"rolador

conse#%e en"ender Qero o% %*S/ O bloco con(ersor & resons4(el ela con(ers-o

de infor*a,3es de (alor anal6#ico e* (alores bin4rios) de *odo +%e es"es ossa*

ser rocessados i*edia"a*en"e/ .ode "er a resol%,-o de ?) 10 e 12 bi"s/ Q.EREIR)

200<S

2/</</ RF'ITET'R ON NE'MNN

r+%i"e"%ra de (on Ne%*ann Qde Uohn (on Ne%*annS) & %*a ar+%i"e"%ra de

co*%"ador +%e se carac"eria ela ossibilidade de %*a *4+%ina di#i"al ar*aenar

se%s ro#ra*as no *es*o esa,o de *e*6ria +%e os dados) odendo assi*

*ani%lar "ais ro#ra*as/

*4+%ina roos"a or on Ne%*ann rene os se#%in"es co*onen"es %*a

*e*6ria) %*a %nidade ari"*&"ica e l6#ica) %*a %nidade cen"ral de rocessa*en"o Qco*os"a or di(ersos re#is"radoresS) e %*a 'nidade de $on"role) c%!a f%n,-o & a

de b%scar %* ro#ra*a na *e*6ria) ins"r%,-o or ins"r%,-o) e eec%"4lo sobre os

dados de en"rada/

$ada %* dos ele*en"os aresen"ados & realiado c%s"a de co*onen"es

fKsicos indeenden"es) c%!a i*le*en"a,-o "e* (ariado ao lon#o dos "e*os)

consoan"e e(ol%,-o das "ecnolo#ias de fabrica,-o) desde os rel&s

ele"ro*a#n&"icos) os "%bos de (4c%o Qo% (4l(%lasS) a"& os se*icond%"ores)abran#endo os "ransis"ores e os circ%i"os ele"rnicos in"e#rados) co* *&dia) al"a o%

*%i"o al"a densidade de in"e#ra,-o QM=I *edi%* scale) L=I lar#e scale) o% L=I

(er lar#e scale in"e#ra"ionS) *edida e* "er*os de *ilh3es de "ransis"ores or

as"ilha de silKcio/

ar+%i"e"%ra an Ne%*ann re+%er +%e "odas as ins"r%,3es e dados ocorra*

n%*a *es*a in"erface fKsica/ Es"e *ecanis*o & referido co*o \on Ne%*ann

bo""lenec_]/

http://pt.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mem%C3%B3ria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_aritm%C3%A9tica_e_l%C3%B3gica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_central_de_processamento

http://pt.wikipedia.org/wiki/Registrador

http://pt.wikipedia.org/wiki/Dados

http://pt.wikipedia.org/wiki/I/O

http://pt.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_termoi%C3%B4nica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://pt.wikipedia.org/wiki/LSI

http://pt.wikipedia.org/wiki/Chip

http://pt.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mem%C3%B3ria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_aritm%C3%A9tica_e_l%C3%B3gica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_central_de_processamento

http://pt.wikipedia.org/wiki/Registrador

http://pt.wikipedia.org/wiki/Dados

http://pt.wikipedia.org/wiki/I/O

http://pt.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_termoi%C3%B4nica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://pt.wikipedia.org/wiki/LSI

http://pt.wikipedia.org/wiki/Chip



21

9i#%ra < r+%i"e"%ra on Ne%*ann

9on"e h""PPP/eafsi/#o(/brinfohis"orico*a+%ina20de20"ab%lar/h"*

2/</>/ RF'ITET'R HRR

Nes"a ar+%i"e"%ra "e*os *e*6ria searada ara dados e ro#ra*as) o +%e "orna os

disosi"i(os *ais r4idos na b%sca e eec%,-o do ro#ra*a/

')38ra ?" Ar8)*!*8ra Harvar,

9on"e h""PPP/eafsi/#o(/brinfohis"orico*a+%ina20de20"ab%lar/h"*

Os *icrocon"roladores %"ilia* nor*al*en"e a ar+%i"e"%ra Har(ard) +%e oss%i

*e*6rias searadas ara dados QMe*6ria ol4"il de lei"%raescri"a) +%e erde* o

se% con"edo e* caso de falha de ali*en"a,-o) e .ro#ra*a de Me*6ria N-o(ol4"il)

+%e n-o erde* o se% con"edo caso acon"e,a "al in"e*&rieS/

'* dos o"enciais de "al ar+%i"e"%ra & +%e a *es*a ossibili"a a %"ilia,-o de

in"erfaces dis"in"as) er*i"indo o acesso si*%l"Jneo s *e*6rias en+%an"o a b%sca

da ins"r%,-o ocorre ao *es*o "e*o +%e a "ransferncias de dados/ O

incon(enien"e des"a ar+%i"e"%ra & a eis"ncia de %* nico barra*en"o no +%al as

*e*6rias s-o li#adas) li*i"ando o %so a aenas %*a or (e/

http://www.eafsi.gov.br/info/historico/maquina%20de%20tabular.htm

http://www.eafsi.gov.br/info/historico/maquina%20de%20tabular.htm



22

2/</?/ M.LB O MBIENTE E E=ENOLIMENTO

=e#%ndo G'TIERRE= Q200S) o M.LB & %* ro#ra*a +%e "e* a f%n,-o

de %* #erenciador) ara o desen(ol(i*en"o de ro!e"os co* a fa*Klia .I$ de

*icrocon"roladores/ dis"rib%Kdo #ra"%i"a*en"e ela Microchi) fabrican"e dos

*icrocon"roladores .I$/

O M.LB in"e#ra n%* nico a*bien"e o edi"or de ro#ra*a fon"e) o

co*ilador) o si*%lador e) +%ando conec"ado s ferra*en"as da Microchi) "a*b&*

o #ra(ador do .I$ e o e*%lador/

e acordo co* a 9i#%ra >) o ro#ra*a fon"e) o% si*les*en"e \fon"e do

ro#ra*a] & %*a se+%ncia e* "e"o) escri"a n%*a lin#%a#e* de ro#ra*a,-o +%e

ser4 con(er"ida e* c6di#os de *4+%ina ara ser #ra(ado no .I$/ O $o*ilador & o

ro#ra*a +%e con(er"e o fon"e e* c6di#o de *4+%ina/ O =i*%lador & ro#ra*a +%e

si*%la o f%nciona*en"o da $.' Q.I$S) confor*e o ro#ra*a fon"e +%e es"4 sendo

desen(ol(ido/ O .ro!e"o no M.LB & %* con!%n"o de ar+%i(os e infor*a,3es +%e di

ao a*bien"e in"e#rado ara +%al (ers-o do .I$ es"are*os desen(ol(endo) +%al

fre+%ncia de clock ) +%al a lin#%a#e* de ro#ra*a,-o %sada) +%al o layout das !anelas) e"c/ .ara %* ro!e"o #%ardar "odas essas infor*a,3es) bas"a sal(ar e fechar

aenas o ro!e"o) se* se reoc%ar e* fechar "odas as !anelas aber"as no a*bien"e

in"e#rado/

i*or"an"e le*brar +%e o M.LB se in"e#ra ao a*bien"e VindoPs)

er*i"indo c6ia de ar+%i(os e de "e"os de %* alica"i(o ara o%"ro de %*a for*a

be* si*lificada/ O a*bien"e de desen(ol(i*en"o do M.LB & *os"rado na 9i#%ra

0?/ ar"ir da !anela *aior e no sen"ido hor4rio) "*se os se#%in"es rec%rsos edi"or de con"edo da *e*6ria do si*%lador co* realce da ins"r%,-o a"%al*en"e e*

eec%,-o) si*%lador de es"K*%los el&"ricos nos inos e o StopWatch) +%e

roorciona ao %s%4rio (erificar o "e*o decorrido de cada ins"r%,-o e +%an"os

ciclos de *4+%ina fora* eec%"ados e* %* de"er*inado "recho do ro#ra*a)

ossibili"ando inferir o "e*o "o"al de eec%,-o do "recho e* +%es"-o/



23

9i#%ra 0? *bien"e de "rabalho do M.LB

9on"e .rin" =creen da "ela do ro#ra*a M.LB



24

0% CONCLUSÃO

O desen(ol(i*en"o des"e "rabalho n6s "ro%e %* (alioso #anho de

conheci*en"o e* "er*os acad*icos) rincial*en"e relacionado ao rocesso de

desen(ol(i*en"o do sof"Pare e do conheci*en"o "ecnol6#ico/ iferen"e de %*

sis"e*a desktop) "odo o rocesso de desen(ol(i*en"o de %* sis"e*a e*b%"ido

*os"ro%se bas"an"e ec%liar) desde o rocesso de "es"es e ro#ra*a,-o/ $ada

%*a des"as fases *os"ro% +%e ei#e "&cnicas esecKficas ara s%a eec%,-o) o +%e

"orno% a a"i(idade ainda *ais enri+%ecedora e* "er*os de #anho de conheci*en"o/

liado a is"o) a *ani%la,-o de disosi"i(os de al"a "ecnolo#ia) co*o

*icrocon"roladores a#re#ara* no"4(el #a*a de conheci*en"os/ in"e#ra,-o de

hardPare e sof"Pare) +%e de*anda es"%do de"alhado da ar+%i"e"%ra e dos inos de

IO do *icrocon"rolador) be* co*o dos ele*en"os ele"rnicos +%e co*le"a* o

hardPare do sis"e*a) & bas"an"e desafiador !4 +%e) co*%*en"e) no *eio acad*ico)

a esecialidade de es"%do de cada indi(Kd%o oss%i foco e* aenas %* hardPare

o% sof"Pare/



25

RE'ER(NCIAS

MI$RO$HI. TE$HNOLOG IN$ – Ma.8al , PIC $5'??a .rin"ed in "he '=/

AA?/

.EREIR) 9BIO/ PIC Pr3ra+a9: !+ C^ 5ed/ – =-o .a%lo rica) 200</

OR9) $/ RI$HR^ BI=HO. H/ ROBERT/ S)s*!+as ,! C.*rl! M,!r.s^

Oi"a(a Edi,-o – LT$ EITOR) 2001

$LIERI) =andro l(es/ I.s*r8+!.*a9: <ara Prc!sss I.,8s*r)a)s) %las I e /

9ERNNO) A8*+a9: P8ra/ isonK(el e*

gh""a%"o*acao%ra/blo#so"/co*200>05o+%ea%"o*ao/h"*l/ cesso e* 0@

*aio 2015/

MNOEL) UO8O/ A9: L)3a-D!sl)3a @On-Off / isonK(el e*

gh""PPP/ece/%fr#s/br[!*#o*esidos"ilaaos"ilanode20/h"*l/ cesso e*

0@ *aio 2015/

MELEIRO) L%i/ I.*r,89: a C.*rl! A8*+*)c ,! Prc!sss/ isonK(el

e* gh""PPP/%frr!/brins"i"%"osi"d"a*eleiro#rad%acaoMa"erialIns"r%*en"a

E>aoIn"rod%cao`$on"role/df / cesso e* 0@ *aio 2015/

TELE=) Geraldo/ C.*rl! ,! A8*+a9: I.,8s*r)al^ U%lho de 200 Escola

T&cnica Ind%s"rial/

'NIER=IE 9EERL E U'IZ E 9OR/ A8*+a9: ,a Pr,89:/

isonK(el e* g h""PPP/en#rod/%f!f/bred`a%"o*acao/ cesso e* 0@ *aio

2015/

VII.I) a Enciclo&dia Li(re/ S).al A.al23)c/ isonK(el e*

gh"""/Pi_iedia/or#Pi_i=inal`anal$@B@#ico/ cesso e* 0@ *aio 2015/

http://automacaopura.blogspot.com/2007/05/o-que-automao.html

http://www.ece.ufrgs.br/~jmgomes/pid/Apostila/apostila/node20.html

http://www.ufrrj.br/institutos/it/dta/meleiro/graduacao/Material-Instrumenta%E7ao/Introducao_Controle.pdf


http://www.engprod.ufjf.br/epd_automacao

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sinal_anal%C3%B3gico

http://automacaopura.blogspot.com/2007/05/o-que-automao.html

http://www.ece.ufrgs.br/~jmgomes/pid/Apostila/apostila/node20.html



http://www.engprod.ufjf.br/epd_automacao

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sinal_anal%C3%B3gico



26

VII.I) a Enciclo&dia Li(re/ S).al D)3)*al/ isonK(el e*

gh"""/Pi_iedia/or#Pi_i=inal`i#i"al/ cesso e* 0@ *aio 2015/

VII.I) a Enciclo&dia Li(re/ A*8a,r / isonK(el e* g

h"""/Pi_iedia/or#Pi_i"%ador/ cesso e* 1> *aio 2015/

G'TIERRE=) dilson/ PIC /s)c/ Ed%"ec ba%r%) 200/ $%rso online #ra"%i"o

baseado no .I$ 1<9?/ isonK(el e* gh""PPP/ed%"ecba%r%/co*/br/

cessado e* 01 Mar 200>/

http://www.edutecbauru.com.br/

http://www.edutecbauru.com.br/

projetos_integradosi_automacao_pic_final.docx

Documents