1. MAPA - MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES -
51/2024
Os sistemas embarcados estão presentes na maioria dos dispositivos tecnológicos
comercializados na atualidade, a exemplo de um smartwatch ou smartphone, itens que fazem
parte da vida das pessoas na atualidade e permitem a conectividade com parâmetros vitais,
como indicadores de frequência e pressão cGardíaca, número de passos, distâncias
percorridas, até mesmo o percurso realizado em uma atividade esportiva com a elevação de
cada trecho.
Para um sistema embarcado operar, normalmente conta com um ou mais microcontroladores,
memória flash, interfaces de entrada e saída, analógicas e digitais, interface de usuário e fonte
de alimentação, esta que é tão importante quanto qualquer recurso de processamento, dado
que sua função é vital ao funcionamento do sistema embarcado.
Os veículos modernos (carros, caminhões, motocicletas etc.) contam com sistemas inteligentes
para controlar a injeção de combustível e ar para a queima que ocorre na combustão interna
2. dos motores, sistemas esses que realizam milhares de cálculos por segundo para interpretar
as variáveis de entrada, a fim de atuar em dispositivos de saída que mantêm a aceleração
adequada mesmo em condições de temperatura variável ou tipos de combustíveis diferentes.
Sem dúvidas os sistemas embarcados vieram para ficar e a indústria conta com soluções para
o controle de processos que são oferecidas de forma padronizada, atendendo a normas e
convenções, para que os dados do processo sejam acessados e condicionados para entrega
aos bancos de dados especializados. No caso da indústria, quem reúne a responsabilidade de
controlar os processos é o Controlador Lógico Programável (CLP), que nos modelos mais
modernos conta com microcontroladores de múltiplos núcleos e tecnologia ARM, além de
FPGAs em casos mais específicos.
Atividade MAPA
Atualmente, diversas plataformas de sistemas embarcados são oferecidas pelo mercado,
sendo cada vez mais complexa a escolha pela ferramenta mais adequada, caso o projetista
opte por analisar o sistema embarcado sob o ponto de vista de recursos oferecidos de forma
quantitativa.
Ao selecionar a tecnologia para um sistema embarcado, devemos levar em consideração o
número de entradas e saídas, o tipo de entradas e saídas (analógicas e digitais), o tempo de
resposta necessário para atender à demanda a ser controlada, o meio de interação com o
usuário, o protocolo de comunicação utilizado, entre outros fatores. De posse dos requisitos
do projeto, podemos analisar as opções em termos de custo, tamanho, possibilidade de
expansão futura, alimentação requerida, compatibilidade eletromagnética, entre outros.
Considerando esses fatores, esta atividade pretende avaliar sua capacidade de interpretar um
sistema digital responsável por contar peças que passam por um processo de pintura,
contando com um botão que incrementa e outro que decrementa um contador implementado
em assembly.
O programa:
3. ; programa para gerar um sinal pwm com frequencia de saída PWM
;de 1,25KHZ UTILIZANDO OSCILADOR INTERNO.
;a) Quando RA0 estiver em 1, o duty cycle é de 25%.
;b) Quando RA1 estiver em 1, o dutycycle é de 50%.
;c) Quando RA2 estiver em 1, o duty cycle é de 75%.
;d) Quando RA3 estiver em 1, o dutycycle é de 100%.
; O VENTILADOR DO KIT P04 SERÁ ACIONADO PELO PINO RC1 (PINO 16)
;QUE É A SAÍDA DO MÓDULO CCP2 QUANDO EM PWM
; * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
; * CONFIGURAÇÕES PARA GRAVAÇÃO *
; * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
; CONFIG FOSC = XT_XT, FCMEN = OFF, IESO = OFF, PWRT = ON, BOR = ON, BORV = 0
CONFIG FOSC = INTOSCIO_EC, FCMEN = OFF, IESO = OFF, PWRT = ON, BOR = ON, BORV
= 0
CONFIG WDT = OFF, WDTPS = 128, MCLRE = ON, LPT1OSC = OFF, PBADEN = OFF
;CONFIG CCP2MX = PORTC, STVREN = OFF,
CONFIG LVP = OFF, DEBUG = OFF, XINST = OFF
CONFIG CP0 = OFF, CP1 = OFF, CP2 = OFF, CP3 = OFF, CPB = OFF, CPD = OFF
CONFIG WRT0 = OFF, WRT1 = OFF, WRT2 = OFF, WRT3 = OFF, WRTB = OFF
CONFIG WRTC = OFF, WRTD = OFF, EBTR0 = OFF, EBTR1 = OFF, EBTR2 = OFF
CONFIG EBTR3 = OFF, EBTRB = OFF
#INCLUDE <P18F4550.INC> ; MICROCONTROLADOR UTILIZADO
; * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
11. END ; FIM DO PROGRAMA
Passos para a realização do MAPA de Microprocessadores e Microcontroladores
O MAPA deverá contar com 4 etapas:
1ª ETAPA: parte teórica (1,0 ponto)
Na primeira etapa, o estudante deverá:
a) Apresentar o trecho do programa responsável por variar o Duty Cycle do PWM de cada
uma das larguras de pulso:
- 25%
- 50%
- 75%
- 100%
- Demonstrar o funcionamento do PWM por meio de um exemplo de aplicação.
- Demonstrar a operação do Prescaler no microcontrolador e sua relação com a velocidade do
clock dele.
2ª ETAPA: download do código do experimento
Conforme as linhas de código em assembly, deve o estudante realizar o download do código
por meio do link:
12. https://drive.google.com/file/d/1GqauoDOf_XflutFXm_o3UphNhxe1wtrk/view?usp=sharing
Todas as informações deste experimento estão disponíveis no link:
https://221322w.ha.azioncdn.net/Arquivo/ID/8051/experimentos/rotinas-de-contagem-e-
modulacao-em-largura-de-pulso.html, incluindo o roteiro e vídeo explicativos.
O estudante deve agendar com o polo presencial de sua cidade um momento para montar o
experimento, gravar o programa no microcontrolador e verificar seu funcionamento para fins
de concluir a atividade com as conclusões dadas na 4ª etapa.
3ª ETAPA: montagem do experimento (1,5 ponto)
O estudante deve acessar o roteiro dado na Etapa 2 para seguir rigorosamente os passos
dados no diagrama e no vídeo de instruções para realizar os testes com o microcontrolador.
Documentar a montagem do experimento por meio de registro fotográfico deste.
4ª ETAPA: conclusões (1,0 ponto)
Nesta etapa, o estudante deve concluir o porquê dos resultados obtidos, apresentando suas
conclusões sobre como ocorre a geração do Ciclo de Trabalho (Duty-cycle) a partir do
programa, relacionando sua resposta com o incremento e o decremento que ocorrem quando
pressionados os botões.
O estudante deve explicar com suas palavras como o PWM gerado poderia ser utilizado para
controlar a velocidade de um eixo de motor elétrico de corrente contínua (CC).