Miguel Pedroso

Palestra sobre Eletrónica

Componentes eletrónicos

Miguel Pedroso

Resistência

Permitem limitar a corrente num circuito.

Condensadores

Permitem armazenar energia num campo

elétrico.

Indutores

Permitem armazenar energia num campo

magnético.

Spikes!

Diodos

Semicondutor que permite a passagem de corrente elétrica num

só sentido.

Diodos

Inductive spike

protection

LEDs

Diodos Emissores de Luz.

Transístores

Utilizados como “interruptores” ou

amplificadores.

Circuitos Integrados

Circuitos eletrónicos miniaturizados. Um só chip pode conter milhares de

milhões de transístores.

555

O 555 é um circuito integrado que é

bastante utilizado em circuitos que

precisam de gerar pulsos / oscilações.

555 formula

1.44

(R1 + 2R2) * C

f =

555

O 555 é extremamente

ineficaz em circuitos que exijam alta

precisão.

Op-Amps

Um op-amp é um amplificador de tensão com um

ganho muito elevado.

Op-AmpsPodem ser usados

como comparadores.

Se a tensão de input for maior que a

referência, o output é puxado a V+, se for

menor, é puxado a V-.

A2D Converter

Resolução de 4 bits.

Non-inverting amplifier

Inverting amplifier

Av = 1 + R2 / R1 Av = - R2 / R1

Inverting amplifier

Segurança Elétrica

V = I * R

Segurança Elétrica

É a corrente que interessa e não a voltagem!

Segurança Elétrica

Efeito corporal DC 60 Hz (AC)

Ligeira sensação Men = 1.0 mAWomen = 0.6 mA

0.4 mA0.3 mA

Doloroso Men = 62 mAWomen = 41 mA

9 mA6 mA

Doloroso, sem controlo dos

músculos

Men = 76 mAWomen = 51 mA

16 mA10.5 mA

Muito doloroso e dificuldades a

respirar

Men = 90 mAWomen = 60 mA

23 mA15 mA

Segurança Elétrica

Entre 1M e 1.1M - pele secaAproximadamente 300K Ω - pele húmida

PIC Tetris

Miguel Pedroso

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Matrizes de LEDs

MicrocontroladorPIC

Shift Registers

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Clock interno de 4 MHz 224 Bytes de RAM 3.5 Kb de memória flash 14 pins de I/O

PIC16f628A

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Matriz de LEDs

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Matriz de LEDs

Como controlar 128 LEDs diferentes com apenas 24 sinais?

Miguel Pedroso

Selecionar coluna

Miguel Pedroso

Acender LEDs

(linha a linha)

Miguel Pedroso

Passar para a coluna

seguinte

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… e repetir o processo muito rapidamente.

Devido à persistência da visão

vemos todas as colunas preenchidas

ao mesmo tempo

Miguel Pedroso

Miguel Pedroso

Como ter 24 sinais distintos gerados através de um chip que tem apenas 16

pins de I/O?

Miguel Pedroso

Usando shift registers!

os valores são metidos no registo

via serial o que permite expandir o nº de portas I/O

Miguel Pedroso

Miguel Pedroso

Os números pseudo-aleatórios são gerados a partir dos próprios botões.

Cada vez que o jogo é desenhado no ecrã, incrementa-se um contador. A

cada vez que um botão é pressionado, metemos esse valor da

contagem como nº aleatório.

Miguel Pedroso

CMOSFrequency Counter

Miguel Pedroso

Miguel Pedroso

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Conta de 1 Hz a 1 MHz (999.999 Hz)

Feito inteiramente com chips CMOS

6 ecrãs, 14 chips

Criado para o concurso 7400 Contest

Update na frequência a cada 2s

Miguel Pedroso

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Como contarfrequências?

Miguel Pedroso

“A frequência, em Hertz, é o número devezes que um fenómeno ocorre por segundo.”

O fenómeno que nos estamos a referir aqui, é o número de vezes que um sinal passa de LOW para HIGH num intervalo de tempo.

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Estratégia:

• Contar o número de vezes que o sinal muda de LOW para HIGH durante 1 segundo.

• Ao fim desse segundo meter o valor da contagem nos ecrãs e reiniciar os contadores.

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0s 1s 2s 3s

ContarLatch e Reset Contar

Latch e Reset

4s

…

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Chips utilizados

4029 – Contador BCD/binário up/down com load paralelo;

4511 – Descodificador (converte um número BCD para inputs de ecrãs de 7 segmentos);

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Chips utilizados

4521 – Divisor de frequências com 24 estágios;

4011 – Quatro gates NAND com 2 inputs cada.

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output dos contadores

… é input dos descodificadores

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4511

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4521 é utilizado para obterum sinal de controlo

de precisamente 0.5 Hz

Cristal de 4.194304MHz, frequência dívida pelo estágio 23

dá um output de 0.5 Hz

4.194304 = 4194304Hz

4194304 / 2^(23) = 0.5

Sinais de controlo

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0s 1s 2s 3s

ContarLatch e Reset Contar

Latch e Reset

4s

…

Sinais de controlo

Miguel Pedroso

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www.miguelpedroso.com

Obrigado