PMR5229 – Projeto de Sistemas Mecatrônicos com Microprocessadores

Prof. Jun Okamoto Jr.sala ES-05

Tel: 3091-5516E-mail: jokamoto@usp.br

Sistemas Mecatrônicos?

Não

Sistemas Mecatrônicos?

… mas nãointeressamexatamente

Sim…

Sistemas Mecatrônicos?

Sim.Estes interessam

Sistemas Mecatrônicos

Computador

Sensores

Atuadores

Comunicação de dados

Interface com o usuário

Controle

Sistemas MecatrônicosSistemas Mecatrônicos:• Computador

– Menor processador que resolve o problema

– Menor quantidade de memória que resolve o problema

– Menor máquina possívelpara resolver o problema

Computadores Pessoais:• Computador

– Maior processador possível– Maior quantidade de

memória possível– Maior máquina possível

com os recursosdisponíveis

Sistemas Mecatrônicos no LPA - USP

Laboratório de Percepcão Avançada

Local: Sala MZ-04 do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Escola

Politécnica da Universidade de São PauloCoordenador: Jun Okamoto Jr.

e-mail: jokamoto@usp.brtel: (011) 3091-6015

Objetivos• Aprender uma metodologia de projeto de

sistemas mecatrônicos com microprocessadores– Projeto de hardware eletrônico– Software básico de configuração

• Público alvo– Estudantes de ciências exatas (Não engenheiros

eletrônicos)

Modelo do curso• Aulas expositivas pelo Professor

– Aula de pós (3 – 0 – 7), eletiva para graduação• 3 horas de aula por semana• 7 horas de estudo em casa por semana• 12 semanas de aulas

• Alunos– Exercícios individuais– Trabalho em Grupo– Apresentações dos Alunos

• Participação e colaboração• 3 apresentações de cada grupo

– Trabalho Final escrito• Projeto completo

Avaliação• Pós – Graduação

– Conceito A – E (exercícios valem bonus)

• Graduação– Nota 0 – 10 (exercícios valem bonus)– Tabela de conversão Nota/Conceito

D3,0 – 4,9

C5,0 – 6,9

E0,0 – 2,9

B7,0 – 8,4

A8,5 – 10,0

ConceitoNota

Material de Trabalho• Data Sheets (http://www.pmr.poli.usp.br/lpa/pmr5229)

– Circuitos TTL– Microprocessador 8085– Memória RAM e EPROM– Periféricos Programáveis

• Software– EDA freeware: Eagle (http://www.cadsoft.de/freeware.htm)

• Limitações:– Tamanho da placa limitado a 100 x 80 mm– Somente duas camadas– Esquemático só pode criar uma folha

Programa• Introdução

– Apresentação do curso– Objetivos– Programa do curso– Revisão de Conhecimentos– Análise dos resultados– Definição dos grupos de trabalho

Programa• Metodologia de projeto

– Definição do problema– Especificação– Requisitos e restrições– Operação– Escolha de componentes– Quando usar microprocessador e quando usar microcontrolador– Projeto do diagrama lógico– Lay-out de placa– Procedimentos de teste

Programa• Revisão de TTL

– Níveis de tensão– Correntes nas entradas e saídas– Tipos de saídas– Blocos construtivos– Exercícios

Programa• Microprocessador 8085

– Arquitetura interna– demultiplexação de barramento – ciclo de busca– ciclo de leitura– ciclo de escrita– interfaceamento com memória– Interfaceamento com periféricos– Exercícios

Programa• Periféricos

– Entradas e saídas programáveis e não programáveis– I/O com registradores– Uso de timers– Uso de I/O paralelo– Interrupção– Exercícios

Programa• Barramentos Seriais

– RS232c, RS422 e RS485, I2C, SPI.– Como usar com microprocessadores /

microcontroladores

Programa• Apresentação de propostas de projetos (alunos)

– Definição do problema– Especificação– Requisitos e restrições– Operação– Sugestão de microprocessador/microcontrolador

Programa• Apresentação intermediária dos trabalhos

(alunos)– Apresentação da solução adotada– Descrever o microprocessador / microcontrolador

escolhido– Descrever outros componentes específicos

Programa• Apresentação final e entrega dos trabalhos

(alunos)– Apresentar a solução final– Análise de timing– Diagrama lógico– Lay-out de placa– Software de inicialização de componentes internos– Estrutura do programa de controle

Agenda do Curso

Apresentação dos alunos – FinalMicroprocessador e memória

Barramentos seriaisApresentação dos alunos 1

InterrupçãoMicroprocessador – ciclos

Apresentação dos alunos 2Circuitos TTL, definição dos temasdos trabalhos

ExercíciosMetodologia

Microprocessador e I/OApresentação

Revisão de Conhecimentos • Objetivo

– Verificar o conhecimento prévio do aluno em relação ao que será visto no curso

• Método– Resposta a 40 questões de múltipla escolha divididos

por área de conhecimento– Auto avaliação dos alunos

Divisão em Grupos de Trabalho• Dividir em grupos

– Aproximadamente 4 alunos cada– Máximo 8 grupos