Dados analógicos noARDUINO
Professor Victory Fernandes
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Conversores A/D e D/A
Analógico x Digital Analógico Variação contínua de uma variável
Todas as grandezas físicas naturais velocidade, pressão, temperatura, corrente elétrica, tensão, resistência
Para atingir o valor desejado qualquer é preciso passar por todos os valores intermediários
Existem infinitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer
Conversores A/D e D/A
Analógico x Digital Digital Variação discreta
Passagem de um valor a outro se dá por saltos Existem finitos valores assumidos entre dois pontos
quaisquer
Conversores A/D e D/A
Exemplo da placa de audio Conversor A/D para capturar a voz no microfone e
grava-la como arquivo Conversor D/A para reproduzir o som gravado nas
caixas de som
Conversão A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Armazenamento Informações armazenadas em arquivos em forma
de bits
Conversores A/D
Conversores D/A
Conversores A/D e D/A
Amostragem O sinal originalmente contínuo é discretizado O sinal é amostrado em intervalos fixos de tempo e
a essa taxa dá-se o nome de taxa de amostragem com freqüência dada em Hertz [Hz] Quantidade de vezes que o sinal é amostrado por
unidade de tempo 1 Hz = 1 Ciclo/Segundo
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD 44,1 KHz São amostradas 44100 valores do sinal por
segundo Quanto maior a taxa de amostragem mais precisa
é a representação discreta do sinal originalmente contínuo
Quanto maior a taxa de amostragem mais informações (“pontos”) deverão ser armazenados e/ou transmitidos
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Teorema de Nyquist Taxa de amostragem deve ser pelo menos 2 vezes
maior que a freqüência que a frequência do sinal que se deseja registrar
Caso o teorema não seja obedecido ocorre o fenômeno de alising e há distorção do sinal do sinal original
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD Como só ouvimos sons de 20Hz a 20 kHz A taxa de amostragem deveria ser de pelo menos
40 kHz para que todas as freqüências audíveis fossem ser registradas
Erros de Amostragem
Conversores A/D e D/A
Teorema de Nyquist Utilizando o teorema de Nyquist pode-se escolher a
melhor freqüência de amostragem de forma a economizar banda pois para que o sinal possa ser reconstituído basta atender ao teorema, e o aumento da taxa de amostragem com a melhor representação da onda não implica na melhor qualidade do sinal mas sim em mais informações a serem armazenadas
Conversores A/D e D/A
Quantização Representação dos valores amostrados em uma
quantidade finita de bits Quanto maior a quantidade de bits melhor mais
precisa a representação do sinal
Conversores A/D e D/A
Quantização Utilizando 8 bits é possível representar 256 valores
(0-255) Supondo que os valores dos pulsos variem de 0 a
255V Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário
100100112 = 14710
100101002 = 14810
Conversores A/D e D/A
Quantização
Conversores A/D e D/A
Quantização Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário
Ocorrerá então um erro de -0,39V ou +0,61V chamado erro de quantização
Erros de Quantização
Volume de Dados Tamanho de Arquivos
Tamanho do arquivo é diretamente proporcional à taxa de amostragem e número de bits da quantização
TA * R/8 * C * t TA = Taxa de amostragem R = Resolução em bits C = Numero de canais t = tempo em segundos
Resultado será o tamanho do arquivo em Bytes! Dividir por 1024 para obter tamanho do arquivo kBytes
ExemploVolume de Dados
Tamanho de Arquivos (44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)
Resultado em Bytes? Resultado em KBytes? Resultado em MBytes?
Resultados... Tamanho de Arquivos
(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s) 10584000 Bytes 10335,94 KBytes 10,09 MBytes
Lendo Valores Analógicos no ARDUINO
SensorLeitura de Entrada Analógica
SensorLeitura de Entrada Analógica
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Escrevendo Valores Analógicos no
ARDUINO
FadeAcionamento de Saída Analógica
FadeAcionamento de Saída Analógica
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Sensor de Distância
Sensor de Distância
Bússula Analógica 1535www.dinsmoresensors.com
Saída analógica do sensor
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