Plano de Ensino Sistemas Embarcados Automação Industrial

PLANO DE ENSINO Curso Técnico em Automação Industrial Concomitante Componente curricular Sistemas Embarcados Professora Vinicius Belmuds Vasconcelos Tatagiba Período 4 Período letivo 20242 Carga Horária 60 Nº de aulas 72 OBJETIVOS Objetivo Geral Aplicar conceitos de programação aplicada a microcontroladores de forma a conceber projetos práticos de sistemas embarcados Implementar sistemas embarcados microcontrolados para o controle de processosdispositivos Objetivos Específicos Identificar e entender o funcionamento das principais técnicas e circuitos eletrônicos utilizados em sistemas embarcados com microcontroladores dentre eles ligações pullup pulldown open drain open collector uso de opto acopladores filtros capacitivos e circuitos anti bouncing Compreender os diferentes tipos de arquiteturas envolvendo microcontroladores como RISC e CISC Identificar as principais partes que compõe um microcontrolador Desenvolver fluxogramas empregando de maneira correta a simbologia pertinente Gerar códigos de alto nível na linguagem de programação C observando as limitações e especificidades da linguagem para uso com microcontroladores Entender o funcionamento das fontes de reset e interrupção bem como os principais periféricos dos microcontroladores dentre eles timers conversores AD geradores PWM e controladores de comunicação síncrona e assíncrona Ao término o aluno deverá ser capaz de projetar e desenvolver um sistema embarcado microcontrolado capaz de automatizar um processodispositivo EMENTA Ementa Circuitos eletrônicos utilizados em sistemas embarcados Arquitetura dos microcontroladores Fluxogramas Programação em linguagem de alto nível para microcontroladores Interrupções e periféricos dos microcontroladores Projetos de sistemas eletrônicos embarcados com microcontroladores CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS Conteúdos Nº de Aulas Unidade I Circuitos eletrônicos utilizados em sistemas embarcados Introdução aos sistemas embarcados Circuitos para interfaceamento com IO Ligações pullup pulldown open drain open collector Optoacopladores e filtros capacitivos Circuitos anti bouncing 06 Unidade II Arquitetura de microcontroladores Histórico dos microcontroladores Arquiteturas Harvard e Von Neumann Arquiteturas RISC e CISC Unidade de processamento barramentos e memórias Arquitetura dos Microcontroladores 4 Unidade III Fluxograma e Programação de alto nível para microcontroladores Simbologia de Fluxogramas Elaboração de Fluxogramas Programação em C para microcontroladores Ferramentas de desenvolvimento de códigos em C para microcontroladores 4 Unidade IV Interrupções e periférico dos Microcontroladores Modos de Reset Tipos de Interrupções Interface com botões teclados e LCD Contadores Timers e sinais PWM Conversão AD Comunicação Assíncrona e Síncrona 32 Unidade VI Projetos de sistemas eletrônicos embarcados com microcontroladores Softwares para elaboração de Circuitos impressos Projeto e desenvolvimento de um sistema embarcado microcontrolado 32 72 PROCEDIMENTOS DE ENSINO Metodologia A disciplina será ofertada através de aulas presenciais e atividades complementares no ambiente de aprendizagem virtual AVA onde serão disponibilizados materiais teóricos sobre o assunto tratado e aulas gravadas em vídeo pelo próprio professor Em cada aula o docente irá apresentar a parte teórica do conteúdo aos discentes logo após irá mostrar um exemplo prático de aplicação neste exemplo será abordado aspectos teóricos da disciplina e posteriormente passará um exercício prático para os alunos desenvolverem as suas próprias soluções e trabalharem o conteúdo estudado As atividades experimentais serão trabalhadas com montagens em bancada eletrônica e também através de softwares de simulação de circuitos eletrônicos como por exemplo o Proteus A programação dos microcontroladores será realizada em um ambiente integrado de desenvolvimento IDE específico a cada microcontrolador trabalhado Atividades interdisciplinares Nesta disciplina devido à proximidade dos conteúdos serão utilizados conceitos apresentados na disciplina de Eletrônica Básica Eletrônica Analógica Eletrônica Digital e Eletricidade ao se ter a necessidade de montar circuitos eletrônicos para desenvolver projetos embarcados Além disto os alunos necessitarão programar os microcontroladores utilizando a linguagem C logo utilizarão todos os conceitos trabalhados nas disciplinas de Lógica de Programação I e Lógica de Programação II Projetos integradores Na atividade final desta disciplina poderá ser desenvolvido um projeto juntamente com a disciplina de Controle de Processos Práticas do componente curricular Durante o curso o aluno desenvolverá diversas práticas utilizando o Proteus como software de simulação de circuitos eletrônicos Estas práticas englobarão a montagem e testes de circuitos eletrônicos microcontrolados em softwares de simulação envolvendo os assuntos tratados no curso Além disto os projetos e exercícios desenvolvidos serão testados de forma real no laboratório utilizando protoboard e equipamentos como osciloscópios e multímetros Atividades online O professor postará materiais no ambiente virtual de aprendizagem AVA a cada semana para que os alunos possam acessálos de forma organizada Além disto todas as atividades avaliativas deverão ser entregues através do AVA e apresentadas dentro de sala de aula presencial Ainda em relação ao AVA em todas as semanas do curso será disponibilizado um fórum para que os alunos possam colocar as suas dúvidas em relação ao assunto tratado e que serão respondidas pelo professor VERIFICAÇÃO DA APRENDIZAGEM Instrumentos de Avaliação ITEM INSTRUMENTO DE AVALIAÇÃO DATA PREVISTA VALOR 1 Atividade de simulação e montagem 02092024 30 2 Projeto 1 07102024 35 3 Projeto 2 25112024 35 Pontuação do semestre 100 pontos Recuperação Paralela A Recuperação Paralela seguirá as determinações do ROD Regulamento da Organização Didática dos Cursos Técnicos do Ifes e da Portaria nº 972 de 16072021 do Ifes A recuperação será oferecida da seguinte forma Recuperação Paralela de conteúdo será feita nos horários de atendimento ou das aulas regulares por meio da retomada dos conteúdos avaliados Recuperação Paralela de notas haverá recuperação paralela de nota para os alunos que não atingirem 60 da pontuação da prova ou dos projetos e ocorrerá com a proposta de uma nova tarefa nos mesmos moldes da original Prevalecerá a maior nota BIBLIOGRAFIA Bibliografia Básica PEREIRA F Microcontroladores PIC Técnicas Avançadas 6 ed São Paulo Érica 2007 OLIVEIRA A S Sistemas Embarcados hardware e firmware na prática 2 ed São Paulo 2010 SOUSA D R Desbravando o Microcontrolador PIC18 Recursos Avançados 1 ed São Paulo Érica 2010 PEREIRA F Microcontroladores PIC Programação em C 1 ed São Paulo Érica 2003 Bibliografia Complementar PEREIRA F Microcontroladores MSP430 Teoria e Pratica 1 ed São Paulo Érica 2005 GUIMARÃES A Eletrônica Embarcada Automotiva 1 ed São Paulo Érica 2007 LIMA C B VILLACA M V M AVR e Arduino Técnicas de Projeto 2 ed Florianópolis Edição dos Autores 2012