Aula Introdutória

1. Aula Introdutória Assunto: Microcontroladores Gabriel Vinicios Silva Maganha

2. Microcontroladores – o futuro • Usuários de desktops atualmente interagem com o computador. com o ambiente • Usuários no futuro vão interagir pelo computador e serão auxiliados

3. Microcontroladores - Aplicações • Saúde • Comunicação • Informação • Controle • Guerra • ...

4. Microcontroladores - Saúde • Monitores de saúde • Cirurgias virtuo/reais • Correção de pontos cegos • Avaliação de quadros clínicos • Band-aids inteligentes (medicamentos) • Tatuagens programáveis

5. Microcontroladores • Sim, você não leu/ouviu errado, tatuagens programáveis! O Rensselaer Polytechnic Institute (EUA) já estão pesquisando a respeito e dizem que é possível, através de nanotubos implantados na pele. A imagem poderá ser transferida do computador para a pele sem fio, em poucos segundos.

6. Microcontroladores - Comunicação

7. Microcontroladores • No futuro não estranhe se o seu conjuge vier... Só faltou o botão DESLIGAR!!! Esse botão deve estar mais pra baixo...

8. Microcontroladores • Você pode perceber que o mundo de hoje é muito diferente daquele que nossos pais e avós tinham, há 4 ou 5 décadas atrás. • Os avanços tecnológicos que ocorreram nos últimos 50 anos foram impressionantes.

9. Microcontroladores • Para você poder ter uma noção, faça uma lista em seu caderno de todas as novidades tecnológicas que surgiram nos últimos 50 anos.

10. Microcontroladores • Como tudo começou? • As primeiras formas de se processar informações e fazer calculos em velocidades mais altas que a do ser-humano foram puramente mecânicas.

11. Microcontroladores • Pascalina, criada por Blaise Pascal em 1642.

12. Microcontroladores

13. Microcontroladores • Com o advento da eletricidade, as máquinas deixaram de usar cálculos mecânicos para utilizar Válvulas e Relés.

14. Microcontroladores

15. Microcontroladores • A partir dos anos 1920, começaram os primeiros estudos com materiais semicondutores. • O objetivo era criar componentes que substituissem as válvulas e os relés no processamento de informações, com inúmeras vantagens.

16. Microcontroladores • Enquanto as pesquisas corriam, o primeiro grande computador da história era inaugurado: o ENIAC.

17. O ENIAC

18. O ENIAC

19. O ENIAC

20. O ENIAC • Funcionava utilizando lógica digital (0 e 1). • Pesava 30 toneladas (30000kg). • Media 5,50m de altura e 25m de comprimento, totalizando uma área de 180m². • Era composto por 70 mil resistores, 18 mil válvulas, 10 mil capacitores, 1500 relés e 6 mil chaves interruptoras.

21. O ENIAC • Consumia 200 000 W de potência. • Quando era ligado/reiniciado, as luzes do Estado da Filadélfia piscavam. • Foi criado com fins militares, para fazer cálculos de trajetórias de misseis balísticos e outros cálculos de guerra.

22. O ENIAC • Internamente, a temperatura chegava a 50° C. • A cada 10min em média, uma válvula queimava.

23. O ENIAC • Inicialmente tinha uma equipe de 80 programadores. • Todos os programadores eram mulheres.

24. O ENIAC • A sua capacidade de processamento era a de realizar 5 mil cálculos por segundo. • É um número que impressiona, mas as nossas calculadoras de mesa hoje tem a mesma capacidade de processamento.

25. O ENIAC • O ENIAC foi um marco histórico importante para o mundo da eletrônica e da informática, pois além de ter sido o primeiro computador a utilizar lógica digital, foi também o precursor do PC moderno.

26. Microcontroladores • Enquanto o ENIAC estava em pleno vapor, os cientistas John Barden, Walter Bratain e William Shockley inventam o Transistor nos laboratórios da BELL.

27. Microcontroladores • Esse foi um grande marco na história. Muitos consideram o transistor como a mais importante invenção da história da humanidade. • Isso porque o transistor substituiu as válvulas com inúmeras vantagens, tais como tamanho, consumo de energia, temperatura, velocidade de comutação, custo de produção, etc.

28. Microcontroladores • Graças ao transistor, em 1959 a empresa TEXAS INSTRUMENTS cria o primeiro Circuito Integrado (CI), onde em uma mesma pastilha eram integrados vários transistores. • Utilizando chips (CIs), em 1964 a empresa DIGITAL começa a vender o PDP-8, o primeiro computador com preço acessível aos laboratórios.

29. Microcontroladores • 4 anos mais tarde, em 1968, surge a INTEL. • Em 1971 a Intel revoluciona o mercado ao lançar o primeiro microprocessador da história, o Intel 4004. • O 4004 foi o primeiro CI onde todo o circuito de controle e programação estava integrado em um único chip.

30. Primeiro Microprocessador Tinha capacidade de realizar 6 mil cálculos de soma por segundo.

31. Microprocessadores • Em 1975 a empresa ZILOG fabrica o famoso microprocessador Z80. • O Z80 foi o microprocessador utilizado nos video-games Atari. • No final da década de 1970, a Motorola, Intel, Texas, Zilog e Apple disputam o mercado de microprocessadores.

32. Microcontroladores • Em 1976 a Intel lança o primeiro MICROCONTROLADOR, o 8048. • E 4 anos mais tarde, lança o 8051, o microcontrolador mais famoso da história. • A partir desse momento, o desenvolvimento de microprocessadores e microcontroladores tomam caminhos diferentes.

33. Microcontroladores • Todos os avanços tecnológicos existentes hoje se devem aos microprocessadores e aos microcontroladores. • Mas o que são eles? O que eles fazem? Qual a diferença entre um e outro? • Você vai começar a descobrir agora!

34. Microcontroladores O que é um microcontrolador Diferenças entre Microcontrolador e Microprocessador Arquitetura de um Microprocessador Arquitetura de um Microcontrolador Áreas de atuação de um Microcontrolador Recursos para projetos microcontrolados Como Programar um microcontrolador

35. Microcontroladores O que é e para que serve um microcontrolador? • Pequeno componente eletrônico programável

36. Microcontroladores O que é um microcontrolador? Sistema computacional em um único circuito integrado (on-chip computer) Aplicações embarcadas Inteligência incorporada à máquina Inteligência distribuída Pequenos, baratos e eficientes

37. Microcontroladores Utilização Atual “Estima-se que, em 2011, em média uma pessoa interagirá com 350 dispositivos com microcontroladores diariamente”

38. Microcontroladores Diferenças entre Microcontrolador e Microprocessador • O microprocessador precisa de outros periféricos para poder funcionar, como memória RAM, Timers e etc. • Já o microcontrolador consegue integrar todos estes recursos em um único chip. • O microcontrolador também é chamado de Computador em um só chip pelo fato abordado acima.

39. Microcontroladores Diferenças entre Microcontrolador e Microprocessador •O microcontrolador possui vários periféricos na mesma pastilha de CI: - Memória de Dados; - Memória de Programa; - EEPROM; - Portas de Entrada e Saída (I/O); - Temporizadores (Timers); - USB.

40. Microcontroladores Microcontrolador x Microprocessador Microprocessador: Intel Core i5 3,7GHz R$ 650,00 Microcontrolador PIC16F877A Até 20MHz R$ 17,00 Microcontrolador HT48E50 Até 8 MHz R$ 4,00

41. Microcontroladores Arquitetura de um Microprocessador (CPU)

42. Microcontroladores Arquitetura de um microcontrolador

43. Microcontroladores Área de atuação do Microcontrolador e do Microprocessador • Os microprocessadores são utilizados em aplicações onde são requeridos cálculos matemáticos complexos e com muita velocidade

44. Microcontroladores

45. Microcontroladores Área de atuação do Microcontrolador e do Microprocessador • Já os microcontroladores são utilizados de forma dedicada, por exemplo em eletrodomésticos, onde a velocidade de processamento não é tão alta.

46. Microcontroladores Aplicações dos Microcontroladores

47. Microcontroladores Os Microcontroladores na atualidade:

48. Microcontroladores Os Microcontroladores na atualidade:

49. Microcontroladores Exemplo prático de utilização de um microcontrolador • Podemos citar de início o controle remoto de uma TV

50. Microcontroladores Exemplo prático de utilização de um microcontrolador