SISTEMA EMBARCADO DE AQUISICÂ¸ ËAO DE DADOS ...

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dustriais e CLPs. 6.4.1 Microprocessadores e microcontroladores A evolução da automação industrial é a evolução dos microcontroladores / microprocessadores (mC/P). A evolução ocorre principalmente através da miniaturização, aumento da eficiência (maior capacidade de processamento com menos consumo) e flexibilidade. Os mC/P surgiram para substituir soluções analógicas que utilizavam amplificadores operacionais ou mesmo soluções digitais que utilizavam inúmeros circuitos integrados. Como os microcontroladores (mC) são programáveis, problemas como flexibilidade, altos custos de implantação e confiabilidade passam a ser resolvidos mais facilmente. Com a evolução da micro-eletrônica, surgiram as redes industriais, filtros digitais substituindo filtros analógicos, a autodiagnose em dispositivos de campo e o reconhecimento de padrões através do uso de redes neurais e lógica fuzzy. A evolução também trás benefícios para a logística. Um mesmo equipamento, através da programação, pode ser usado para executar várias funções, reduzindo o número de tipos de equipamentos em uso, facilitando o treinamento, configuração e manutenção. Conseqüentemente reduzindo os custos. Aliás os custos podem ser duplamente reduzidos, pois equipamentos conectados a Internet podem ter configuração e programas atualizados a partir de qualquer parte do mundo (SOUZA & MATA 2004). O que difere basicamente entre um equipamento pequeno, de baixo custo e consumo de um equipamento com maior capacidade de processamento é o chip mestre do sistema, que pode ser um mC ou um microprocessador (mP). mCs/Ps são circuitos integrados digitais que fazem aquisição de dados em formato binário, processa-os e os devolve através de interfaces apropriadas. Os dois possuem CPU (Unidade Central de Processamento), sendo que no mP o poder de processamento é bem maior do que o do mC, mas os mCs possuem periféricos, tais como memórias de programas e dados, temporizadores, portas de entradas e saídas digitais (E/S), portas seriais, portas analógicas, etc. com custo menor que um mP. Em http://cmpmedia.globalspec.com/ LearnMore/Semiconductor /Microprocessors Microcontrollers podemos fazer 158
pesquisas de modelos e fabricantes de mCs/Ps em função das características dos periféricos desejados, assim como computadores industriais também. Na Tabela 6.1 temos as principais diferenças entre mPs e mCs. Já estão disponíveis no mercado mCs DSPs (processador digital de sinais) com arquitetura otimizada para processamento digital de sinais e os mesmos periféricos dos mCs. Os mCs DSPs são usados em celulares e PDAs. O baixo consumo dos DSP’s pode beneficiar barramentos de campo que transportam dados e energia simultaneamente (SOUZA & MATA 2004). Hoje, existem módulos de mCs com Ethernet e começam a surgir no mercado, com grande evolução tecnológica mCs com controladores Ethernet (PHY) já embutido neles, como o ColdFire MCF5282 da Motorola. Isto permite monitoração em qualquer parte do planeta. Tabela 6.1: Principais diferenças entre microprocessadores e microcontroladores. Microprocessadores Microcontroladores CPU (Capacidade de Processamento) Memória Interna Periféricos, E/S, Seriais, etc. MAIOR NÃO SIM NÃO SIM MENOR Consumo MAIOR MENOR Custo MAIOR MENOR Usar um mC ou mP está baseado numa análise de custo/benefício. Os mCs apesar de serem mais limitados que os mPs em desempenho, satisfazem aplicações que não necessitam interfaces complexas, mas sim tamanho pequeno, baixo consumo e custo, viabilizando projetos que requeiram tais requisitos. O fato é que microcontroladores em funções dos barramentos internos de processamento (8, 16 ou 32 bits) e microprocessadores possuem mercados bem definidos em função da relação custo/benefício. Por exemplo, fica inviável usar um microcontrolador de 32 bits em uma máquina de lavar roupa, já que o mesmo controle pode ser feito por um microcontrolador de 8 bits com memória limitada que custa em torno de 1 a 4 dólares (fonte de www.digikey.com). A desvantagem destes pequenos microcontroladores é a pouca capacidade de memória, portanto, devem ser programados em linguagem Assembly. Aumentando-se um pouco a complexidade dos sistemas faz-se necessário o uso de linguagens de alto nível, como C, C++, BASIC e 159
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Bibliografia AS-I (1998), Actuator
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GOH, H. & R., D. (2002), ‘Fieldbu
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Emerging Technologies and Factory A
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