Trata-se de uma obra que visa auxiliar hobbistas, técnicos e estudantes em diferentes projetos de instrumentação e automação. Inicialmente, procura abordar os diferentes tipos de sensores e suas classificações. Apresenta os principais circuitos intermediários de condicionamento de sinal, preparando-os para que possam ser analisados e monitorados pela plataforma microcontrolada Arduino. São explicados ainda os principais Arduinos disponíveis no mercado, bem como as placas de extensão (shields) que ajudarão no desenvolvimento dos projetos. Posteriormente, diversos exemplos de projetos são apresentados, de modo a aumentar o grau de complexidade, com vistas a exemplificar o uso dos sensores e/ou atuadores analisados.
Por fim, a cada projeto um conjunto de exercícios resolvidos é apresentado, além de ser sugerida uma grande quantidade de propostas de projetos, com o objetivo de estimular o leitor a desenvolver e adequar projetos às suas necessidades ao longo da vida acadêmica e profissional.
Capítulo 1 - Introdução
1.1 Conceitos básicos
1.1.1 Tensão alternada e tensão contínua
1.1.2 Corrente elétrica x tensão elétrica
1.1.3 Nível lógico x tensão elétrica
1.1.4 Protoboard
Atividades de reforço
Capítulo 2 - Sensores e Atuadores
2.1 Classificação de sensores
2.1.1 Quanto à tecnologia
2.1.2 Quanto à aplicação
2.2 Caracterização de sensores
2.2.1 Região de operação (Range)
2.2.2 Linearidade
2.2.3 Resolução
2.2.4 Velocidade de resposta
2.2.5 Histerese
2.2.6 Repetibilidade
2.2.7 Outros parâmetros importantes de sensores
Atividades de reforço
Capítulo 3 - Condicionamento de Sinais
3.1 Amplificação
3.1.1 Amplificador não inversor
3.1.2 Amplificador inversor
3.1.3 Amplificador somador inversor
3.1.4 Amplificador diferencial (subtrator)
3.1.5 Amplificador integrador
3.1.6 Amplificador diferenciador
3.1.7 Amplificador de instrumentação
3.1.8 Seguidor de tensão
3.2 Atenuação
3.3 Isolação
3.4 Filtros
3.4.1 Filtros passivos
3.4.2 Filtros ativos
3.5 Excitação
3.6 Linearização
3.7 Compensação de junção fria
3.8 Configurações resistivas e potenciométricas
3.9 Retificadores
3.10 Correção de nível DC (offset)
3.11 Detector de pico
3.12 Detector de cruzamento de nível
3.12.1 Nível zero (cruzamento ao zero)
3.12.2 Nível diferente de zero
3.12.3 Detecção entre dois níveis - comparador de janela
3.13 Conversão de tensão em corrente
3.14 Conversão de corrente em tensão
3.15 Condicionamento para sensores capacitivos
3.15.1 Frequência de oscilador
3.15.2 Diferença de fases
3.15.3 Ponte de Wyne
3.16 Condicionamento para sensores indutivos
3.17 Conversão analógico-digital (ADC)
3.18 Conversão digital-analógico (DAC)
3.18.1 Técnica dos resistores ponderados
3.18.2 Técnica da rede R-2R
3.18.3 Técnica da saída por modulação de pulsos (PWM)
3.18.4 Uso de um conversor externo dedicado
Atividades de reforço
Capítulo 4 - Arduinos e Shields
4.1 Arduino UNO
4.1.1 Interface USB
4.1.2 O microcontrolador
4.2 Arduino MEGA 2560
4.2.1 Tensões e alimentação
4.3 Arduino LEONARDO
4.4 Arduino MICRO
4.5 Arduino DUEMILANOVE
4.6 Arduino NANO
4.7 Arduino ETHERNET
4.8 Arduino ZERO
4.9 Arduino DUE
4.10 Arduino ADK
4.11 Arduino YUN
4.12 Arduino SHIELDS
4.12.1 Shields de comunicação
4.12.2 Shields de controle de motor e potência
4.12.3 Shields de expansão de portas e controle de sensores
4.12.4 Sensor Shield V4.0 para Arduino
4.12.5 Shields de Interface Homem-Máquina (IHM)
4.13 Utilizando o Arduino pela primeira vez
4.14 Executando um exemplo
4.15 Linguagem C para Arduino
4.15.1 Tipos de dados
4.15.2 Operações e operadores lógicos e aritméticos
4.15.3 Estruturas de controle ou condicionais
4.15.4 Funções
Atividades de reforço
Capítulo 5 - Projetos
5.1 Leds, display de 7 segmentos e temporizadores
5.2 Buzzer
5.3 Display LCD
5.4 Módulos de controle de potência com relé
5.5 Sensores digitais
5.6 Sensores analógicos
5.7 Motores
5.8 Controle clássico
5.9 Comunicação
5.10 Utilizando outros softwares com o Arduino
Bibliografia
RODRIGO ADAMSHUK SILVA
SERGIO LUIZ STEVAN JUNIOR