Softwares para Engenharia Eletrônica

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Curso de Engenharia Eletrônica Projeto Integrador I Iniciação Científica Softwares para Engenharia Eletrônica Prof. Clóvis Antônio Petry. Florianópolis, agosto de 2013.

2 Bibliografia para esta aula

3 Nesta aula Softwares para Engenharia Eletrônica: 1. Introdução; 2. Simuladores de circuitos eletrônicos; 3. Programas para cálculos em eletrônica; 4. Ambientes de desenvolvimento; 5. Editores de imagens; 6. Editores de texto.

4 Introdução Definição de Simulação Simulação: (retirado da WikiPedia) A simulação computacional de sistemas, ou apenas simulação, consiste na utilização de certas técnicas matemáticas, empregadas em computadores, as quais permitem imitar o funcionamento de, praticamente qualquer tipo de operação ou processo do mundo real, ou seja, é o estudo do comportamento de sistemas reais através do exercício de modelos. Conforme Pegden (1990): a simulação é um processo de projetar um modelo computacional de um sistema real e conduzir experimentos com este modelo com o propósito de entender seu comportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação. Assim: A simulação é um processo amplo que engloba não apenas a construção do modelo, mas todo o método experimental que se segue, buscando: Descrever o comportamento do sistema; Construir teorias e hipóteses considerando as observações efetuadas; Usar o modelo para prever o comportamento futuro, isto é, os efeitos produzidos por alterações no sistema ou nos métodos empregados em sua operação.

5 Introdução Tipos de Simulações

6 Introdução Simulação de Circuitos Eletrônicos Simulação computacional de circuitos eletrônicos: Didático, ensino, estudo, transmissão de conhecimentos; Pesquisa científica, entendimento de fenômenos; Projeto de produtos; Previsão de falhas; Etc.

7 Introdução Simulação de Circuitos Eletrônicos Razões para usar softwares específicos: a) Complexidade dos circuitos eletrônicos; b) Dificuldade de representar o mundo real; c) Possibilidade de uso inúmeras vezes; d) Diminuição do custo de projeto; e) Aprendizagem via software; f) Outras...

8 Simuladores para Eletrônica O Precursor Pspice - Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis Donal Pederson Berkeley California 1960 >> 1971

9 Simuladores para Eletrônica Orcad/Pspice

10 Simuladores para Eletrônica Multisim

11 Simuladores para Eletrônica Proteus

12 Simuladores para Eletrônica Tina

13 Simuladores para Eletrônica Psim

14 Simulação versus Teoria A simulação e o comportamento teórico do circuito: A simulação deve ser condizente com a teoria; O comportamento do simulador deve respeitar o procedimento que um humano faria ao realizar a análise teórica do circuito; Deve apresentar flexibilidade para o estudo de fenômenos diferentes; No mínimo, uma biblioteca com componentes ideais deve estar disponível. R 1 = 1 kω + V i = 5 V I = V F 5 = R T 1k + 4,7k = 0,88mA R 2 = 4,7 kω -

15 Simulação versus Prática A simulação e o comportamento prático do circuito: A simulação não é totalmente condizente com a prática; A semelhança entre a simulação e a prática depende da qualidade dos modelos dos componentes empregados; A simulação pode auxiliar a prever comportamentos desejados e indesejados na prática; O simulador é uma ferramenta indispensável em determinadas fases de projeto: Concepção dos circuitos e estudos e testes iniciais; Simulação do circuito projetado; Desenho de placas de circuito impresso, 3D, etc.; Ajustes no protótipo; Otimização dos circuitos.

16 Programas para Cálculo em Eletrônica Matlab

17 Programas para Cálculo em Eletrônica Scilab

18 Programas para Cálculo em Eletrônica Mathcad

19 Programas para Cálculo em Eletrônica Smath

20 Programas para Cálculo em Eletrônica Mathematica

21 Ambientes de Desenvolvimento - Labview

22 Ambientes de Desenvolvimento - Arduino

23 Editores de Imagens Definição de Imagem Digital Imagem Digital: (retirado da WikiPedia) Uma imagem digital é a representação de uma imagem bidimensional usando números binários codificados de modo a permitir seu armazenamento, transferência, impressão ou reprodução, e seu processamento por meios eletrônicos. Há dois tipos fundamentais de imagem digital. Uma é do tipo rastreio (raster) e outra do tipo vetorial. Uma imagem digital do tipo raster, ou bitmap, ou ainda matricial, é aquela que em algum momento apresenta uma correspondência bit-a-bit entre os pontos da imagem raster e os pontos da imagem reproduzida na tela de um monitor. A imagem vetorial não é reproduzida necessariamente por aproximação de pontos, antes era destinada a ser reproduzida por plotters de traçagem que reproduziam a imagem por deslocamento de canetastinteiro. Tipicamente, as imagens raster são imagens fotográficas, e as imagens vetoriais são desenhos técnicos de engenharia.

24 Editores de Imagens Matricial versus Vetorial Vetorial Matricial

25 Editores de Imagens CorelDraw

26 Editores de Imagens Visio

27 Editores de Imagens Gimp

28 Editores de Texto Microsoft Office (Word)

29 Editores de Texto Libre Office

30 Editores de Texto Latex

31 Tarefa Para a próxima aula: Ler o capítulo 4 O Engenheiro do livro Introdução à Engenharia de Walter A. Bazzo e Luiz T. do Vale Pereira, Editora da UFSC, 2013.

32 Próxima aula Simulação de circuitos e desenho de placas.