Microcontroladores. Programação: fluxogramas, pseudocódigos e lógica. Prof. Daniel

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1 Microcontroladores Programação: fluxogramas, pseudocódigos e lógica Prof. Daniel 1

2 Introdução Algoritmos Fluxograma Constantes e variáveis Operadores Declarações de Controle Exercícios 2

3 Introdução Lógica de programação: Técnica para gerar uma determinada sequência de atividades para atingir um determinado objetivo; Sequência Lógica: São os diferentes passos ou instruções para solucionar um problema; Instruções: São um conjunto de regras ou normas definidas para realização de uma atividade. É uma ação elementar executada pelo computador; 3

4 Algoritmos Algoritmos é uma maneira de formalizar uma sequência de passos para execução de uma atividade. A formalização é necessária para que diferentes pessoas possam entender e repetir os passos para chegar a solução do problema; Ex.: Executar a operação de soma em uma calculadora; Fazer uma transferência bancária; Ajustar o horário no celular; Programar um DVD para gravar um programa; 4

5 Algoritmos EXERCÍCIO 1: Descreva passo a passo como você faria para obter a média de três números a seguir em sua calculadora; MEDIA =

6 Fluxograma Para representar graficamente um algoritmo utilizaremos o fluxograma; Um fluxograma é a representação das diferentes etapas de um processo através de elementos gráficos ligados conforme a lógica de programação; Simbologia Símbolo Função Início ou Fim de um algoritmo Processamento geral Decisão 6

7 Fluxograma EXERCÍCIO 2: Implemente em um fluxograma o algoritmo do cálculo da média de três números a seguir em sua calculadora do exercício anterior; 7

8 Constantes e variáveis Identificadores: São nomes arbitrários dados as funções, variáveis, constantes. Os identificadores podem ser 1 letras de A à Z, números de 0 à 9 e _ (underline). Não pode começar com número. Exemplos: Temperatura_media Temp _T1 1 Depende de cada compilador 8

9 Constantes e variáveis Constantes: são elementos que tem um valor fixo, não podendo ser mudados durante a execução do programa; Exemplo: π = 3, Em vez de escrever toda vez o número podemos nomear uma constante PI = 3, e durante programa utilizar PI; Variáveis: são elementos que permitem a alteração do seu valor durante a execução do programa. É recomendável que no início do programa seja atribuído um valor inicial a elas, que elas sejam inicializadas; Exemplo: Calcule consumo médio de combustível de um automóvel. CONSUMO= KM/L 9

10 Constantes e variáveis EXERCÍCIO 3: Para preparar uma salada de frutas, um cozinheiro foi comprar 4 frutas, onde cada fruta tem seu preço e a quantidade que o cozinheiro precisa descrito na tabela a seguir. Monte um algoritmo que calcule quanto ele terá que pagar por cada fruta e o valor total da despesa; Preço por kg(r$) FR1 FR2 FR3 FR4 1,30 1,90 4,50 0,98 Peso (kg) 2,5 1,3 0,6 3,8 Observar a utilização de constantes e variáveis 10

11 EXERCÍCIO 3: Constantes e variáveis 11

12 Operadores Operador é um símbolo que faz com que compilador execute alguma operação matemática ou lógica; Os principais operadores são aritméticos, de relação, lógicos e bit a bit; A seguir serão apresentados os principais elementos de cada operador. Este tópico será visto em maiores detalhes na linguagem de programação aplicado diretamente ao compilador utilizado; 12

13 Operador Aritmético Operadores Operador Operação realizada + Soma - Subtração * Multiplicação / Divisão % Resto da divisão + + Incremento - - Decremento 13

14 Operadores Operador de Relação: eles testam as relações nas expressões. Seu resultado é 1 se for verdadeiro ou 0 se for falso; Operador Operação realizada = = Igual a! = Não igual a > Maior que < Menor que > = Maior ou igual a < = Menor ou igual a 14

15 Operadores Exemplos de Operador de Relação: 4 = = 3; retorna 0 - FALSO 3 = = 3; retorna 1 - VERDADEIRO 7 > = 3; retorna 1 VERDADEIRO 4 < = 3; retorna 0 - FALSO 4! = 3; retorna 1 VERDADEIRO 4 > 3; retorna 1 VERDADEIRO 15

16 Operadores Operadores lógicos: realizam operações lógicas nas expressões. Os operandos são considerados verdadeiros(1) ou falsos(0). Seu resultado é 1 se for verdadeiro ou 0 se for falso; Operador & & Operação realizada AND OR! NOT (Negado) 16

17 Operadores Exemplos de Operador Lógico: a) (3 > 1) & & (2= = 2); 1 & & 1; resulta em 1 - verdadeiro b) (3 > 7) (2= = 2); 0 1 ; resulta em 1 - verdadeiro c)!{(3 > 1) & & (2= = 2)} ;!{ 1 & & 1};!{ 1} ; - resulta em 0 - falso 17

18 Operadores Operadores Bit a Bit: eles testam as relações dos operadores nas expressões bit a bit; Operador & Operação realizada AND OR ^ XOR ~ NOT > > SHIFT RIGHT,desloca bits a direita < < SHIFT LEFT, desloca bits a esquerda 18

19 Operadores Exemplos de Operador Bit a Bit: a) v1= , v2=110011, v3 = v1 & v2; AND v1 = v2 = v3 = b) v1= , v2=010111, v3 = v1 v2; OR v1 = v2 = v3 =

20 Operadores Exemplos de Operador Bit a Bit: c) v1= , v2=110011, v3 = v1 ^ v2; XOR v1 = v2 = v3 = d) v1= , v2 = ~ v1 ; NOT v1 = v2 =

21 Operadores Exemplos de Operador Bit a Bit: e) v1= , v2=v1 << 2; SHIFT LEFT (x 2) = ; <<1 v2 = ; <<2 f) v1= , v2=v1 >> 2; SHIFT RIGHT ( 2) = ; >> 1 v2 = ; >> 2 21

22 Declarações de Controle As declarações controlam o fluxo de execução de um algoritmo, sendo assim de fundamental importância o domínio da sua correta utilização; Em uma linguagem de programação existem diferentes declarações, mas aqui, para um primeiro contato, utilizaremos a declaração de controle condicional; 22

23 Declarações de Controle Declaração de controle condicional IF...THEN...ELSE SE...ENTÃO...SENÃO Ele é utilizado para executar um determinado comando se uma determinada condição for verdadeira. A opção ELSE não é obrigatória. IF (true) THEN CommandsTrue ELSE CommandsFalse IF (verdadeiro) THEN ComandosVerdadeiro ELSE ComandosFalso 23

24 Declarações de Controle Para implementação do caso geral no algoritmo utilizamos o losango; As saídas V e F podem ser trocadas Pergunta pergunta? V Comandos Verdadeiro F Comandos Falso 24

25 Declarações de Controle OPÇÃO 1: Somente verdadeiro; Pergunta pergunta? V Comandos Verdadeiro 25

26 Declarações de Controle CASO 2: Com verdadeiro e falso o algoritmo fica da forma como já visto anteriormente; Pergunta pergunta? V Comandos Verdadeiro F Comandos Falso 26

27 Declarações de Controle Exercício 4: Considere um forno onde a temperatura limite seja de 700º C. Se a temperatura atual do forno atingir este valor o alarme deve ser ligado. Elabore um algoritmo que implemente essa situação; 27

28 Resolução Declarações de Controle A inclusão da etapa de leitura do sensor do forno, considerando ser um sinal analógico, foi colocada aqui porque geralmente requer um tratamento adicional no programa. 28

29 Declarações de Controle Exercício 5: Na esteira abaixo quando o sensor S1 for acionado o motor M1 deve ser ligado. Implemente um algoritmo que atenda o solicitado. S1 M1 29

30 Declarações de Controle Resolução A inclusão da etapa de leitura do sensor S1 em muitas situações pode ser considerada redundante, sendo colocada aqui para chamar a atenção ao fato, podendo ser omitida no futuro. 30

31 Declarações de Controle Exercício 6: Na esteira abaixo quando o sensor S1 for acionado por uma peça o motor M1 deve ser ligado e quando a peça acionar o sensor S2 o motor deve ser desligado. Implemente um algoritmo que atenda o solicitado. S1 S2 M1 31

32 Resolução Declarações de Controle 32

33 Declarações de Controle Exercício 7: Na esteira abaixo a peça é colocada na posição dada pelo sensor S1, e com isso o motor M1 é ligado, levando a peça até o sistema de aquecimento. Neste instante o motor M1 é desligado e a peça espera 10 segundos, sendo o motor M1 ligado novamente para levar a peça para o resfriamento, quando então o motor M1 é desligado novamente, aguardando agora 20 segundos neste estágio. Após decorrido o tempo o motor M1 é ligado novamente para levar a peça até a posição dada pelo sensor S4, quando o motor é desligado novamente. Implemente um algoritmo que atenda o solicitado. 33

34 Resolução Declarações de Controle 34

35 Declarações de Controle Exercício 8: No sistema abaixo quando uma peça é colocada na posição dada pelo sensor S1 o motor M1 é ligado, levando a peça até o sensor S2 e caindo na caixa de saída. Sabe-se que a caixa suporta até 20 peças. Implemente um contador(cont) para que somente quando somente 20 peças caírem na caixa o motor M1 é desligado e a lâmpada L1 é ligada, alertando ao operador da necessidade de trocar a caixa. Implemente um algoritmo que atenda o solicitado. 35

36 Resolução Declarações de Controle 36

37 Declarações de Controle Exercício 9: No exercício anterior foi acrescentado o botão B1 no painel para que quando o operador trocar a caixa ele irá apertar o botão a lâmpada L1 irá apagar, o motor M1 é ligado novamente, o contador é zerado e o ciclo se inicia novamente. 37

38 Resolução Declarações de Controle 38

39 Declarações de Controle CASO 3: IF ANINHADO. Quando vários laços são utilizados, um dentro de outro; Pergunta1? N Pergunta2? N Pergunta3? V V V Comandos1 Comandos2 Comandos3 N Comandos4 39

40 Declarações de Controle Exercício 10: No reservatório da figura abaixo um sensor mede o nível (NIVEL) de líquido existente. Elabore um algoritmo que controle o acionamento das bombas de acordo com a tabela abaixo; NIVEL B1 B2 B3 NIVEL> <NIVEL <NIVEL NIVEL

41 Resolução Declarações de Controle 41

42 Declarações de Controle Exercício 11: No sistema de seleção da página seguinte quando uma caixa é colocada na posição dada pelo sensor S1 o motor M1 é ligado levando a caixa até o sensor S5, quando então é desligado. Implemente um algoritmo para que de acordo com o tipo de caixa, dada pela figura e identificada no sistema através do acionamento dos sensores S2,S3 e S4, somente a lâmpada correspondente fique ligada. Esta lâmpada somente poderá ficar ligada até a caixa correspondente chegar ao sensor S5. O sistema é contínuo. Implemente também um contador para cada tipo de caixa. 42

43 Declarações de Controle 43

44 Resolução Declarações de Controle 44

45 REFERÊNCIAS Robert Schildt. C completo e total. User s Manual MikroC Fábio Pereira. Programação em C Curso básico de lógica de programação. Unicamp 45