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.
Bibliografia para esta aula www.professorpetry.com.br
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.
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.
Introdução Tipos de Simulações
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.
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...
Simuladores para Eletrônica O Precursor Pspice - Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis Donal Pederson Berkeley California 1960 >> 1971
Simuladores para Eletrônica Orcad/Pspice http://www.cadence.com
Simuladores para Eletrônica Multisim www.ni.com/multisim/
Simuladores para Eletrônica Proteus http://www.labcenter.co.uk/
Simuladores para Eletrônica Tina http://www.tina.com
Simuladores para Eletrônica Psim http://www.powersimtech.com
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 -
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.
Programas para Cálculo em Eletrônica Matlab http://www.mathworks.com
Programas para Cálculo em Eletrônica Scilab http://www.scilab.org
Programas para Cálculo em Eletrônica Mathcad http://www.ptc.com
Programas para Cálculo em Eletrônica Smath http://en.smath.info/forum
Programas para Cálculo em Eletrônica Mathematica http://www.wolfram.com
Ambientes de Desenvolvimento - Labview http://www.ni.com
Ambientes de Desenvolvimento - Arduino http://www.arduino.cc
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.
Editores de Imagens Matricial versus Vetorial Vetorial Matricial
Editores de Imagens CorelDraw http://www.corel.com
Editores de Imagens Visio http://www.microsoft.com
Editores de Imagens Gimp http://www.gimp.org
Editores de Texto Microsoft Office (Word) http://www.microsoft.com
Editores de Texto Libre Office http://pt-br.libreoffice.org
Editores de Texto Latex http://pt-br.libreoffice.org
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.
Próxima aula Simulação de circuitos e desenho de placas. www.professorpetry.com.br