Sistemas Embarcados

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Automação residencial
Sistemas embarcados
Conceitos básicos de SEs
Bloco 1
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Sistemas embarcados
• Sistema especializado.
• Construído para propósitos específicos.
• Embutido em equipamentos ou dispositivos.
• Executa funções predefinidas e específicas.
• Mais eficiente.
• Maior qualidade.
• Custo reduzido.
Sistemas embarcados
• Sistema microprocessado. 
• Computador completamente encapsulado ou dedicado ao 
equipamento ou sistema que ele controla.
• Sistema independente e completo.
• Usuário final não tem acesso ao programa embutido no 
dispositivo.
• Usuário pode interagir por meio de interfaces.
• Embarcado: 
• Dedicado a uma única tarefa.
• Interage de forma contínua com o ambiente por meio 
de sensores e atuadores. 
• Não depende de uma fonte fixa de energia.
Sistemas embarcados
• Exemplo: forno micro-ondas.
Figura 1 – Etapas de funcionamento do forno
Fonte: elaborada pela autora.
Ajustar 
potência
Selecionar e 
medir tempo
Emitir sinal de 
conclusão
Sistemas embarcados
• Necessidade: “cérebro”.
• Recebe sinais de sensores (mundo externo).
• Aciona equipamento de potência.
• Calcula tempo da operação.
• Aciona motor que faz a rotação do prato.
• Permite que o usuário interrompa a operação.
• Atualiza display.
• Mede quanto tempo se passou desde o início da 
operação.
Sistemas embarcados - Exemplo
Figura 2 – Visão geral do sistema proposto para controle do veículo
Fonte: Silva (2019, p. 52).
Sistemas embarcados
Componentes e funcionamento
Bloco 2
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Funcionamento dos SEs
• Exemplo:
Figura 3 – Exemplo de funcionamento
Fonte: elaborada pela autora.
Componentes dos SEs
• Exemplo:
Figura 4 – Exemplo de componentes
Fonte: elaborada pela autora.
Componentes dos SEs
• Unidade de processamento:
• Executa as instruções do software ou firmware.
• Realiza cálculos, toma decisões e trata eventos. 
• Memória:
• Armazena dados e instruções.
• Periférico:
• Meio de comunicação com o meio externo.
• Interface:
• Botões, LEDs, telas de LCD ou Interfaces Web.
Componentes dos SEs
• Sensores:
• Adquirir informações (grandezas físicas).
• Atuadores:
• Intervir no meio no qual atuam. 
Figura 5 – Atuadores e sensores
Fonte: elaborada pela autora.
Componentes dos SEs
• Microcontroladores:
• Pequenos sistemas 
computacionais muito 
poderosos.
• Único chip.
• Vantagem: periféricos 
integrados que 
executam e armazenam 
os programas 
(firmware).
Figura 6 – Exemplo de 
microcontrolador
Fonte: Oleh Stefaniak/iStock.com.
Componentes dos SEs
• Microcontroladores:
• Arduino.
Figura 7 – Plataforma Arduino
Fonte: photo_Pawel/iStock.com.
Sistemas embarcados
Características e aplicações
Bloco 3
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Características dos SEs
• Desenvolvidos para uma tarefa específica.
• O software é chamado firmware e armazenado em uma 
memória ROM ou memória flash.
• Possuem recursos computacionais limitados, com ausência 
de teclado e pouca memória.
• Têm tamanho reduzido.
• Operam em tempo real.
Aplicações dos SEs
1. Propósito geral:
• Aplicações mais parecidas com os desktops.
• Grande interação entre os usuários e o sistema por 
meio de monitores ou terminais de vídeo. 
• Exemplos: videogames, caixas automáticos de bancos, 
conversores de TV etc.
Aplicações dos SEs
2. Controle:
• Aplicações mais robustas, com placas dedicadas e 
múltiplos sensores de entrada e saída.
• Fornecem pouca interação ao usuário, se limitando a 
exibir sinalizações por meio de LEDs.
• Exemplos: motores de carros, processos químicos, 
controle de voo, usinas nucleares etc.
Aplicações dos SEs
3. Processamento de sinais:
• Grande volume de informações a ser processadas em 
pouco espaço de tempo.
• Os sinais a serem tratados são digitalizados a partir de 
conversores ADs e depois convertidos em sinais 
analógicos por conversores DAs. 
• Exemplos: modens; filtros: tratamento de áudio: 
radares etc.
Aplicações dos SEs
4. Comunicações e redes:
• Realiza o chaveamento e a distribuição de 
informações. 
• Exemplos: internet e sistemas de telecomunicações.
Teoria em Prática
Bloco 4
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Reflita sobre a seguinte situação
• Basicamente, os sistemas embarcados consistem em um chip 
(microcontrolador) que é embutido em algum aparelho ou 
dispositivo para executar de maneira automática determinadas 
funções predefinidas.
• São baratos, eficientes e consomem pouca energia elétrica.
• Cite e explique um exemplo de sistema embarcado (exceto os 
que foram apresentados em aula) que você implementaria para 
facilitar o dia a dia de sua casa.
• Observações: 
• Pode ser uma aplicação inédita ou alguma outra que não 
foi citada nesta aula.
• Se possível, explique como este sistema embarcado 
deveria funcionar.
Norte para a resolução
• Possibilidades:
• Roteador.
• Cafeteira.
• Geladeira.
• Segurança.
• Irrigação.
Norte para a resolução
• Sugestão: chuveiro digital
• Utilização de microcrontrolador.
• Usa sensores para medir a temperatura do 
ambiente e atuar sobre a temperatura da água.
• Usa sensores para cronometrar o tempo do banho.
• Sensores para medir a temperatura da resistência 
elétrica e deligar o equipamento em caso de 
aquecimento excessivo.
• Economia de água e energia elétrica.
• Proteção do equipamento elétrico.
Dicas do(a) Professor(a)
Bloco 5
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login
através do seu AVA). Algumas indicações também podem estar 
disponíveis em sites acadêmicos como o Scielo, repositórios de 
instituições públicas, órgãos públicos, anais de eventos 
científicos ou periódicos científicos, acessíveis pela internet.
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que 
você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional. 
Por isso, te convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Leitura Fundamental
Indicação de leitura 1
Este trabalho tem por objetivo mostrar várias aplicações de
sistemas embarcados para o ensino prático deste conteúdo.
Referência:
SOUZA, Isaac D. et al. Aprendizagem baseada em projetos aplicada ao ensino de 
sistemas embarcados. 2013.
Indicação de leitura 2
Este livro apresenta, de maneira detalhada, o funcionamento 
dos sistema embarcados atuando em conjunto com vários 
tipos de sistemas operacionais, assim como seus 
componentes principais, aplicações, características e 
sugestões de melhorias.
Referência:
DENARDIN, Gustavo W.; BARRIQUELLO, Carlos H. Sistemas operacionais de tempo 
real e sua aplicação em sistemas embarcados. São Paulo: Editora Blucher, 2019.
Dica da Professora
Dica de Filme: Minority Report (2002).
Este é um filme futurista que utiliza sistemas inteligentes 
embutidos em seres humanos (e com base em suas emoções) 
para prever possíveis intenções de crimes. Os sensores 
emocionais e de movimento das pessoas são utilizados para 
tentar prever tentativas de crimes reais. Neste filme, os 
sistemas embarcados são embutidos nos próprios seres 
humanos.
Referências
BÜCKER, T. Sistemas de automação residencial. Salão de iniciação Científica. Livro 
de resumos. Porto Alegre: UFRGS, 2006.
CHASE, Otavio; ALMEIDA, F. J. Sistemas embarcados. Mídia Eletrônica. SBA Jovem 
2010. v. 10, n. 11, 2007. Disponível em: www.sbajovem.org/chase. Acesso em: 22 
mar. 2022.
CUNHA, Alessandro F. O que são sistemas embarcados. Saber Eletrônica, v. 43, n. 
414, p. 1-6,2007. Disponível em: 
https://files.comunidades.net/mutcom/ARTIGO_SIST_EMB.pdf. Acesso em: 22 mar. 
2022.
KAUR, Inderpreet. Microcontroller based home automation system with 
security. International journal of advanced computer science and applications, v. 
1, n. 6, p. 60-65, 2010. Disponível em:
https://thesai.org/Downloads/Volume1No6/Paper_10-
Microcontroller_Based_Home_Automation_System_With_Security.pdf. Acesso em: 
22 mar. 2022.
MACHADO, R. Projetos elétricos. São Paulo: Érica, 2017.
Referências
PRUDENTE, F. Automação Predial e Residencial – Uma Introdução. Rio de 
Janeiro: LTC, 2017.
SILVA, W. A. Sistema Embarcado de Diagnóstico Veicular Integrado a 
Ambientes Inteligentes. 2019. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia
Elétrica) – Faculdade de Tecnologia, Universidade Federal do Amazonas, 
Manaus, 2019. Disponível em: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7512. 
Acesso em: 25 maio 2022.
Bons estudos!