MONOGRAFIA DANIEL & ALANN FINAL

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UNIVERSIDADE POTIGUAR 
ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE TEMPERATURA 
ATRAVÉS DA REDE ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
Alann Karllo Gomes Xavier Marinho 
Daniel Câmara Gadê de Vasconcelos 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL / RN 
JANEIRO DE 2007
ALANN KARLLO GOMES XAVIER MARINHO 
DANIEL CÂMARA GADÊ DE VASCONCELOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE TEMPERATURA 
ATRAVÉS DA REDE ELÉTRICA 
. 
 
 
Exame de qualificação submetido à direção do curso de 
Engenharia de Computação da Universidade Potiguar 
como parte dos requisitos necessários para a obtenção da 
graduação em Engenharia de Computação. 
 
 
 
 
 
ORIENTADOR: Prof. Glaucus Brelaz 
 
 
 
 
 
NATAL / RN 
JANEIRO DE 2007 
 
 
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Não podemos construir uma máquina do tempo para mudar o passado porque 
se o passado fosse mudado não construiríamos uma máquina do tempo.” 
“Todos nós temos máquinas do tempo. As que nos levam ao passado são nossas 
lembranças, e as que nos fazem ir em frente são os nossos sonhos.” 
Herbert George Wells – “A Máquina do Tempo” 
 
 
 
 
 
 
4 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Primeiramente a Deus, o maior de todos os engenheiros, pela infinita bondade e 
misericórdia, que cada dia nos proporciona vitórias como esta. 
Agradecemos aos nossos pais e nossas namoradas que acham estranho ir para a 
faculdade durante os fins de semana mesmo tendo ido durante toda a semana. 
Ao Prof. Dr. Antonio Luiz Pereira de Siqueira Campos por ter iniciado este projeto 
com a gente e nos ter dado a base para que nós a executamos. 
Ao Prof. Glaucus Brelaz por nos ter acolhido durante o segundo semestre, nos ter 
orientado e ter dado novas idéias que incrementaram o projeto mesmo com vários grupos para 
orientar. 
Aos nossos amigos e colegas de turma pelo companheirismo e pela convivência 
durante as madrugadas, fins de semana e nas, infelizmente, raras viagens e “farras”. 
A Carlos Evandro que nos disponibilizou o material de sua monografia e que nos foi 
muito útil. 
Ao Google, por tornar nossa vida mais fácil, com a sua busca eficiente. 
E a todos que de uma forma ou outra contribuíram para o sucesso deste projeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
SUMÁRIO 
 
SUMÁRIO 5 
LISTA DE FIGURAS 7 
LISTA DE TABELAS 9 
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS 10 
RESUMO 11 
ABSTRACT 12 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 13 
CAPÍTULO 2 - A REDE ELÉTRICA 15 
2.1 A REDE ELÉTRICA COMO CANAL DE COMUNICAÇÕES 15 
2.2 DISTÚRBIOS CARACTERÍSTICOS DA REDE ELÉTRICA 18 
2.2.1 Impedância 19 
2.2.2 Atenuação 20 
2.2.3 Ruídos 20 
2.2.4 Outros Distúrbios na Rede Elétrica 22 
CAPÍTULO 3 - MODULAÇÃO 25 
3.1 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA ANALÓGICA 25 
3.1.1 Modulação de Onda Contínua por Amplitude (AM) 26 
3.1.2 Modulação de Onda Contínua por Ângulo 26 
3.2 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA DIGITAL 27 
3.2.1 Modulação em Amplitude por Chaveamento (ASK) 27 
3.2.2 Modulação em Freqüência por Chaveamento (FSK) 27 
3.2.3 Modulação em Fase por Chaveamento (PSK) 28 
3.3 MODULADOR E DEMODULADOR FSK 29 
3.3.1 Modulador FSK 29 
3.3.2 Demodulador FSK 30 
3.3.2.1 Phase-Locked Loop (PLL) 31 
3.4 LEGISLAÇÃO E REGULAMENTAÇÕES 32 
CAPÍTULO 4 - TEMPERATURA 34 
4.1 DEFINIÇÃO 34 
4.2 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA 34 
 
 
 
6 
4.2.1 Instrumentos de Medição 34 
4.2.1.1 Termistores 35 
4.2.1.2 Termopares 36 
4.2.1.3 Pirômetros 36 
4.2.1.4 Sensores semicondutores 37 
4.2.1.5 Circuitos integrados 37 
CAPÍTULO 5 - MICROCONTROLADOR PIC16F877A 41 
5.1 CONVERSOR A/D 42 
5.2 COMUNICAÇÃO SERIAL I2C NO PIC16F877A 43 
5.2.1 O I2C 43 
5.2.2 Barramento I2C 43 
5.2.3 Transmissão dos Dados 44 
5.3 COMUNICAÇÃO SERIAL RS-232 NO PIC16F877A 46 
5.3.1 Módulo USART 46 
5.3.2 Protocolo de Comunicação Serial RS-232 47 
5.3.3 Driver RS-232 47 
CAPÍTULO 6 - INTERFACE DE ACOPLAMENTO 49 
6.1 DRIVER DE SAÍDA (AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA) 49 
6.2 REDE DE ACOPLAMENTO 50 
CAPÍTULO 7 - IMPLEMENTAÇÕES, TESTES E RESULTADOS 52 
7.1 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO ANALÓGICA DE MALHA ABERTA 52 
7.2 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO I2C 54 
7.3 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO O CONVERSOR 
 A/D 60 
CAPÍTULO 8 - CONCLUSÃO 64 
BIBLIOGRAFIA 66 
ANEXO A - CIRCUITO TRANSMISSOR / RECEPTOR 69 
ANEXO B - IMAGENS DOS TESTES 71 
ANEXO C - PROGRAMA DO PIC16F877A 73 
 
 
 
 
7 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1.1 - Diagrama de blocos do projeto 14 
Figura 2.1 - Rede Telefônica 16 
Figura 2.2 - Rede Wireless 16 
Figura 2.3 - Rede Ethernet 17 
Figura 2.4 - Rede Elétrica 18 
Figura 2.5 - Freqüência (MHz) – Impedância de redes elétricas na Europa, por Malack 
e Engstrom 20 
Figura 2.6 - Espectro do ruído 22 
Figura 3.1 - Modulação de Onda Contínua do tipo analógica 26 
Figura 3.2 - Modulação de Onda Contínua do tipo digital 29 
Figura 3.3 - Circuito para modulação FSK usando o XR-2206 30 
Figura 3.4 - Diagrama de blocos do XR-2211 30 
Figura 3.5 - Diagrama de blocos de um PLL básico 30 
Figura 3.6 - Representação da faixa ocupada por um sinal 32 
Figura 3.7 - Faixa de sincronismo de um sinal 32 
Figura 4.1 - Variação do resistor dos termistores com relação à temperatura 36 
Figura 4.2 - Vários tipos de termistores 36 
Figura 4.3 - Variação temperatura x resistência elétrica 37 
Figura 4.4 - Gráfico variação temperatura x erro de medição do LM35 38 
Figura 4.5 - LM35 38 
Figura 4.6 - Esquema interno do LM35 39 
Figura 4.7 - Montagem para medições de temperatura entre -55ºC e 150ºC 39 
Figura 4.8 - Montagem para medições de temperatura entre 2ºC e 150ºC 40 
Figura 4.9 - Erro de medição (em ºC) do TMP101 x variação de temperatura (ºC) 40 
Figura 5.1 - Representação da arquitetura de Von Neumann e de Harvard 41 
Figura 5.2 - Diagrama de um barramento I2C 44 
Figura 5.3 - Esquema de uma transmissão do protocolo I2C 45 
Figura 5.4 - Níveis lógicos aleatórios presentes da transmissão de 8bits de dados 47 
Figura 5.5 - Circuito de operação típico do MAX232 48 
Figura 6.1 - Interface de Acoplamento 49 
 
 
 
 
8 
Figura 6.2 - Circuito do amplificador classe AB 50 
Figura 6.3 - Rede de Acoplamento Fase-Neutro 51 
Figura 7.1 - Circuito com transmissão analógica de malha aberta 52 
Figura 7.2 - Teste do sensor 53 
Figura 7.3 - Esquema do circuito de condicionamento e do VCO 54 
Figura 7.4 - Circuito com transmissão digital utilizando I2C 55 
Figura 7.5 - Diagrama de blocos do programa do PIC16F877A para o sensor TMP101 56 
Figura 7.6 - Estrutura do transmissor FSK 57 
Figura 7.7 - Configuração dos componentes passivos do demodulador 58 
Figura 7.8 - Circuito com transmissão digital utilizando o conversor A/D 60 
Figura 7.9 - Organização dos registradores do conversor A/D do PIC16F877A 61 
Figura 7.10 - Organograma básico do programa do PIC16F877A usado neste projeto 63 
Figura A.1 - Circuito do transmissor 69 
Figura A.2 - Circuito do receptor 70 
Figura B.1 - Sensor de Temperatura 71 
Figura B.2 - Saída do sensor mostrado no osciloscópio em escala 0.2 V/Div 71 
Figura B.3 - Onda da saída do sinal da freqüência F2 modulador XR-2206 com 
aproximadamente 98kHz 72 
Figura B.4 - Onda da saída do sinal da freqüência F1 modulador XR-2206 com 
aproximadamente 102kHz 72 
 
 
 
 
 
9 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 2.1 - Anomalias mais comuns provenientes da rede elétrica, suas causas e efeitos 22 
Tabela 3.1- Alocação de freqüências para redes de baixa tensão residencial 33 
Tabela 5.1 – Níveis de tensão fornecidos pelo PIC16F877A e pelo padrão RS-232 48 
Tabela 6.1 - Características dos amplificadores com configuração coletor comum 49 
Tabela 7.1 – Valores de conversão da temperatura 61 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS 
 
A - Unidade de medida elétrica em Ampéres. 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. 
ASK - Amplitude Shift Keying. 
A/D - Analógico / Digital. 
bps - Bits por segundo. 
C - Capacitância. 
CEBus - Consumer Eletronics Bus 
CENELEC - Comité Européen de Normalisation Electrotechnique. 
CI - Circuito Integrado. 
dB - deciBel, Unidade adimensional de ganho ou atenuação. 
Fc ou F0 - Freqüência Central. 
FSK - Frequency Shift Keying. 
H - Unidade de indutância, Henry. 
Hz - Unidade de freqüência, Hertz, um ciclo por segundo. 
I2C - Inter-Integrated Circuit. 
IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. 
L - Indutância. 
LAN - Local Area Network. 
MSSP - Master Synchronous Serial Port 
PC - Personal Computer. 
PLC - Power Line Communications. 
PLL - Phase Locked Loop. 
PSK - Phase Shift Keying. 
s - Unidade de medida de tempo em segundos. 
SDA - Serial Data Line. 
SCL - Serial Clock Line. 
USART - Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter 
V - Unidade de tensão, Volt. 
VCO - Voltage Controller Oscillator. 
W - Unidade de medida elétrica em Watts. 
 
 
 
 
11 
RESUMO 
 
Este projeto tem a como objetivo a elaboração um sistema de monitoração remota de 
temperatura de ambientes com transmissão dos dados através da rede elétrica. O trabalho 
discorre toda a parte teórica necessária para a compreensão do mesmo, além de demonstrar a 
montagem do circuito, testes realizados e os resultados obtidos. 
 
 
Palavras chaves: Transmissão de Dados Via Rede Elétrica, PLC, Medição de Temperatura, 
Modulação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
ABSTRACT 
 
This project has as objective the elaboration a system of remote temperature 
monitoration of environments with transmission of the data through the power lines. The 
work discourses the whole necessary theoretical part for the it’s understanding, as well as 
demonstrating the circuit’s assembly, accomplished tests and the obtained results. 
 
Keys Words: Power Line Communications, PLC, Measurement of Temperature, Modulation. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
CAPÍTULO 1 
INTRODUÇÃO 
 
A monitoração da temperatura é algo importante nos dias de hoje. Nas indústrias e no 
comércio, ela é aplicada em salas de fabricação de componentes eletrônicos, em frigoríficos, 
hospitais, escritórios, etc. Ela também é empregada nas residências visando melhorar o 
conforto dos moradores. Este controle não é tratado apenas como um quesito de conforto ou 
exigência técnica em locais com temperatura controlada, mas serve também para otimizar o 
funcionamento de condicionadores e aquecedores de ar visando economizar energia e 
diminuir os custos. 
O problema desta monitoração é que ele normalmente necessita de uma infra-estrutura 
própria para ser instalado, como, por exemplo, o cabeamento. Por isso, o projeto de um prédio 
tem que ser pensado visando à instalação dos sensores de temperatura, o que eleva o seu 
custo. 
Este projeto visa superar este problema utilizando a rede elétrica para a transmissão 
dos dados dos sensores de temperatura. Com a transmissão dos dados via rede elétrica, 
também conhecia como Power Line Communications (PLC), pode-se instalar um sistema de 
monitoração de temperatura dependendo apenas da existência de uma tomada ligada à rede 
elétrica, coisa comum em todos os estabelecimentos atuais. Ela também permite uma 
integração com outros equipamentos elétricos visando automatizar determinados processos, 
como por exemplo, o ar-condicionado. 
A idéia de se transmitir sinais por linhas de potência remonta aos anos trinta. 
Entretanto, nunca foi considerado um meio de comunicação viável devido à baixa velocidade, 
baixa funcionalidade, alto custo de desenvolvimento e ao excesso de ruído no meio. A 
transmissão dos sinais pela rede elétrica, só foi possível com o avanço das técnicas de 
modulação e multiplexação, permitindo transmitir sinais diferentes sobre um mesmo meio 
físico. Hoje essa técnica de transmissão de dados está em franco desenvolvimento e seu uso 
está se difundindo rapidamente. 
 
 
 
 
 
14 
 
Figura 1.1 – Diagrama de blocos do projeto. 
 
No Capítulo 2 será estudada a rede elétrica. Serão descritas suas características, seus 
problemas e os requisitos para que haja uma transmissão de dados por ela. Também serão 
discutidos os tipos de modulações e suas características 
No Capítulo 3 é a vez da temperatura ser debatida. Suas características, instrumentos 
e métodos usados para fazer a sua medição. 
No Capítulo 4 será estudado o protocolo I2C para transferência de dados serial entre 
dispositivos. 
As implementações deste trabalho, bem como os testes e seus resultados serão 
apresentadas no Capítulo 5. 
As conclusões e futuras implementações que podem ser feitas para melhorar o 
projeto e dar continuidade serão apresentadas no Capítulo 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
CAPÍTULO 2 
A REDE ELÉTRICA 
 
2.1 A REDE ELÉTRICA COMO CANAL DE COMUNICAÇÕES 
 
O uso da rede elétrica como meio de comunicação de dados nasceu a partir da 
constatação que os imóveis tinham mais tomadas elétricas do que linha telefônicas fixas. Isto 
quer dizer que é muito mais fácil se ter um ponto de acesso aos dados utilizando a rede 
elétrica (que já está consolidada e amplamente difundida) do que utilizar qualquer outro meio 
de transmissão de dados. Nas Figuras 2.1 a 2.4 apresentamos as formas mais comuns de 
transmissão de dados em ambientes residenciais com seus prós e seus contras, além de 
ilustrações mostrando um exemplo de infra-estrutura básica para cada tipo de transmissão de 
dados: 
 
a) Comunicação por Linha Telefônica: 
- Prós: Alto desempenho (Ex.: conexão de internet via ADSL); 
Infra-estrutura já existente. 
- Contras: Poucas tomadas disponíveis. 
Na Figura 2.1 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede 
telefônica em uma residência. 
 
 
 
 
 
16 
 
Figura 2.1 – Rede Telefônica [2]. 
 
b) Comunicação por Radio Frequência (Wireless): 
- Prós: Alto desempenho; 
Ferramenta bastante flexível; 
Fácil instalação. 
- Contras: Tecnologia bastante cara; 
 Necessita de grandes espaços livres para se obter um bom desempenho; 
 Sujeita a interferências e à saturação do espectro. 
Na Figura 2.2 temos uma exemplificação da estrutura de uma rede wireless em uma 
residência. 
 
Figura 2.2 - Rede Wireless [2]. 
 
 
 
 
17 
 
c) Comunicação por esquemas tradicionais de cabeamento: 
- Prós: Cabos de transmissão são de baixo custo e alto desempenho; 
- Contras: necessita fazer um estudo prévio das instalações elétricas do prédio ou da 
residência para permitir a instalação destes cabos isolada dos cabos de energia, o 
que encarece a construção do imóvel. 
Na Figura 2.3 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede Ethernet 
em uma residência. Observe a quantidade exígua de pontos de acesso. 
 
 
Figura 2.3 - Rede Ethernet [2]. 
 
d) Comunicação pela rede elétrica (PLC): 
- Prós: Infra-estrutura já existente e bastante ampla; 
Fácil instalação; 
A tomada funciona para duplo propósito (fornecer energia e transmitir dados)- Contras: Tecnologia ainda em fase de crescimento e aprimoramento; 
 Necessidade de bom isolamento; 
 Características elétricas variam de acordo com a carga da rede; 
 Possui baixa impedância. 
 
Na Figura 2.4 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede elétrica 
em uma residência. Observe que os pontos de acesso à rede são mais numerosos que os meios 
de comunicação anteriormente citados. 
 
 
 
 
18 
 
 
Figura 2.4 - Rede Elétrica [2]. 
 
2.2 DISTÚRBIOS CARACTERÍSTICOS DA REDE ELÉTRICA 
 
A natureza dinâmica com que as cargas são inseridas e removidas da rede e as 
interferências de diferentes naturezas fazem deste ambiente o mais hostil, para a transmissão 
de sinais. Mesmo a simples conexão entre duas tomadas de energia elétrica em uma mesma 
instalação apresenta uma função de transferência bastante complicada devido principalmente 
à falta de casamento entre as impedâncias das cargas nas terminações da rede. Desta forma, as 
respostas em amplitude e fase variam numa faixa bem extensa com a freqüência. Em algumas 
freqüências o sinal transmitido pode chegar ao receptor com poucas perdas, enquanto em 
outras freqüências o sinal pode ser recebido com um nível de potência inferior daquele 
apresentado pelo ruído, sendo completamente corrompido pelo canal [1]. 
Típicas fontes de ruído presente na rede elétrica são: motores com escovas, fontes 
chaveadas, reatores de iluminação, dentre outras. Estes equipamentos introduzem 
componentes de alta freqüência na rede. Constituindo outra forma de inserção de ruído, as 
emissões irradiadas são aquelas provenientes de emissoras de rádio em geral. O impacto 
destas diferentes fontes de interferência no sistema é que durante a transmissão dos dados, o 
número de erros pode ser considerável, necessitando alguma forma de correção [1]. 
A rede elétrica é um meio de transmissão bastante provido por ruídos e interferências, 
e a atenuação do sinal é razoavelmente alta, o que faz dele um ambiente muito desafiador para 
 
 
 
 
19 
resultados confiáveis. Sistemas de comunicações que usam a rede elétrica dependem do 
ambiente, ou seja, os parâmetros de comunicação se alteram de acordo com as cargas ligadas 
nela intermitentemente. 
Isso quer dizer que a qualidade da energia elétrica não pode ser completamente 
controlada pelas concessionárias, uma vez que os aparelhos eletrônicos são suscetíveis a 
distúrbios decorrentes de fenômenos naturais (como descargas atmosféricas, por exemplo) e 
aqueles inerentes da própria operação do sistema, como curtos-circuitos causados por defeitos 
de equipamentos, vandalismo, queimadas debaixo das linhas de transmissão, etc. 
A transmissão de dados via PLC não interfere em nenhum eletrodoméstico, pois as 
freqüências utilizadas por ela não são usadas por nenhum outro aparelho eletrônico. 
Entretanto, outros equipamentos podem causar interferências em uma rede PLC, como 
motores de escova utilizados em furadeiras e liquidificadores, por exemplo, e os dimmers de 
luz. 
 
2.2.1 Impedância 
 
A Impedância Z (ohms) indica a oposição total que um circuito oferece ao fluxo de 
corrente alternada, ou qualquer outra corrente variável em uma freqüência e pode ser obtida 
calculando a relação entre o valor eficaz da diferença de potencial (U) e o valor eficaz da 
corrente resultante (i) de um circuito. 
 
Z = U / i (2.1) 
 
O chaveamento aleatório de equipamentos eletroeletrônicos pode causar uma mudança 
substancial na impedância da rede elétrica, fazendo com que esta varie durante períodos 
diferentes. Em MALACK e ENGSTROM [3] mostraram que a impedância é determinada 
basicamente por dois parâmetros: as cargas conectadas à rede elétrica e a impedância do 
transformador de distribuição. São fatores como estes que dificultam a comunicação pela rede 
elétrica [4]. 
 
 
 
 
20 
 
Figura 2.5 - Freqüência (MHz) – Impedância de Redes Elétricas na Europa, por Malack e Engstrom [4]. 
 
2.2.2 Atenuação 
 
A atenuação de um sinal em qualquer meio de comunicação reflete em sua amplitude, 
isto é, a atenuação é a diminuição da amplitude de um sinal ao longo do meio de transmissão. 
Na rede elétrica não é diferente, no entanto esta atenuação varia em função de diversas 
freqüências. 
De acordo com HOOIJEN [5], as características de uma atenuação no ambiente de 
baixa tensão podem ser alteradas da seguinte forma: 
a) Um sinal de mesma freqüência e mesma amplitude tem diferentes graus de 
atenuação, quando transmitido instantes diferentes; 
b) A atenuação aumenta com a freqüência. 
 
2.2.3 Ruídos 
 
Em redes de alta tensão, o ruído do canal pode ser devido a relâmpagos, a operações 
de disjuntores de circuito e aos transientes produzidos dentro de uma estação de força. Nas 
redes de média tensão, especialmente o liga-desliga dos bancos de capacitores usados para a 
correção de fator de potência, pode causar picos elevados de ruído. Na rede notoriamente 
ruidosa de baixa tensão, os causadores de ruídos são os vários dispositivos residenciais 
conectados à rede [1]. 
Mínimo 
 
 
 
 
21 
No entanto, nunca houve a preocupação com interferências de alta freqüência em 
redes de distribuição de energia, pois os sistemas operam em 60Hz. Deste modo, os cabos não 
têm nenhum tipo de proteção contra ruídos como uma malha metálica (blindado) ou sequer 
são trançados [4]. 
A rede de baixa tensão é um ambiente bastante ruidoso e os piores causadores destes 
ruídos são os vários dispositivos residenciais e equipamentos de escritórios conectados a rede 
elétrica. VINES [6] classifica os ruídos em baixa tensão da seguinte forma [4]: 
 
a) Ruídos que têm componentes sincronizadas na freqüência do sistema de potência: 
Os tiristores geram ruídos sincronizados com o sinal de 60Hz da rede elétrica, que 
aparecem como um harmônico do sinal de 60Hz. Estes componentes são comuns em 
controladores de iluminação. 
 
b) Ruído com espectro suave: 
A mais importante fonte de ruído de espectro suave são os motores universais, isto é, 
pequenos motores com enrolamento, que podem ser encontrados em inúmeros 
eletrodomésticos residenciais (uma furadeira, por exemplo). Estes eletrodomésticos 
são geralmente usados por um curto período de tempo. 
 
c) Ruído impulsivo de evento único: 
Este é causado principalmente por chaveamentos, tais como os termostatos e pode ser 
modelado como impulsos. 
 
d) Ruído Não-Sincronizado: 
Este é um ruído de pulso periódico que ocorre com uma freqüência não múltipla da 
rede de tensão. A maior fonte de ruído tipo D é a televisão. 
 
A Figura 2.7 mostra o espectro de tensão de algumas fontes de ruídos citadas acima. 
 
 
 
 
22 
 
 
 
Figura 2.6 - Espectro do ruído [7]. 
 
2.2.4 Outros Distúrbios na Rede Elétrica 
 
Tabela 2.1 - Anomalias mais comuns provenientes da rede elétrica, suas causas e efeitos [8]: 
Anomalia O que é Causas Efeitos 
 
Alteração da 
Freqüência 
 
 É quando a freqüência 
da rede sofre uma 
variação. Normalmente, 
seu valor é de 60Hz e é 
para esta freqüência que 
máquinas e equipamentos 
foram projetados. 
 Esta anomalia é muito 
mais comum em redes 
alimentadas por 
geradores a diesel ou 
gasolina. É provocada 
pelas variações de 
potência da carga e o 
tempo de resposta do 
gerador. 
 Quando há uma grande 
alteração da freqüência, 
os efeitos variam desde 
um simples mal 
funcionamento até a um 
superaquecimento e 
consequentemente, a 
queima de motores e 
equipamentos elétricos 
em geral. 
RUÍDO DE FUNDO 
RUÍDO DE FURADEIRA 
RUÍDO DE TEMPORIZADORES 
DE LUZ 
RUÍDO DE COMPUTADOR 
(FONTE CHAVEADA) 
 
 
 
 
23 
 
 
Distorção Harmônica 
 
 É quando a rede elétrica 
sofre uma alteração da 
forma de onda.São inúmeras as causas 
desta anomalia, porém as 
mais comuns são, fontes 
chaveadas e motores 
elétricos, ou então redes 
alimentadas por 
geradores de má 
qualidade ou com 
manutenção inadequada. 
 Mal funcionamento de 
equipamentos que 
possuam fontes lineares 
ou motores. Os 
computadores suportam 
um maior nível de 
distorção harmônica, 
enfrentando assim, 
menores transtornos, 
 
Sobretensão de Rede 
 
 É um dos tipos de 
anomalias mais comuns e 
é caracterizada pelo 
aumento da tensão eficaz 
da rede elétrica. 
 
Subtensão de Rede 
 
 A subtensão é 
caracterizada pela 
diminição da tensão 
eficaz na rede elétrica por 
um período de tempo 
relativamente longo. 
 Provocada pela 
variação da demanda 
(aumento do consumo 
num espaço de tempo 
muito pequeno) em uma 
rede subdimencionada. 
[9] 
 Pode causar redução na 
performance, 
desligamento, mau 
funcionamento e até 
queima de equipamentos 
eletrônicos. Em 
computadores, os efeitos 
podem variar, 
provocando desde um 
travamento, perda de 
dados, até a queima da 
fonte de alimentação. 
 
Brownout 
 
 O brownout é 
caracterizado pela 
drástica diminuição da 
tensão eficaz da rede 
elétrica por um período 
de tempo relativamente 
longo. 
 Problemas no 
fornecimento da 
concessionária ou redes 
elétricas sobrecarregadas. 
 Provável inoperância da 
carga com possível 
queima de equipamentos. 
 
Surtos de Tensão 
 
 O surto de tensão, 
também conhecido como 
spike é caracterizado pelo 
drástico aumento da 
tensão instantânea da 
rede elétrica (picos de 
tensão). 
 Normalmente causado 
por descargas 
atmosféricas. 
 Pode provocar a 
queima de placas de 
computadores e de rede, 
HD, fontes de 
alimentação, hubs, fiação 
de rede, telefones, 
modems, etc. 
 
 
 
 
24 
 
Afundamento de 
Tensão - SAG 
 
 O SAG é caracterizado 
pela redução 
momentânea do valor 
eficaz da tensão da rede 
elétrica. 
 Geralmente são 
causados por curto-
circuito na rede elétrica e 
chaveamento de 
equipamentos que 
demandam altas 
quantidades de energia. 
 Mal funcionamento da 
carga (travamento, 
“reset” de computadores, 
etc.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
CAPÍTULO 3 
MODULAÇÃO 
 
O desenvolvimento da tecnologia PLC só foi possível com o avanço das técnicas de 
modulação, isto porque a modulação consiste no processo de transformar um sinal em uma 
forma adequada para transmissão através de um determinado meio físico (canal) e assim, 
torná-lo menos susceptível a ruídos e a erros, fazendo com que o sinal no módulo receptor 
seja igual ou aproximado ao sinal original. Isto quer dizer que a modulação é a alteração 
sistemática de uma onda portadora de acordo com a mensagem (sinal modulante), e que pode 
incluir também uma codificação [13]. 
A maioria dos sinais, da forma como são fornecidos pelo transdutor, não podem ser 
enviados diretamente através dos canais de transmissão. Consequentemente, uma onda 
portadora cujas propriedades são mais convenientes aos meios de transmissão é modificada 
para representar a mensagem a ser enviada. O receptor recria a mensagem original a partir do 
sinal recebido através do canal (processo de demodulação). Entretanto, a presença de ruído e a 
distorção no sinal recebido impossibilitam a recriação exata da mensagem original. A 
degradação do sinal no sistema como um todo é influenciada pelo tipo de modulação usado, 
sendo algumas técnicas mais sensíveis a ruídos e distorções que outras [10] e [11]. 
A modulação pode ser classificada em: modulação de onda contínua e modulação por 
pulsos. Neste projeto iremos nos deter apenas na modulação de onda contínua, que, por sua 
vez, se divide em analógica e digital. No nosso projeto usaremos a modulação digital por se 
ter um melhor controle nos possíveis erros causados pela interferência das anomalias 
presentes na rede elétrica (citadas anteriormente). 
 
3.1 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA ANALÓGICA 
 
A modulação de onda contínua do tipo analógica usa uma onda portadora senoidal 
para transmitir informação. Os tipos mais comuns desta modulação são a modulação por 
amplitude (AM) e a modulação por ângulo. 
 
 
 
 
 
 
26 
3.1.1 Modulação de Onda Contínua por Amplitude (AM) 
 
Nesse tipo de modulação a amplitude da onda portadora é variada de acordo com o 
sinal a ser transmitido. A vantagem da modulação em amplitude é a sua simplicidade. 
Entretanto, suas desvantagens são: 
a) Desperdício de potência: a onda portadora usada é independente da informação e é 
transmitida junto com o sinal gastando mais potência; 
b) Desperdício de banda: as bandas laterais superior e inferior do espectro da onda 
modulada são simétricas em relação à freqüência da onda portadora [10]. 
 
3.1.2 Modulação de Onda Contínua por Ângulo 
 
Nesse tipo de modulação o ângulo da onda portadora é variado de acordo com o sinal 
a ser transmitido. Os dois métodos mais comuns desse tipo de modulação são: modulação em 
fase (Phase Modulation PM) e modulação em freqüência (Frequency Modulation FM) [10]. 
A modulação em fase consiste em variar linearmente o ângulo do sinal modulado, 
enquanto a modulação em freqüência varia, conforme o nome diz, a freqüência do sinal 
modulado. Um sinal FM pode ser obtido de um sinal PM e vice-versa. Portanto, todas as 
propriedades de um sinal FM podem ser deduzidas das propriedades de um sinal PM. A 
Figura 3.1 faz um comparativo do resultado das modulações de onda contínua do tipo 
analógica descritas. 
 
Figura 3.1 – Modulação de Onda Contínua do tipo analógica [12]. 
 
 
 
 
27 
3.2 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA DIGITAL 
 
Também é denominada modulação discreta ou codificada. É utilizada em casos em 
que se está interessado em transmitir uma forma de onda ou mensagem que representam um 
conjunto de valores discretos. 
No caso da comunicação binária, as mensagens são transmitidas por dois símbolos 
apenas. Um dos símbolos representado por um pulso S(t) correspondendo ao valor binário "1" 
e o outro pela ausência do pulso (nenhum sinal) representando o dígito binário "0" [10]. Por 
isto é que este tipo de modulação é o mais indicado para transmissões via rede elétrica. 
Do mesmo modo que há diversas técnicas de modulação para sinais analógicos, as 
informações digitais também podem ser colocadas sobre uma portadora de diferentes modos. 
As técnicas de modulação para sinais digitais mais utilizadas atualmente são: Modulação em 
Amplitude por Chaveamento (ASK), Modulação em Freqüência por Chaveamento (FSK) e 
Modulação em Fase por Chaveamento (PSK). 
 
3.2.1 Modulação em Amplitude por Chaveamento (ASK) 
 
ASK (Amplitude Shift-Keying) é a técnica de modulação mais simples entre as 
utilizadas para modular sinais discretos (digitais). Consiste na alteração da amplitude da onda 
portadora em função do sinal digital a ser transmitido. A amplitude da portadora é comutada 
entre dois valores, normalmente ligado e desligado. A onda resultante consiste então em 
pulsos que representam o sinal binário "1" e espaços representando o dígito binário "0". [10] 
Esta técnica é equivalente à modulação AM para sinais contínuos com um sinal 
modulante na forma de um pulso retangular. O preço desta simplicidade é a excessiva largura 
de faixa da transmissão. A técnica de modulação ASK também representa perda de potência 
relativa à onda portadora e é utilizada em transmissões onde o ruído é baixo e quando há 
necessidade da construção de um sistema de baixo custo. 
 
3.2.2 Modulação em Freqüênciapor Chaveamento (FSK) 
 
O processo de modulação FSK (Frequency Shift-Keying), consiste em variar a 
freqüência da onda portadora em função do sinal modulante, no presente caso, o sinal digital a 
ser transmitido. Este tipo de modulação pode ser considerado equivalente à modulação em 
 
 
 
 
28 
FM para sinais analógicos. Ela é utilizada em modem de baixa velocidade, transmissões via 
rádio, etc. 
A amplitude da onda portadora modulada é mantida constante durante todo o processo 
da modulação. Quando ocorrer a presença de um nível lógico "1" no sinal digital, a freqüência 
da portadora é modificada para poder ser depois compreendida no processo de demodulação. 
A freqüência resultante transmitida será a freqüência da onda portadora fp acrescida de uma 
freqüência de desvio fd. Matematicamente a onda resultante modulada será: 
 
fr = fp + fd (2.2) 
 
Se registrada a ocorrência de um nível lógico "0" no sinal digital, a freqüência 
resultante aplicada será a freqüência da onda portadora diminuída da freqüência de desvio: 
 
fr = fp – fd (2.3) 
 
3.2.3 Modulação em Fase por Chaveamento (PSK) 
 
A técnica de modulação conhecida por PSK (Phase Shift-Keying) é o processo pelo 
qual se altera a fase da onda portadora em função do sinal digital a ser transmitido. Quando 
ocorrer uma transição de nível lógico do sinal digital a ser transmitido (sinal modulante), 
haverá uma mudança de 180 graus na fase da onda portadora com relação ao ângulo anterior. 
A transição observada pode ser tanto de nível lógico "0" para "1" como de nível lógico "1" 
para "0" [11]. 
Para este tipo de modulação deve se usar a detecção síncrona , já que esta tem como 
base o conhecimento preciso a respeito da fase da onda portadora recebida, bem como da sua 
freqüência. Esta técnica de modulação devido ao fato mencionado envolve circuitos de 
recepção (demodulação) mais sofisticados, em compensação oferece melhor desempenho que 
as técnicas ASK e FSK É utilizada em transmissões de alta velocidade como em rádios 
digitais e modems de média velocidade. Abaixo é mostrado um gráfico comparativo entre os 
tipos de Modulação de Onda Contínua do tipo digital citados anteriormente. 
Figura 3.2 faz um comparativo do resultado das modulações de onda contínua do tipo 
digital descritas. 
 
 
 
 
 
29 
 
Figura 3.2 – Modulação de Onda Contínua do tipo digital [12]. 
 
3.3 MODULADOR E DEMODULADOR FSK 
 
3.3.1 Modulador FSK 
 
O sinal de saída do sensor precisa ser modulado para que seja enviado pela rede 
elétrica. Como a sua saída corresponde apenas a uma tensão DC, precisamos de circuito para 
modular esta tensão. Como vimos anteriormente, a melhor modulação para transmissões pela 
rede elétrica é a modulação FSK. Para isto usaremos o XR-2206 da Exar Corporation. Este 
CI tem uma excelente qualidade no sinal e boa estabilidade para sinais FSK. Ele trabalha com 
freqüências entre 0.01Hz e 1MHz e é ideal para dispositivos de comunicações. A Figura 5.8 
mostra a configuração do XR-2206 para ser usado como modulador FSK. O capacitor C e os 
resistores R1 e R2 são quem definem as freqüências de saída dos níveis alto e baixo do 
modulador respectivamente. A Figura 3.3 mostra o circuito indicado para fazer a modulação 
FSK no XR-2206: 
 
 
 
 
 
30 
 
Figura 3.3 – Circuito para modulação FSK usando o XR-2206 [19]. 
 
3.3.2 Demodulador FSK 
 
A demodulação FSK é feita pelo XR-2211 também da Exar Corporation. Ele é um 
PLL especializado na demodulação FSK e captura sinais entre 0.01Hz e 300kHz. A Figura 3.4 
mostra o diagrama de blocos do XR-2211 e especifica, em vermelho, a organização de seu 
PLL, e a Figura 3.5 mostram a configuração básica de um PLL: 
 
 
Figura 3.4 – Diagrama de blocos do XR-2211 [35]. Figura 3.5 – Diagrama de blocos de um PLL básico [36]. 
 
 
 
 
31 
 
3.3.2.1 Phase-Locked Loop (PLL) 
 
O PLL é um dispositivo muito usado em telecomunicação e outros campos, com as 
mais diversas finalidades, como recuperação de portadora em PSK e QAM, recuperação de 
relógio (sincronismo) em transmissões digitais, demodulação de sinais FM ou FSK e muitas 
outras. Ele funciona basicamente da seguinte maneira [36]: 
 
• O Detector de Fase gera uma tensão de saída Vd com uma componente 
contínua Vc que representa a diferença de fase entre o sinal de entrada Ve e o 
sinal do VCO Vv. Será a partir desta diferença que o XR-2211 irá reconstruir 
os valores binários a partir de uma referência interna. 
• Junto com o sinal Vc, a tensão de saída Vd do Detector de Fase, gera também 
um sinal com o dobro da freqüência dos sinais (2fv) e a soma das fases. Para 
remover estas componentes, utiliza-se um Filtro Passa Baixa na saída do 
Detector de Fase. 
• O VCO gera um sinal cuja freqüência Fv depende da tensão de controle Vc 
criada no Detector de Fase. 
• Na ausência de sinal de entrada Ve, a tensão Vc é zero e o VCO oscila na 
freqüência central fo. 
 
Com sinal de entrada Ve, e freqüência fe dentro da faixa de captura ou aquisição Fa, 
aparece uma tensão Vd na saída do Detector de Fase, tal que a freqüência do VCO seja 
alterada até ser igual à freqüência do sinal de entrada, porém mantendo um erro ou diferença 
de fase constante e tal que gere um Vc que sustente esta nova freqüência do VCO. Nesta 
condição estável, o PLL está sincronizado ou travado, à custa de uma diferença de fase dphi 
entre Ve e Vv, (donde o nome de Elo Travado em Fase), mantendo a freqüência fv do VCO 
exatamente igual a freqüência fe do sinal de entrada. Se fe variar dentro da faixa de 
sincronismo Fs, a freqüência do VCO acompanha fe [36]. Nas Figuras 3.6 e 3.7 podemos 
observar como funciona o travamento dos sinais no PLL: 
 
 
 
 
 
32 
 
Figura 3.6 – Representação da faixa ocupada por um sinal. Figura 3.7 – Faixa de sincronismo de um sinal [36]. 
 
De acordo com a Figura 3.7, para o PLL poder sincronizar-se (travar) a partir da 
condição não travada, é preciso que fe esteja acima de f1 ou abaixo de f3, ou seja, dentro da 
faixa de aquisição Fa = f3 - f1. E uma vez sincronizado, o PLL se mantém sincronizado desde 
que fe não passe acima de f2 e nem abaixo de f4, ou seja, fe não saia da faixa de sincronismo 
Fs = f2 - f4 [36]. 
 
3.4 LEGISLAÇÃO E REGULAMENTAÇÕES 
 
Quando se explora uma tecnologia nova é necessário considerar conseqüências da 
aplicação, e a transmissão de dados via rede elétrica pode, entre outras coisas, interferir com 
as mídias de telecomunicação já existentes de rádio e com eletrodomésticos [13]. 
Além disso, questões de segurança como radiação eletromagnética, robustez elétrica e 
contra incêndio, privacidade e direitos do consumidor precisam ser definidas. A 
regulamentação de transmissões via rede elétrica tem como principal requisito evitar conflitos 
com a comunidade de radio-transmissão e suas normas, e para isso as freqüências que 
produtos PLC podem utilizar são restritas a certas faixas, assim como a amplitude de sinal e 
tipo de modulação[13]. 
A situação do PLC no Brasil, quanto à regulamentação e certificação, ainda é 
incipiente, não existindo até o momento nada específico que discipline as atividades dos 
fabricantes e fornecedores de equipamentos com relação à fabricação, certificação e 
homologação de equipamentos baseados na tecnologia PLC. Como ainda não se 
regulamentou a tecnologia PLC, os testes estão sendo realizados sob a outorga de permissões 
para execução de serviços especiais para fins científicos ou experimentais, embasados 
portanto na Resolução nº 024, de 22 de setembro de 1966, “NTC 22 – Serviço Especial para 
Fins Científicos ou Experimentais” [4]. 
Banda do 
Sinal 
 
 
 
 
33 
Um padrão de baixa freqüência nomeado por CENELEC 50065-1 foi estabelecido 
pelo ETSI (European TelecommunicationsStandards Institute) da Comunidade Européia e 
revisado em 1999 para comunicações em redes elétricas de baixa tensão. A alocação das 
freqüências é mostrada na Tabela 3.1 [4]. 
 
Tabela 3.1 – Alocação de freqüências para redes de baixa tensão residencial, visão Européia. 
 
 
O FCC (Federal Communications Commision), órgão regulamentador de 
telecomunicações americano (EUA), padronizou a sua faixa de espectro entre 9kHz e 30MHz. 
Entretanto, atualmente este restringiu a operação de sistemas PLC na faixa de 535 a 1705kHz, 
de forma a evitar interferências diretas em outros sistemas que usam esta faixa [4]. Qualquer 
aplicação que atenda às normas da CENELEC estará automaticamente cumprindo as normas 
americanas (FCC), japonesas (MTP) e canadenses, que são menos rígidas [13]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
CAPÍTULO 4 
TEMPERATURA 
 
4.1 DEFINIÇÃO 
 
A temperatura é a transferência da energia térmica, ou calor, entre sistemas. Quando 
dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio térmico e não há 
transferência de calor. Quando existe uma diferença de temperatura, o calor será transferido 
do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor até atingir um novo 
equilíbrio térmico. Esta transferência de calor pode acontecer por condução, convecção ou 
radiação. As propriedades precisas da temperatura são estudadas em termodinâmica. mas tem 
também um papel importante em muitos campos da ciência, entre outros a física, a química e 
a biologia. 
 
4.2 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA 
 
A temperatura é uma das grandezas físicas mais medidas, sejam no dia-a-dia das 
pessoas ou em processos industriais. Muitos métodos foram desenvolvidos para medir as 
temperaturas. Muitos deles são baseados sobre o efeito da temperatura sobre matérias. 
 
4.2.1 Instrumentos de Medição 
 
Um dos dispositivos mais utilizados para medir a temperatura é o termômetro de 
vidro. Consiste em um tubo de vidro contendo mercúrio ou outro líquido. O aumento da 
temperatura provoca a expansão do líquido, e a temperatura pode ser determinada medindo o 
volume do líquido. Tais termômetros normalmente são calibrados e assim podem mostrar a 
temperatura simplesmente observando o nível do líquido no interior da coluna de vidro. Outro 
tipo de termômetro que não é muito prático, mas é importante de ponto de visto teórico é o 
termômetro de gás [28]. Outros instrumentos de medição da temperatura são: 
 
 
 
 
 
35 
• Termistores 
• Termopares 
• Pirômetros 
• Sensores Semicondutores 
• Circuitos Integrados 
 
4.2.1.1 Termistores 
 
 Termistores são resistores sensíveis à temperatura. Os elementos resistivos são óxidos 
de metais como manganês, níquel, cobalto, cobre, ferro, titânio. Existem duas variedades 
básicas de termistores: 
 
• NTC (do inglês Negative Temperature Coefficient) - resistores cujo coeficiente de 
variação de sua resistência com a temperatura é negativo, ou seja, a resistência diminui 
com o aumento da temperatura [29]. 
 
• PTC (do inglês Positive Temperature Coefficient) - resistores cujo coeficiente de 
variação de sua resistência com a temperatura é positivo, ou seja, a resistência 
aumenta com o aumento da temperatura [29]. 
 
Uma das muitas aplicações do termistor é o controle de temperatura de motores 
industriais. A desvantagem deste meio de medição é que o termistor não gera uma saída de 
tensão linear com a temperatura, exigindo um circuito de revelação do sinal complexo. A 
Figura 4.1 exemplifica a tensão de saída de um termistor PTC qualquer mostrando a sua saída 
não linear e a Figura 4.2 mostra os diversos formatos de encapsulamentos que um termistor 
pode ter. 
 
 
 
 
 
36 
 
Figura 4.1 - Variação da resistência dos termistores com relação à temperatura [14]. 
 
 
Figura 4.2 - Vários tipos de termistores [14] e [15]. 
 
4.2.1.2 Termopares 
 
 Os termopares são dispositivos eletronicos com larga aplicação para medição de 
temperatura. São baratos, podem medir uma vasta gama de temperaturas e podem ser 
substituídos sem introduzir erros relevantes. A sua maior limitação é a exatidão, uma vez que 
erros inferiores a 1ºC são difíceis de obter. Quando ligamos um conjunto de termospares em 
série damos o nome de termopilha. Um exemplo da aplicação de termopares e termopilhas 
pode ser a medição de temperaturas em linhas de gás [30]. 
 
4.2.1.3 Pirômetros 
 
Um pirômetro (também denominado de pirómetro óptico) é um dispositivo que mede 
temperatura sem o contato com o corpo ou com o meio do qual se pretende conhecer a 
temperatura. Geralmente este aparelho é aplicado em materiais que medem temperaturas 
superiores a 600ºC. Uma utilização típica é a medição da temperatura de metais 
incandescentes em fundições. 
 
 
 
 
 
37 
4.2.1.4 Sensores semicondutores 
 
 Parâmetros elétricos dos semicondutores variam com a temperatura. E, por isso, eles 
podem ser usados como sensores térmicos. Um simples diodo de silício diretamente 
polarizado é provavelmente o mais barato sensor de temperatura que pode existir. Diversos 
fabricantes desenvolveram diodos específicos para a função [16]. A curva da Figura 3.3 
exemplifica a curva de variação Temperatura x Resistência de um diodo utilizado como 
sensor: 
 
 
Figura 4.3 - Variação Temperatura x Resistência elétrica [16]. 
 
Entretanto, sempre há necessidade de circuitos auxiliares para compensar falta de 
linearidade e para levar o sinal para níveis de operação do circuito de controle. 
 
4.2.1.5 Circuitos integrados 
 
 Para isso, vários fabricantes produzem o conjunto sensor junto com circuitos auxiliares 
em forma de circuito integrado. Existem tipos analógicos com saída de tensão ou saída de 
corrente e os de saída digital para uso com microcontroladores. Experimentamos neste 
trabalho o LM35 da National Semiconductor e o TMP101 da Texas Semiconductor 
 
4.2.1.5.1 LM35 
 
 O LM35 da National Semiconductor é um circuito integrado que varia 
proporcionalmente a tensão de saída com a variação de temperatura medida em graus Celsius 
com uma exatidão de até ±1.0 ºC. Não é necessário um circuito extra para fazer a conversão 
de outros formatos de medidas (como Kelvin ou Fahrenheit, por exemplo) e nem para 
linearizar a saida do sensor. 
 
 
 
 
38 
 
 
 
Figura 4.4 – Gráfico da variação temperatura x erro de medição do LM35 [17]. 
 
 O LM35CA, usado nas experiências, opera com uma tensão de entrada (Vin) entre 4V 
e 30V medindo temperaturas entre -40 até 110 ºC e possui um invólucro de plástico. As 
medições de temperatura feitas pelo sensor são provenientes de seus contatos. Visto que a 
temperatura da superfície e a do ambiente está próxima, este método de medição não traz 
problema de precisão significativo. 
 
 
Figura 4.5 - LM35 [18]. 
 
Este circuito integrado possui em seu interior uma configuração semelhante à descrita na 
Figura 4.6: 
ER
R
O
 
D
E 
M
ED
IÇ
ÃO
 
 
(ºC
) 
TEMPERATURA (ºC) 
 
 
 
 
39 
 
Figura 4.6 - Esquema interno do LM35 [17]. 
 
 Observando o esquema acima, podemos notar que a saída (Vout) do CI varia 10 mV a 
cada variação de temperatura em ºC. Isso pode ser calculado usando a formula: 
 
Vout (mV) = 10mV x T 
Onde: 
Vout = Tensão de saída do LM35 
T = Temperatura em º C 
 
Esta regra é obedecida quando temos a seguinte ligação elétrica do LM35, descrita em 
seu datasheet, que está representada na Figura 4.7: 
 
 
Figura 4.7 - Montagem para medições de temperatura entre -55ºC e 150ºC [17]. 
 
Para ligações elétricas mais simples, o range de medição de temperatura é diminuído, 
mas essa alteração não traz prejuízos ao uso prático do sensor, principalmente na regiãodo 
Nordeste do Brasil. Assim as ligações elétricas do sensor ficariam mais simples, como mostra 
a Figura 4.8: 
 
 
 
 
40 
 
Figura 4.8 - Montagem para medições de temperatura entre 2ºC e 150ºC [17]. 
 
Com essa alteração, o calculo da tensão de saída do sensor sofre uma pequena 
mudança conforme descrito abaixo: 
Vout (mV) = 10mV x T 
Onde: 
Vout = Tensão de saída do LM35 
T = Temperatura em º C 
 
4.2.1.5.2 TMP101 
 
 O TMP101 da Texas Semiconductor é um sensor de temperatura que possui como 
principal diferencial a saída dos dados de forma serial utilizando o protocolo I2C 
(abordaremos este protocolo no Capítulo 5.2.1). Deste modo, ele descarta a utilização de um 
conversor A/D em transmissões digitais e este protocolo permite uma fácil programação em 
um microcontrolador. Este sensor tem precisão de ± 2ºC e é capaz de medir temperaturas 
entre -55ºC e +125ºC e possui uma saída especial para casos de emergência, como disparar 
um alarme automaticamente a uma determinada temperatura, tudo definido via programação. 
A figura 4.9 mostra um gráfico com o erro de medição do sensor com a variação de 
temperatura. 
 
 
Figura 4.9 – Erro de medição (em ºC) do TMP101 x variação de temperatura (ºC) [39]. 
Temperatura (ºC) 
Er
ro
 
(ºC
) 
 
 
 
 
41 
CAPÍTULO 5 
MICROCONTROLADOR PIC16F877A 
 
O microcontrolador PIC16F877A da Microchip Technology Inc foi escolhido para ser 
usado neste projeto por ser o microcontrolador que tínhamos mais facilidade em adquirir com 
uma arquitetura RISC com conversor A/D, interface I2C e compatível com comunicação 
USART, funções utilizadas por este projeto. 
A arquitetura deste microcontrolador de 40 pinos se destaca dos outros 
microcontroladores por ser do tipo Harvard, isto é, a memória do programa é separada da 
memória dos dados propiciando uma maior velocidade, visto que os dados são acessados 
usando barramentos diferentes. Diferente da arquitetura de Von-Neuman que possui apenas 
um local de armazenamento da memória do programa e dos dados. A Figura 5.1 ilustra estas 
arquiteturas: 
 
 
Figura 5.1 – Representação da arquitetura de Von Neumann e de Harvard respectivamente. 
 
Outras características do microcontrolador PIC16F877A são: 
 
• Freqüência de operação (clock) até 20MHz; 
• Memória flash para o programa de 8Kbytes; 
• Memória dos dados com 368 bytes de capacidade; 
• Capacidade para 15 interrupções; 
• 4 portas de I/O (entrada / saída); 
 
 
 
 
42 
• 3 timers; 
• 2 módulos PWM; 
• Capacidade de comunicação serial utilizando o MSSP (protocolo I2C e ISP) e 
USART (protocolo RS-232); 
• Capacidade de comunicação paralela (PSP); 
• Conversor A/D de 10bits com 8 canais de entrada; 
• 2 comparadores analógicos; 
• E um conjunto de apenas 35 instruções. 
 
Como utilizamos apenas o conversor A/D e a comunicação serial via protocolo I2C e 
protocolo RS-232, detalharemos o funcionamento destes a seguir. 
 
5.1 CONVERSOR A/D 
 
O PIC16F877A possui um conversor A/D com oito canais selecionáveis de entrada de 
tensão, e uma resolução de 10bits. A técnica de conversão utilizada pelo PIC16F877A é 
conhecida como aproximação sucessiva, que tem a vantagem de efetuar uma conversão 
rapidamente, independente do número de bits de resolução [34]. 
Para se fazer a conversão antes precisou definir o número de passos (ou partes) em que 
o nível de tensão será dividido. Quanto maior o número de passos melhor a fidelidade do sinal 
[34]. Para se definir o número de passos, definiram-se os dois valores de referência, um 
máximo (Vref+) e um mínimo (Vref-). Estes valores representam a faixa de tensão que o 
conversor A/D pode receber em sua entrada e a diferença entre estes dois valores irá definir a 
tensão correspondente a cada passo. Por exemplo, se utilizarmos o conversor de 10bits e 
definirmos que Vref+ = 5V e Vref- = 0V, a faixa de tensão a ser convertida será de 5V e teremos 
que dividir estes 5V por 1024 que é o número de partes de um conversor de 10bits (210), 
ficando 5 / 1024 = 0,005. Quer dizer que a sensibilidade deste conversor, neste caso, é de 
5mV, que é o valor de tensão correspondente a cada passo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
5.2 COMUNICAÇÃO SERIAL I2C NO PIC16F877A 
 
Em 1999, a Microchip introduziu o módulo MSSP nos modelos PIC16F87X [34]. Foi 
este módulo que possibilitou a comunicação serial síncrona deste microcontrolador, 
possibilitando a implementação por hardware no protocolo I2C. Antes disso, este protocolo 
era implementado por software, a partir de uma técnica chamada de bit-bang. O módulo 
MSSP do PIC16F877A tem suporte para endereçamento de 7bits e de 10bits, além de poder 
operar com um clock numa transmissão I2C de no máximo 1MHz. 
 
5.2.1 O I2C 
 
O protocolo serial síncrono I2C foi criado pela Philips na década de 80 com o objetivo 
de interconectar seus novos dispositivos eletrônicos. Sua principal finalidade é permitir a 
comunicação entre dispositivos onboard, ou seja, dispositivos que estão instalados na mesma 
placa de circuito impresso, mas nada impede a comunicação via barramento I2C entre 
dispositivos instalados em placas diferentes desde que estejam próximas fisicamente. Para 
uma comunicação a longa distância será necessária a utilização de um circuito integrado I2C 
Bus Extender (Extensor de Barramento I2C), como o 82B715 fabricado pela Philips [34]. 
Ao longo do tempo o barramento I2C foi sofrendo atualizações de modo que os 
primeiros CI’s fabricados com a interface I2C integrada podia transmitir e/ou receber dados a 
uma velocidade máxima de 100kb/s (Standad-mode). Mais tarde a taxa de transferência 
máxima foi ampliada para 400kb/s (fast-mode), e posteriormente para 3,4mb/s (high-mode) 
[34]. 
 
5.2.2 Barramento I2C 
 
Este protocolo tem um baixo nível de complexidade por ser composto fisicamente de 
apenas dois fios: um cabo de transferência dos dados (SDA) e um cabo de clock (SCL) para o 
sincronismo da transmissão. Por ter uma estrutura tão simples, este sistema tem um baixo 
custo de implementação. 
No barramento I2C os elementos envolvidos na comunicação são denominados de 
Master (Mestre) e Slave (Escravo). O dispositivo mestre é sempre responsável pela geração 
do sinal de clock. Sendo assim, a forma mais elementar de implementar um barramento I2C é 
 
 
 
 
44 
configurar um dos dispositivos como mestre e os demais como escravos, como mostra a 
Figura 5.2: 
 
 
Figura 5.2 – Diagrama de um barramento I2C. 
 
De forma geral, o papel de um dispositivo mestre é desempenhado por um 
microcontrolador, enquanto os dispositivos escravos são periféricos como memória RAM, 
driver de LCD, sensores, conversores A/D, etc. Os microcontroladores também podem ser 
configurados para funcionar como dispositivo escravo. Embora um dispositivo mestre gere o 
sinal de clock, ele pode tanto transmitir como receber dados dos dispositivos escravos, por 
isso, um dispositivo conectado a um barramento I2C pode ser identificado em uma 
transmissão como um dispositivo mestre-transmissor, mestre-receptor, escravo-receptor ou 
escravo-transmissor [34]. 
 
5.2.3 Transmissão dos Dados 
 
Uma das principais características do barramento I2C é o fato de o endereçamento ser 
feito via software e é definido pelo dispositivo mestre, que coloca inicialmente na linha SDA 
o endereço do dispositivo escravo com o qual quer se comunicar. Normalmente o tamanho do 
endereço de um dispositivo é de 7bits, mas dependendo da quantidade de dispositivos 
presentes no circuito, podemos usar um endereçamento de 10 bits. 
A informação que trafega na linha SDA flui sempre em grupos de 8bits. Desta forma, 
se o endereçamento for de 7bits, o mestre dará início à comunicação enviando 1byte pela 
 
 
 
 
45 
linhaSDA, sendo os 7bits primeiros o endereço do dispositivo escravo e o oitavo bit, o bit 
R/W, que define se a comunicação será de leitura (R/W = 1) ou de escrita (R/W = 0) [34]. 
As linhas SDA e SLC são bidirecionais e devem se manter conectadas à linha de 
alimentação VDD por meio de resistores de pull-ups para que, no momento em que o 
barramento estiver ocioso, o sinal em qualquer uma das linhas esteja em nível lógico alto. 
Deste modo, uma comunicação terá início quando ocorrer uma transição negativa na linha 
SDA. Após a condição de START, o barramento deve ser considerado ocupado, pois uma 
transmissão de dados está em andamento [34]. 
Após a condição de START o sinal de clock é enviado pelo dispositivo mestre. A 
partir deste momento, os bits vão sendo colocados de forma serial na linha SDA a partir do bit 
mais significativo, devendo o bit da vez assumir o nível lógico correto enquanto o sinal de 
clock estiver em nível baixo. O receptor deve ler os bits enquanto o sinal de clock estiver em 
nível lógico alto, período em que o bit presente na linha SDA deve se manter 
obrigatoriamente estável. Na Figura 5.3 temos o esquema de uma transmissão do protocolo 
I2C: 
 
 
Figura 5.3 - Esquema de uma transmissão do protocolo I2C. 
 
 Depois que o dispositivo mestre envia byte de endereçamento, os bytes seguintes são 
os dados propriamente ditos, não havendo limites para a quantidade de dados a serem 
transmitidos. 
Ao final de cada byte transmitido, o receptor tem que enviar um pulso de ACK 
(acknowledge), conhecido como pulso de conhecimento. Isto é realizado fazendo a linha DAS 
assumir nível lógico baixo. O pulso ACK indica para o transmissor que um byte foi 
transmitido com sucesso. Caso o receptor não receba o byte corretamente, ele enviará para o 
transmissor um sinal de NACK indicando um erro na transmissão. Neste caso, o dispositivo 
 
 
 
 
46 
mestre finaliza a transmissão com uma condição de STOP e depois inicia uma nova 
transmissão. Quando o dispositivo mestre quiser encerrar a transmissão, ele gerará um pulso 
NACK e, assim, gerando uma condição de STOP. 
 
5.3 COMUNICAÇÃO SERIAL RS-232 NO PIC16F877A 
 
É muito comum hoje em dia o interfaceamento de um circuito microcontrolado com 
um computador pessoal (PC). A porta serial é a forma mais popular de implementar uma 
comunicação entre um microcontrolador e o PC. Alguns microcontroladores, inclusive o 
PIC16F877A, possuem um módulo periférico que implementa o protocolo USART (protocolo 
de comunicação síncrona e assíncrona universal), permitindo, desta forma, a comunicação 
deste com o PC [34]. Este protocolo é a forma utilizada pelo PIC16F877A para enviar dados 
compatíveis com o protocolo RS-232. 
 
5.3.1 Módulo USART 
 
O módulo USART pode ser configurado para funcionar no modo full-duplex 
assíncrono (transmissão e recebimento de dados simultâneos) e no modo half-duplex (apenas 
uma comunicação é feita por vez). Nós utilizamos o modo full-duplex assíncrono porque não 
haverá o compartilhamento do clock na transmissão, podendo ainda ser iniciada a qualquer 
momento, apenas o transmissor e o receptor precisam ter o mesmo baud rate. 
Quando vamos implementar uma configuração USART, é preciso configurar alguns 
parâmetros, entre eles o número de bits, inclusão ou não do bit de paridade e o mais 
importante, a taxa de transferência utilizada na transmissão. O baud rate define o período do 
bit, também chamado de intervalo de sinalização. O período do bit é o tempo que o bit 
permanecerá na linha de transmissão. O baud rate é a quantidade de bits que pode ser 
transmitida por segundo (bps). Existem alguns valores-padrão para de baud rate que são 
utilizados na maioria das aplicações, os quais são dados em bps: 110, 300, 1200, 2400, 4800, 
9600, 38400, 57600 e 115200 [34]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
5.3.2 Protocolo de Comunicação Serial RS-232 
 
No protocolo de comunicação serial RS-232, caracteres são enviados um a um como 
um conjunto de bits. A codificação mais comumente usada é o "start-stop assíncrono" que usa 
um bit de inicio, oito bits de dados, possivelmente um bit de paridade, e um ou dois bits de 
parada. O padrão RS-232, que também pode ser chamado EIA-232 após recentes atualizações, 
define os níveis elétricos correspondentes aos níveis lógicos um e zero, a velocidade de 
transmissão padrão e os tipos de conectores, tanto na comunicação síncrona como na 
comunicação assíncrona. Na Figura 5.4 está representada a lógica presente na transmissão de 
8bits do protocolo RS-232. 
 
 
Figura 5.4 – Níveis lógicos aleatórios presentes da transmissão de 8bits de dados. 
 
Observe que quando o meio de transmissão estiver ocioso, ele mantém nível lógico 
alto, para se iniciar uma transmissão é necessário apenas o envio de um bit com nível lógico 
zero (Start Bit) antes dos 8bits, e para parar a transmissão é necessário o envio de um ou dois 
bits com níveis lógicos altos após os 8bits, e isso se repete para cada byte enviado. 
 
5.3.3 Driver RS-232 
 
Mas somente o USART não é suficiente para que o microcontrolador possa se 
comunicar com o PC, visto que o padrão de comunicação físico usado pelo PC na 
comunicação serial não é o mesmo dos PICs. Várias empresas fabricam um circuito integrado 
que permite um microcontrolador, que na maioria dos casos utiliza a lógica TTL na 
representação dos níveis lógicos 0 e 1, interfacear com o padrão RS-232. O que este CI faz na 
verdade é converter os níveis de tensão correspondentes aos níveis de tensão correspondentes 
à lógica TTL no padrão RS-232 e vice-versa. A Tabela 5.1 apresenta os níveis de tensão 
 
 
 
 
48 
correspondentes aos níveis lógicos 0 e 1 que trafegam no padrão RS-232 e os níveis lógicos 
correspondentes fornecidos pelo PIC16F877A para um VDD = 5V [34]. 
 
Tabela 5.1 – Níveis de tensão fornecidos pelo PIC16F877A e pelo padrão RS-232, respectivamente [34]. 
Nível Lógico PIC16F877A Padrão RS-232 
0 ≤ 0,6V +5V a +15V 
1 ≥ 5V – 0,6V -5V a -15V 
 
Um dos dispositivos mais usados nesta operação é o CI MAX232 da Texas 
Instruments O interfaceamento dele é fácil, necessitando de apenas de quatro capacitores de 
1µF conectados externamente a alguns de seus pinos. Ele possui dois canais de conversão 
TTL em RS-232 em cada sentido do fluxo, totalizando quatro canais no total [34]. A Figura 
5.5 mostra a configuração padrão de instalação do MAX232 de acordo com o seu datasheet 
[37]. 
 
 
Figura 5.5 – Circuito de operação típico do MAX232 [37]. 
 
Como usamos apenas a transferência de dados entre o PIC e o PC, utilizamos apenas 
um canal de conversão TTL / CMOS para RS-232, e as entradas dos canais de controle (DSR, 
RTS e CTS) são ligadas entre si (pinos 6, 7 e 8, respectivamente), já que o PIC16F877A não 
tem suporte para estes canais. Mais detalhes sobre este circuito no Anexo B. 
 
Entrada CMOS / TTL 
Saída CMOS / TTL 
Saída RS-232 
Entrada RS-232 
+12V 
-12V 
 
 
 
 
49 
CAPÍTULO 6 
INTERFACE DE ACOPLAMENTO 
 
A Interface de Acoplamento é composta de um Driver de Saída, que nada mais é do 
que um amplificador de potência, e uma Rede de Acoplamento que é basicamente um filtro 
passam faixa. A Interface de Acoplamento que usamos foi desenvolvida em [4]. A Figura 6.1 
mostra uma representação da interface de acoplamento. 
 
 
Figura 6.1 – Interface de Acoplamento. 
 
6.1 DRIVER DE SAÍDA (AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA) 
 
Faz-se necessário o uso deste amplificador, pois o sinal proveniente do modulador é 
incapaz de transpor a rede de acoplamento devido à sua baixa impedância, logo o sinal a ser 
transmitido é totalmente drenado pela rede. Isto quer dizer que o amplificador de potência 
amplifica sinais modulados a um nível de potência que sobreponha o ruído e evite o excesso 
de emissão eletromagnéticaque interfira no sinal. A Tabela 6.1 mostra as principais 
características do Amplificador Classe AB. 
 
Tabela 6.1 - Características dos amplificadores com configuração coletor comum [4]. 
Tabela Característica do Amplificador Classe AB 
Impedância de Entrada Alta 
Impedância de Saída Baixa 
Ganho de Tensão Baixo 
Ganho de Corrente Alto 
Ganho de Potência Médio 
 
 
 
 
 
50 
O amplificador usado tem uma configuração do tipo AB, onde serão usados dois 
transistores de potência juntos com diodos para amplificar o sinal a ser transmitido, como 
mostra a Figura 6.2. 
 
 
Figura 6.2 - Circuito do amplificador classe AB [4]. 
 
Os transistores de potência BD329 e BD330 são utilizados para amplificar o sinal, o 
BD329 opera no semiciclo positivo, enquanto que o BD330 no semiciclo negativo. Os diodos 
D1 e D2 são utilizados para controlar a temperatura desses transistores, ou seja, proporcionam 
uma estabilização térmica da corrente quiescente no estágio de saída. O estágio de saída de 
um amplificador Classe AB dissipa uma potência abaixo das condições quiescentes. A 
dissipação desta potência aumenta a temperatura interna dos TBJ’s (Transistores de Junção 
Bipolar). Se este aumento de temperatura não for contido, o disparo térmico leva os TBJ’s à 
destruição [4]. 
 
6.2 REDE DE ACOPLAMENTO 
 
Para transmissão de informações em sistemas PLC’s, os sinais com freqüências acima 
de 60Hz têm que ser acoplados à rede elétrica. A interface de acoplamento tem um importante 
papel nestes sistemas, pois além de acoplar o sinal de transmissão ao meio de comunicação, 
bloqueiam o sinal de 60Hz proveniente da rede elétrica [9]. 
O tipo de rede de acoplamento utilizado no projeto é o modo diferencial ou fase-
neutro, no qual este par é usado para injetar o sinal, ou seja, o condutor ativo (fase) é usado 
 
 
 
 
51 
como um terminal, e o condutor neutro usado como o outro terminal. A Figura 6.3 ilustra o 
esquema elétrico deste tipo de rede de acoplamento. 
 
 
Figura 6.3 - Rede de Acoplamento Fase-Neutro [4] 
 
Nesta topologia, os dois capacitores C1 e C2, são colocados para o caso de não se 
saber qual condutor é o fase, estes bloqueiam a freqüência da rede elétrica (60Hz) e evitam a 
saturação do transformador. Um terceiro capacitor (Cs) de sintonização é adicionado à 
topologia e, como os capacitores de bloqueio C1 e C2 são maiores que o Cs, conclui-se que 
estes capacitores não contribuem para a alteração na sintonização da freqüência de interesse. 
O transformador foi projetado com relação e espiras de 1:1. Os diodos servem para proteção 
contra sobre-tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
52 
CAPÍTULO 7 
IMPLEMENTAÇÕES, TESTES E RESULTADOS 
 
 No decorrer do desenvolvimento deste projeto, foram verificadas algumas 
oportunidades de melhorias do mesmo devido a oportunidade de se corrigir algumas 
deficiências e devido a alguns problemas de implementação de alguns componentes. Foram 
desenvolvidos três esquemas básicos para a construção deste projeto, vamos a eles: 
 
7.1 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO ANALÓGICA DE MALHA ABERTA 
 
A Figura 7.1 mostra o nosso primeiro esquema que obtivemos partindo do diagrama 
de blocos da Figura 1.1, projetamos um circuito simples para a monitoração remota da 
temperatura. 
 
 
Figura 7.1 – Circuito com transmissão analógica de malha aberta. 
 
O sensor de temperatura usado foi o LM35, pois se pretendia construir o circuito de 
forma mais simples possível. A medição realizada para testar o sensor ocorreu utilizando um 
termômetro digital da Minipa, modelo MT-401A. A Figura 7.2 mostra um teste feito com o 
sensor à temperatura ambiente: 
 
 
 
 
 
53 
 
Figura 7.2 – Teste do sensor. 
 
Fazendo comparações com o termômetro digital e aplicando a fórmula desenvolvida, 
ficou comprovado que ocorreram erros de aproximadamente 1ºC que, segundo o seu 
datasheet, está dentro do limite tolerável de erro, como visto no Capítulo 4.2.1.5.1. 
 
Vout (mV) = 10mV x (T + 2) = 10 * (30 + 2) = 10 * 32 = 320mV 
Saída do sensor = 314mV 
Erro = |Saída do sensor – Saída desejada| = 6mV = 0,6ºC 
 
Na saída do sensor foi usado um amplificador operacional como condicionador do 
sinal para fazer os ajustes no sinal do mesmo. Para modular o sinal, foi usado o CI XR-2211 
operando como um VCO que criaria uma freqüência dependendo a tensão de entrada 
proveniente do circuito de condicionamento e enviaria esta freqüência para a interface de 
acoplamento, que foi visto no Capítulo 6, para ser enviada pela rede elétrica. No receptor, a 
rede de acoplamento retiraria este sinal da rede elétrica, enviaria ao demodulador que geraria 
a tensão de entrada no VCO. Esta tensão esta enviada a um conversor A/D e depois mostrada 
em um display de sete segmentos. A Figura 7.3 mostra a configuração do circuito de 
condicionamento e do CI XR-2211 usado como um VCO. 
 
 
 
 
 
54 
 
Figura 7.3 – Esquema do circuito de condicionamento e do VCO. 
 
Este projeto tem dois grandes defeitos: primeiro, como vimos no Capítulo 2, a rede 
elétrica é bastante ruidosa e poderia alterar a freqüência do sinal, causando um erro na leitura 
do mesmo, segundo, ocorrendo esses erros, nós não podíamos descobri-los facilmente porque 
este circuito é d e malha aberta, isto é, não há um controle de erros. 
 
7.2 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO I2C 
 
Na tentativa de melhor a eficiência e a confiabilidade dos dados transmitidos, 
resolvemos transmitir os valores do sensor de forma digital. Após uma pesquisa, utilizamos 
um sensor que já estava em nosso poder, o TMP101 da Texas Semiconductor. Por causa disto 
colocamos também o microcontrolador PIC16F877A no circuito a fim de converter os dados 
transmitidos do sensor do protocolo I2C para o protocolo RS-232. A Figura 7.4 mostra como 
ficou este nosso novo circuito. 
 
 
 
 
 
55 
 
Figura 7.4 – Circuito com transmissão digital utilizando I2C. 
 
O microcontrolador se comunicava com o sensor de temperatura e convertia esses 
dados para o protocolo RS-232 no modo assíncrono porque não havia o compartilhamento do 
clock entre o microcontrolador e o PC. Foi desenvolvido um algoritmo para que o 
microcontrolador efetuasse a captação dos dados no sensor, os convertessem para o protocolo 
RS-232 e os transmitisse. A Figura 7.5 mostra o diagrama de blocos do algoritmo 
desenvolvido. 
 
 
 
 
 
56 
 
Figura 7.5 – Diagrama de blocos do programa do PIC16F877A para o sensor TMP101. 
 
Depois do microcontrolador, o sinal era enviado para o transmissor FSK. Este era 
responsável por receber os dados provenientes do microcontrolador e passá-los para a rede 
elétrica. Ele é composto por um modulador FSK, continuamos usando o XR-2206 porque ele 
 
 
 
 
57 
também é capaz de modular em FSK, e uma interface de acoplamento. A Figura 7.6 
representa um transmissor FSK. 
 
 
Figura 7.6 – Estrutura do transmissor FSK. 
 
Configuramos o modulador para trabalhar na faixa entre 85kHz e 102kHz para 
facilitar os cálculos do demodulador, que ficaria com a freqüência central em 100kHz. Para 
transmitir utilizando essas freqüências, foram necessários alguns cálculos para se descobrir os 
valores de C, R1 e R2 de acordo com a fórmula Fn=1/RnC, visto no Capítulo 3.3.1. 
 
( )
1
1
1
1
1
1
1
1
1
102 *10
980
f
R C
R f C
R
kHz nF
R
=
=
=
≅ Ω
 
( )
2
2
2
2
2
2
1
1
1
98 *10
1020
f
R C
R f C
R
kHz nF
R
=
=
=
≅ Ω
 (7.1) 
 
Escolhendo o valor do capacitor C como 10nF, calculamos os valores dos resistores R1 
e R2. Como são valores muito específicos, usamos trimpots para se chegara este valor e fazer 
o ajuste fino. No Anexo B tem algumas fotos do resultado dos nossos testes com este 
modulador. 
O Receptor FSK é responsável por receber os dados provenientes da rede elétrica, 
tratá-los e enviá-los para o driver de comunicação do protocolo RS-232 com o PC, visto no 
Capítulo 5.3.3. Ele é composto por uma Rede de Acoplamento e por um demodulador FSK, 
no caso usamos o XR-2211 que foi descrito no Capítulo 3.3.2. E a rede de acoplamento é 
idêntica ao do transmissor, ela filtra a faixa da freqüência do sinal transmitido na rede elétrica. 
 
 
 
 
 
58 
A configuração do demodulador FSK consiste no ajuste de alguns componentes 
passivos que fazem parte do mesmo. A Figura 7.7 mostra a topologia indicada pelo fabricante 
para a configuração dos componentes do demodulador: 
 
Figura 7.7 – Configuração dos componentes passivos do demodulador [35]. 
 
O XR-2211 foi projetado inicialmente com o resistor R0 = 10kΩ, que está obedecendo 
a faixa de valores indicados pelo fabricante (entre 10KΩ e 100KΩ). Depois foi calculada a 
freqüência central f0 pela Equação (7.2): 
 
210 FFf = , lembrando que F1 = 102kHz e F2 = 98kHz. (7.2) 
 
Foi encontrado o valor de 99,97kHz, ele será o valor da freqüência central do 
demodulador, e agora podemos encontrar o valor de C0 com a Equação (7.3): 
 
00
0
1
fRC = (7.3) 
 
Depois de achado o valor de C0 = 1nF, calculamos o valor do resistor R1 pela Equação 
(7.4). Ele vai definir a banda do sinal a ser demodulado. 
 
2
21
00
1 ff
fR
R
−
= (7.4) 
 
 
 
 
59 
 
Foi encontrado o valor de R1 = 500kΩ e foi usado um resistor de 470kΩ, resistor 
comercial mais próximo. Calcula-se então o valor do capacitor C1 pela Fórmula (7.5). Ele vai 
calcular a constante de tempo do Detector de Fase. O fabricante recomenda um ζ = 0.5. 
 
2
1
0
1
1250
ςR
CC = (7.5) 
 
Encontrado o valor de C1 = 10pF, foi calculado o valor dos resistores RF e RB. O 
fabricante recomenda um valor de Rf = 5R1 e Rb = 5Rf, onde foi obtido Rf = 2,35MΩ e Rb = 
11MΩ. Após efetuados estes cálculos, pode-se calcular o Rsum que é dado pela Equação (7.6). 
 
 (7.6) 
 
Depois de calculado o valor de Rsum = 2,15MΩ e utilizando a Equação (7.7), 
calculamos CF, adotando um Baund Rate = 1200. 
 
 (7.7) 
 
Efetuando o calculo acima descrito, pode-se encontrar um valor para CF = 0,12µF. O 
fabricante recomenda um RD = 470kΩ para a maioria das aplicações, assim o CD pode ser 
calculado usando a seguinte Fórmula (7.8), onde CD é medido em µF e ∆f em Hz. CD é o filtro 
do detector de travamento e ∆f é a largura de banda do projeto. 
 
 (7.8) 
 
Após os cálculos efetuados, achamos um CD = 4nF. Agora temos definidos todos os 
componentes que são usados no demodulador XR-2211. 
No caso deste circuito o grande problema que nós enfrentamos foi em relação ao 
encapsulamento do nosso sensor TMP101. Ele utiliza o encapsulamento SOT23, o que torna 
 
 
 
 
60 
muito difícil a sua implantação física para pessoas sem experiência e sem equipamentos 
adequados para isto. A solução encontrada foi voltar a utilizar o sensor de temperatura LM35. 
 
7.3 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO O CONVERSOR A/D 
 
A Figura 7.8 mostra que o circuito é praticamente idêntico ao anterior, a mudança que 
ocorreu foi a troca do sensor de temperatura TMP101, que tem saída serial mas um 
encapsulamento de difícil implementação, por um LM35, de fácil implementação, porém de 
saída analógica. 
 
 
Figura 7.8 – Circuito com transmissão digital utilizando o conversor A/D. 
 
 Para poder utilizar este sensor e gerar um sinal digital, é necessário o uso de um 
conversor A/D. Como vimos no Capítulo 5.1, o microcontrolador PIC16F877A também 
possui um conversor interno, o que mantém a maior parte do projeto como estava. 
Para configurá-lo utilizaramos 1200bps como valor de baud rate devido à menor 
ocorrência de erros e de não haver necessidade de uma alta velocidade de transmissão. Para 
configurar o baud rate no PIC16F877A precisamos definir um valor para o registrador 
SPBRG que controla o período da transmissão dos 8bits. Este valor pode ser encontrado 
tabelado ou calculado a partir da sua freqüência de oscilação (clock) no datasheet [38] do 
microcontrolador. 
 
 
 
 
 
61 
Para utilizar a conversão de 10bits, o PIC16F877A utiliza dois bytes para acomodar o 
resultado, mas isto dificulta o envio e o controle das informações pela rede elétrica, por isto 
utilizaremos apenas os 8bits mais significativos da conversão para fazer o envio. Esta 
modificação redução na resolução do conversor não irá causar problemas porque esta 
resolução é suficiente para precisão do sensor de temperatura. A Figura 7.9 mostra como é 
feita a divisão dos registradores do conversor A/D, no ADRESH ficam os bytes mais 
significativos e no ADRESL ficam os bytes menos significativos. Em vermelho, a indicação 
do registrador que utilizaremos no modo de conversão justificado à esquerda. 
 
 
Figura 7.9 – Organização dos registradores do conversor A/D do PIC16F877A. 
 
No nosso caso, queremos medir a temperatura entre 2ºC e 125ºC, utilizando apenas 
8bits do conversor. Definindo Vref+ = 1280mV e Vref- = 0V ficamos com 1280 / 256 = 5mV. 
Isto quer dizer que a temperatura será medida de 0,5ºC em 0,5ºC que valem 5mV. Deste 
modo, os valores das temperaturas ficaram de acordo com a Tabela 7.1. 
 
Tabela 7.1 – Valores de conversão da temperatura. 
Dado 
transmitido 
Valor 
decimal 
Valor da temperatura 
medida pelo sensor 
Temperatura 
medida 
0 0 2 0 
1 1 2,5 0,5 
10 2 3 1 
11 3 3,5 1,5 
100 4 4 2 
101 5 4,5 2,5 
110 6 5 3 
111 7 5,5 3,5 
1000 8 6 4 
1001 9 6,5 4,5 
 
 
 
 
62 
1010 10 7 5 
1011 11 7,5 5,5 
1100 12 8 6 
1101 13 8,5 6,5 
1110 14 9 7 
1111 15 9,5 7,5 
10000 16 10 8 
10001 17 10,5 8,5 
11111110 254 129 127 
11111111 255 127,5 125,5 
 
Esta tabela pode ser obtida a partir da resolução da Fórmula (7.9). 
 
2
2
TransmitidoTemperatura  = − 
 
 (7.9) 
 
A Figura 7.10 mostra o diagrama de blocos do algoritmo usado no microcontrolador. 
O programa completo pode ser encontrado no Anexo C. 
 
 
 
 
 
63 
 
Figura 7.10 – Organograma básico do programa do PIC16F877A usado neste projeto. 
 
O restante do projeto continua idêntico ao visto no Capítulo 7.2. O circuito completo 
encontra-se no Anexo A e o controle dos valores que chegam ao computador, bem como os 
cálculos da conversão dos dados provenientes do conversor A/D. 
 
 
 
 
 
 
 
 
64 
CAPÍTULO 8 
CONCLUSÃO 
 
Através do levantamento bibliográfico realizado, foram obtidos conceitos 
fundamentais para o entendimento e a análise deste projeto. Foi desenvolvido um projeto para 
a monitoração de temperatura através da rede elétrica, método este, que visava ao usuário 
final, uma maior facilidade para instalar sistemas de medição de temperatura. 
Concluímos com este trabalho que este método de transmissão de dados é de difícil 
implementação e ele trabalha apenas em imóveis com o sistema de energia monofásica, 
necessitando um estudo sobre a topologia da rede elétrica do imóvel para se poder fazer a 
instalação do sistema de monitoramento para se fazer a instalação em redes trifásicas. 
Contudo, este sistema de monitoramento de temperatura é muito conveniente, prático, barato 
e viável. 
Este projeto foi inicialmente desenvolvido para ser transmitido pela rede elétrica 
utilizando a modulação FM (analógica) sem o uso de protocolos ou de qualquer controle de 
erros. Com o progresso foram feitas modificações visando melhorar a confiabilidades dos 
dados transmitidos e de agregar mais conhecimento sobre transmissãode dados digitais. 
Assim, foram feitos vários estudos e pesquisas sobre a transmissão dos dados pela rede 
elétrica e concluímos que a modulação por chaveamento de freqüência (FSK) se comporta de 
forma mais estável num meio tão ruidoso quanto a rede elétrica do em outros tipos de 
modulação, como as modulações analógicas, ou mesmo as modulações digitais, como a PSK. 
Assim foram projetados os circuitos do modulador e do demodulador FSK. 
Também foi adicionada a comunicação RS-232 se mostrou bastante útil, pois 
consegue organizar e codificar a mensagem a ser enviada pelo microcontrolador até o 
computador de forma simples e eficiente. 
Apesar de não usarmos, o protocolo I2C é uma ferramenta bastante útil e este estudo 
que foi feito poderá ser usado para projetos futuros ou até para melhorias neste. 
Devido a motivos de força maior, não foi possível implementar totalmente este 
projeto. Alguns dos problemas foram: a falta de componentes nas lojas locais, sendo 
necessário o pedido a distribuidores em São Paulo/SP e até a importação destes componentes; 
Troca de orientador; Adequação e melhorias do projeto, passando de uma comunicação 
 
 
 
 
65 
estritamente analógica, para uma completamente digital; Desconhecimento na programação 
do PIC forçando ao estudo do mesmo o que nos deu maior conhecimento sobre os 
microcontroladores; Houve dificuldade em se transferir os programas para o PIC devido a 
uma incompatibilidade do software de programação com o gravador, sendo necessária a 
compra de um gravador para o mesmo; Tivemos dificuldades em se calibrar corretamente o 
demodulador e as redes de acoplamento e problemas com o encapsulamento do sensor de 
temperatura TMP101 que nos forçou a abandonar o uso do protocolo I2C. Gostaria de 
salientar também a falta de tempo que tivemos, com todos estes problemas, para tratar os 
dados provenientes do microcontrolador no computador, ficando esta etapa, para 
desenvolvimentos futuros. 
Apesar de tudo isso, o trabalho foi válido pela “bagagem” de conhecimento e de 
experiência que nós obtivemos ao tentar desenvolve-lo. 
Gostaria de registrar também que este trabalho procurou, apesar da especificidade do 
tema proposto, contextualizar da forma mais ampla possível os objetos de estudo envolvidos 
no sistema PLC e poder contribuir para o avanço da tecnologia PLC no Rio Grande do Norte 
e no Brasil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
66 
BIBLIOGRAFIA 
 
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2003. Monografia (Graduação em Engenharia de Computação) – Departamento de 
Engenharia e Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal. 
[2] How Power-line Networking Works. Disponível em: 
http://www.howstuffworks.com/power-network.htm/printable > Acesso em: Maio 2006 
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Lines. IEEE Transactions on Electromagnetic Compability, Vol. 18, nº 1. 1976. 
[4] MONTENEGRO, R. H. M. Implementação de um Modem Half-Duplex para 
Transmissão de Dados Através da Rede Elétrica. 2004. Monografia (Graduação em 
Engenharia de Computação) – Departamento de Engenharia e Ciências Exatas, Universidade 
Potiguar, Natal. 
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Digital Communications Medium. IEEE Transaction on Electromagnetic Compability, 
1998, EMC-40(4):333-336p. 
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on Electromagnetic Compability, vol. EMC-26, nº 4, Nov. 1984, pg. 161-168. 
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Communications: An Overview. Department of Electrical and Electronic Engineering, Rand 
Afrikaans University, África do Sul, 2006. 
[8] SMS - Guia de Problemas Provenientes da Rede Elétrica. Disponível em: 
http://www.sms.com.br/sitenovo/dicas4.aspx > Acesso em Maio 2006 
[9] FERNANDES, C. E. M., LIMA, W. C., Implementação de um Sistema de 
Comunicação PLC Ponto-a-ponto para Monitoramento de Consumo Elétrico. 2005. 
Monografia (Graduação em Engenharia de Computação) – Departamento de Engenharia e 
Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal. 
[10] VARGAS, A. A.; PEREIRA, C. E.; LAGES, W. F.; CARRO, L. Comunicação de 
Dados através da Rede Elétrica. 2003. Relatório de Pesquisa CEEE/2003 nº9920525, 
UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 
[11] Modulação - Repositório de Documentos Técnicos do Grupo de Redes – UFRGS. 
Disponível em: http://penta2.ufrgs.br/Alvaro/modu.html > Acesso em Maio 2006 
 
 
 
 
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[12] SILVA, L. M., Modulação Analógica de Onda Contínua. Teoria das 
Telecomunicações – ENE – UnB, 2004. 
[13] MARQUES, G. A. G., Transmissão de Dados Via Rede Elétrica. 2004. UFSC, 
Florianópolis. 
[14] Temperature Sensor - The Thermistor. Disponível em: 
http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/eLessonsHTML/Sensors/TempR.html > Acesso 
em Abril 2006. 
[15] Termistores – NTC. Disponível em: eletrica.ufpr.br/edu/ie00/transd/brenno/index.html 
> Acesso em Abril 2006 
[16] Medidas de Temperatura I. Disponível em: http://www.mspc.eng.br/fldetc/tpr1.asp 
> Acesso em Abril 2006 
[17] Datasheet do componente LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors, 2000. 
[18] Temperature Sensor - The LM35. Disponível em: 
http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/eLessonsHTML/Sensors/TempLM35.html. 
Acesso em: Abril 2006. 
[19] Datasheet do componente XR-2206 Monolithic Function Generator, 1997. 
[20] Introdução a Amplificadores Operacionais. Disponível em: 
http://www.ifi.unicamp.br/~kleinke/f540/e_amp1.htm. Acesso em: Abril 2006. 
[21] MENDONÇA JÚNIOR, J. Desenvolvimento de Interfaces Microcontroladas para 
Aplicação em Automação Residencial. 2004. Monografia (Graduação em Engenharia de 
Computação) – Departamento de Engenharia e Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal. 
[22] LIN, Y., LATCHMAN , H. A., LEE, M.Y., A Power Line Communication Network 
Infrastructure For Smart Home. IEEE Wireless Communications No 1070-9916/02. 
University of Florida, 2002. 
[23] SILVA, L. M., Modulação Angular. 2005. Teoria das Telecomunicações – ENE – 
UnB, Brasília. 
[24] Alguém Aí Tem Um Transformador Para Emprestar? Telecurso 2000 – Aula 46. 
[25] Impedância. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Impedância > Acesso em: 
Maio 2006 
[26] PLC (Power Line Communications). Disponível em: 
http://pt.wikipedia.org/wiki/PLC > Acesso em: Maio 2006 
 
 
 
 
68 
[27] HAAG, R., OLIVEIRA, L. M., VEIT, E. A., Coleta Automática e Interpretada de 
Dados em um Laboratório Didático de Termologia. 2003. Instituto de Física – UFRGS, 
Porto Alegre. 
[28] Temperatura. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura > Acesso em 
Abril 2006 
[29] Termístor. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Termistor > Acesso em Abril 
2006. 
[30] Termopar. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Termopar > Acesso em Abril 
2006. 
[31] Pirômetro. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Pirômetro > Acesso em Abril 
2006. 
[32] Sensor de Temperatura - Técnicas de Medição de Temperatura. Disponível em: 
http://vinicius.brasil.vilabol.uol.com.br/eletronica/Sensortemp/SENSORTEMP.htm. Acesso 
em Abril 2006. 
[33] Voltage-Controlled Oscillator. Disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage-
controlled_oscillator. Acesso em Junho 2006. 
[34] ZANCO, W. S., Microcontroladores PIC: Técnicas de Software e Hardware para 
Projetos de Circuitos Eletrônicos Com Base no PIC16F877A. São Paulo: Érica, 2006. 
[35] Datasheet do componente XR-2211 FSK Demodulator / Tone Decoder, 1997. 
[36] PLL : Phase-Locked Loop ou Elo Travado em Fase. Disponível em: 
http://paginas.terra.com.br/lazer/py4zbz/teoria/pll.htm. Acesso em Janeiro 2006. 
[37] Datasheet do componente MAX232 – Dual EIA-232 Drivers / Receivers,2004. 
[38] Datasheet do componente PIC16F877, 2003. 
[39] Datasheet do componente TMP101, 2003 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
69 
ANEXO A 
CIRCUITO TRANSMISSOR / RECEPTOR 
 
 
Figura A.1 – Circuito do transmissor. 
 
 
 
 
70 
 
Figura A.2 – Circuito do receptor. 
 
 
 
 
71 
ANEXO B 
IMAGENS DOS TESTES 
 
 
Figura B.1 – Sensor de Temperatura. 
 
 
Figura B.2 - Saída do sensor mostrado no osciloscópio em escala 0.2 V/Div. 
 
 
 
 
72 
 
Figura B.3 - Onda da saída do sinal da freqüência F2 modulador XR-2206 com aproximadamente 98kHz. 
 
 
Figura B.4 - Onda da saída do sinal da freqüência F1 modulador XR-2206 com aproximadamente 102kHz. 
 
Todas as medidas feitas no osciloscópio foram obtidas com 2µs/div. 
 
 
 
 
 
 
73 
ANEXO C 
PROGRAMA DO PIC16F877A 
 
Este programa foi baseado no programa de Wagner da Silva Zanco em [34] com 
adaptações para este projeto. 
 
;**************************************************************************************************************** 
; ARQUIVOS DE DEFINICOES 
;**************************************************************************************************************** 
#INCLUDE <P16F877A.INC> ;ARQUIVO PADRAO MICROCHIP PARA PIC16F877A 
;**************************************************************************************************************** 
; BITS DE CONFIGURACAO 
;**************************************************************************************************************** 
__CONFIG 
_CP_OFF&_WRT_OFF&_DEBUG_OFF&_CPD_OFF&_LVP_OFF&_WDT_OFF&_BODEN_ON&_PWRTE_ON&_XT_OSC 
;**************************************************************************************************************** 
;_CP_OFF ==> MEMORIA DE PROGRAMA DESPROTEGIDA CONTRA LEITURA 
;_WRT_OFF ==> SEM PERMISSAO PARA ESCREVER NA MEMORIA DE PROGRAMA 
;_DEBUG_OFF ==> DEBUG DESATIVADO 
;_CPD_OFF ==> MEMORIA EEPROM PROTEGIDA CONTRA LEITURA 
;_LVP_OFF ==> PROGRAMACAO EM BAIXA TENSAO DESABILITADA 
;_WDT_OFF ==> WDT DESATIVADO 
;_BODEN_ON ==> BROWN-OUT ATIVADO 
;_PWRTE_ON ==> POWER-ON RESET ATIVADO 
;_XT_OSC ==> OSCILADOR A CRISTAL (4MHz) 
;**************************************************************************************************************** 
; PAGINACAO DA MEMORIA 
;**************************************************************************************************************** 
;COMANDOS PARA ALTERACAO DE PAGINA DE MEMORIA 
BANK0 MACRO ;MACRO PARA SELECIONAR BANCO 0 
 BCF STATUS,RP0 
 BCF STATUS,RP1 
 ENDM 
BANK1 MACRO ;MACRO PARA SELECIONAR BANCO 1 
 BSF STATUS,RP0 
 BCF STATUS,RP1 
 ENDM 
;**************************************************************************************************************** 
; CONSTANTES 
;**************************************************************************************************************** 
;CONSTANTES UTILIZADAS PELO SISTEMA 
INIC_TMR0 EQU .6 ;INICIALIZA TMR0 
CONTA EQU .125 ;INICIALIZA COUNT 
#DEFINE UM_SEG FLAGS,0 
 
 
 
 
74 
 
;**************************************************************************************************************** 
; VARIAVEIS 
;**************************************************************************************************************** 
;VARIAVEIS UTILIZADAS PELO SISTEMA 
FLAGS EQU H'40' 
COUNT EQU H'41' 
DADO EQU H'46' 
COUNT_T EQU H'5B' 
COUNT1 EQU H'42' 
 
;**************************************************************************************************************** 
; VETOR DE RESET 
;**************************************************************************************************************** 
 ORG 0x00 ;ENDERECO INICIAL DE PROCESSAMENTO 
 GOTO INICIO 
 
;**************************************************************************************************************** 
; INTERRUPCAO 
;**************************************************************************************************************** 
;AS INTERRUPCOES NAO SERAO UTILIZADAS 
 ORG 0x04 ;ENDERECO INICAL DA INTERRUPCAO 
 RETFIE ;RETORNA AO PROGRAMA PRINCIPAL 
 
;**************************************************************************************************************** 
; INICIO 
;**************************************************************************************************************** 
INICIO 
 BANK1 ;ALTERA PARA BANCO1 
 MOVLW B'00001101' ;DEFINE RA2, RA1 e RA0 COMO ENTRADA E DEMAIS PINOS COMO SAIDA 
 MOVWF TRISA 
 MOVLW B'00000000' ;DEFINE RB6:RB0 COMO SAIDA E RB7 COMO ENTRADA 
 MOVWF TRISB ; || || 
 MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTC COMO SAIDA 
 MOVWF TRISC ; || || 
 MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTD COMO SAIDA 
 MOVWF TRISD ; || || 
 MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTE COMO SAIDA 
 MOVWF TRISE ; || || 
 MOVLW B'00000100' ;TMRO OPERANDO COMO TEMPORIZADOR 
 MOVWF OPTION_REG ;PRESCALER 1:32 NO TMRO 
 ;PULL_UPS HABILIADOS, DEMAIS BITS IRRELEVANTES 
 MOVLW B'00000000' ;CHAVE GERAL DE INTERRUPCAO DESLIGADA 
 MOVWF INTCON ;DEMAIS BITS IRRELEVANTES 
 BANK0 ;RETORNA PARA O BANCO 0 
 
;**************************************************************************************************************** 
; INICIALIZACAO DAS VARIAVEIS 
;**************************************************************************************************************** 
 
 
 
 
75 
 CLRF PORTA ;LIMPA PORTA 
 CLRF PORTB ;LIMPA PORTB 
 CLRF PORTC ;LIMPA PORTC 
 CLRF PORTD ;LIMPA PORTD 
 CLRF PORTE ;LIMPA PORTE 
 CLRF FLAGS ;LIMPA FLAGS 
 MOVLW CONTA 
 MOVWF COUNT_T ;INICIALIZA COUNT_T COM 25 
 MOVLW INIC_TMR0 
 MOVWF TMR0 ;INICIALIZA TMR0 COM 6 
 CLRF DADO ;LIMPA REG 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA CONFIGURA E ATIVA O CONVERSOR A/D 
;**************************************************************************************************************** 
ATIVA_CONVERSOR_AD 
 BANK1 ;ATIVA BANCO 1 
 MOVLW B'00001111' 
 MOVWF ADCON1 ;JUSTIFICADO A ESQUERDA <7> 
 ;ADRESH <9:2>, ADRESL <1:0> 
 ;RA0/AN0 COMO ENTRADA ANANLOGICA <3:0> 
 ;RE2:RE0 CONFIGURADO COMO I/O 
 ;VREF+ = RA3/AN3 (+1,024V) 
 ;VREF- = RA2/AN2 VSS (0V) 
 BANK0 ;ATIVA BANCO0 
 
 MOVLW B'01000001' 
 MOVWF ADCON0 ;FREQUENCIA = FOSC/8 <7:6> 
 ;CANAL 0 SELECIONADO <5:3> 
 ;MODULO A/D LIGADO <0> 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA CONFIGURA OS PARAMETROS DA TRANSMISSAO 
;**************************************************************************************************************** 
TX_1200 
 BANK1 ;ATIVA BANCO 1 
 MOVLW .51 
 MOVWF SPBRG ;BAUD RATE = 1200 bps A 4MHZ 
 BCF TXSTA,TX9 ;NÃO HAVERÁ BIT DE PARIDADE 
 BCF TXSTA,SYNC ;ATIVA COMUNICACAO ASSINCRONA 
 BANK0 ;ATIVA BANCO 0 
 BSF RCSTA,SPEN ;HABILITA PORTA SERIAL 
 BSF RCSTA,CREN ;HABILITA RECEPCAO 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA LIMPA O BUFFER DE RECEPCAO DA USART (70h - 7Fh) 
;****************************************************************************************************************APAGA_BUFFER_RX 
 MOVLW .16 
 
 
 
 
76 
 MOVWF COUNT1 ;COUNT1 = 16 
 MOVLW 0x70 
 MOVWF FSR ;FSR APONTA PARA O ENDERECO 70h (END. INICIAL DO BUFFER) 
 MOVLW 0x30 
 
STORE_02 
 MOVWF INDF ;END APONTADO POR FSR RECEBE VALOR 
 DECFSZ COUNT1,F ;DECREMNENTA COUNT1. COUNT1=0? 
 GOTO INCFSR_02 ;NAO, DESVIA 
 GOTO PRINCIPAL ;SIM, DESVIA 
 
INCFSR_02 
 INCF FSR,F ;INCREMENTA FSR. APONTA PARA A PROXIMA POSICAO DO BUFFER 
 GOTO STORE_02 ;DESVIA 
;**************************************************************************************************************** 
;ROTINA PRINCIPAL DO PROGRAMA 
;**************************************************************************************************************** 
PRINCIPAL 
 CALL CONVERSAO_AD ;CHAMA A SUB-ROTINA. FAZ CONVERSAO A/D 
 CALL TRANSMITE ;CHAMA A SUB-ROTINA. TRANSMITE VIA RS-232 
 CALL TIMER_8mSEG ;CHAMA A SUB-ROTINA. AGUARDA 8 MILISSEGUNDOS 
 GOTO PRINCIPAL ;DESVIA. FAZER LOOP 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA EFETUA A CONVERSAO A/D E ARMAZENA O BYTE OBTIDO NA CONVERSAO NO REGS DADO 
;**************************************************************************************************************** 
CONVERSAO_AD 
 BTFSS UM_SEG ;PASSOU 1 SEGUNDO? 
 BSF ADCON0,GO ;SIM, INICIA CONVERSAO 
 BTFSC ADCON0,GO ;CONVERSAO TERMINADA? 
 GOTO $-1 ;NAO, AGUARDA TERMINAR CONVERSAO 
 MOVF ADRESH,W ;SIM, W <== ADRESH 
 MOVWF DADO 
 BCF UM_SEG ;APAGA FLAG 
 RETURN ;RETORNA 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA TRANSMITE DADOS PARA O PC VIA RS-232. 
;**************************************************************************************************************** 
TRANSMITE 
 BANK1 ; ALTERA P/ BANCO 1 DA RAM 
 BSF TXSTA,TXEN ;ATIVA COMUNICACAO 
 BANK0 ;ALTERA P/ BANCO 0 DA RAM 
 MOVWF TXREG ; SALVA WORK EM TXREG (INICIA TX) 
 BANK1 ; ALTERA P/ BANCO 1 DA RAM 
 BTFSS TXSTA,TRMT ; O BUFFER DE TX ESTÁ VAZIO ? 
 GOTO $-1 ; NÃO - AGUARDA ESVAZIAR 
BANK0 ;ALTERA P/ BANCO 0 DA RAM 
 RETURN 
 
 
 
 
77 
 
;**************************************************************************************************************** 
;ESTA SUB-ROTINA EFETUA CONTAGEM DO TEMPO 
;**************************************************************************************************************** 
TIMER_8mSEG 
 BTFSS INTCON,T0IF TIMER 0 ESTOUROU? 
 GOTO $-1 ;NAO, ESPERA ESTOURAR 
 BCF INTCON,T0IF ;SIM, APAGA FLAGS T0IF 
 MOVLW INIC_TMR0 ;INICIALIZA TIMER 0 COM 6 
 MOVWF TMR0 
 DECFSZ COUNT_T,F ;PASSOU 1S? 
 RETURN ;NAO, RETORNA 
 MOVLW CONTA ;SIM, INICIALIZA COUNT_T COM 125 
 MOVWF COUNT_T 
 BSF UM_SEG ;SETA FLAG UM_SEG 
 RETURN ;RETORNA 
 
;*************************************************************************************************************** 
END ;FIM DO PROGRAMA 
;***************************************************************************************************************