Eletrônica embarcada: Principais Aplicações

O que são Sistemas Eletrônicos Embarcados?

O que é sistema de eletronica embarcado

A expressão em inglês Embedded Electronic System costuma ser traduzida para o português como sistema eletrônico embarcado, ou sistema eletrônico embutido.

Esta denominação genérica indica um sistema eletrônico que tem como base um microprocessador, mas que diferentemente de um computador para uso genérico, possui um software completamente dedicado ao dispositivo ou sistema que ele controla.

Assim sendo, ao contrário dos computadores de propósito geral, como o computador pessoal, um sistema embarcado realiza um conjunto de tarefas pré-definidas, geralmente com requisitos específicos.

Já que o sistema é dedicado a tarefas específicas, através de técnicas adequadas pode-se aperfeiçoar o projeto, conduzindo à redução do tamanho, dos recursos computacionais e do custo do produto final.

Exemplos de Sistemas Eletrônicos Embarcados:

São exemplos de sistemas embarcados os seguintes equipamentos:

  • Telefones celulares e centrais telefônicas;
  • Equipamentos para a montagem de redes de computadores, como roteadores, hubsswitchesfirewalls e Access Point WiFi;
  • Modems ADSL e de PLC (Power Line Communication);
  • Controlador de injeção eletrônica de combustíveis para motores à explosão, a gasolina, a óleo Diesel ou bio-Diesel ou sistemas multicombustível (Flex Fuel);
  • Controladores da tração, acionadores de air bags e sistemas anti-bloqueio dos freios (freios ABS) em automóveis, motocicletas, ônibus e caminhões;
  • Equipamento de geolocalização (GPS) e de rastreamento de veículos e cargas;
  • Calculadoras eletrônicas e agendas eletrônicas de bolso;
  • Controladores eletrônicos de eletrodomésticos, como fornos microondas, máquinas de lavar e também dos refrigeradores e aparelhos de ar condicionado mais modernos;
  • Aparelhos de TV com controle remoto, CD players, DVD players e Blue-Ray Disc players;
  • Equipamentos médicos;
  • Alarmes programáveis para residências e comércio;
  • Videogames;
  • Receptores de TV por satélite e de TV por cabo coaxial;
  • Televisores digitais com telas a LCD ou plasma e monitores de computador de LCD;
  • Robôs industriais.

 

Breve histórico dos Sistemas Eletrônicos Embarcados:

Nos primeiros anos dos computadores digitais na década de 1940, os computadores eram por vezes dedicados a uma única tarefa. Eram, entretanto, muito grandes para serem considerados embarcados.

O conceito de controlador programável foi desenvolvido algum tempo depois. O primeiro sistema embarcado reconhecido mundialmente foi o Apollo Guidance Computer, desenvolvido nos EUA por Charles Stark Draper no MIT para a NASA.

O “computador de guia”, que operava em tempo real, era considerado o item eletrônico mais arriscado do projeto Apollo. No projeto desenvolvido pelo MIT foram usados circuitos integrados monolíticos para reduzir o tamanho e peso do equipamento e aumentar a sua confiabilidade.

O primeiro sistema eletrônico embarcado que foi produzido em grande quantidade foi o computador guia do míssil nuclear norte-americano LGM-30 (Míssil Minuteman), lançado em 1961, que possuía um disco rígido para a memória principal.

Quando a segunda versão do míssil entrou em produção em 1966, o computador guia foi substituído por um novo, sem o disco rígido, que constituiu o primeiro uso em grande volume de circuitos integrados.

Desde suas primeiras aplicações na década de 1960, os sistemas eletrônicos embarcados vêm reduzindo seu preço.

Também tem havido um aumento no poder de processamento e funcionalidade. Em 1978 foi lançada pela National Engineering Manufacturers Association dos EUA uma norma para microcontroladores programáveis.

Em meados da década de 1980, vários componentes externos foram integrados no mesmo chip do processador, o que resultou em circuitos integrados chamados microcontroladores e na difusão dos sistemas eletrônicos embarcados.

Atualmente, com a disponibilidade de microcontroladores a um custo menor que US$ 1, tornou-se viável substituir componentes analógicos caros como potenciômetros e capacitores por eletrônica digital controlada através de pequenos microcontroladores.

Assim sendo, o público leigo não sabe que sua vida é repleta de microcontroladores, embutidos em dispositivos corriqueiros. Por exemplo, o acionamento do relógio de um forno microondas é feito por um pequeno microcontrolador, que recebe, interpreta e aciona o equipamento a partir dos comandos do teclado.

Também o aparelho de TV moderno possui pelo menos um microcontrolador, que recebe os comandos do controle remoto e aciona as várias funções. O mesmo ocorre com aparelhos de DVD e até em equipamento de som doméstico de baixo custo.

O telefone celular é um notável exemplo de um equipamento eletrônico do tipo embedded system, pois possui em seu interior um microprocessador, que executa diversas funções a partir da programação básica, juntamente com as opções definidas pelo usuário.

Nos automóveis, além do sistema de injeção eletrônica, encontram-se microcontroladores no equipamento de som, nas centrais de alarme, no sistema anti-bloqueio dos freios (freios ABS) e no sistema de acionamento dos airbags.

Assim sendo, os veículos mais sofisticados fazem uso de uma grande quantidade de microcontroladores; uma fonte consultada afirma que o automóvel BMW 850i possui mais de 100 microcontroladores em seu interior.

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