Dissertação

Arduino Analyzer EVALUATED

Durante o desenvolvimento de circuitos e sistemas digitais é útil visualizar, capturar e gerar sinais elétricos. Isto é necessário em algumas disciplinas nas áreas de Sistemas Embebidos e Sistemas Ciberfísicos, nas quais os alunos usam sensores e estudam comunicação digital em trabalhos de laboratório e projetos. Estas tarefas requerem equipamento especializado e caro que normalmente não está disponível em laboratórios de informática nem nas casas dos alunos. Contudo, Kits de Iniciação Arduino — Arduino Starter Kits — estão disponíveis em alguns destes laboratórios no IST. Este documento descreve o sistema desenvolvido para permitir usar um microcontrolador Arduino Uno e uma aplicação para computador como osciloscópio, analisador lógico e gerador de sinais, conseguindo amostrar até 6 canais analógicos e até 8 canais digitais em simultâneo. Os sinais capturados podem ser armazenados para futura análise. Usado um conversor digital-analógico externo, o sistema é capaz de gerar sinais analógicos com várias formas de onda. A funcionalidade de analisador lógico permite que amostras de vários canais digitais sejam interpretadas para descodificar e representar comunicação por I2C. A avaliação do sistema mostra que este é capaz de amostrar continuamente 1 canal analógico a 76.9 kSps ou 6 canais digitais a 50 kHz, apesar de ter algumas limitações. As taxas de amostragem podem ser superiores se a amostragem não for contínua, chegando a 5.33 MHz para 6 canais digitais. São ainda descritos exercícios que demonstram algumas das funcionalidades do sistema. O sistema e os exercícios foram melhorados com base em comentários de utilizadores.
Arduino, Osciloscópio, Analisador Lógico, Gerador de Sinais, I2C, Aulas laboratoriais

outubro 9, 2020, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Alberto Manuel Ramos da Cunha

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Auxiliar