Curso de Projeto de Circuitos com Microcontroladores

Aula 1 • Leitura e Desenho de Esquemas Elétricos

Ensina símbolos esquemáticos padrão, convenções e identificação de nós. Garante que os alunos possam interpretar e produzir diagramas de circuitos profissionais.

Aula 2 • Capacitores e Indutores

Apresenta elementos de armazenamento de energia e seu comportamento no domínio do tempo. Conecta a teoria de componentes passivos à resposta transitória de circuitos.

Aula 3 • Lei de Ohm

Aplica a Lei de Ohm a circuitos resistivos e introduz configurações em série e paralelo. Fornece o conjunto de ferramentas analíticas para prever o comportamento do circuito.

Aula 4 • Grandezas Elétricas Fundamentais

Apresenta tensão, corrente, resistência e potência como grandezas mensuráveis. Estabelece o sistema de unidades e a intuição física necessária para toda a análise de circuitos futura.

Aula 1 • Fundamentos de Amplificadores Operacionais

Apresenta o modelo ideal de amplificador operacional e a análise de realimentação negativa. Aborda as topologias de amplificador inversor, não inversor, somador e diferencial.

Aula 2 • Transistores Bipolares de Junção

Explica a operação do TBJ nas regiões de corte, ativa e saturação. Permite o projeto de amplificadores emissor comum e circuitos de chaveamento com transistores.

Aula 3 • Filtros e Resposta em Frequência

Apresenta filtros passivos RC e ativos com amplificadores operacionais e análise de diagrama de Bode. Conecta o pensamento no domínio da frequência a aplicações de condicionamento de sinais.

Aula 4 • Transistores de Efeito de Campo

Apresenta a operação do MOSFET e do JFET, com foco em MOSFETs de modo de enriquecimento usados em circuitos digitais e de potência. Faz a ponte entre os contextos de projeto analógico e digital.

Aula 1 • Contadores, Registradores e Máquinas de Estados

Aplica flip-flops para construir contadores de ripple, registradores de deslocamento e máquinas de estados finitos. Prepara os alunos para a integração de subsistemas digitais.

Aula 2 • Lógica Sequencial e Flip-Flops

Apresenta latches, flip-flops D, JK e T e seus diagramas de temporização. Conecta elementos de retenção de estado ao projeto de contadores e registradores.

Aula 3 • Álgebra Booleana e Portas Lógicas

Apresenta leis booleanas, teoremas de De Morgan e símbolos padrão de portas. Permite a simplificação algébrica de expressões lógicas antes da implementação em hardware.

Aula 4 • Sistemas de Numeração e Aritmética Binária

Aborda representações e conversões binária, hexadecimal e BCD. Fornece a base numérica necessária para a programação de circuitos digitais e microcontroladores.

Aula 1 • Introdução à Simulação SPICE

Explica a sintaxe da netlist SPICE, modelos de componentes e tipos de simulação. Estabelece o fluxo de trabalho que conecta a entrada do esquema elétrico aos resultados da simulação.

Aula 2 • Análise de Ponto de Operação CC e Varredura

Aborda as análises .OP, varredura .DC e variação de parâmetros para caracterizar o comportamento do circuito em diferentes condições de operação. Valida curvas de polarização e transferência.

Aula 3 • Análise CA e no Domínio da Frequência

Usa a análise .AC para plotar ganho e fase versus frequência para filtros e amplificadores. Permite a geração de diagramas de Bode e a verificação da largura de banda.

Aula 4 • Modelos de Componentes e Bibliotecas de Simulação

Ensina a importar modelos SPICE de fabricantes e a criar subcircuitos personalizados. Garante que a precisão da simulação corresponda ao comportamento real do componente.

Aula 1 • Protocolos de Comunicação Serial

Aborda a operação dos protocolos UART, SPI e I2C e a configuração de registradores. Permite a comunicação do microcontrolador com sensores, displays e outros dispositivos.

Aula 2 • Interrupções e Programação Orientada a Eventos

Introduz vetores de interrupção, níveis de prioridade e padrões de projeto de ISR. Muda o modelo de programação de polling para uma arquitetura responsiva orientada a eventos.

Aula 3 • Temporizadores, PWM e Controle de Temporização

Explica os modos de contador/temporizador, pré-escalares e registradores de geração de PWM. Conecta o controle de temporização ao controle de velocidade de motores, dimerização de LED e geração de atrasos.

Aula 4 • Visão Geral da Arquitetura do Microcontrolador

Mapeia o núcleo da CPU, tipos de memória, barramentos e blocos periféricos de um microcontrolador típico. Fornece o modelo mental necessário para escrever código embarcado eficiente.

Aula 1 • Projeto de Fonte de Alimentação e Desacoplamento

Aborda regulação de tensão, posicionamento de capacitores de desacoplamento e planejamento do orçamento de corrente. Garante a operação confiável do microcontrolador sob condições de carga variáveis.

Aula 2 • Periféricos de Display e Interface com o Usuário

Aborda o interfaceamento de display LCD de caracteres, OLED e display de sete segmentos via GPIO e I2C. Conecta periféricos de saída aos loops de realimentação do sistema embarcado.

Aula 3 • Conversão Analógico-Digital

Explica resolução do ADC, taxa de amostragem, tensão de referência e modos de conversão. Conecta sinais de sensores analógicos a pipelines de processamento digital.

Aula 4 • Controle de Atuadores e Motores

Introduz drivers de motor em ponte H, controle de servo via PWM e sequenciamento de motor de passo. Permite implementações de controle de movimento em malha fechada e malha aberta.

Aula 1 • Noções Básicas de Integridade de Sinal e EMC

Introduz diafonia, caminhos de corrente de retorno e estratégias de desacoplamento para conformidade com EMC. Conecta decisões de layout ao desempenho eletromagnético.

Aula 2 • Fluxo de Trabalho e Ferramentas de Projeto de PCB

Apresenta o fluxo de trabalho do esquema elétrico ao layout, a pilha de camadas e o ambiente da ferramenta EDA. Estabelece a estrutura de processo usada em todo o projeto de PCB.

Aula 3 • Footprints de Componentes e Posicionamento

Aborda a criação de footprints, regras de courtyard e posicionamento estratégico de componentes para o fluxo do sinal. Reduz a complexidade do roteamento e melhora o gerenciamento térmico.

Aula 4 • Técnicas de Roteamento e Projeto de Trilhas

Ensina o cálculo da largura da trilha, uso de vias e roteamento de pares diferenciais. Garante o desempenho elétrico e a fabricabilidade das conexões roteadas.

Aula 1 • Validação e Documentação de Sistemas

Define procedimentos de teste de aceitação, testes de regressão e padrões de documentação técnica. Garante que o sistema entregue atenda às especificações e seja passível de manutenção.

Aula 2 • Depuração e Otimização de Firmware

Aplica breakpoints, watchpoints e rastreamento estilo printf para isolar defeitos de firmware. Conecta ferramentas de depuração à análise sistemática de causa raiz.

Aula 3 • Inicialização de Hardware e Testes em Bancada

Aborda sequenciamento de alimentação, verificações de continuidade e procedimentos de carregamento inicial de firmware. Estabelece um fluxo de trabalho de validação de hardware seguro e sistemático.

Aula 4 • Arquitetura de Sistemas e Requisitos

Define requisitos em nível de sistema, diagramas de blocos e especificações de interface antes da implementação. Previne retrabalho de projeto ao alinhar hardware e firmware no início.