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Dados analógicos no ARDUINO

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Dados analógicos no ARDUINO. Professor Victory Fernandes. Neste capítulo. Entrada de dados analógicas Saídas de dados analógicas. Olhe a sua volta. Olhe novamente. Conversores A/D e D/A. Analógico x Digital Analógico Variação contínua de uma variável

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Presentation Transcript
dados anal gicos no arduino

Dados analógicos noARDUINO

Professor Victory Fernandes

neste cap tulo
Neste capítulo...

Entrada de dados analógicas

Saídas de dados analógicas

conversores a d e d a
Conversores A/D e D/A
  • Analógico x Digital
    • Analógico
    • Variação contínua de uma variável
      • Todas as grandezas físicas naturais velocidade, pressão, temperatura, corrente elétrica, tensão, resistência
      • Para atingir o valor desejado qualquer é preciso passar por todos os valores intermediários
      • Existem infinitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer
conversores a d e d a1
Conversores A/D e D/A
  • Analógico x Digital
    • Digital
    • Variação discreta
      • Passagem de um valor a outro se dá por saltos
      • Existem finitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer
conversores a d e d a2
Conversores A/D e D/A
  • Exemplo da placa de audio
    • Conversor A/D para capturar a voz no microfone e grava-la como arquivo
    • Conversor D/A para reproduzir o som gravado nas caixas de som
conversores a d e d a3
Conversores A/D e D/A
  • Armazenamento
    • Informações armazenadas em arquivos em forma de bits
conversores a d e d a4
Conversores A/D e D/A
  • Amostragem
    • O sinal originalmente contínuo é discretizado
    • O sinal é amostrado em intervalos fixos de tempo e a essa taxa dá-se o nome de taxa de amostragem com freqüência dada em Hertz [Hz]
      • Quantidade de vezes que o sinal é amostrado por unidade de tempo
      • 1 Hz = 1 Ciclo/Segundo
conversores a d e d a6
Conversores A/D e D/A
  • Exemplo do CD
    • 44,1 KHz
    • São amostradas 44100 valores do sinal por segundo
    • Quanto maior a taxa de amostragem mais precisa é a representação discreta do sinal originalmente contínuo
    • Quanto maior a taxa de amostragem mais informações (“pontos”) deverão ser armazenados e/ou transmitidos
conversores a d e d a10
Conversores A/D e D/A
  • Teorema de Nyquist
    • Taxa de amostragem deve ser pelo menos 2 vezes maior que a freqüência que a frequência do sinal que se deseja registrar
    • Caso o teorema não seja obedecido ocorre o fenômeno de alising e há distorção do sinal do sinal original
conversores a d e d a11
Conversores A/D e D/A
  • Exemplo do CD
    • Como só ouvimos sons de 20Hz a 20 kHz
    • A taxa de amostragem deveria ser de pelo menos 40 kHz para que todas as freqüências audíveis fossem ser registradas
conversores a d e d a12
Conversores A/D e D/A
  • Teorema de Nyquist
    • Utilizando o teorema de Nyquist pode-se escolher a melhor freqüência de amostragem de forma a economizar bandapois para que o sinal possa ser reconstituído basta atender ao teorema, e o aumento da taxa de amostragem com a melhor representação da onda não implica na melhor qualidade do sinal mas sim em mais informações a serem armazenadas
conversores a d e d a13
Conversores A/D e D/A
  • Quantização
    • Representação dos valores amostrados em uma quantidade finita de bits
    • Quanto maior a quantidade de bits melhor mais precisa a representação do sinal
conversores a d e d a14
Conversores A/D e D/A
  • Quantização
    • Utilizando 8 bits é possível representar 256 valores (0-255)
    • Supondo que os valores dos pulsos variem de 0 a 255V
    • Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
      • Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário
      • 100100112 = 14710
      • 100101002 = 14810
conversores a d e d a16
Conversores A/D e D/A
  • Quantização
    • Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
      • Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois não existe valor intermediário
      • Ocorrerá então um erro de -0,39V ou +0,61V chamado erro de quantização
volume de dados
Volume de Dados
  • Tamanho de Arquivos
    • Tamanho do arquivo é diretamente proporcional à taxa de amostragem e número de bits da quantização
    • TA * R/8 * C * t
      • TA = Taxa de amostragem
      • R = Resolução em bits
      • C = Numero de canais
      • t = tempo em segundos
      • Resultado será o tamanho do arquivo em Bytes!
        • Dividir por 1024 para obter tamanho do arquivo kBytes
exemplo volume de dados
ExemploVolume de Dados
  • Tamanho de Arquivos
    • (44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)
      • Resultado em Bytes?
      • Resultado em KBytes?
      • Resultado em MBytes?
resultados
Resultados...
  • Tamanho de Arquivos
    • (44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)
      • 10584000 Bytes
      • 10335,94 KBytes
      • 10,09 MBytes
slide50
professor

Victory Fernandes

www.tkssoftware.com/victory

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