Uma palavra muito comum quando se fala em eletrônica em nossos dias é "embedded". A tradução mais apropriada seria "embutido"e se refere a uma tecnologia que está ocupando um espaço muito importante na eletrônica de consumo. O que são os dispositivos "embedded" ou "embutidos" é o assunto que abordaremos neste artigo. (2000)
O IEEE (Instituto de Enegenharia Elétrica e Eletrônica dos Estados Unidos) define "embedded" como todo e qualquer circuito eletrônico que faça parte de um sistema mais amplo que ele controla, monitora ou dá assistência.
O nome "embeded" vem do fato de que o circuito eletrônico faz parte integral do sistema, ou seja, está embutido como parte atuante do mesmo.
Assim quando nos referimos aos circuitos eletrônicos que fazem parte de uma máquina de lavar roupa, pois controlam e monitoram seu funcionamento, estes circuitos fazem parte integrante dela, e portanto estão "embutidos" na sua estrutura.
Atualmente, com a possibilidade de se monitorar ou controlar praticamente qualquer tipo de eletrodomésticos ou eletrônico, ou ainda dispositivo mecânico de um carro, barco ou avião com a utilização de circuitos eletrônicos sofisticados como microprocessadores, microcontroladores e DSPs, a eletrônica embutida está se tornando um ramo importante desta ciência, com tendência a se separar dos demais ramos de uma forma mais acentuada como hoje já ocorre com a informática, telecomunicações, instrumentação que se tornam praticamente disciplinas independentes dentro da eletrônica, como sugere a figura 1.
Basicamente, um eletrodoméstico ou equipamento eletrônica que seja alimentado por eletricidade, que tenha qualquer tipo de elemento que o torne "inteligente" e ainda processe funções de data, tempo para cálculos certamente possui um sistema eletrônico embutido ou "embedded".
Assim, o seu forno de micro-ondas que tem um calendário e um relógio, que aceita programações de tempo e realiza funções "inteligentes" como, por exemplo, associar o tipo de alimento a ser cozido com o tempo necessário a isso certamente possui um circuito eletrônico embutido (embedded).
COMO FUNCIONAM
A implementação de funções inteligentes num eletrodoméstico ou outro tipo de aplicativo de uso doméstico ou embarcado parte do próprio fabricante que tem diversas opções para esta finalidade.
Podem ser usados microcontroladores, microprocessadores ou ainda DSPs conforme mostra a figura 2.
No caso dos microcontroladores, o que o aplicativo vai fazer depende do programa gravado em sua memória (interne e/ou externa) e da presença de sensores e interfaces apropriados.
No caso dos microprocessadores ocorre o mesmo com um pouco mais de elementos externos, já que o interfaceamento entre eles e os dispositivos sensores ou atuadores exige uma eletrônica um pouco mais complexa.
Finalmente, no caso dos DSPs (Processadores de Sinais Digitais) os sinais analógicos dos sensores são levados a uma forma digital e depois trabalhados por um programa que atua em sua função, fornecendo os sinais analógicos para controle dos dispositivos externos, conforme mostra a figura 3.
Qual é o melhor tipo de solução para embutir num equipamento qualquer depende de diversos fatores.
Os DSPs podem ser melhores que os microcontroladores em alguns aplicações que envolvem principalmente velocidade como, por exemplo, o processamento de muitas informações ao mesmo tempo em tempo real, mas os microcontroladores podem ser uma solução mais econômica para as aplicações em que a velocidade não é fator importante.
Existem até as soluções econômicas que, por não exigirem um controle muito complexo do dispositivo podem empregar microprocessadores antigos como o Z80 que foi "ressuscitado" recentemente numa versão para "embutir" em equipamentos e que é muito interessante para ser considerada nos projetos menos sofisticados.
O que todos os circuitos embutidos fazem, entretanto, é a mesma coisa: funcionam como "cérebro" de equipamentos eletro-eletrônicos ou de eletrônica embarcada controlando o funcionamento a partir de comandos do usuário ou de informações de sensores, conforme sugere a figura 4.
Nela temos um exemplo de aplicação dos mais comuns em nossos dias que é no controle de uma máquina de lavar roupas.
Pelo teclado entram as informações que o usuário deve passar para a máquina tais como o tipo de roupa a ser lavada, a quantidade e as operações desejadas.
Pelos sensores entram as informações que o sistema precisa para executar a tarefa programada como por exemplo a temperatura da água, o nível da água.
No programa temos a associação dessas informações que levam a atuação dos diversos dispositivos externos tais como a abertura da válvula de água para encher até o nível desejado, o aquecedor, o sistema de agitação da água, o controle de tempo, etc.
EXEMPLOS DE SISTEMAS EMBUTIDOS
Uma quantidade enorme de equipamentos de uso doméstico utiliza hoje dispositivos eletrônicos complexos de controle embutidos.
Uma lista destes dispositivos mostra onde os sistemas "embedded" estão presentes:
Cartões de acesso
Sistemas e aparelhos de ar condicionado
Alarmes
Fabricas automatizadas
Caixas automáticos
Automóveis
Leitores de códigos de barras
Controles de estacionamentos
Sistemas de comunicação
Copiadoras
Portões eletrônicos
Elevadores
Fax
GPS
Sistemas de aquecimento
Escadas rolantes e esteiras
Telefones móveis
Sistemas de automação de escritório
Robôs
Telefones
Semáforos
Fornos de micro-ondas
Máquinas de lavar
Lavadoras de louças
Secretárias eletrônicas
Automóveis
Equipamentos de pesquisa
CONCLUSÃO
Muitos sistemas "embedded" estão se tornando cada vez sofisticados com a criação de novos componentes inteligentes que permitem que uma nova tendência da eletrônica seja implantada: a possibilidade de aplicativos eletrônicos se comunicarem entre sí e com o usuário.
Assim, hoje é uma realidade a existência de chips "inteligentes" para serem usados em aplicações embutidas que possuem recursos de acesso à Internet.
Conforme noticiamos há algum tempo atrás, até de forma irônica, perguntando porque alguém "gostaria de mandar um E-mail para a sua geladeira", a possibilidade de um eletrodoméstico ser conectado à Internet tem algumas aplicações interessantes.
Se o seu forno de micro-ondas tiver uma conexão à Internet (e essa é uma possibilidade que já está disponível em alguns países), você pode ao sair do seu escritório enviar um "E-mail" ao seu forno avisando que vai chegar as tantas horas, e alguns minutos antes ele liga automaticamente, de modo que você encontre seu jantar aquecido ao chegar.
