João Baptista dos Santos Martins

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MICROCONTROLADOR
GENUINAMENTE DO
1º Seminário Internacional de Defesa – 17 a 19 de novembro de 2014
Sumário
1- Contextualização
2 - SMDH
3- Microcontrolador (Definição)
4- ZR16S08
5 - Características do ZR16S08
6 - Software de Programação e Simulação
7 - Hardware de Desenvolvimento
8 - Protótipo, Lote de Engenharia e Bancada de Testes
9- Equipe de Desenvolvimento do ZR16S08
10- Aplicações do ZR16S08
11- Importância da Existência do ZR16S08
12- Status Atual
13- Familia de Microcontroladores
14- Parceiros
15- Infraestrutura
1. Contextualização
-
O Brasil é a sétima economia mundial.
Na área de semicondutores, o Brasil depende da importação de
componentes.
Nossa balança comercial registra um DÉFICIT gigantesco.
2002 - US$ 1,2 bilhão
2013 - US$ 12 bilhões
até outubro de 2014 – US$ 14 bilhões
-
Mercado Mundial de microcontroladores (Gran View Research)
2013 ---- 17,39 bilhões de unidades
2020 ---- 39,10 bilhões de unidades
-
Alto Valor Agregado do chip quando comparado a outros
produtos
1 kg (soja) – US$ 0,40
1 kg (chip – Tec 0.35micro) ~~ US$ 4.000,00
2. Santa Maria Design House
−
GMicro (2001)
−
ADC_UCP Project (2006-2007)
−
TV Digital/UFSM (2008-2009)
Fluxo de projeto e padrão ATSC
−
Santa Maria Design House (Julho 2009)
Edital CNPq 59/2008: 12 novos centros de projetos de CI's
(3 SP, 2 PE, 2 SC, 1 MG/DF/RJ/RS/AM)
4
MISSÃO
2. Santa Maria Design House
Nossa missão é o desenvolvimento de soluções inovadoras em
microeletrôncia, para atender o mercado nacional e
internacional
5
OBJETIVOS
Objetivos da SMDH:
Oferecer soluções de
microeletrônica para as empresas
brasileiras;
Oferecer infraestrutura e suporte
técnico para desenvolvimente de
produtos de microeletrônica;
Estabelecer parcerias com centros
de design;
Atender aos padrões nacionais e
internacionais de projeto;
6
Fluxo de Projeto
Especificação
e Projeto
Prototipação
Integração
Produção
Cliente
Cliente
Fábrica
(Parceiro)
Fábrica
(Parceiro)
7
Projetos em Desenvolvimento
• Biblioteca de celulas tolerantes a radiação
• Desenvolvimento de Microcontroladores - 8 e 16 bits
• Projeto com a Empresa Mectron
8
3. Microcontrolador (Definição)
- Os microcontroladores são dispositivos de tamanho reduzido,
capazes de realizar controle de máquinas e equipamentos eletroeletrônicos através de programas. São dispositivos que reúnem,
em um único circuito integrado, diversos componentes de um
sistema computacional simplificado.
- É um pequeno microcomputador integrado em um único chip. Por
se tratar de um componente programável, é bem versátil, podendo
ser empregado em aplicações das mais diversas.
4. ZR16S08
- É um microcontrolador de baixo custo oferecendo uma ótima
relação custo/desempenho ;
- Integração e possibilidade de customização dos componentes à
solução do cliente, reduzindo BOM (“Bill of Material”).
*
*
* Meramente ilustrativo
5. Características do ZR16S08
• Processador RISC
• Arquitetura Harvard 8-bits
• 24 instruções
• Memória integrada
• Periféricos Digitais
• Regulador Interno de Tensão - Entrada - 5 a 30V - Saída – 3,3V
• Oscilador Interno
• 9 saídas e 6 entradas digitais
• 4 canais analógicos acoplados a um AD de 10 bits @ 50KSPS
• 3 saídas para acionar relés ou LEDs, funcionando como chave liga/desliga
(open drain) ou espelho de corrente
• Bloco de processamento analógico - implementa o controle de toque
• Encapsulamento SOIC 16.
Diagrama de blocos
3V3
5V to 30V
REG3V3
10-bit
AD
100K
10pF
Analog
Inputs
(4)
16-bit
Timer
Watchdog
Program
Memory
1024 x 16
100K
5V
Open Drain and/or Current
Mirror
Outputs
(3)
Sensor
Cap.
3V3
8-bit
Processor
Digital
Inputs
(6)
Data
Memory
256 x 8
3V3
30V
3V3
Digital
Outputs
(9)
Performance: ~4 MIPS
Power:
~6 mW
5V
6. Software de Programação e Simulação
•Ferramentas de Software Desenvolvidas
Simulador
Compilador C
Compilador Assembler
Gratuito – www.smdh.org
7. Hardware de Desenvolvimento
• Kit de desenvolvimento/gravação
8. Protótipo, Lote de Engenharia e Bancada de Testes
Desenho do Circuito
Protótipo
Teste de Bancada
Chip na Versão Lote de Engenharia
9. Equipe de Desenvolvimento do ZR16S08
O microcontrolador foi desenvolvido através de uma parceria entre
duas Design Houses participantes do programa CI Brasil: SMDH e Chipus;
com o apoio da empresa Exatron (1o cliente), que também participou da
definição dos periféricos;
+
Digital Front-End
Digital Back-End
Analog IPs
Chip Integration
10. Aplicações do ZR16S08
-
Automação e controle de produtos e periféricos, como sistemas de
controle de motores automotivos, controles remotos, máquinas de
escritório e residenciais, brinquedos e sistemas de supervisão.
-
Controle de iluminação
-
Linha de eletrodomésticos, como máquinas de lavar, geladeiras,
refrigerador
-
Etc... Etc ...etc ...
11. Importância da Existência do ZR16S08
É uma alternativa competitiva aos concorrentes internacionais;
O Brasil entra na lista de países que detem a tecnologia própria para
desenvolver microcontroladores comerciais;
Permite projetar processadores maiores para outras aplicações
(16bits ,32bits e 64bits);
12. Status Atual
Lote de Engenharia concluído
kits de desenvolvimento concluído
Simulador e compilador concluído
Em fase final de elaboraação do Datasheet
Preparando a divulgação em ICTs, sistema S, Institutos Tecnológicos
Teste de Campo na Empresa EXATRON, através da colocação do ZR16 em
produtos inovadores
Busca da viabilização da fabricação do primeiro lote de produção (100 k
no mínimo
13. Familia de Microcontroladores
S08
Design
2011
S08
Prototype
2012
S08
Pilot Lot
S08
Production
LP08
Design
LP08
Prototype
LP08
Production
S16
Design
S16
Prototype
2013
2014
2015
S16
Production
2016
14. Parceiros
15. Infraestrutura
Sede 2- INPE (Circuitos Tolerantes a Radiação)
INPE-CRS
Sede 1 –Rua Q, Prédio 67
Campus da UFSM
Equipe de Colaboradores
OBRIGADO PELA ATENÇÃO.
[email protected]
+55 (55) 3220 8021
8
Segunda-feira
20 de outubro de 2014
Jornal do Comércio - Porto Alegre
Economia
Affonso Ritter
INOVAÇÃO
Observador Exatron vai testar novo
protótipo para iluminação
[email protected]
Motoboys e a periculosidade
Relé fotocontrolador foi criado com o microcontrolador ZR-16S08
O pagamento do adicional de periculosidade de 30% aos motoboys não é devido a todos os empregados que usam motocicletas
para suas atividades, alerta o advogado Roberto Coronel, da Pactum,
a propósito da regulamentação da profissão, divulgada semana passada. Cabe às empresas identificarem os que fazem jus ao direito, sob
o risco de, não o fazendo, sofrerem forte impacto financeiro nas contas e contribuírem para a criação de um passivo trabalhista, em face
da dificuldade de retirar vantagens concedidas, mesmo indevidas.
Coronel cita a contratação de terceirizados. Neste caso, a obrigação do
adicional é do patrão original.
O Seminário Desafios do Crescimento do Sebrae/RS, que já ocorreu em Canoas e Santa Cruz do Sul, chega aos empreendedores de
Porto Alegre dia 10 de novembro. Seu foco são os donos de empresas
de pequeno porte. Depois, nos dias 11, 12 e 17 de novembro, ele vai a
Pelotas, Caxias do Sul e Passo Fundo.
Políticas corporativas
O escritório Scalzilli.fmv de Porto Alegre reestruturou sua política
de compliance e atualizou o Manual de Políticas Corporativas. É para
garantir aos clientes cada vez mais a prestação e a entrega de serviços
baseadas em princípios éticos e de integridade, segundo a diretora
executiva, advogada Verônica Althaus.
Bateria por vinte anos
Um dos problemas dos carros elétricos é ainda a bateria. Mas
cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura,
anunciam agora a invenção de uma bateria de íons de lítio capaz de
atingir 70% de sua capacidade em dois minutos de recarga e que dura
até 20 anos, vida útil 10 vezes maior que a atual.
Toyota Prius na música
O veículo híbrido Prius da Toyota, o mais vendido em todo mundo, é o carro oficial da Festa Nacional da Música - que se realiza em
Canela até quinta - usado para locomoção dos artistas e convidados.
É a primeira vez que a Toyota patrocina o evento, que reúne os principais nomes do cenário musical nacional. O carro está disponível
também para test drive dos participantes.
Inclusão através da capacitação
A realidade de jovens da Fundação O Pão dos Pobres, com idade
entre 18 e 23 anos, está mudando a partir do curso técnico de Eletromecânica de Elevadores, parceria entre a instituição e a ThyssenKrupp Elevadores que completa um ano com excelentes resultados. Dos
10 jovens que concluem o curso neste ano, quatro serão encaminhados para admissão na filial da empresa em Porto Alegre após a formatura. Em 2013, o aproveitamento foi de 80%. Dos 10 jovens formados,
oito foram contratados pela ThyssenKrupp Elevadores. “É um círculo
virtuoso, no qual todos ganham e que só faz bem para a sociedade”,
comenta o vice-presidente de serviços, Paulo Manfroi.
Novo sistema permite uma maior precisão para ligar e desligar luzes automaticamente nas vias públicas
Patricia Knebel
[email protected]
F
oram R$ 2,6 milhões investidos e cerca de 60 pessoas
envolvidas no desenho do
primeiro relé fotocontrolador do
País desenvolvido com o microcontrolador ZR-16S08. O produto,
que deverá começar a ser testado em breve, permitirá alguns
avanços no controle da iluminação pública.
O novo modelo de relé faz
uma leitura mais precisa sobre o
período que começa a escurecer e
amanhecer, gerenciando melhor
as funções de ligar e desligar as
luzes automaticamente nas ruas.
Também é possível determinar o
melhor momento de ligar e desligar a carga, sem que sofra uma
corrente de partida maior. “Isso
aumenta a vida útil de sistema
de iluminação, que é formado por
reator e lâmpada”, acrescenta o
diretor da Exatron, Régis Haubert.
A empresa gaúcha, uma das
líderes no mercado brasileiro em
sensores de presença e relés para
iluminação, será a primeira a tes-
tar essa novidade. A tecnologia
levou quatro anos para ser produzida e tem assinatura da Santa
Maria Design House, vinculada
à Universidade Federal de Santa
Maria (UFSM), e da Chipus, de
Santa Catarina.
O executivo relembra que, há
alguns anos, a Exatron procurou
a Ceitec, em Porto Alegre, para
desenvolverem em parceria um
microcontrolador que pudesse
ser usado em produtos fabricados
para a área de iluminação pública. Com a mudança na gestão da
empresa de semicondutores, porém, o projeto acabou não acontecendo. Depois disso, alguns dos
profissionais saíram da Ceitec
e seguiram para a Santa Maria
Design House, e foi assim que a
ideia teve continuidade.
Juntas, as empresas passaram
a trabalhar na construção das características desse sistema. Uma
das decisões foi a de tirar os componentes da placa e otimizá-los
via software, transformando em
funcionalidade do próprio chip.
“Com isso conseguimos criar um
microcontrolador nacional e ca-
paz de ser usado em vários produtos de baixo custo”, explica.
O microcontrolador é financiado pelo Sistema Brasileiro de
Tecnologia (Sibratec) e é o primeiro a ser projetado e patenteado no
Brasil. A fabricação será feita na
Malásia.
Um microcontrolador é capaz
de fazer conversões de sinal, de
ler temperatura e umidade, entre
outros. O sistema é mais completo que o microprocessador, que
não tem capacidade de realizar
funções externas. Hoje, os microcontroladores mais utilizados
ainda são produzidos nos Estados
Unidos.
Cerca de 700 peças já estão
sendo montadas pela Exatron e
a ideia é que até novembro estejam finalizadas. Feito isso, a meta
é encontrar cidades interessadas
em testar gratuitamente esse sistema na iluminação pública. Haubert espera que os governos participem desse projeto. “Valorizar a
tecnologia brasileira é incentivar
que o País atinja mais protagonismo no mundo no setor eletroeletrônico”, comenta o empresário.
Ericsson anuncia 60 profissionais para área de P&D
Confie o seu
imóvel a quem
oferece segurança
e resultado
Acolhendo pessoas,
Fone: (51) 3348.9099 | www.humanizeimoveis.com.br
Av. do Forte, 1256 - Porto Alegre/RS
EXATRON/DIVULGAÇÃO/JC
Desafios do Crescimento
negociando imóveis.
A Ericsson anunciou a contratação de 60 novos colaboradores destinados para atuar especificamente no desenvolvimento
de sistemas de suporte ao negócio, área conhecida por BSS. Eles
irão atuar no Parque Tecnológico
de São José dos Campos, onde a
empresa mantém parceria desde
2011, além de sua fábrica, única
na América Latina.
Esses profissionais se somam
aos 400 especialistas em P&D da
fabricante em todo País e vão
atuar em parceria com a Fundação de Ciência e Tecnologia (Fitec). A instituição presta serviços
de Pesquisa e Desenvolvimento
(P&D) e mantém parceria com
a Ericsson desde 2008 por meio
do conceito de inovação aberta.
Esse é um processo de colaboração focado no compartilhamento
e troca de ideias e experiências e
integra pesquisadores internos e
externos às empresas.
A Fitec possui mais de 80
pessoas espalhadas por todo o
País atuando em projetos de P&D
exclusivamente em parceria com
a Ericsson. Na cidade de Recife,
os trabalhos são voltados para
propaganda móvel e tecnologias
de plataforma aberta. Em Belo
Horizonte, o foco é o segmento
de TV e Mídia.

João Baptista dos Santos Martins

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