Eletrónica para Micro-Sistemas
Objetivos
Pretende-se que o estudante, no final desta unidade curricular, adquira competências para análise e projeto de sistemas e micro-sistemas eletrónicos em hardware e software, para aplicações de sensorização e atuação inteligentes, multimédia, designadamente no domínio da internet das coisas (IoT).
- Conhecer as arquiteturas de sistemas eletrónicos e micro-sistemas integrados e respetivos blocos constituintes
- Conhecer e analisar as principais características de sistemas reconfiguráveis existentes
- Utilizar ferramentas de software para simulação e projeto
- Saber especificar e desenvolver um sistema eletrónico, identificando os seus diversos blocos constituintes assim como todas as interligações necessárias
- Implementar e testar soluções híbridas software e hardware, recorrendo, nomeadamente a plataformas reconfiguráveis
- Relacionar informação diversa, focando-se na execução do projeto e resolução dos problemas de dimensionamento e implementação.
Caracterização geral
Código
12707
Créditos
6.0
Professor responsável
João Pedro Abreu de Oliveira
Horas
Semanais - 4
Totais - 56
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Fundamentos de eletrónica discreta. Fundamentos sobre sinais.
Bibliografia
- B. Razavi, “Fundamentals of Microelectronics, 2nd Edition”, John Wiley & Sons Inc, 2013
- A. Hambley, “Electrical Engineering: Principles & Applications, 7th Edition”, Pearson,2018
- D. Serpanos, M. Wolf, “Internet-of-Things (IoT) Systems”, Springer International Publishing, 2018
- C. BellMicro, “Python for the Internet of Things”, Apress, 2017
- J. Khan, M. Yuce, “Internet of Things (IoT): Systems and Applications”, CRC press, 2019
Método de ensino
A matéria é exposta nas aulas teóricas com perfil de sessão de trabalho, promovendo-se a participação dos estudantes através da análise e discussão de casos reais, em cada tópico. A exposição em si é suportada em plataforma multimédia que permite a visualização das folhas que vão sendo manuscritas, sincronização com slides, animações, acesso em tempo real à ferramenta de simulação, com objetivo de manter elevados índices de atenção. Em total articulação com as aulas teóricas, as aulas práticas são utilizadas para a experimentação em laboratório dos conceitos teóricos expostos, nomeadamente, a configuração e caracterização experimental de uma plataforma reconfigurável do tipo “Programmable System on Chip” (PSoC). Adicionalmente, estas aulas são utilizadas para a realização do projeto global de um nó de IoT. A avaliação do estudante é suportada em fichas de problemas para resolução individual, laboratórios de experimentação e one projeto global realizado em grupo de dois elementos.
Método de avaliação
Série Problemas (ou quiz) individual 1: S1 : 20%
LAB1 : 15%
LAB2 : 15%
Projecto PROJ : 50%
Nota Final = (S1)*10% + (LAB1+LAB2)*15% + PROJ * 50%
Conteúdo
- Introdução aos sistemas e micro-sistemas eletrónicos: objetivos, aplicações e especificações; arquiteturas; a internet das coisas (IoT).
- Sinais e processamento de sinais: tipos de sinais e principais funções de processamento, analógico versus digital.
- Ferramentas de projeto: simulação, plataformas de desenvolvimento e IDE, desenho de placas PCB.
- Módulos de processamento digital: processadores e microcontroladores, plataformas de lógica programável;
- Módulos de processamento analógico e de modo misto: conversor analógico-digital e digital-analógico; amplificadores e filtros programáveis.
- Sensores e atuadores: caracterização e sua integração nos sistemas eletrónicos
- Gestão de potência e energia: otimização da utilização de energia em sistemas eletrónicos autónomos; caracterização de baterias e respetivo carregamento
- Comunicações: entre circuitos integrados e de longa distância via rádio
- Projeto híbrido software-hardware de um sistema de sensorização e atuação inteligente.
Cursos
Cursos onde a unidade curricular é leccionada: