Componentes eletrônicos

Componentes são elementos que manipulam os elétrons controlando a forma com eles que se movimentam em um circuito condutor.

sistema eletrônico

Um sistema eletrônico é um conjunto de circuitos que interagem entre si para obter um resultado. Uma forma de entender os sistemas eletrônicos consiste em dividi-los em entradas, processamento de sinais e saídas.

Entradas

As entradas, ou inputs, são sensores eletrônicos ou mecânicos que tomam os sinais (em forma de temperatura, pressão, umidade, contato, luz, movimento, ph, etc.) do mundo físico e converte em sinais de corrente ou voltagem. Exemplos de entradas são botões, sensores de gás, temperatura, pulsadores, fotocélulas, potenciômetros, sensores de movimento, e muitos mais.

Processamento de sinais

O processamento de sinal é realizado mediante circuitos conhecidos como microcontroladores. São circuitos integrados construídos para manipular, interpretar e transformar os sinais de voltagem e corrente vindos dos sensores (entradas) e ativar determinadas ações nas saídas.

Saídas

As saídas, ou outputs, são atuadores, ou outros dispositivos que convertem os sinais de corrente ou voltagem em sinais fisicamente úteis como movimento, luz, som, força ou rotação, entre outros.
Exemplos de saídas são motores, LEDs ou sistemas de luzes que acendem automaticamente quando escurece ou um buzzer que gere diversos tons.

Sinais eletrônicos

Os sinais podem ser digitais, que assumem apenas 2 valores, ou analógicos, que por sua vez assumem uma escala de valores.

Sinais digitais

Também chamadas de variáveis discretas, se caracterizam por ter dois estados diferentes e portanto também podem ser chamadas de binárias (em lógica seria valores Verdadeiro (V) e Falso (F), ou poderiam ser 1 ou 0 respectivamente). Um exemplo de um sinal digital é o interruptor da campainha da sua casa, porque ele tem somente dois estados, pulsado e sem pulsar.

Entradas e saídas digitais

Sinais analógicos

São aquelas que podem tomar um número infinito de valores compreendidos entre dois limites. A maioria dos fenômenos da vida real são sinais deste tipo (som, temperatura, luminosidade, etc.). Um exemplo de sistema eletrônico analógico é de um palestrante, que se preocupa em amplificar o som da sua voz para que seja escutado por uma grande audiência. As ondas de som que são analógicas na sua origem são capturadas por um microfone e convertidas em uma pequena variação analógica de tensão, denominada sinal de áudio.

Entradas e saídas analógicas

Principais componentes eletrônicos

Resistores

Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada. É medida em ohms (Ω).
Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica. Causando assim uma queda de tensão no circuito elétrico, por limitar a corrente.
Utilizando-se disso, é possível usar os resistores para controlar a tensão sobre os componentes desejados.

Os resistores possuem um código de cores os quais podemos identificar os valores de resistência:

Capacitores

O capacitor é um dos componentes mais importantes para os equipamentos digitais, pois sua função é armazenar carga elétrica (bit 1) ou não armazenar (bit 2). Trata-se de duas placas de material condutor isoladas por um material chamado de dielétrico Ele pode ser encontrado, segundo encapsulamento: Eletrolítico, Cerâmico, Poliester.

Cada capacitor possui uma grandeza chamada de capacitância, onde define a quantidade de cargas que podem ser armazenadas.

Diodos

O diodo é um componente eletrônico semicondutor, que permite a condução da corrente elétrica somente em um único sentido. Através da simbologia do diodo é possível identificar a sua polaridade e o sentido da corrente elétrica, como está indicado na imagem a seguir:

Transistores

O transistor é um dos componentes eletrônicos principais na construção de computadores e outros equipamentos digitais. Trata-se de um elemento constituído de três camadas de materiais semicondutores sendo essas NPN ou PNP.

A aplicação desse componente em equipamentos digitais é quando o mesmo é configurado para funcionar como uma chave. Quando existe corrente elétrica aplicada na base, o transistor permite a passagem de corrente do coletor para emissor. Na ausência, de corrente na base, o mesmo abre o circuito, impedindo assim a passagem de corrente elétrica do coletor para emissor.

Fusível

O fusível é um componente aplicado para a segurança o mesmo possui um fio de cobre ou estanho que, ao ser percorrido por uma corrente acima do permitido (sobrecorrente), queima, ou funde, abrindo o circuito e evitando que essa sobrecorrente acabe danificando outros componentes.

Microcontroladores

Um microcontrolador é um circuito integrado programável, capaz de executar as ordens gravadas em sua memória.
Um microcontrolador possui em seu interior três unidades funcionais principais: unidade central de processamento, memória e periféricos de entrada e saída.
Os microcontroladores se diferenciam dos processadores pois, além dos componentes lógicos e aritméticos usuais de um microprocessador de uso geral, o microcontrolador integra elementos adicionais em sua estrutura interna, como:

memória de leitura e escrita para armazenamento de dados,
memória somente de leitura para armazenamento de programas,
EEPROM para armazenamento permanente de dados,
dispositivos periféricos como conversores analógico/ digitais (ADC),
conversores digitais/analógicos (DAC) em alguns casos;
interfaces de entrada e saída de dados.

São geralmente utilizados em automação e controle de produtos e periféricos, como sistemas de controle de motores automotivos, controles remotos, máquinas de escritório e residenciais, brinquedos, sistemas de supervisão, etc.
Por reduzir o tamanho, custo e consumo de energia, e se comparados à forma de utilização de microprocessadores convencionais, aliados a facilidade de desenho de aplicações, juntamente com o seu baixo custo, os microcontroladores são uma alternativa eficiente para controlar muitos processos e aplicações.