🎛️ 05 Eletrônica, Automação e Controle

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Visão Geral da Área

A grande área de 05 Eletrônica, Automação e Controle estabelece a ponte física e computacional entre os sinais da natureza e os sistemas cibernéticos modernos. Abrange a física dos dispositivos semicondutores e amplificadores analógicos de precisão, a síntese de lógica combinacional e sequencial com máquinas de estados síncronas, a conversão e condicionamento estático de potência por tiristores e inversores, a modelagem contínua e discreta de processos dinâmicos em espaço de estados e domínio da frequência, e a arquitetura de microprocessadores e microcontroladores embarcados dedicados à instrumentação industrial e mecatrônica.


📌 Sumário da Área

  1. 🧭 1. Trilha Integrada das Disciplinas (Sequência Formativa)
  2. 🎯 2. Matriz de Competências e Integração Curricular
  3. ⚡ 3. Prontuário Geral de Modelos Matemáticos da Área
  4. 🖼️ 4. Índice Geral de Diagramas Técnicos Auditados (Catppuccin Mocha)
  5. 🔄 5. Fluxo Pedagógico e Dependências Estruturais
  6. 📚 6. Referências Fundamentais e Normas Técnicas

🧭 1. Trilha Integrada das Disciplinas (Sequência Formativa)

Todas as 6 disciplinas da Área 05 encontram-se rigorosamente padronizadas no Padrão Ouro Acadêmico, com apostilas de bancada, aulas completas, diagramas esquemáticos em SVG Catppuccin Mocha auditados e bancos de questões analíticas de concursos e exames oficiais de engenharia.

#DisciplinaEstrutura PadronizadaDiagramas VetoriaisStatus de Execução
0101 Eletrônica Analógica5 Aulas Completas • 7 Materiais Oficiais5 SVGs Auditados✅ 100% Concluída
0202 Eletrônica Digital6 Aulas Completas • 5 Materiais Oficiais9 SVGs Auditados✅ 100% Concluída
0303 Eletrônica Industrial7 Aulas Completas • 6 Materiais Oficiais7 SVGs Auditados✅ 100% Concluída
0404 Sistemas Dinâmicos e Controle5 Aulas Completas • 6 Materiais Oficiais10 SVGs Auditados✅ 100% Concluída
0505 Microprocessadores5 Aulas Completas • 6 Materiais Oficiais5 SVGs Auditados✅ 100% Concluída
0606 Projetos e Códigos Arduino5 Aulas Completas • 4 Materiais Oficiais5 SVGs Auditados✅ 100% Concluída

🎯 2. Matriz de Competências e Integração Curricular


⚡ 3. Prontuário Geral de Modelos Matemáticos da Área

Eletrônica Analógica e Amplificadores

  • Equação do Diodo Ideal de Shockley:

  • Transcondutância do TBJ e Parâmetros de Pequenos Sinais:

  • Corrente de Dreno do MOSFET em Saturação:

  • Amplificador de Instrumentação (3 Amp-Ops):


Eletrônica Digital e Síntese Lógica

  • Teoremas Fundamentais de De Morgan:

  • Equação Característica do Flip-Flop JK:

  • Modelo Geral de Máquinas de Estados Finitos (Mealy vs Moore):


Eletrônica Industrial e Conversores Estáticos

  • Tensão Média de Retificador Monofásico Controlado (Graetz):

  • Conversores CC-CC Não-Isolados:

    • Buck (Rebaixador):
    • Boost (Elevador):
    • Buck-Boost (Inversor):
  • Inversor Trifásico SPWM:


Sistemas Dinâmicos e Controle Clássico/Moderno

  • Representação Contínua em Espaço de Estados:

  • Função de Transferência Multivariável:

  • Controlador PID Contínuo (Forma Padrão ISA):


Microprocessadores e Arquitetura Harvard/RISC

  • Ciclo de Instrução e Frequência Interna:

  • Estouro de Temporizador com Pré-Divisor (Timer0 8 bits):


Sistemas Embarcados e Instrumentação com Arduino

  • Resolução do Conversor A/D (10 bits, ):

  • Dimensionamento dos Resistores de Pull-Up I2C (Norma NXP UM10204):


🖼️ 4. Índice Geral de Diagramas Técnicos Auditados (Catppuccin Mocha)

A Área 05 é ilustrada por um acervo completo de diagramas vetoriais SVG de alta resolução, padronizados na paleta Catppuccin Mocha (), com tipografia calibrada e ausência estrita de sobreposições:

01 Eletrônica Analógica

  1. analogica_aula01_diodos_pn_zener_retificacao.svg — Curva de Shockley, Zener e retificador em ponte.
  2. analogica_aula02_tbj_polarizacao_pequenos_sinais.svg — Reta de carga, modelo -híbrido e divisor resistivo.
  3. analogica_aula03_mosfet_polarizacao_amplificadores.svg — MOSFET triodo/saturação e fonte-comum.
  4. analogica_aula04_ampops_configuracoes_lineares.svg — Curto virtual, amplificador de instrumentação e somador.
  5. analogica_aula05_filtros_ativos_osciladores_wien.svg — Sallen-Key 2ª ordem e Ponte de Wien com Barkhausen.

02 Eletrônica Digital

  1. digital_portas_logicas_postulados_boole.svg — Álgebra booleana e portas CMOS.
  2. digital_mapa_karnaugh_simplificacao_implicantes.svg — Mapas K de 4 variáveis e coberturas mínimas.
  3. digital_circuitos_aritmeticos_somador_ula.svg — Somador completo, ripple carry e ULA de 4 bits.
  4. digital_decodificadores_multiplexadores_barramento.svg — MUX 8:1, decodificadores e multiplexação temporal.
  5. digital_latches_flipflops_tabelas_temporizacao.svg — Flip-flops SR, D e JK com diagramas de temporização.
  6. digital_registradores_deslocamento_siso_pipo.svg — Registradores SISO, PIPO e anel de Johnson.
  7. digital_contadores_sincronos_assincronos_modulo.svg — Contadores binários síncronos e assíncronos.
  8. digital_maquina_estados_fsm_mealy_moore.svg — FSM de Mealy e Moore com grafo de transição de estados.
  9. digital_dispositivos_memoria_arquitetura_sram_dram.svg — Células 6T de SRAM, 1T-1C de DRAM e matriz ROM.

03 Eletrônica Industrial

(Diagramas de retificadores a tiristor, inversores de frequência e choppers CC-CC)

04 Sistemas Dinâmicos e Controle

(Diagramas de lugar das raízes, diagramas de Bode, espaço de estados e malhas PID)

05 Microprocessadores

  1. micro_aula01_arquitetura_harvard_von_neumann_ucp.svg — Pipeline de busca/execução e Harvard vs Von Neumann.
  2. micro_aula02_fluxo_compilacao_c_embarcado_memoria.svg — Mapa de memória Flash/SRAM e fluxo toolchain.
  3. micro_aula03_temporizadores_prescaler_pwm_interrupcoes.svg — Timer0, Timer2, modo CCP PWM e interrupções.
  4. micro_aula04_adc_quantizacao_comunicacao_serial.svg — ADC SAR de 10 bits e USART com divisor UBRR.
  5. micro_aula05_interfaceamento_sensores_lcd_atuadores.svg — Módulo LCD 16x2, diodo flyback e optoacoplamento.

06 Projetos e Códigos Arduino

  1. arduino_aula01_arquitetura_hardware_uno_atmega328p.svg — Diagrama de blocos do Arduino Uno e ATmega328P.
  2. arduino_aula02_gpio_pullup_debounce_millis_pwm.svg — Debounce de botão com pull-up e temporizadores PWM.
  3. arduino_aula03_adc_amostragem_sensores_ldr_lm35_ultrassom.svg — ADC de 10 bits, amostragem e transdutores.
  4. arduino_aula04_comunicacao_uart_i2c_oled_ssd1306.svg — UART assíncrona, barramento I2C e OLED SSD1306.
  5. arduino_aula05_ponte_h_l298n_servomotor_passo_rele.svg — Ponte H L298N, servos PPM, A4988 e relé óptico.

🔄 5. Fluxo Pedagógico e Dependências Estruturais

flowchart TD
    subgraph Fundacao ["1. Fundação de Dispositivos e Lógica"]
        A["01 Eletrônica Analógica"]
        B["02 Eletrônica Digital"]
    end

    subgraph Aplicada ["2. Potência e Controle Contínuo"]
        C["03 Eletrônica Industrial"]
        D["04 Sistemas Dinâmicos e Controle"]
    end

    subgraph Embarcados ["3. Computação Física e Instrumentação"]
        E["05 Microprocessadores"]
        F["06 Projetos e Códigos Arduino"]
    end

    A --> C
    A --> E
    B --> E
    C --> F
    D --> F
    E --> F

📚 6. Referências Fundamentais e Normas Técnicas

  1. SEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth C. Microelectronic Circuits. 7. ed. Oxford: Oxford University Press, 2015.
  2. FLOYD, Thomas L. Sistemas Digitais: Fundamentos e Aplicações. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2017.
  3. RASHID, Muhammad H. Eletrônica de Potência: Circuitos, Dispositivos e Aplicações. 4. ed. São Paulo: Pearson, 2014.
  4. OGATA, Katsuhiko. Engenharia de Controle Moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
  5. NXP SEMICONDUCTORS. UM10204: I2C-bus specification and user manual. Rev. 7.0, 2021.
  6. ATMEL / MICROCHIP. ATmega328P 8-bit AVR Microcontroller with 32K Bytes Flash Datasheet. 2018.
  7. IEEE Std 519-2022: IEEE Standard for Harmonic Control in Electric Power Systems.