curso: engenharia de produção

CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE AUTOMAÇÃO
PROFESSOR: Sérgio Queiroz
PERÍODO: 2º
CAMPO DE FORMAÇÃO: PROFISSIONAL
REFERÊNCIA: 2013 – SEMESTRE I
CARGA HORÁRIA: 72 HORAS/AULA
EMENTA: Conceitos lógicos. Circuitos básicos. Minimização de funções Booleana. Sistemas de numeração. Aritmética binária.
Códigos. Circuitos a contatos. Síntese de circuitos combinacionais. Circuitos de memória. Circuitos seqüenciais. Projetos de
circuitos seqüenciais. Considerações sobre a velocidade de operação dos circuitos digitais
OBJETIVO GERAL: Proporcionar ao aluno ampliação do nível de conhecimento científico sobre automação industrial e suas
aplicações na Engenharia de Produção.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Os objetivos específicos estão apresentados nas habilidades abaixo listadas, relacionadas a cada
competência a ser atingida ao término da disciplina.
Competências e Habilidades
FA-1.0 – Conhecer as conversões do sistema de numerações, binário, hexadecimal e decimal, álgebra binária.
FA-1.1
Realizar conversões do sistema binário para o decimal e hexadecimal, dígitos inteiros sem frações.
FA-1.2
Realizar conversões do sistema hexadecimal para binário e decimal, dígitos inteiros sem frações.
FA-1.3
Realizar operações aritméticas utilizando o sistema binário e sistema hexadecimal. Exceto divisão.
FA-2.0 – Compreender conceitos lógicos do sistema digital, analógico e aplicações introdutórias com sensores.
FA-2.1
Distinguir entre representações digitais e analógicas.
FA-2.2
Representar uma informação apenas dois estados: 0 ou 1.
FA-2.3
Qualificar técnicas digitais e analógicas.
FA-2.4
Identificar especificações de um sensor ultra-sônico.
FA-2.5
Realizar cálculos necessários para as devidas especificações utilizando a semelhança de triângulos.
FA-3.0 – Entender as funções e portas lógicas, bem como, álgebra de boole
FA-3.1
Identificar funções and, or, not, nand e nor e circuito inversor.
FA-3.2
Identificar constantes e variáveis booleanas, bem como, suas tabelas verdade.
FA-3.3
Criar expressões lógicas a partir de circuitos lógicos e suas combinações.
FA-3.4
Modelar circuitos lógicos usando as portas básicas and, or e not.
FA-3.5
Modelar circuitos lógicos a partir de expressões booleanas.
FA-3.6
Realizar simplificações da álgebra booleana para circuitos lógicos, utilizando os postulados: propriedades,
teoremas de De Morgan e identidades auxiliares para simplificação de expressões booleana.
FA-3.7
Utilizar o mapa de Mapa de Veitch-Karnaugh (Até quatro variáveis) como ferramenta para simplificação e
projeto de circuitos lógicos.
FA-3.8
Identificar o funcionamento de circuitos exclusive-OR e exclusive-NOR.
FA-4.0 – Conhecer os circuitos combinacionais (Introdução).
FA-4.1
Identificar o funcionamento de Circuitos combinacionais.
FA-4.2
Criar circuitos com duas variáveis a partir de um problema do mundo real.
FA-4.3
Criar circuitos com três variáveis a partir de um problema do mundo real.
FA-4.4
Criar circuitos com quatro variáveis a partir de um problema do mundo real.
FA-5.0 – Compreender conversores D/A (Digital - Analógico) e A/D (Analógico - Digital).
FA-5.1
Identificar o funcionamento e as limitações dos circuitos conversores D/A básico.
FA-5.2
Fazer conversões digital-analógico com amplificador operacional.
FA-5.3
Fazer conversões digital-analógico utilizando a rede R-2R.
FA-5.4
Identificar um conversor analógico-digital.
CONHECIMENTOS PRÉVIOS
São necessários conhecimentos de Matemática
APLICAÇÕES FUTURAS
Aplicação em sistemas de automação industrial, seja de processo, digitais, analógicos ou outros, bem como fornecer subsídios
para gestão da instrumentação, automação e novos projetos de automação e supervisão de variáveis de processos industriais.
Habilidades
FA -1.0
A
FA-5.4
Estratégias
Aulas Expositivas e dialogadas.
Processo de Avaliação
Instrumento
Conceitos, Exemplos e
comprovações lógicas. Exercícios
para desenvolvimento do
raciocinio lógico
Critérios
100% prova teórica
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
I – SISTEMAS DIGITAIS
1.1
Conceitos de circuitos lógicos
1.1.1 – Sistema Analógico
1.1.2 – Sistema Digital
1.1.3 – Instrumentação – Sensores. Aplicações com sensor.
1.1.4 – Exercícios gerais
1.2
Sistemas de Numeração
1.2.1 – Sistema Binário (Revisão)
1.2.2 – Conversão Binário/Decimal (Revisão)
1.2.3 – Conversão Decimal/Binário (Revisão)
1.2.4 – Exercícios sistema binário
1.2.5 – Sistema Hexadecimal
1.2.6 – Conversão Hexa/Decimal
1.2.7 – Conversão Decimal/Hexa
1.2.8 – Conversão Hexa/Binário
1.2.9 – Conversão Binário/Hexa
1.2.10 – Exercícios sistema binário
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
Operações Aritméticas
– Adição de números binários
– Subtração de números binários
– Multiplicação de números binários
– Exercícios gerais
II – FUNÇÕES E PORTAS LÓGICAS
2.1. Função AND (E)
2.1.1 – Tabela verdade
2.1.2 – Porta lógica
2.1.3 – Exercícios gerais
2.2. Função OR (OU)
2.2.1 – Tabela verdade
2.2.2 – Porta lógica
2.2.3 – Exercícios gerais
2.3. Função NOT (NÃO)
2.3.1 – Tabela verdade
2.3.2 – Inversor
2.3.3 – Exercícios gerais
2.4. Função NAND (NE)
2.4.1 – Tabela verdade
2.4.2 – Porta lógica
2.4.3 – Exercícios gerais
2.5. Função NOR (NOU)
2.5.1 – Tabela verdade
2.5.2 – Porta lógica
2.5.3 – Exercícios gerais
III – CONHECIMENTOS DE ÁLGEBRA DE BOOLE
3.1. Postulados e Propriedades
3.1.1 – Postulado da Complementação
3.1.2 – Postulado da Adição
3.1.3 – Postulado da Multiplicação
3.1.4 – Propriedade Comutativa
3.1.5 – Propriedade Associativa
3.1.6 – Propriedade Distributiva
3.1.7 – Exercícios gerais
3.2. Teoremas de De Morgan
3.2.1 – 1º Teorema
3.2.2 – 2º Teorema
3.2.3 – Exercícios gerais
3.3. Identidades Auxiliares
3.3.1 – Conceitos e definições
3.3.2 – Quadro Resumo
3.3.3 – Simplificação de Expressões Booleanas
3.3.4 – Exercícios gerais
3.4. Diagramas de Veitch-Karnaugh
3.4.1 – Mapa de Karnaugh para duas variáveis
3.4.2 – Mapa de Karnaugh para três variáveis
3.4.3 – Mapa de Karnaugh para quatro variáveis
3.4.4 – Exercícios gerais
3.4.5 – Condições Irrelevantes
3.4.6 – Outras Formas de Apresentação do Diagrama de V-K
3.4.7 – Exercícios gerais
IV – CIRCUITOS COMBINACIONAIS
4.1. Projetos de Circuitos Combinacionais
4.1.1 – Circuitos com duas variáveis
4.1.2 – Circuitos com três variáveis
4.1.3 – Circuitos com quatro variáveis
4.1.4 – Código 8421
4.1.5 – Exercícios gerais
V – CONVERSORES D/A E A/D
5.1. Conversor digital-analógico
5.1.1 – Conversor D/A básico
5.1.2 – Conversor D/A com amplificador operacional
5.1.3 – Exercícios gerais
5.2. Conversor Analógico-digital
5.2.1 – Conceitos e definições
5.3. Exercícios de fixação
5.8.1 – Exercícios gerais
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
IDOETA, IVAN VALEIJE, Elementos de Eletrônica Digital - 40ª Ed. São Paulo - Editora Érica - 2011
THOMAZINI, DANIEL, Sensores Industriais – 8ª Ed – Editora Érica - São Paulo - 2011
TOCCI, J. RONALD. WIDNER, S.NEAL. MOSS, L.GREGORY. Sistemas Digitais – Princípios e Aplicações. –11ª Edição
- Editora PEARSON - 2011
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
LEACH, MALVINO, Eletrônica Digital Princípios e Aplicações - McGRAW-HILL
YANO, I., CAMILO, D; YABU-UTI, J.B.T, Circuitos Lógicos: Teoria e Laboratório