Pessoal, aqui na Jera também prestamos serviços de desenvolvimento para sistemas embarcados, em sua maioria na área de automação em distribuição elétrica com um parceiro nosso. E isso vai desde a elaboração do conceito do equipamento, passando pela escolha dos melhores componentes para tal aplicação, até os testes do sistema como um todo, envolvendo inclusive a parte de alto nível do equipamento, que geralmente roda em sistemas operacionais e em servidores.

Também queremos trabalhar com produtos, e constantemente estamos em contato com algumas possíveis parcerias para desenvolvimento de produtos de hardware para área de consumo. Inicialmente somente eu (@bruno_aa_) estou tocando o barco de Hardware aqui na Jera, mas assim que tivermos uma demanda um pouco maior esse time vai crescer.

O intuito desse blog é falar sobre novos conceitos, equipamentos, componentes eletrônicos e ferramentas no que dizem respeito ao desenvolvimento de hardware. Outra coisa que pretendo falar aqui é sobre alguns componentes e conceitos que são tão triviais na nossa vida e que muitas vezes a maioria das pessoas não faz a mínima idéia de como funcionam, e com isso tentar unir mais o desenvolvedor de C++, Java ou linguagens puramente Web ao que roda por traz das carcaças dos seus PCs, MacBooks ou celulares.

O primeiro componente que vou falar é o acelerômetro, a finalidade dele eu acho que dispensa comentários, mas garanto que bastante gente não sabe onde mais eles são aplicados além do celular, colocarei um pouco mais abaixo algumas aplicações. Um acelerômetro mede a aceleração, isto é, a taxa de mudança de velocidade em função do tempo, que é expressa, no S.I. (Sistema Internacional) em m/s² (metros por segundo ao quadrado)

Tipos de acelerômetros:

Os tipos mais comuns de acelerômetros incluem os piezoelétricos, piezoresistivos, de efeito Hall, capacitivo, dentre outros. Não entrarei em mais detalhes sobre todos, mas sim do mais utilizado hoje em dia, o capacitivo, que possui uma precisão boa e um custo aceitável.

Acelerômetro por dentro:

Tamém conhecido como um dispositivo micro-eletro-mecânico (MEMS – Micro Electro Mechanical Systems), os acelerômetros capacitivos, possuem em sua estrutura interna basicamente os seguintes dispositivos:

• “Molas” (Springs)
• Massa de prova (Movable Plates)
• Eletrodos (Fixed Outer Plates)
  

Funcionamento:

Quando há alguma aceleração, a força imposta no dispositivo faz com que a massa de prova se desloque, resultando em uma variação na capacitância entre os eletrodos, esta variação cria uma diferença da capacitância entre os terminais dos eletrodos, e esta diferença é exatamente a aceleração que queremos medir, obviamente com os devidos cálculos de proporção entre capacitância e aceleração.

Aplicações:

Além das mais famosas aplicações que estamos acostumados a ver, como a alteração de referência da tela de um celular ou jogos nos mesmos, há uma infinidade de aplicações que podem ser feitas com o uso do acelerômetro. O uso deste componente foi e é impulsionado principalmente pela indústria automobilística, que na maioria dos casos, o utiliza em equipamentos de segurança, alguns exemplos:

• Airbags: Quando é detectada uma força muito grande contrária em relação a direção atual do automóvel, é o momento de acionar os airbags.
• Estabilidade: Se há uma força contrária à curva que está sendo feita, é o momento de emitir um alerta ao condutor ou mesmo diminuir a velocidade do carro com um atuador.

Há também a aplicação para segurança dos dados de um disco rígido.

• Proteção: Quando é detectada uma queda livre de um notebook por exemplo, quer dizer que o mesmo vai atingir o chão ou outra superfície a qualquer momento, então este é o momento de parar a rotação do disco afim de evitar a perda de dados.

Aplicações em videogames:

• Controle de força: Em uma tacada de Baiseball por exemplo, é essencial que se tenha a força em que for aplicada à “bola virtual”.

Estes são somente alguns exemplos dos milhares possíveis para aplicações do acelerômetro, basta somente usar um pouco da criatividade e imaginação para construir uma aplicação nova!

Teste prático:

Estamos testando um conceito para pedômetros aqui na Jera, queremos saber qual a precisão que isso pode atingir com um acelerômetro low-g de alta sensibilidade, por isso construimos um hardware com um microcontrolador, um acelerômetro (obviamente) e um display, veja o vídeo do joguinho que fizemos aqui para testes, o firmware contou com contribuições do @adrianobacha e @decosantee:

Abraços a todos!