Não há como negar: na indústria, a tendência é ocupar cada vez menos espaço e ter mais eficiência. No que tange à automação não é diferente: o segredo é otimizar ! Rapidamente as empresas fornecedoras de equipamentos para automação estão investindo, pesquisando e desenvolvendo produtos cada vez menores. O intuito é facilitar ainda mais a vida dos clientes.

O velho ritual de instalação de vários equipamentos para controles simples também está mudando. Além de pequenos, estes novos modelos podem ser multifuncionais. Porém, algumas questões ainda persistem. O professor do Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Controle da Escola Politécnica da USP, Cláudio Garcia, lembra que, apesar de serem utilizados há bastante tempo, ainda existe confusão entre os termos “microprocessador” e “microcontrolador”, por exemplo. “Microprocessadores e microcontroladores, de uma forma geral, são circuitos integrados destinados à manipulação de dados em formato digital, ou seja, binário. Essa manipulação envolve a aquisição, processamento (operações lógicas e aritméticas) e devolução de dados através de interfaces apropriadas”, explica.

Segundo ele, e outros dois colegas, o professor Carlos Eduardo Cugnasca e o engenheiro Cássio de Carvalho Berni, o microprocessador é geralmente implementado em um único componente, que possui: unidade central de processamento – UCP (cujo “coração” é a unidade lógica e aritmética – ULA); unidade de controle (que pode ser encarado como uma máquina seqüencial de uso geral, cujo comportamento no tempo é determinado por um programa externo colocado em memória, e que associado a pastilhas periféricas pode gerar: microcomputadores e controles lógicos de uso específico e microcomputadores de uso geral).

Existem microprocessadores de 8, 16 e 32 bits, característica esta definida pelo tamanho do barramento de dados. Suas aplicações mais destacadas são as que envolvem o processamento de informações demasiadamente complexas para uma solução convencional com circuitos digitais discretos. Podem ser aplicados em instrumentação; comunicações; computação: micros e seus periféricos; automação: industrial, comercial, bancária, predial; transportes; diversão: aparelhos de uso doméstico e brinquedos.

De acordo com o professor, algum tempo depois do lançamento dos microprocessadores surgiram os microcontroladores, que possuem, em um único componente, a unidade central de processamento, cuja ULA normalmente apresenta um poder computacional bem menor do que a dos microprocessadores; a unidade de controle e também uma pequena quantidade de memória (ROM e RAM); além de entradas e saídas (serial, paralela, timer, etc).

Contudo, os microcontroladores apresentam menor desempenho que os microprocessadores, mas possuem um custo muito baixo, sendo destinados a aplicações onde as dimensões, custo, tamanho e consumo do produto são muito importantes. O professor explica ainda que os microcontroladores, em sua maioria, são de 8 bits.

Enquanto os microprocessadores são preparados para endereçar grande quantidade de memória externa ao componente em si, os microcontroladores apresentam memória interna, muitas vezes dispensando o uso de pastilhas externas. O software é gravado na memória interna do componente. “É dada grande atenção às interfaces de I/O, sendo que geralmente existem pinos que podem ser configurados como entrada ou saída lógica, entrada analógica (conversor A/D interno), saída PWM, comparadores analógicos, comunicação serial síncrona e assíncrona, interface I2C, entre outros periféricos”, diz.

O primeiro microcontrolador foi o 8048 da Intel, sucedido pela família 8051 - de muito sucesso - juntamente com o 6811 da Motorola. “Atualmente os microcontroladores da família PIC da Microchip vêem sendo muito utilizados e ganhando bastante espaço no mercado. Contudo, existem muitos modelos e fornecedores desses componentes, que podem ser encontrados em veículos, equipamentos domésticos, dispositivos periféricos de computadores, pequenos sistemas de controle, brinquedos, entre outros”, ressalta.

Em geral, já existem aplicações para microprocessadores e microcontroladores em praticamente todas as áreas, como controle de processos industriais (CLP’s, SDCD’s, “single loop controllers”, etc), instrumentos inteligentes (sensores e atuadores que operam, por exemplo, com Fieldbus), automação da manufatura, módulos de aquisição e armazenamento de dados, equipamentos médico-hospitalares, automação residencial e comercial, telecomunicações, entre muitas outras.

“Evidentemente, os microcontroladores são mais indicados para aplicações que não necessitam de altíssimo poder computacional, como automação em geral. As áreas nas quais é imprescindível uma alta capacidade de processamento em alta velocidade têm os microprocessadores como solução mais natural (PC´s em geral e CPU´s dedicadas, como PC´s industriais, por exemplo)”, enfatiza Garcia.

Porém, o professor da Escola Politécnica da USP, ressalta que uma análise criteriosa deve ser feita para a realização de um projeto baseado em microprocessador ou microcontrolador, e o primeiro ponto diz respeito à relação custo/benefício. “A partir daí, existem inúmeras classes de dispositivos, de acordo com o desempenho desejado e o custo viável. O desempenho de um sistema microcontrolado bem otimizado, muitas vezes utilizado em substituição a sistemas ”analógicos", é tão ou mais eficiente que esses últimos, e com maior confiabilidade e flexibilidade, uma vez que melhorias são realizadas em termos de firmware e não apenas de troca de hardware", completa.

Segundo o professor, comparando-se os microprocessadores com os microcontroladores, pode-se dizer que os microcontroladores, embora mais limitados do que os microprocessadores, apresentam um bom desempenho em aplicações específicas, que não necessitam de interfaces complexas, e seu custo é muito baixo, apresenta alto grau de integração de componentes periféricos (reduzindo o tamanho do produto final) e em geral apresenta baixo consumo, contribuindo para a viabilização econômica de muitos projetos.