Matriz de Interconexão Eletrônica Programável para Prototipagem Rápida e Experimentação Remota

Abstract

Laboratórios de eletrônica estão presentes em universidades, escolas e institutos de pesquisa. Os recursos disponíveis nestes laboratórios são, em muitos casos, escassos, ou disponíveis durante horários limitados. Para solucionar esse problema, a utilização de laboratórios remotos é uma alternativa que permite uso compartilhado de recursos. Ainda no âmbito de pesquisa, a realização de experimentos eletrônicos com interconexões programáveis pode facilitar implementações e reduzir o custo de protótipos. A proposta desse trabalho foi projetar e implementar uma matriz de interconexão eletrônica programável utilizando tecnologia MOS. Ela foi desenvolvida utilizando a plataforma Arduino e um circuito integrado de matriz de chaveamento analógico (MT8804). O sistema permitiu a programação da matriz e realização de medições através de um computador conectado ao Arduino e às placas desenvolvidas. Para testar o sistema, foram realizados três circuitos, dois circuitos resistivos divisores de tensão e o terceiro usando um amplificador operacional para criar um amplificador na configuração não inversora. Os resultados indicam o funcionamento correto do sistema e a interconexão correta dos componentes eletrônicos. O protótipo no estado atual permite a realização de circuitos com 12 nós e 24 terminais de componentes eletrônicos, com possibilidade de aumentar esses números. Concluiu-se que o protótipo obteve sucesso na implementação local. Enfim, a matriz de interconexões já pode ser incorporada em um ambiente de laboratório remoto para testes.

Analog electronic laboratiories are present at universities, schools and research intitutions. The resources available in these laboratories are, in most cases, scarse, or available in limited time periods. To solve this problem, the utilization of remote laboratories is an alternative that allows the sharing of resources. In research, the realization of eletronic experiments with programable interconections can improve the implementation and reduce prototype costs. The objective of this paper was to project and implement a programable electronic analog switching matrix using MOS technology. It was developed using the Arduino platform and the integrated circuit of an analog switching matrix (MT8804). The system allows the configuration of the matrix and measurements using a computer connected to the developed boards through the Arduino. The system was tested using three electronic circuits, two of them were voltage dividers with resistors and the third was a non inverter amplifier with an operational amplifier(opamp). The results show the correct operation of the systema and the correct switching and internconetion of components. The prototype at this stage allows electronic experiments with circuits with up to 12 nodes and 24 component terminals, with the possibility of increasing those numbers with additional boards. The system was a sucess at the local level. Now the programable electronic analog switching matrix can be included in a remote laboratory enviornment for testing.