Módulo 6

 

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IMPRESSORAS

 

 

A impressora é o dispositivo responsável pela impressão dos conteúdos de um computador, sejam eles  dados ou imagens. Quanto à tecnologia de impressão, existem diversas no mercado, cada uma com uma característica  especial.

 

 

 A impressora matricial

 

A impressora matricial é necessária para as tarefas que exigem  impressão em formulários multivias, a qual outras impressoras não podem executar de forma alguma. Embora algumas matriciais possam interpretar comandos  postscript ou de alguma outra linguagem de descrição de página, a maior parte das impressoras de impacto é projetada para trabalhar com tipos bitmap controladores pelo código ASCII, enviados do PC para a impressora. A cabeça de impressão de uma  matricial possui de 9 a 48 agulhas, também chamadas pinos de impressão, alinhadas verticalmente. Essas cabeças movimentam-se em direção ao papel e tocam uma fita de tinta que projeta o caractere no papel.

 

 

A impressora  jato de tinta

 

A impressora jato de tinta possui resolução muito boa (tão boa quanto a impressão de uma laser), mas se assemelha a uma matricial: ambas possuem cabeças de impressão que percorrem toda a extensão da página, colocando uma linha de texto completa a cada passada. Esse movimento mecânico coloca as impressoras a jato de tinta em termos de velocidade, na mesma classe das matriciais, porém elas depositam tinta em  pontos bem menores que as de impacto. O preço das impressoras a jato de tinta geralmente fica próximo das matriciais.

 

 

São perfeitas em termos de custo, velocidade e qualidade.

Grande diferença entre as impressoras a jato de tinta e suas duas primas está na cabeça de impressão. Utilizando uma tecnologia especial, a impressora jato de tinta espalha pequenas gotas de tinta no papel.

 

 

A impressora  laser

 

A impressora laser tem como ancestral a máquina fotocopiadora, pois apresenta um módulo de impressão que usa o mesmo pó negro das máquinas xerox. Apesar disso, as impressoras laser apresentam o mais alto grau de tecnologia de impressão incluído o tratamento de imagens por laser, a movimentação precisa do papel  e um microprocessador que controla todas essas tarefas. A impressão laser possui altíssima qualidade gráfica e funciona realizando os seguintes  processos:  interpreta  os  sinais vindos do computador; converte-os em instruções que

 

controlem o movimento do feixe de laser; movimenta o papel; e polariza-o com laser de forma que ele atraia o toner negro que comporá a imagem e fundir o toner já polarizado no papel. O resultado é uma impressão excelente. A impressora laser não somente produz cópias mais rapidamente que a impressora matricial, como as páginas são também mais fielmente detalhadas que as produzidas em matriciais.

 

 

A impressora térmica em cores

 

A impressora térmica é o periférico mais utilizado para impressão colorida nos dias de hoje. O processo de impressão gera cores vivas porque a tinta utilizada não borra as demais, nem é absorvida por papéis com texturas especiais. O papel entra na impressora e é preso por um rolamento que o pressiona contra o filme largo revestido de tintas coloridas. O filme contém uma faixa de cada uma das cores de composição (ciano, magenta, amarelo e, se for o caso preto). Quando passa pelo alimentador de papel, o papel é pressionado contra a faixa ciano do filme. Um ou mais elementos de aquecimento são acionados e derretem pequenos pontos de tinta. O papel continua a se mover pelo alimentador até ser parcialmente ejetado da impressora. A tinta que foi derretida então fixa-se no papel. O filme colorido desliza exibindo a faixa magenta, e o papel é puxado de volta à impressora, por qual é pressionado contra a faixa magenta, e o processo térmico é repetido. O processo repete-se até que a impressora tenha utilizado todas as cores, e somente então a página é ejetada por completo.

 

 

Como a Impressora Funciona

 

A impressora é um periférico totalmente microprocessado, ou seja, é “inteligente”. Os dados que vêm do microcomputador passam, dentro da impressora, através de uma interface (paralela ou serial, dependendo do tipo de transmissão que esteja sendo feita), de modo que a impressora possa utilizá-los e avisar ao microcomputador assim que se encontrar pronta para receber o próximo dado - o que acontecerá quando este dado estiver devidamente impresso. Como a impressora é um periférico mais lento do que o microcomputador, você deve ter percebido que a lentidão deste processo iria fazer com que o microcomputador ficasse dedicado a impressora durante todo o tempo de impressão.

 

 

 

Buffer

 

Para resolver este problema, a maioria das impressoras possui um buffer, ou seja, uma memória para armazenar temporariamente os dados que estão vindo do microcomputador. Este procedimento é uma boa alternativa para a disponibilização do microcomputador mais rapidamente. Tão logo envia os dados para o buffer, o microcomputador ficará disponível para utilização, enquanto a impressora ainda estará trabalhando, imprimindo os dados disponíveis no buffer.

 

 

Spooler

 

No entanto, mesmo existindo este recurso por hardware, o tamanho do buffer da impressora não é grande o suficiente para imprimir grandes documentos. Neste caso, há a possibilidade de utilizarmos o mesmo recurso por software, uma técnica conhecida como Print Spooler. Neste caso, o programa que imprimirá o documento - o processador de textos, por exemplo - envia ao programa gerenciador de impressão os caracteres que seriam enviados para a impressora. Este programa gerenciador de impressão irá liberar o programa tão logo receba todos os dados a serem impressos. Quem irá imprimir o documento será o gerenciador de impressão, liberando o programa principal para uso. Este é o caso do ambiente Windows e de todos os sistemas operacionais modernos. Por contarem com multitarefa, permitem que documentos sejam impressos em background enquanto você continua a utilizar normalmente o microcomputador. No caso do Windows 3.x e Windows 95, o responsável por isto é justamente o Gerenciador de Impressão. No OS/2 é o Spooler.

 

 

 

 

Drivers de Impressão

 

Mas para o controle da impressora pelo microcomputador há a necessidade de serem criados comandos. Estes comandos tornam a impressora capaz de executar desde as suas tarefas mais básicas - como mudar de linha  e de página, por exemplo - até as mais complexas - como impressão de mais de um tipo de letra, gráficos, efeitos especiais, etc. Principalmente os “efeitos especiais” variam conforme o fabricante e seus modelos. Temos, então, diversas impressoras com os mais diversos recursos, que são acionados através de comandos especiais que também variam de modelo para modelo e de fabricantes para fabricantes.

 

Portanto, os comandos utilizados por um modelo de impressora não serão necessariamente válidos em outro modelo, até mesmo porque um determinado recurso que existe em uma impressora poderá não existir em outra. Assim, para a utilização destes “efeitos especiais”, o programa que queira utilizá-los deverá ser capaz de reconhecer o conjunto de comandos utilizado pela impressora. É exatamente por este motivo que vários programas, especialmente que imprimem textos com “efeitos especiais” (itálico, sublinhado, negrito, etc.) e programas para a impressão de gráficos, possuem funções específicas de configuração (setup) de impressora, pois o programa necessita saber exatamente qual é o tipo de impressora que você possui (fabricante e modelo).

 

Mas nem tudo é um mar de rosas. Há milhares de fabricantes e modelos no mercado, tornando-se quase impossível termos em um só programa todas as informações para todas as impressoras existentes no mundo. Assim, quando um fabricante lança uma nova impressora no mercado, ele geralmente opta por seguir

 

 

uma linha de comandos já existentes, isto é, utilizar os mesmos comandos adotados por algum grande fabricante de ampla aceitação. Garante-se assim que a maioria dos programas existentes seja capaz de reconhecer a configuração desta nova impressora. Por este motivo, as impressoras seguem principalmente a linha de comando da Epson, HP ou IBM, primordialmente, podendo ainda em segundo plano possuir seu próprio conjunto de comandos.

 

No entanto, com o advento de ambientes de trabalho como o Windows e de sistemas operacionais com ambiente de trabalho nativo como o Windows 95 e o OS/2, a configuração de impressora tornou-se muito mais simples. A partir deste momento, quem irá imprimir não será mais o programa processador de textos, a planilha ou o aplicativo gráfico, mas o gerenciador de impressão. Com isto basta configurarmos o ambiente uma só vez que todos os programas usufruam da mesma impressora.

 

Atualmente todos os fabricantes fornecem sua impressoras com um disquete contendo drivers apropriados par os sistemas DOS -   Windows, OS/2 e Windows 95. Estes drivers são justamente os responsáveis pela conversão de comandos dos programas em comandos que a impressora entenda para imprimir corretamente os gráficos - uma vez que todos os ambientes modernos imprimem em modo gráfico. Mesmo textos são impressos como gráficos e daí a possibilidade de diversos tipos de letras e de efeitos.

 

Os citados ambientes/sistemas operacionais contêm uma série de drivers de impressoras mais conhecidas, como Epson LX-810 e Epson LQ-570 ESC/P2. Para impressoras mais conhecidas, você necessitará do disco de drivers que acompanha a mesma.

De qualquer forma o roteiro seria o mesmo. Para a instalação de uma impressora, basta conectarmos a mesma fisicamente na porta paralela do microcomputador (levando-se em conta uma impressora paralela) - através de um cabo tradicional que pode ser adquirido em boas lojas de suprimento para informática – e, em seguida, a instalação do driver de impressora no ambiente ou sistema operacional, conforme o caso. Não se esqueça de que a ligação física da impressora ao microcomputador deverá ser feita com ambos completamente desligados. Caso contrário você poderá acidentalmente queimar a porta paralela.  

 

 

As impressoras multifuncionais

 

Existe um tipo especial de impressora denominada multifuncional, que combina as funções de fax modem, Telefone e, às vezes possui até scanner. Esse tipo de equipamento está em franca expansão no mercado, pois possui  um  custo muito abaixo do da aquisição desses periféricos em separado, além de ser mais compacto e confiável.

 

 

 

Fonte de alimentação

 

A fonte de alimentação da impressora matricial é do tipo chaveada. As tenções de saída são reguladas por transistor MOSFET é um circuito oscilador dotado por  um ou mais CIs. A tensão de entrada é padronizada como 110Volts, é claro que há impressoras cuja fonte é bivolt, significando que pode ser ligada tanto em 110Volts como em 220Volts.

 

Sensores

 

Tanto a impressora matricial, jato de tinta e a laser, possuem sensores. Estes sensores tem funções específicas de acordo com cada modelo e marca.

Os sensores podem ser do tipo: Micro Chaves, Foto - Acopladores ou Magnéticos.

Sensores que são encontrados em todas as impressoras

 

§         Sensor “Presença de Papel”

§         Sensor “End”

 

Sensores que são encontrados em algumas impressoras

 

§         Sensor de Box

§         Sensor de Temperatura

 

Motor de Passo

 

Motor de Passo para Cabeça de Impressão

 

Este motor recebe informações do processador da impressora. Os dados recebidos vão acionar o motor levando a cabeça para a direita e esquerda.

 

Motor de Passo para o Rolo Pressor

 

Este motor gira o cilindro “Rolo Pressor” movimentando o papel sob a cabeça de impressão.

 

Sistema Mecânico

 

O mecanismo das impressoras é dotado de correia dentada e engrenagens.

 

 

 

TELEFONIA CELULAR

 

O sistema de telefonia celular é aquele que realiza uma comunicação telefônica por meio de RF.O conceito CELULAR foi desenvolvido em 1947 pelos laboratórios Bell. Ele é baseado na possibilidade de reutilização das freqüências de áudio, distribuídas em diferentes partes em uma área, mas suficientemente distintas umas das outras para evitar interferências.

Em telefonia celular, a região a ser coberta por sinais de radiofreqüência (RF) é dividida em áreas menores chamadas de células, sendo que cada uma conta com a cobertura de uma torre de potência de alta freqüência. Isto explica porque mesmo em movimento, uma chamada telefônica não é interrompida: o canal de RF da primeira célula é substituído automaticamente por outro, sem que essa mudança seja notada pelo usuário. Este processo é denominado de HAND-OFF.

Cada célula necessita de uma ESTAÇÃO RADIO BASE. A seguir podemos ver a representação da célula: ela é baseada no hexágono para facilitar a demonstração da atuação de cada célula.

 


 


                                                                             

  

 

 

PADRÕES

 

 

 

No Brasil foi adotado o mesmo padrão dos Estados Unidos, conhecido por AMPS: Advanced Mobile Phone Service. O espectro é dividido em dois grupos de freqüências, uma para transmissão da unidade móvel para a Estação Radio Base (824 a 849 MHz) e outra para a recepção da unidade móvel (869 a 849 MHz).

 

 

 

A seguir vemos a configuração de um sistema celular, ilustrando as ligações com a central telefônica e a Radio Base e as transmissões/recepções com a unidade móvel.

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


A  seguir ilustramos as células; cada célula tem em seu centro uma estação Radio Base onde estão localizadas as seções de transmissão e recepção. Uma CCC (central de comutação e controle) efetua todo controle das operações atuando como um cérebro do sistema. A capacidade de processamento da CCC deve ser suficientemente grande para poder atender toda uma área geográfica (uma cidade, por exemplo).

                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DIAGRAMA EM BLOCOS

 

 

 

A seguir vemos o diagrama em blocos de um receptor de telefone celular (estudaremos apenas a unidade móvel ou portátil).

        O sinal proveniente da Estação Radio Base é irradiado pelas antenas com uma modulação de 868 a 894 MHz (um canal dentro desta freqüência) e é recebido pela antena da unidade móvel (portátil).

A antena está conectada a um filtro duplex que “distingue” os sinais recebidos dos sinais emitidos pela própria unidade.

Esta seção de recepção é um sintetizador de RF, implementado com circuitos integrados do tipo LSI de elevada precisão e com interface para processamento lógico.

 

 

 

                         

                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FILTRO DUPLEX

 

O filtro duplex é composto por dois filtros passa-faixa, um que seleciona um sinal através de uma cadeia de filtros para a recepção e outro para a transmissão. Normalmente estes filtros são especiais, construídos com uma resina epoxi para evitar interferências e perdas. O fator Q destes filtros é bastante elevado.

 

                                                                                                        

 

MÓDULO TRANSMISSOR

 

Conforme o diagrama em blocos anterior, temos um estágio destinado ao processamento de transmissão, que deve operar na faixa de 824 a 849 MHz, com uma potência de saída em torno de 1 W. Alguns modelos destinados a uso específico em veículos, são dotados de potência de 3W e outros com potências menores da ordem de 0,6 W.

O módulo transmissor também opera com CI LSI, de tecnologia controlada por microprocessador.

 

MODULAÇÃO

 

O sinal da voz proveniente do microfone de eletreto passa por um filtro depois sofre três processos: compressão na razão de 2:1, pré-ênfase e circuito limitador de picos. Só depois desses procedimentos é que o sinal vai ser modulado e enviado ao bloco transmissor.

 

 

PROCESSADOR DE DADOS

 

Esta unidade é responsável pelo processamento dos sinais de protocolo, sinalização e dados digitais da unidade móvel.

Na transmissão, a unidade portátil deve codificar os dados de controle pelo codificador. Há ainda o tom de sinalização de 10 KHz e o sinal TAS (Tom de Áudio Supervisão), que é um sinal de tom combinado com os sinais da voz pela Estação Radio Base. Através deste bloco, deve-se detectar e filtrar esse tom, assim como modular e transmitir a portadora da voz com esse tom.

O TAS é nominalmente conhecido pelo valor de 6 KHz. Mas pode assumir os valores de 5970 Hz e 6030 Hz.

O CI que executa estas funções incorpora uma interface para conexão com o microcontrolador. É um CI dedicado. Incorpora também conversores dos tipos D/A e A/D. Através de registradores internos que funcionam como uma espécie de memória ROM, é possível enquadrar o portátil nas especificações da Estação Radio Base quanto a limitação de sinais espúrios, rejeição de intermodulação, estabilidade, correção de erro de fase, índice do tom de modulação e demais parâmetros técnicos. Tudo é realizado digitalmente e colocado externamente na forma de pulsos analógicos ou sob forma de níveis de tensão contínua.

 

 

PROCESSADOR DE ÁUDIO

 

Também conhecido por processador de voz é o circuito cuja função é processar o sinal de áudio tanto do microfone de eletreto como do alto-falante (cápsula receptora), formando assim a parte elementar do monofone.

 

 

                                                                      

 

 

 

                                                                                                        

Este circuito também é conectado ao microcontrolador e na unidade de processamento de dados. A unidade de processamento de áudio está conectada diretamente na linha de modulação. A seção do alto-falante recebe uma amplificação também pelo CI dedicado desta unidade.

Neste estágio é feito também a discagem (circuito de sinalização), lembrando que tudo passa pelo controle do microcontrolador. O sistema de sinalização adotado em telefonia celular é o DTMF – Duplo Tom Multi Freqüência. Cada tecla, através desta unidade, emite duas freqüências, uma baixa e outra alta, conforme a figura a seguir. A sinalização é simultânea com a teclagem: quando a tecla é pressionada há sinal de linha, quando é solta é interrompido. A pausa entre dígitos é de 800 ms.

De fato, o telefone celular, não possui o tom de discar. Em um sistema de telefonia convencional, o tom de discar informa ao usuário que ele foi conectado ao equipamento de comutação telefônico. No celular, o usuário é conectado à CCC (Central de Comutação e Controle) após pressionar a tecla SND. Por esta razão, uma chamada do celular é iniciada pressionando as teclas numéricas do telefone desejado.

 

 

KEY

ROW

COLUMN

CODE (83-80)

1

1

1

1111

2

1

2

0111

3

1

3

1011

4

2

1

1101

5

2

2

0101

6

2

3

1001

7

3

1

1110

8

3

2

0110

9

3

3

1010

0

4

2

0100

A

1

4

0011

B

2

4

0001

C

3

4

0010

D

4

4

0000

*

4

1

1100

#

4

3

1000

                                                                                                     

UNIDADE DO MICROCONTROLADOR

 

O microcontrolador é um circuito integrado LSI C-MOS, que reúne em um único chip vários sistemas independentes, como contadores, CPU, RAM, ROM e blocos de funções dedicadas, desenvolvidas especialmente para um determinado projeto. Não existe equivalências para o microcontrolador.

 

MEMÓRIAS EXTERNAS

 

Retornando ao diagrama em blocos, vemos ali que o microcontrolador está conectado a um barramento de dados e endereços onde encontramos as memórias externas RAM, EPROM e LATCHES.

O LATCH é um dispositivo que tem a função de trava de informações. O latch funciona como uma porta, que estando ativa, deixa passar a informação.

A RAM é uma memória volátil que perde seu conteúdo com o desligamento da bateria. Esta memória é usada para armazenar números de telefone e para armazenamento temporário de dados do microcontrolador.

A EPROM é uma ROM programável (pode ser também EEPROM que é apagada eletricamente e  regravada) contém todo software gravado pelo fabricante. É nesta EPROM que é gravado a NAM: PROGRAMAÇÃO NUMÉRICA DE ASSINANTE que equivale a uma identidade do aparelho celular. A programação numérica do telefone celular é efetuada logo após a sua aquisição, ocasião em que ocorre também a comunicação à CCC ( TELESP, TELERJ, e etc), que incorpora os dados numéricos do novo assinante em sua base de dados.


Nesta EPROM ficará registrado o NAM, que inclui as seguintes informações: o número de telefone do celular com sete algarismos, a identificação do sistema  celular que servirá para o processamento do ROAMING que é a operação do celular fora da região normal onde reside o assinante. Também inclui a seleção da banda para a programação de procura (banda “A” ou banda “B”).  Veja na figura a seguir:


               

                                   A programação numérica  NAM que é feita na EPROM, é realizada pela companhia telefônica ou por empresas contratadas e credenciadas, por ocasião da inscrição na telefônica. Alguns aparelhos de telefone celular possuem recursos que permitem fazer esta programação na EPROM pelo próprio teclado que é acessado via CPU e registra na EPROM todos os dados necessários. Em outros casos, essa programação poderá ser feita por um aparelho específico chamado de PROGRAMADOR DE EPROM.

Os aparelhos celulares tem capacidade para mais de uma programação de NAM. O fabricante do aparelho pode gravar na EPROM um programa para compatibilizar o código do microcontrolador com os recursos que o equipamento possui. Isto é o que diferencia um modelo de outro. Entre os diversos recursos que um receptor celular pode ter, destacamos: memória alfanumérica, marcador de tempo, controle de volume, indicador de chamadas recebidas, viva-voz, bloqueio de restrições de chamadas, indicador de força, tons contínuos, etc.

Na EPROM portanto, poderão conter todos os recursos do aparelho, além da NAM, com intercâmbio com o microcontrolador.

 

 

 

BATERIA

 

Todo telefone celular necessita de alimentação para seu funcionamento. Normalmente, é utilizado uma bateria NICAD. A bateria deve ser carregada cerca de 24 horas antes de usá-la. A carga da bateria será consumida muito mais rapidamente durante a conversação do que quando em stand-by.

 

 

 

ANTENA

 

 

A antena é o elemento que fará a emissão e recepção de sinais de RF da faixa dos 800 MHz. Para o melhor rendimento das comunicações celulares, utiliza-se antenas do tipo MARCONI. O tipo Marconi tem o tamanho igual a ¼ do comprimento de onda. O tamanho, portanto, desta antenas são de alguns centímetros.

Já as antenas veiculares podem ter diversos aspectos, com muita versatilidade. Não só a antena é importante, mas os cabos de conexão que devem ser blindados para evitar interferências. O filtro de entrada do aparelho também é muito importante para uma boa performance do aparelho. Este circuito de filtragem é conhecido por filtro duplex pois opera também para diferenciar as freqüências recebidas das freqüências emitidas pela própria unidade.

 

 

Exposição aos Sinais de Rádio Freqüência

 

 

Seu telefone celular portátil, sem fio, é um transmissor e receptor de rádio de baixa potência. Estando ligado recebe e também envia sinais de (RF) rádio freqüência.

 

       

 

Cuidados com a Antena

 

 

Utilize somente a antena fornecida com o seu telefone ou uma antena aprovada pelo fabricante de antenas ou acessórios não autorizados podem danificar seu telefone.

 

 

 

 Veículos

 

 

Os sinais de (RF) poderão afetar os sinais elétricos instalados ou sem proteções a (RF) em veículos motorizados.

 

 

 

Utilização e Cuidados com a Bateria

 

 

        As baterias recarregáveis têm uma vida longa se forem tratadas corretamente uma bateria nova, ou outra que não tenha sido usado por um período de tempo longo, deverá ser carregada antes de usar o telefone. Evite carregar uma bateria totalmente carregada ou quase. Isso poderá resultar no efeito de memória  que a bateria não atinja a carga máxima. Não Deixe sua bateria descarregada por mais de 24 horas, pois ela pode não atingir a capacidade total da carga.

 

 

Ÿ         Não coloque a sua bateria onde possa estar sujeita a temperatura muito altas ou baixas. Isso poderá reduzir a capacidade da bateria.

 

Ÿ         Não ponha a bateria exposta ao fogo. Isso poderá provocar uma explosão.

 

Ÿ         Desligue o telefone antes de retirar a bateria.

 

Ÿ         Não tente desmontar a bateria.