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O EWB ou Electronics Workbench foi por muito tempo o programa preferido por estudantes, professores e amadores para o projeto e simulação de circuitos eletrônicos. Fácil de usar com uma interface do tipo “clique e arraste”, ele permitia colocar na área de trabalho componentes, fios e instrumentos de medida virtuais de modo a se projetar e simular qualquer tipo de circuito.

O Electronics Wortkbench contava com dois programas, o MultiSim para projeto e simulação e o Ultiboard para elaboração de placas de circuito impresso.

Com a aquisição desse produto pela National Instruments os dois programas passaram a ser produtos separados e o MultiSim, inicialmente lançado pela National na versão 9, já se encontra na versão 10.

Na figura 1 mostramos a tela de abertura do MultiSim, com um circuito desenvolvido e simulado, contando com diversos instrumentos de avaliação.
 


Nessa figura temos um circuito de exemplo para simulação de funcionamento de sensores Hall.


Mas, o mais importante para nossos leitores, é que o MultiSim, tanto na versão 9 quanto na 10, conta com recursos que permitem o desenvolvimento de projetos mecatrônicos com facilidade.

A presença de sensores, motores, solenóides, lâmpadas, LEDs e outros componentes típicos dos projetos mecatrônicos permite o seu desenvolvimento e simulação com extrema facilidade.

Para os professores e estudantes o atrativo maior é a presença de componentes 3D como motores, chaves, etc, conforme ilustra a figura 2.
 


Componentes virtuais como potenciômetro, chave, LED e motor podem ser colocados na área de trabalho e o circuito simulado. Veja que a chave de espaço (space) aciona o interruptor (key) nesse circuito.

É claro que circuitos mais complexos envolvendo um banco muito grande de componentes podem ser desenvolvidos. Para os circuitos integrados digitais, por exemplo, o MultiSim conta com milhares de tipos que podem ser colocados na área de trabalho, a partir de sua seleção numa janela como a vista na figura 3.
 



Evidentemente, nesse caso o leitor trabalhará com seus símbolos, mas no banco de instrumentos podemos encontrar recursos virtuais semelhantes aos que teríamos em uma bancada de trabalho normal.

Nessa figura mostramos como exemplo, a lista de componentes CMOS que podem ser usados no desenvolvimento e simulação de um projeto.

Mas, para dar ao leitor uma idéia melhor de como projetos de mecatrônica podem ser desenvolvidos no MultiSim, vamos tomar um exemplo prático (figura 4).
 


Trata-se de um astável numa configuração muito conhecida com o circuito integrado 555, em que podemos tanto visualizar a forma de onda no osciloscópio virtual quanto fazer o acionamento de um buzzer ou de um indicador luminoso, acionando a chave que liga o circuito.


Clicando no osciloscópio e atuando sobre a chave O/I de simulação, vemos as formas de onda desse circuito, conforme exibe a figura 5.
 


Uma característica do MultiSim é sua simulação dinâmica com diversos dispositivos que realmente “funcionam”. Assim sendo, os LEDs nos esquemas desenvolvidos bem como as lâmpadas acendem e os displays de 7 segmentos (alfanuméricos e de outros tipos disponíveis) apresentam os valores gerados nos circuitos quando a simulação é ativada.

Ligando um sensor virtual a uma lâmpada indicadora, ao ativar o sensor através de uma tecla, a lâmpada acenderá ou apagará conforme o tipo de circuito desenvolvido.

Um vasto banco de sensores de diversos tipos permite o desenvolvimento e simulação de praticamente qualquer tipo de projeto mecatrônico. Sensores mecânicos, de pressão, de fluidos, etc podem ser usados na simulação.


Até mesmo uma esteira de uso industrial é disponível na forma virtual para um projeto, veja a figura 6.
 


Conforme mostra a figura 7, as caixas de controle permitem aplicar sinais para movimentar a esteira, parar, inverter o movimento, alterar a velocidade e deixar cair objetos, de acordo a necessidade de cada projeto.
 


Pode-se simular todo o funcionamento dessa esteira controlando-se as diversas funções por tecla, ou ainda utilizando-se automatismos gerados no próprio programa.

Conclusão

Os exemplos dados com circuitos muito simples não mostram todo o potencial do MultiSim que contém um vasto banco de componentes avançados como microcontroladores, microprocessadores e DSPs.

Com esses componentes disponíveis é possível desenvolver na forma virtual um projeto, com a realização de todos os testes antes dele ser montado.

Instrumentos avançados como analisador de espectro, analisador e conversor lógicos, vários osciloscópios, freqüencímetro e instrumentos de painel (wattímetro, voltímetros, amperímetros e outros) fazem parte da enorme gama de recursos desse programa.
 

* Matéria originalmente publicada na revista Mecatrônica Fácil; Ano: 6; N° 33; Mar / Abr - 2007