BRPI0901496A2 - sistema e método de comunicação para equipamentos eletrÈnicos - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MéTODO DE COMUNICAçãO PARA EQUIPAMENTOS ELETRÈNICOS. A presente invenção refere-se a um sistema de comunicação, para aplicação equipamentos eletrónicos, que é imune a uma eventual ocorrência de falha na rede de alimentação de energia elétrica em que o dito equipamento eletrónico está conectado. Tal sistema compreende módulos funcionais (1, 2, 3, 4), onde pelo menos um módulo funcional (1, 2, 3, 4) é dotado de uma unidade de processamento (5) e pelo menos um módulo funcional (1, 2, 3, 4) é dotado de um dispositivo controlável (6, 7) pela unidadede processamento (5). Estes módulos funcionais (1, 2, 3, 4) são alimentados eletricamente por uma tensão de alimentação alternada em uma determinada frequência provida por uma fonte de alimentação de energia elétrica (8). Os módulos funcionais (1, 2, 3, 4) são associados eletricamente e operativamente entre si em paralelo por meio de um barramento de alimentação (9, 10) e um barramento de comunicação (11, 10), respectivamente. A unidade de processamento (5) é configurada para prover pelo menos um sinal de comunicação (13) ao barramento de comunicação (11, 10), sendo que o sinal de comunicação (13) é capaz de permitir interação operativa entre os módulos funcionais (1, 2, 3, 4) através de uma pluralidade de conjuntos de pulsos de alta frequência (14) configurados para se repetirem em uma de- terminada frequência de repetição substancialmente maior que a frequência da tensão provida pela fonte de alimentação de energia elétrica (8), sendo que cada conjunto de pulsos de alta frequência (14) é configurado para for- mar um pulso de informação (15) correspondente a pelo menos um bit de um protocolo de comunicação. O sistema compreende ainda filtros de frequência (12) dispostos entre a fonte de alimentação de energia elétrica e os módulos funcionais (1, 2, 3, 4), capaz de permitir a passagem apenas de componentes de frequência de um sinal elétrico maiores que a frequência da tensão de alimentação. A presente invenção refere-se também a um método de comunicação executado pelo sistema acima mencionado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA EMÉTODO DE COMUNICAÇÃO PARA EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS".

A presente invenção refere-se a um sistema, capaz de permitir acomunicação entre uma pluralidade de módulos funcionais de um equipa-mento eletrônico, imune a uma eventual ocorrência de falha na rede de ali-mentação de energia elétrica em que o dito equipamento eletrônico está co-nectado, a fim de evitar danificação de componentes internos compreendi-dos por estes módulos funcionais.

A presente invenção refere-se também a um método de comuni-cação entre uma pluralidade de módulos funcionais de um equipamento ele-trônico, que possibilita evitar a danificação de componentes internos com-preendidos por estes módulos funcionais quando da ocorrência de falha narede de energia elétrica em que o dito equipamento eletrônico está conectado.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

Os equipamentos eletrônicos como, por exemplo, os equipamen-tos de refrigeração e eletrodomésticos, normalmente compreendem umapluralidade de cargas elétricas/eletromecânicas e sensores, que são contro-lados de acordo com uma seqüência lógica adequada, para que o equipa-mento execute as funções conforme as suas especificações de projeto.

A monitoração, manipulação e controle das grandezas captadaspelos sensores e o acionamento das diversas cargas é normalmente feitapor uma unidade de controle, como um microcontrolador ou microprocessa-dor, programado segundo as características específicas e particulares decada equipamento.

Normalmente, tal unidade de controle também deve estar em-barcada em uma placa eletrônica principal projetada exclusiva e especifica-mente para operar corretamente com ela. Por conta disso, são demandadosaltos custos e um grande tempo de desenvolvimento do equipamento, aindamais se levar em consideração que ele deve ser aprovado nos ensaios etestes estabelecidos por normas determinadas por órgãos nacionais e/ouinternacionais responsáveis pela segurança dos equipamentos e usuários, oque representa geralmente o caminho crítico para o lançamento de um pro-duto no mercado.

Além disso, as eventuais alterações e aperfeiçoamentos funcio-nais que se façam necessários em versões mais avançadas ou geraçõesposteriores deste equipamento, ou ainda quando novas funções, sensoresou cargas forem adicionados a ele, novamente serão demandados tempo ecustos adicionais para realizar as modificações necessárias na unidade decontrole e/ou na placa eletrônica principal. Ainda, o equipamento deverá serreavaliado pelos órgãos responsáveis pela segurança do produto e usuário,o que requer novamente um custo adicional, uma vez que ele será submeti-do a novos ensaios e testes. Adicionalmente, o processo de fabricação erotinas de ajuste/calibração do equipamento também necessitaria de adap-tações significativas que envolvem custos elevados.

Em vista destes problemas acima mencionados, o documento depatente internacional WO 2005/106359 revela um sistema, para utilizaçãoem equipamentos eletrônicos, que apresenta capacidade de modularidade eexpansibilidade, uma vez que ele compreende módulos funcionais conecta-dos em paralelo entre si por meio de um barramento de energia e um barra-mento de comunicação, de modo que cargas e sensores adicionais possamser incluídos no sistema sem que haja necessidade de alterar a placa princi-pal ou a programação da unidade de controle de uma maneira significativa.

Por conta disso, os custos e tempo de desenvolvimento/testes referentesaos aperfeiçoamentos e alterações funcionais no equipamento podem serreduzidos, além de não haver necessidade de submeter a novos ensaios desegurança quando na adição de uma carga ou sensor.

Entretanto, se houver alguma eventual falha elétrica inesperadano sistema descrito no documento WO 2005/106359, como, por exemplo,um mau contato ou interrupção de continuidade, é possível que ela provoqueuma sobretensão em seus módulos funcionais e, assim, componentes im-portantes do sistema como a unidade de controle, sensores e/ou cargas po-derão ser danificados permanentemente, causando danos irreparáveis aoequipamento e grandes prejuízos ao usuário.Assim, ainda não é conhecido um sistema que apresente a ca-pacidade de modularidade e expansibilidade aliada com a capacidade deimunidade às falhas elétricas que eventualmente podem ocorrer no sistema.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Portanto, é um primeiro objetivo desta invenção prover um sis-tema para monitorar e controlar múltiplos sensores e cargas de equipamen-tos eletrônicos, que apresente capacidade de modularidade e expansibilida-de, e que ainda seja imune às eventuais falhas elétricas (ex: sobretensão)que ocorrer no sistema.

É também um segundo objetivo desta invenção prover um sis-tema, imune às eventuais falhas elétricas (ex: sobretensão) que possam o-correr, que seja capaz de monitorar e controlar múltiplos sensores e cargasde equipamentos eletrônicos, e que ainda apresente modularidade e expan-sibilidade, de modo a dispensar a necessidade de submeter o equipamentoa novos ensaios e testes estabelecidos por normas determinadas por órgãosresponsáveis pela segurança dos produtos, quando de alguma alteração ouaperfeiçoamento do produto, de modo a reduzir o tempo, os custos e simpli-ficar significativamente o processo de desenvolvimento e validação do equi-pamento.

É ainda um terceiro objetivo desta invenção prover um sistema,imune às eventuais falhas elétricas (ex: sobretensão) que possam ocorrer,que seja capaz de monitorar e controlar múltiplos sensores e cargas de e-quipamentos eletrônicos e que ainda permita conexão a uma rede externade informações de uma maneira simples e fácil, de modo a possibilitar o pro-vimento de informações (por exemplo, informações de diagnóstico) sobre ascondições de operação dos módulos funcionais do sistema para a rede ex-terna bem como possibilitar o controle parcial ou total de sua lógica de ope-ração pela rede externa.

É também um quarto objetivo desta invenção prover um sistema,imune às eventuais falhas elétricas (ex: sobretensão) que possam ocorrer,que seja capaz de monitorar e controlar múltiplos sensores e cargas de e-quipamentos eletrônicos, e que ainda permita adição de sensores e cargasou modificação de suas funções de maneira simples e fácil, a fim de permitirrápida evolução do produto com custos relativamente reduzidos.

É ainda um quinto objetivo da presente invenção prover um mé-todo de comunicação entre uma pluralidade de módulos funcionais de umequipamento eletrônico, que permite evitar a danificação de componentesinternos compreendidos por estes módulos funcionais quando da ocorrênciade falha (ex: sobretensão) na rede de energia elétrica em que o dito equipa-mento eletrônico está conectado.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Os primeiro, segundo, terceiro e/ou quarto objetivos da invençãosão alcançados através do provimento de um sistema de comunicação paraequipamentos eletrônicos que compreende:

- módulos funcionais, pelo menos um módulo funcional sendodotado de uma unidade de processamento, pelo menos um módulo funcionalsendo dotado de um dispositivo controlável pela unidade de processamento;

- pelo menos uma fonte de alimentação de energia elétrica con-figurada para prover tensão de alimentação alternada aos módulos funcio-nais em uma determinada freqüência;

- pelo menos um barramento de alimentação configurado paraassociar eletricamente a fonte de alimentação de energia elétrica aos módu-los funcionais;

- pelo menos um barramento de comunicação configurado paraassociar operativamente os módulos funcionais entre si em paralelo; e

- filtros de freqüência dispostos entre a fonte de alimentação deenergia elétrica e os módulos funcionais, o filtro de freqüência sendo capazde permitir a passagem apenas de componentes de freqüência de um sinalelétrico maiores que a freqüência da tensão de alimentação,

- a unidade de processamento sendo configurada para proverpelo menos um sinal de comunicação ao barramento de comunicação, o si-nal de comunicação sendo capaz de permitir interação operativa entre osmódulos funcionais, o sinal de comunicação compreendendo uma pluralida-de de conjuntos de pulsos de alta freqüência, os pulsos de alta freqüênciasendo configurados para se repetirem em uma determinada freqüência derepetição, a freqüência de repetição sendo substancialmente maior que afreqüência da tensão provida pela fonte de alimentação de energia elétrica,cada conjunto de pulsos de alta freqüência sendo configurado para formarum pulso de informação correspondente a pelo menos um bit de um protoco-lo de comunicação.

Desta maneira, o sistema da presente invenção permite a suaampliação, redução e modificação tanto em relação ao número de cargasacionadas como também no número de sensores instalados e ainda no fun-cionamento de seu programa (software), sem que seja necessário realizarum novo projeto e/ou implementar alterações significativas no projeto originaldo produto ou equipamento. Tal sistema possibilita também a conexão deum módulo funcional do tipo interface capaz de permitir a interação do equi-pamento a uma rede externa, como, por exemplo, a Internet, para monitora-ção, manutenção e controle. Essas características tornam a invenção umasolução que possui vantagens importantes como redução considerável detempo e custo quando do lançamento de novos modelos e versões mais a-vançadas de um mesmo produto, uma vez que não será necessário subme-tê-lo a novos testes e ensaios de aprovação em relação aos requisitos desegurança e confiabilidade.

O quinto objetivo da presente invenção é alcançado através deum método de comunicação para equipamentos eletrônicos, o equipamentoeletrônico sendo provido de módulos funcionais associados eletricamenteentre si por meio de um único barramento de alimentação, o barramento dealimentação sendo associado eletricamente a uma fonte de alimentação deenergia elétrica, a fonte de alimentação de energia elétrica sendo configura-da para prover tensão de alimentação alternada aos módulos funcionais emuma determinada freqüência, o método sendo caracterizado pelo fato de quecompreende as seguintes etapas:

i) associar os módulos funcionais operativamente entre si pormeio de um único barramento de comunicação;

ii) prover uma pluralidade de pulsos de alta freqüência ao barra-mento de comunicação que se repetem em uma determinada freqüência derepetição, a freqüência de repetição sendo substancialmente maior que afreqüência da tensão de alimentação;

iii) configurar os pulsos de alta freqüência providos na etapa iiem conjuntos para formar uma pluralidade de pulsos de informação;

iv) configurar os pulsos de informação formados na etapa iii emconjuntos para formar um sinal de comunicação; e

vi) filtrar a passagem de componentes de freqüência do sinal decomunicação que são menores ou iguais à freqüência da tensão de alimen-tação.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descri-ta com base em figuras:

figura 1 - ilustra um diagrama de blocos do sistema de comuni-cação para equipamentos eletrônicos da presente invenção;

figura 2 - ilustra um esquema elétrico simplificado do sistema decomunicação para equipamentos eletrônicos da presente invenção;

figura 3 - ilustra um gráfico de um sinal de comunicação entre osmódulos funcionais compreendidos pelo sistema ilustrado nas figuras 1 e 2,destacando os seus pulsos de alta freqüência; e

figura 4 - ilustra um gráfico de um sinal de comunicação entre osmódulos funcionais compreendidos pelo sistema ilustrado nas figuras 1 e 2,destacando apenas a envoltória formada pelos pulsos de alta de freqüênciailustrados na figura 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS E DA INVENÇÃO

O sistema de comunicação para equipamentos eletrônicos, obje-to da presente invenção, está ilustrado esquematicamente na figura 1.

Tal sistema compreende uma pluralidade de módulos funcionais1, 2, 3, 4, onde pelo menos um módulo funcional 1, 2, 3, 4 é dotado de umaunidade de processamento 5. Além disso, pelo menos um módulo funcional1, 2, 3, 4 é dotado de um dispositivo controlável 6, 7 que consiste em umsensor 6 ou uma carga 7 provida de uma determinada impedância. A unida-de de processamento 5 consiste preferencialmente em um microcontroladorou microprocessador programável capaz de controlar pelo menos um dispo-sitivo controlável 6, 7, que pode estar disposto em qualquer módulo funcional- 1,2, 3, 4. Preferencialmente, o sistema compreende uma pluralidade de uni-dades de processamento 5 e dispositivos controláveis 6, 7.

Adicionalmente, o sistema compreende também uma fonte dealimentação de energia elétrica 8 configurada para prover tensão de alimen-tação alternada aos módulos funcionais 1, 2, 3, 4 em uma determinada fre-qüência. Normalmente, a freqüência do sinal desta tensão de alimentaçãovaria entre 50 Hz e 60 Hz1 dependendo do local de instalação do equipa-mento eletrônico. Evidentemente, outros valores de freqüência nesta ordemde grandeza podem ser utilizados, dependendo das condições locais de ins-talação e da aplicação do equipamento.

Os módulos funcionais 1, 2, 3, 4 são associados eletricamenteentre si por meio de pelo menos um barramento de alimentação 9, 10 que,por sua vez, é configurado para associar eletricamente a fonte de alimenta-ção de energia elétrica 8 aos módulos funcionais 1,2,3, 4. Desta maneira, obarramento de alimentação 9, 10 é responsável pela condução de correnteelétrica da fonte de alimentação de energia elétrica 8 aos módulos funcionais1,2, 3, 4. O barramento de alimentação 9, 10 compreende um condutor defase 9 e um condutor de referência 10. De maneira preferencial, o sistemacompreende um único barramento de alimentação 9, 10, de forma a reduzircustos e otimizar a sua performance, além de simplificar e facilitar a imple-mentação de módulos funcionais adicionais (expansibilidade).

Além disso, os módulos funcionais 1, 2, 3, 4 também são asso-ciados operativamente entre si por meio de um barramento de comunicação11, 10 configurado de modo a permitir uma associação paralela entre osmódulos funcionais 1, 2, 3, 4 paralelamente entre si. O barramento de co-municação 11,10 compreende um condutor de dados 11 e um condutor dereferência 10. De maneira preferencial, o sistema compreende um único bar-ramento de comunicação 11, 10, também de forma a reduzir custos e otimi-zar a sua performance, além de simplificar e facilitar a implementação demódulos funcionais adicionais (expansibilidade).

Portanto, quando da necessidade de implementação de umacarga ou de um sensor adicional no sistema, apenas será necessário conec-tar no barramento de alimentação 9, 10 e no barramento de comunicação11, 10 um dispositivo do tipo de carga ou do tipo sensor e prover ao progra-ma que rege o comportamento do sistema os parâmetros e instruções ade-quadas para que estes componentes adicionais operem de forma adequadae integrada ao sistema.

Neste sentido, equipamentos/sistemas com diferentes graus decomplexidade, diferentes números de cargas e sensores podem ser contro-lados pela solução proposta nesta invenção sem que seja necessário umnovo projeto específico de controle eletrônico.

Cabe notar que o condutor de referência 10 é compartilhado pe-lo barramento de alimentação 9, 10 e pelo barramento de comunicação 11, 10.

Em uma concretização preferencial da presente invenção, mos-trada na figura 1, o equipamento eletrônico compreende quatro módulos fun-cionais 1, 2, 3, 4, quais sejam:

- um módulo funcional principal 1 que consiste na unidade demonitoração e controle central do sistema. O módulo funcional principal 1 écapaz de sinalizar periodicamente o instante em que pacotes de informaçãoserão aplicados ao barramento da comunicação 11, 10, de modo a instruirqual módulo funcional 2, 3, 4 deverá executar uma operação ou transmitirum dado a outro módulo funcional 1, 2, 3, 4. Tal funcionalidade é possibilita-da pela operação da unidade de processamento 5;

- um módulo funcional de atuação 2 dotado de pelo menos umacarga 7 que pode consistir em um ventilador, lâmpada, resistência elétrica,atuador eletromecânico, dentre outros. Preferencialmente, o módulo funcio-nal de atuação 2 é provido também de uma unidade de processamento 5;

- um módulo funcional de medição 3 dotado de pelo menos umsensor 6 que pode consistir em um medidor de temperatura, medidor depressão, medidor de vibração ou pressão acústica, sensor de proximidade,dentre outros. Preferencialmente, o módulo funcional de medição 3 é provi-do também de uma unidade de processamento 5; e

- um módulo funcional de interface 4 configurado para permitir ainteração operativa entre o equipamento eletrônico e pelo menos um meiode monitoração e/ou controle externo, a fim de possibilitar conexão local comum equipamento externo ou conexão remota por meio de Internet, infraver-vemelho, "bluetooth", "Zigbee", "wi-fi" ou redes de telefonia móvel para ma-nutenção/verificação de funcionamento e/ou controle remoto.

Assim, o módulo funcional principal 1 indica periodicamente a-través de um sinal de tensão adequado, que será detalhado mais adiante, oinstante em que um outro módulo funcional 2, 3, 4 deve executar uma de-terminada operação, como, por exemplo, o instante em que a energia elétri-ca deve fluir do barramento de alimentação 9, 10 até a carga 7, ou o instanteem que o módulo funcional de medição 3 deve informar o valor da grandezaque está sendo medida no sensor 6 ou ainda o instante em que o módulofuncional de interface 4 deve solicitar uma informação ou prover uma infor-mação proveniente de um outro equipamento externo através do barramentode comunicação 11, 10.

Conforme pode ser observado na figura 2, o sistema compreen-de ainda filtros de freqüência 12, dispostos entre a fonte de alimentação deenergia elétrica 8 e os módulos funcionais 1,2,3, 4, capazes de permitir apassagem apenas de componentes de um sinal elétrico de freqüênciassubstancialmente maiores que a freqüência da tensão de alimentação. Porconta disso, os filtros de freqüência 12 têm a função de proteção indireta dosmódulos funcionais 1, 2, 3, 4 e seus componentes e elementos internos co-mo, por exemplo, os dispositivos controláveis 6, 7, contra sobretensões quepodem ocorrer no barramento de alimentação 9, 10. De acordo com umaconcretização preferencial da presente invenção, o filtro de freqüência 12consiste em um capacitor de desacoplamento dotado de um valor específicocapaz de permitir a passagem apenas de componentes de sinal um sinalelétrico de freqüências maiores que a freqüência da tensão de alimentação.

O filtro de freqüência 12 é associado a um resistor 16 dimensionado paralimitar o nível de corrente elétrica do circuito, evitando danificação dos com-ponentes e elementos internos de cada módulo funcional 1,2,3, 4.

Desta maneira, a comunicação entre os módulos funcionais 1, 2,3, 4 deve passar pelo filtro de freqüência 12 (capacitor de desacoplamento)adequadamente dimensionado para permitir a isolação de níveis de tensãotão elevados quanto o pico de tensão (sobretensão) proveniente da fonte deenergia elétrica 8. Sendo assim, na eventualidade de haver uma falha deconexão no barramento de alimentação 9, 10, os elementos e componentesdos módulos funcionais 1, 2, 3, 4 não serão danificados pela sobretensão,uma vez que a corrente que circulará pelo filtro 12 será relativamente baixa,evitando qualquer tipo de dano ao módulo funcional 1, 2, 3, 4. Tal danifica-ção ocorreria em um circuito eletrônico ligado ao condutor de dados 11, poisna eventualidade de uma interrupção do condutor de fase 9, o nível de ten-são entre os condutores de referência 10 e o condutor de dados 11 (nor-malmente da ordem de 5 volts) seria forçado a elevar-se a um valor próximoou igual ao fornecido pela fonte de alimentação de energia elétrica 8, devidoà condução de corrente elétrica através de qualquer uma das cargas 7 ousensores 6 que estejam ligadas.

No tocante à forma de comunicação entre os módulos funcionais1,2, 3, 4, a unidade de processamento 5 é configurada, através de sua pro-gramação, para prover pelo menos um sinal de comunicação 13 ao barra-mento de comunicação 11, 10 de modo a permitir a interação operativa entreos módulos funcionais 1,2,3, 4. Mais especificamente, a unidade de pro-cessamento 5 é provida de um terminal de saída de dados 19 configuradopara enviar o sinal de comunicação 13 a outros módulos funcionais 1, 2, 3,

4. Além disso, a unidade de processamento 5 é provida de um terminal deentrada de dados 20 configurado para receber o sinal de comunicação 13 deoutros módulos funcionais 1,2,3, 4.

Conforme pode ser visto na figura 3, o sinal de comunicação 13compreende uma pluralidade de conjuntos de pulsos de alta freqüência 14configurados para se repetir em uma determinada freqüência de repetiçãoque deve ser substancialmente maior que a freqüência da tensão providapela fonte de alimentação de energia, ou seja, o valor da freqüência de repe-tição dos pulsos de alta freqüência 14 deve consistir em um valor substanci-almente maior que 60 Hz, preferencialmente da ordem de kHz a MHz.

Cada conjunto de pulsos de alta freqüência 14 é configuradopara formar um pulso de informação 15 correspondente a pelo menos um bitde um protocolo de comunicação preestabelecido, ou seja, o pulso de infor-mação 15 consiste efetivamente no dado (bit) que um determinado módulofuncional 1, 2, 3, 4 transmite a outro módulo funcional 1,2,3, 4. Cabe notarque o conjunto de bits de informação forma um pacote de informações queobedece ao protocolo de comunicação anteriormente mencionado.

Na figura 3, o pulso de informação 15 consiste na curva de linhapontilhada que envolve externamente os pulsos de alta freqüência 14 repre-sentados pela curva de linha contínua do gráfico. Já a figura 4 ilustra um e-xemplo dos pulsos de informação 15 que obedecem a um determinado pro-tocolo de comunicação específico estabelecido pelo programa executadopela unidade de processamento 5.

Assim, os pulsos de informação 15 que formam o pacote de in-formações são formados pela modulação da tensão aplicada entre o condu-tor de dados 11 e o condutor de referência 10. Essa modulação consiste navariação da tensão entre níveis máximo e mínimo em uma freqüência eleva-da o suficiente para se distinguir claramente dos pulsos digitais (envoltóriade tensão) que formam o pacote de informações.

Desta forma, a interação entre pelo menos dois módulos funcio-nais 1, 2, 3, 4 permite uma troca ou fluxo de informações digitais bidirecionalentre eles, possibilitada por meio de envoltórias de tensão (pulsos de infor-mação 15) seqüenciais que compreendem pulsos de alta freqüência 14 con-trolados através do programa (software) executado pela unidade de proces-samento 5.

No tocante ao hardware, conforme a figura 2, o módulo funcional1, 2, 3, 4 é dotado de um capacitor 21 e um resistor 22 associados entre sipara sustentar o sinal de comunicação 13, a fim de permitir a formação daenvoltória de tensão. Além disso, o módulo funcional 1, 2, 3, 4 é providotambém de um conjunto de diodos retificadores 23, 24 capaz de permitir oprovimento do sinal de comunicação 13 ao terminal de entrada de dados 20.

Ainda conforme pode ser visto na figura 2, o módulo funcional 1,2, 3, 4 compreende uma fonte de tensão contínua 18 capaz de alimentareletricamente os seus componentes e elementos internos. Esta fonte de ten-são contínua 18, por sua vez, pode ser alimentada por um sinal elétrico reti-ficado do próprio sinal de comunicação 13 e/ou da tensão de alimentaçãoalternada proveniente da fonte de alimentação de energia elétrica 8.

Portanto, o conjunto hardware-software do sistema revelado pelapresente invenção permite a formação do sinal de comunicação 13, bemcomo a interação operativa entre os módulos funcionais 1, 2, 3, 4.

O método de comunicação executado pelo sistema acima des-crito também é objeto de proteção da presente invenção e compreende asseguintes etapas:

i) associar os módulos funcionais 1, 2, 3, 4 operativamente entresi por meio de um único barramento de comunicação 11, 10;

ii) prover pulsos de alta freqüência 14 ao barramento de comuni-cação 11, 10 que se repetem em uma determinada freqüência de repetição,a freqüência de repetição sendo substancialmente maior que a freqüência datensão de alimentação;

iii) configurar os pulsos de alta freqüência 14 providos na etapa iiem conjuntos para formar uma pluralidade de pulsos de informação 15;

iv) configurar os pulsos de informação 15 formados na etapa iiiem conjuntos para formar um sinal de comunicação 13; e

vi) filtrar a passagem de componentes de freqüência do sinal decomunicação 13 que são menores ou iguais à freqüência da tensão de ali-mentação.

Vale ressaltar que, em sistemas e métodos de comunicaçãoconvencionais, o pulso de tensão consiste na própria envoltória de tensão(pulso de informação 15), isto é, a envoltória de tensão não compreendepulsos de alta freqüência configurados para se repetir em uma alta freqüên-cia, de modo que cada pulso de tensão representa o próprio bit (informação)que se deseja transmitir. Por conta disso, nos sistemas de comunicaçãoconvencionais, não se pode implementar o filtro de freqüência, uma vez queele filtraria dados (bits) de informação, o que, evidentemente, é indesejável.

Por exemplo, considerando um sistema de comunicação con-vencional que compreende uma pluralidade de módulos funcionais, casohaja uma falha de contato ou perda de continuidade no condutor de fase dobarramento de alimentação, surgirá uma tensão elevada (ex: 110 V ou 220V) entre o condutor de fase 9 e o condutor de referência 10 em todos os mó-dulos funcionais ainda conectados à fonte de alimentação, o que pode dani-ficar os seus componentes e elementos internos, uma vez que o sistema nãoapresenta a capacidade de imunidade.

Por outro lado, uma característica importante do sistema da pre-sente invenção é sua imunidade a eventuais falhas de instalação e defeitosde contato no barramento de alimentação devido à presença do filtro de fre-quência 12, que pode ser implementado adequadamente no sistema semcomprometer o seu funcionamento correto, uma vez que a comunicação(fluxo de informações) entre os módulos funcionais 1, 2, 3, 4 é feita por meiode pulsos de alta freqüência, conforme já descrito anteriormente.

Desta maneira, a presente invenção provê de maneira inédita talcaracterística de imunidade aliada à sua capacidade modular e de expansibi-lidade, além de possibilitar monitoração/controle externo por equipamentoslocais e/ou remotos.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, de-ve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí-veis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a-pensas, onde são incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (9)

1. Sistema de comunicação para equipamentos eletrônicos, osistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende:- módulos funcionais (1, 2, 3, 4), pelo menos um módulo funcio-nal (1, 2, 3, 4) sendo dotado de uma unidade de processamento (5), pelomenos um módulo funcional (1, 2, 3, 4) sendo dotado de um dispositivo con-trolável (6, 7) pela unidade de processamento (5);- pelo menos uma fonte de alimentação de energia elétrica (8)configurada para prover tensão de alimentação alternada aos módulos fun-cionais (1, 2, 3, 4) em uma determinada freqüência;- pelo menos um barramento de alimentação (9, 10) configuradopara associar eletricamente a fonte de alimentação de energia elétrica (8)aos módulos funcionais (1, 2, 3, 4);- pelo menos um barramento de comunicação (11, 10) configu-rado para associar operativamente os módulos funcionais (1, 2, 3, 4) entre siem paralelo; e- filtros de freqüência (12) dispostos entre a fonte de alimentaçãode energia elétrica e os módulos funcionais (1, 2, 3, 4), o filtro de freqüência(12) sendo capaz de permitir a passagem apenas de componentes de fre-quência de um sinal elétrico maiores que a freqüência da tensão de alimen-tação;- a unidade de processamento (5) sendo configurada para proverpelo menos um sinal de comunicação (13) ao barramento de comunicação(11, 10), o sinal de comunicação (13) sendo capaz de permitir interação ope-rativa entre os módulos funcionais (1, 2, 3, 4), o sinal de comunicação (13)compreendendo uma pluralidade de conjuntos de pulsos de alta freqüência(14), os pulsos de alta freqüência (14) sendo configurados para se repetiremem uma determinada freqüência de repetição, a freqüência de repetiçãosendo substancialmente maior que a freqüência da tensão provida pela fontede alimentação de energia elétrica, cada conjunto de pulsos de alta freqüên-cia (14) sendo configurado para formar um pulso de informação (15) corres-pondente a pelo menos um bit de um protocolo de comunicação.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o dispositivo controlável (6, 7) consiste em um sensor (6) ou umacarga (7).

3. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que compreende um único barramentode alimentação (9, 10) configurado para associar eletricamente a fonte dealimentação de energia elétrica (8) aos módulos funcionais (1, 2, 3, 4).

4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que compreende um único barramentode comunicação (11, 10) configurado para associar operativamente os mó-dulos funcionais (1, 2, 3, 4) entre si.

5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que o filtro de freqüência (12) consisteem um capacitor de desacoplamento dotado de um valor específico capazde permitir a passagem apenas de componentes de um sinal elétrico de fre-qüências maiores que a freqüência da tensão de alimentação.

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que o módulo funcional (1, 2, 3, 4) con-siste em um módulo funcional de interface (4) configurado para permitir ainteração operativa entre o equipamento eletrônico e pelo menos um meiode monitoração e/ou controle externo.

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que o módulo funcional (1, 2, 3, 4) com-preende uma fonte de tensão contínua (18) capaz de alimentar eletricamenteos seus componentes e elementos internos, a fonte de tensão contínua (18)sendo alimentada por um sinal elétrico retificado do próprio sinal de comuni-cação (13) e/ou da tensão de alimentação alternada proveniente da fonte dealimentação de energia elétrica (8).

8.

Método de comunicação para equipamentos eletrônicos, oequipamento eletrônico sendo provido de módulos funcionais (1, 2, 3, 4) as-sociados eletricamente entre si por meio de um único barramento de alimen-tação (9, 10), o barramento de alimentação (9, 10) sendo associado eletri-camente a uma fonte de alimentação de energia elétrica (8), a fonte de ali-mentação de energia elétrica (8) sendo configurada para prover tensão dealimentação alternada aos módulos funcionais (1, 2, 3, 4) em uma determi-nada freqüência, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreen-de as seguintes etapas:i) associar os módulos funcionais (1, 2, 3, 4) operativamente en-tre si por meio de um único barramento de comunicação (11, 10);ii) prover uma pluralidade de pulsos de alta freqüência (14) aobarramento de comunicação (11, 10) que se repetem em uma determinadafreqüência de repetição, a freqüência de repetição sendo substancialmentemaior que a freqüência da tensão de alimentação;iii) configurar os pulsos de alta freqüência (14) providos na etapaii em conjuntos para formar uma pluralidade de pulsos de informação (15);iv) configurar os pulsos de informação (15) formados na etapa iiiem conjuntos para formar um sinal de comunicação (13); evi) filtrar a passagem de componentes de freqüência do sinal decomunicação (13) que são menores ou iguais à freqüência da tensão de ali-mentação.