A criação de produtos electrónicos com capacidades de comunicação já não é uma exceção. Atualmente, os sensores industriais, os sistemas de controlo remoto e os dispositivos ligados a plataformas digitais fazem parte do panorama tecnológico de muitas empresas. No entanto, transformar um protótipo num produto robusto, fiável e interligado exige muito mais do que saber soldar componentes ou escrever firmware.

A conceção eletrónica é a base de tudo o que o dispositivo irá fazer. Quando se trata de produtos que comunicam com sistemas externos, qualquer falha de conceção pode levar a instabilidade, interferência ou comportamento imprevisível. Estes factores comprometem diretamente a fiabilidade e a escalabilidade do sistema.

Na Detus, aplicamos uma abordagem de engenharia baseada em condições do mundo real. Este guia resume as melhores práticas essenciais que seguimos para garantir a robustez, a previsibilidade e a capacidade de integração desde as primeiras fases de desenvolvimento.

Circuitos analógicos e digitais separados

É essencial manter os circuitos sensíveis afastados das linhas de dados ou interfaces de alta frequência para garantir medições fiáveis. O ruído gerado pelos sinais digitais pode interferir com os sinais analógicos, causando leituras incorrectas ou flutuações imprevisíveis.

Para evitar tais interferências, deve ser garantida a separação física e lógica, com planos de retorno contínuos e bem referenciados e caminhos de corrente de retorno claramente definidos.

Planeamento energético e dissociação local

Nos sistemas interligados, o consumo de energia pode variar rápida e significativamente. Sempre que os dados são transmitidos, os sinais digitais são comutados ou as antenas são activadas, o circuito requer uma resposta de energia estável e imediata.

Para garantir a estabilidade e o desempenho previsível, é fundamental aplicar as melhores práticas, tais como:

• Condensadores de desacoplamento colocados o mais próximo possível de cada circuito integrado

• Capacitância de reserva adequada para absorver picos de corrente momentâneos

• Seleção de reguladores com margem suficiente para lidar com variações de carga

• Separação clara entre zonas de comutação ruidosas e áreas de circuitos sensíveis

Compatibilidade electromagnética desde a fase de conceção

Os dispositivos com capacidades de comunicação emitem e recebem sinais que, se não forem corretamente controlados, podem degradar o desempenho geral do sistema. Muitos problemas que só aparecem em ambientes reais resultam de uma má disposição, da falta de isolamento adequado ou da incapacidade de gerir o ruído entre subsistemas.

Uma abordagem preventiva deve incluir, desde o início:

• Evitar circuitos de corrente desnecessários ou alargados

• Assegurar planos de retorno contínuos bem definidos e interligados

• Controlo da impedância em traços críticos, especialmente linhas de comunicação

• Utilizar componentes com filtragem incorporada sempre que possível

• Proteção de ligações externas com circuitos de supressão de transientes

Proteger e isolar interfaces

Qualquer entrada ou saída é uma vulnerabilidade potencial, sujeita a ruído, descarga eletrostática ou falhas causadas por ligações externas. Para garantir a fiabilidade e a longevidade do produto, é essencial aplicar mecanismos de proteção adequados ao tipo de sinal, aos níveis de tensão envolvidos e ao ambiente de funcionamento.

As medidas recomendadas incluem:

• Isolamento galvânico sempre que houver risco de diferença de potencial entre sistemas

• Elementos de proteção contra sobretensões, tais como díodos de proteção, varistores ou matrizes TVS

• Resistências de terminação corretamente dimensionadas para barramentos diferenciais, como RS-485 ou CAN

• Filtros RC em linhas sujeitas a cabos longos ou ambientes ruidosos

Desenvolver o firmware em paralelo com o hardware

O comportamento elétrico de um sistema interligado resulta da interação entre o hardware e o firmware. Por isso, ambos devem ser planeados e desenvolvidos de forma coordenada, garantindo a coerência funcional e a robustez operacional.

Na Detus, garantimos:

• Compatibilidade entre os tempos de resposta do firmware e o comportamento do sinal físico

• Implementação de mecanismos de segurança, como tempos limite, verificações de estado e reinicializações controladas

• Suporte para actualizações seguras e tolerância a falhas de comunicação

• Proteção contra a corrupção de dados em caso de falha de energia

Modularidade e simplicidade do circuito

A complexidade inerente a um produto interligado pode ser gerida com uma abordagem modular. Subcircuitos bem definidos, pontos de teste acessíveis e uma separação clara das funções facilitam o diagnóstico, a manutenção e a evolução do produto.

Devem ser evitados layouts demasiado densos. Damos prioridade a designs limpos e bem documentados com acesso fácil a sinais críticos.

Preparar a produção desde o início

Um bom design eletrónico deve ser não só funcional, mas também fabricável, testável e escalável. A seleção cuidadosa dos componentes disponíveis no mercado, a preparação da placa de circuito impresso para a montagem automatizada e a inclusão de pontos de teste contribuem para um processo industrial eficiente.

Recomenda-se:

• Utilizar componentes com um historial de fornecimento fiável

• Adotar pegadas padrão alinhadas com os processos de montagem

• Incluir pontos de teste elétrico e áreas de verificação funcional

• Gerar automaticamente documentação técnica e listas de materiais actualizadas

Conclusão

O sucesso de um produto interligado começa muito antes da primeira ligação. Começa na fase de projeto, com a identificação precoce dos riscos e a aplicação rigorosa de princípios sólidos de engenharia. Um circuito que só funciona no laboratório não é suficiente. O objetivo é garantir um funcionamento fiável e consistente, independentemente do local onde o produto é instalado.

Na Detus, concebemos eletrónica para o mundo real. Aplicamos estas melhores práticas em todas as fases de desenvolvimento para garantir que o seu próximo produto está pronto para se ligar, crescer e durar com confiança.