O Código Gray
... com Arduino 🖥️
Introdução
O Código Gray foi inventado em um mundo onde as operações computacionais eram feitas a partir de válvulas termiônicas, muito antes do advento dos circuitos digitais modernos. Sua principal característica é que, ao contar de um número para o próximo, apenas um dígito binário é alterado, minimizando os erros de transição. Este conceito foi utilizado em sistemas de leitura de dados e comunicação, onde a precisão na troca de valores é fundamental, como em encoders e sensores de posição. 🔧
O que é o Código Gray?
O Código Gray (ou Código Refletido Binário) é um sistema binário especial onde, ao passar de um número para o próximo, apenas um bit muda, diferentemente do sistema binário normal, onde vários bits podem ser alterados simultaneamente.
No Código Gray, a sequência de números de 0 a 7 em binário seria:
- Binário:
000,001,010,011,100,101,110,111 - Código Gray:
000,001,011,010,110,111,101,100
Essa técnica é amplamente utilizada em encoders, sensores de posição, motores e comunicação de dados para garantir uma transição mais confiável entre os valores. Em sistemas digitais, a transição de valores pode causar erros, especialmente quando vários bits mudam simultaneamente. O Código Gray resolve esse problema, alterando apenas um bit por vez. ⚙️
Aplicações do Código Gray
O Código Gray é utilizado principalmente em sistemas de medição e comunicação, como em:
- Encoders rotativos: Usados para medir o ângulo de rotação 🔄
- Sensores de posição: Onde o valor de um objeto precisa ser representado de maneira estável 📍
- Circuitos digitais: Para reduzir a possibilidade de erros de transição em contadores e outras operações 💡
Este código é essencial em sistemas onde a precisão é crítica, como em dispositivos de medição de alta precisão e em sistemas embarcados.
Representação visual 👀
Para uma demonstração prática do Código Gray, você pode acessar o projeto completo no GitHub. O código implementa o conceito do Código Gray utilizando Arduino e exibe tanto as representações binárias e Gray nas lâmpadas, quanto os valores decimais em um display de sete segmentos.
🔗 Projeto Código Gray no GitHub
Referências 📚
- Artigo - Gray, Frank. "Pulse Code Communication." US Patent 2,632,058, 1953.
- Wikipedia - Gray Code. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Gray_code.
- Livro - Programação de Sistemas Embarcados: Desenvolvendo Software para Microcontroladores em Linguagem C: Utilizado como base para o aprendizado sobre sistemas embarcados e aplicação do Código Gray.
Obrigado por conferir o projeto! 🙌