Trabalhos de Conclusão de Curso

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Projeto Boitatá:
(2024-12-21) Moreno, André Gomes; Ramos, Bianca Brandalezi; Teixeira, Christian Ferreira; Anunciato, Guilherme Almeida; Oliveira, Victor Martins de
O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de queimadas em áreas remotas, utilizando tecnologias de comunicação sem fio baseadas no protocolo LoRa. O projeto aborda a necessidade de sistemas eficazes para a detecção e resposta rápida a incêndios, integrando módulos de coleta de dados e uma central de processamento. O sistema foi desenvolvido com sensores de temperatura DS18B20 conectados a módulos Arduino MKR WAN 1310, que se comunicam de forma P2P. A central de processamento, por sua vez, utiliza uma ESP8266 para transmitir os dados coletados a um painel de monitoramento via conexão Wi-Fi. A metodologia incluiu a montagem e teste de protótipos, análise de desempenho da comunicação entre os módulos, medições de consumo de energia e avaliação do alcance do sistema em diferentes condições. Os resultados obtidos demonstraram a funcionalidade do sistema no envio de dados e na detecção de alterações de temperatura em tempo real. Como melhorias futuras, foram identificadas a substituição da ESP8266 por uma conexão direta via USB e a avaliação do uso de um gateway LoRa para ampliar as possibilidades de aplicação. Concluiu-se que a solução desenvolvida oferece uma base promissora para sistemas de monitoramento ambiental, com potencial para ser expandida e aprimorada para aplicações de maior escala, contribuindo para a preservação ambiental e mitigação dos impactos causados por queimadas.
Comparação dos aspectos qualitativos entre antenas de cobre e grafeno
(2024-12-22) Hajjar, Felipe Machado de Campos; Silva, Fernando Henrique Oliveira; Garcia Junior, Paulo Roberto
Este Trabalho de Conclusão de Curso concentra-se na investigação e comparação de antenas planares de materiais distintos, com o objetivo de emitir ou receber sinais 5G na faixa de frequência de 3,5 GHz. Tradicionalmente, as antenas impressas têm empregado o cobre como material condutor devido à sua excelente condutividade elétrica e baixo custo. No entanto, uma nova linha de pesquisa está examinando o potencial do grafeno, que oferece características como excelente condutividade elétrica, leveza e resistência, podendo substituir o cobre como material na confecção de antenas, porém com um custo mais elevado. A pesquisa será conduzida pelos alunos Felipe Machado de Campos Hajjar, Fernando Henrique Oliveira Silva e Paulo Roberto Garcia Junior, todos estudantes de Engenharia de Automação e Controle, sob orientação do Professor Doutor Marco Antonio Assis de Melo. Para a confecção das antenas e a coleta de dados, ambas as antenas serão simuladas para melhor dimensionamento e análise de resultado, antes de serem manufaturadas. Foram produzidas antenas utilizado cobre como base condutora, para o grafeno apenas simulações foram realizadas, e as antenas foram confeccionadas utilizando as instalações do departamento de elétrica do Centro Universitário FEI. O propósito é medir e comparar os parâmetros de sinal recebido por ambas as antenas como, ganho, frequência de ressonância, frequência de banda entre outras e comparar os resultados obtidos, com o intuito de determinar qual delas é mais adequada para aplicações específicas. Ao término do estudo, espera-se obter conclusões que possam orientar a seleção entre antenas de cobre e grafeno para otimizar a transmissão de sinais 5G, contribuindo assim para avanços na área de telecomunicações.
Controle e desenvolvimento de regulador de tensão para redes trifásicas desequilibradas
(2024-12-11) Nascimento, Lucas Soares Silva do; Souza, Wellington Barbosa de
A tensão de fornecimento entregue pelas concessinárias de energia a seus consumidores deve atender a padrões de desempenho definidos por órgãos reguladores, no caso brasileiro a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL [1]. Os padrões estabelecidos devem ser atendidos sob pena da aplicação de multas ao descumprir os requisitos estabelecidos. Entre os padrões definidos o desequilíbrio de tensão tem relevante importância e deve ser controlado e mantido dentro dos valores exigidos. É possível realizar o controle dos níveis de tensão por meio do uso de Taps (degraus) um sistema que permite ajustar a tensão de saída do transformador através da variação do número de espiras no enrolamento, o que altera a relação de transformação nos transformadores. O transformador é uma máquina estática que recebe energia elétrica de um enrolamento (primário) e a transforma por um ou mais enrolamentos (secundário), mantendo-os eletricamente isolados [2]. Os transformadores trifásicos são essenciais para permitir a transmissão de grandes quantidades de potência a longas distâncias ao elevar ou reduzir a tensão conforme necessário da geração para a transmissão e distribuição de energia em corrente alternada no Sistema Elétrico de Potência. A transformação trifásica pode ser executada com transformadores trifásicos ou com bancos de transformadores monofásicos. Durante sua operação, pode ocorrer distúrbios que afetam a qualidade de energia. Entre estes distúrbios o desequilíbrio de tensão, que pode ser definido como o desvio máximo da média das tensões das fases ou linhas em relação a média [3] e [4]. A norma NEMA MG 1 (National Electrical Manufacturers Association) aborda questões relacionadas à qualidade de energia e desequilíbrios de tensão em sistemas trifásicos, especialmente no que diz respeito à operação segura e eficiente de motores elétricos.Essa norma define que o desequilíbrio de tensão em motores trifásicos não deve exceder 1% para evitar aquecimento excessivo e outros problemas operacionais. O regime desequilíbrado tem sua origem geralmente nos sistemas de distribuição, que possui cargas monofásicas distribuídas inadequadamente entre as fases do sistema trifásico. Isso resulta em uma distribuição desigual de corrente entre as três fases, o que causa diferentes valores de quedas de tensão ao longo dos alimentadores, desequilibrando as tensões nos pontos de entrega a consumidores distribuidos pela rede. A consequência de fornecer uma tensão desequilibrada a cargas trifásicas, como motores de indução assincronos ou motores síncronos, é a redução da vida útil destes equipamentos de forma drástica. Desta forma um sistema que monitore e controle a tensão nas três fases a partir de um parâmetro predefinido é uma possível solução para o problema citado, e é isso que será construído. Pretende-se utilizar no desenvolvimento dois autotransformadores por fase, cujos enrolamentos secundários serão utilizados para corrigir e compensar o desequilíbrio existente no alimentador, garantindo um sistema elétrico mais eficiente e estável. Este sistema será projetado para melhorar a confiabilidade e a qualidade da distribuição de energia enquanto reduz os efeitos negativos do desequilíbrio de carga em motores e geradores trifásicos.
Linhas de transmissão de potência - Modelo reduzido didático
(2024-12-03) Silva, Gustavo de Morais; Mendes, Gustavo de Souza; Santos, Julio Cesar Toledo dos; Silva, Moisés Henrique Modesto e; Silva, Vinícius de Souza
A implementação de modelos reduzidos em ambientes educacionais pode melhorar a qualidade do ensino e aumentar o interesse dos alunos por estudos relacionados a sistemas de potência, isto posto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo em escala reduzida de uma linha de transmissão de energia elétrica, equivalente a uma linha longa real. O objetivo principal é construir uma bancada didática acessível para estudos de sistemas de potência, facilitando o aprendizado prático dos alunos em disciplinas de Engenharia Elétrica. A metodologia empregada inclui a escolha de uma linha de transmissão de longa distância, cálculo dos parâmetros elétricos (indutância, capacitância e resistência), e montagem do modelo reduzido em laboratório. O processo de desenvolvimento envolveu a utilização de materiais de baixo custo e técnicas de montagem simples para garantir a viabilidade e a acessibilidade do projeto. Ensaios práticos foram realizados para demonstrar a funcionalidade do modelo, permitindo a observação e análise dos fenômenos eletromagnéticos que ocorrem em linhas de transmissão reais. Espera-se que os resultados obtidos mostrem a eficácia do modelo reduzido para fins educacionais, proporcionando uma compreensão prática e visual dos conceitos teóricos discutidos ao longo do curso. Além disso, o modelo facilita a realização de experimentos e a medição de parâmetros elétricos, contribuindo significativamente para o processo de ensino-aprendizagem.
Robô de limpeza industrial:
(2025-02-07) Borges, Bruno Henrique de Almeida; Silva, Lucas Agostinho; Marciano, Lucas Miguel; Silva, Matheus Ribeiro Castilho e; Almeida, Yasmin Marine
A linha de produção é um método de produção em série aplicado a produtos de várias dimensões. No entanto, existe um desafio frequente na contenção de vazamentos de itensextremamente pequenos, com apenas alguns milímetros de dimensão. No modelo utilizado para nosso estudo de caso o uso constante de esteiras e equipamentos pesados torna o ambiente propício para tais acontecimentos. Isso é um grande problema, pois ao longo do tempo acumula-se um grande volume de material, exigindo uma limpeza. No entanto, os espaços abaixo das máquinas e esteiras de uma linha de produção são normalmente fechados, visando a segurança dos trabalhadores. Assim, uma interrupção na produção deve acontecer, resultando em um prejuízo para a empresa. Este projeto tem como objetivo a criação e implementação de um robô aspirador totalmente autônomo, capaz de superar obstáculos tanto móveis quanto fixos, cumprir as normas de segurança obrigatórias e ter um tamanho bastante reduzido para facilitar a sua movimentação em espaços estreitos em áreas confinadas, removendo o produto acumulado no chão sem a necessidade de interromper a produção. Para o desenvolvimento deste projeto foi feita a divisão das tarefas em três frentes, sendo elas programação, elétrica e mecânica. Todas as metodologias utilizadas para a confecção do projeto, testes realizados e seus resultados, conclusões e trabalhos futuros, estão detalhados ao longo deste documento. Nas seções de programação, é realizada a criação de um mundo simulado baseado no local do estudo de caso, o método de mapeamento e os algoritmos de planejamento empregados, bem como os testes de eficácia do robô. Nas seções de elétrica, é apresentado o circuito de funcionamento do robô, iniciado pelo dimensionamento da bateria, a escolha dos componentes e por fim, o sistema de proteção. Nas seções de mecânica, é mostrado o desenvolvimento do corpo do robô, começando com a definição das limitações físicas e o layout do robô. Depois, a criação das peças usando o software NX, testes de resistência, seguidas pela impressão 3D de todas as partes e montagem do corpo do robô.
Tokenização de seguros massificados em blockchain privada
(2024-12-05) Alvim, Paulo Henrique da Rocha; Gregorio, Thiago Luiz de Oliveira; Paula, Tiago Oliveira Vidal de
Os seguros massificados, amplamente utilizados pela população de baixa renda no Brasil por seus custos acessíveis e cobertura eficiente, demandam soluções tecnológicas que ampliem e melhorem sua oferta. Este trabalho explora uma solução com smart contracts baseados em blockchain privada com a plataforma Hyperledger Fabric para o mercado de seguros massificados, implementando uma prova de conceito que permite registrar operações de um contrato de seguro massificado, como contratação, acionamento e aprovação/rejeição. A prova de conceito demonstrou redução no compartilhamento de informações entre os atores e viabilizou um modelo de rede que promove a descentralização das informações, ainda que modular o suficiente para ajustar a autoridade entre os participantes. Verificou-se também que dados sensíveis do segurado podem ser mantidos fora da blockchain, com alternativas de armazenamento on-chain e off-chain, promovendo maior segurança e conformidade. Além disso, a tokenização dos contratos permite novos modelos de negócios mediante fracionamento dos seguros massificados, possibilitando maior flexibilidade na distribuição. Esses resultados indicam que a tokenização de contratos massificados e a adoção de blockchain representam um caminho promissor para centralizar informações de maneira descentralizada, contribuindo para a transparência e integridade dos dados no setor de seguros.
Estudo de desempenho da tecnologia UWB na estimativa de distância frente asa tecnologias convencionais:
(2024-06-11) Lisboa, Rafael Bolognani; Quaranta, Adilson Cazzo
Os transportes metroviários são amplamente reconhecidos como um dos pilares do transporte em massa, sendo extremamente eficientes quando se trata de custo beneficio para os seus passageiros. Pensando em como tornar o sistema de monitoramento metroviário mais eficiente e tecnológico, a Companhia do Metropolitano de São Paulo – Metrô, responsável por operar seis linhas que atendem uma significativa parte do perímetro urbano da cidade, junto aos alunos da FEI, decidiu iniciar o estudo para avaliar o sistema Communication Based Train Control (CBTC) Ultra Wide Band (UWB) que tem como foco modificar a abordagem para a estimativa de localização dos trens, aproveitando as características da tecnologia UWB. (30) Após um longo estudo realizado para entender as necessidades do projeto e definir quais seriam os dispositivos mais eficientes para seu desenvolvimento, surgiu então a necessidade de começar a criação de seu protótipo inicial. Para alcançar esse objetivo, realizamos uma extensa fundamentação teórica, abordando o desenvolvimento de um software que pudesse proporcionar a atuação do novo sistema de medição primeiramente em um ambiente de laboratório controlado e futuramente em campo para fins de comparação com o sistema CBTC atual. No estágio de desenvolvimento, concentramos nossos esforços na criação de bibliotecas de software personalizadas, utilizando um microcontrolador ESP32 em conjunto a um transceptor com tecnologia UWB. Através desta abordagem, almejamos conquistar uma integração harmoni osa da tecnologia UWB com o sistema metroviário do Metrô de São Paulo, com a expectativa de alcançar melhorias substanciais na precisão da estimativa de distância. Com isso, temos como meta aprimorar significativamente a eficiência das operações metroviárias, visando a oferecer um serviço de transporte mais confiável e eficaz para os passageiros.
Estudo do nitinol como músculo artificial para uso em próteses de mão
(2024-06-28) Oliveira Junior, Alexandre dos Santos
O presente trabalho tem como objetivo o estudo de viabilidade do Nitinol como componente atuador, funcionando como músculo artificial em próteses de mão bioinspiradas. O Nitinol é uma liga que apresenta a propriedade de efeito de memória de forma. Foram estudados diferentes modelos que exploram diferentes vantagens e desvantagens do material em questão, para propor uma solução protética viável demonstrada através da ativação dos movimentos de flexão e extensão do dedo indicador, levando em consideração os componentes para realizar força suficiente, a semelhança com a anatomia da mão humana e a viabilidades de controle e arrefecimento.
Medidor de variação de tensão de curta duração em consumidores da rede de distribuição
(2024) Lopes, Bruno Sanches; Martins, George Sena Campo; Moreira, Matheus Borba
O fornecimento de energia realizado pelas concessionárias de distribuição é feito por meio da entrega aos consumidores da tensão no ponto de acoplamento comum entre concessionária e consumidor. O produto entregue é a tensão. Dois aspectos caracterizam a qualidade da tensão: à qualidade do serviço de fornecimento que se relaciona a disponibilidade e continuidade da tensão no ponto de entrega, e o aspecto referente à qualidade do produto (aspectos relacionados à forma de onda, amplitude, distorção etc.). Entre os aspectos relacionados à qualidade do produto, o valor eficaz da tensão medido em intervalos de tempo (entre 0,5 ciclo e 3 minutos) apresenta grande impacto sobre os consumidores tanto em relação a afundamentos de tensão, quanto em relação a elevações de tensão. Este trabalho de conclusão de curso apresenta o desenvolvimento de um medidor de variação de tensão de curta duração (VTCD) para redes de distribuição. O medidor poderá ser utilizado em redes de baixa tensão ou através de transformadores de potencial também em redes de média ou alta tensão. O trabalho consistiu no projeto de um hardware para condicionamento de sinais, e o uso de uma placa de aquisição de dados da National Instruments (USB6002) por facilidade de desenvolvimento. Além do hardware do sensor desenvolvido, foi também realizado o desenvolvimento de um software na linguagem LabView com o algoritmo de medição e caracterização de VTCD. Então, o trabalho focou no desenvolvimento do hardware, e do software para capturar, tratar, registrar e mostrar os valores de ocorrências de VTCD no ponto de medição a ser monitorado. Finalmente o trabalho apresenta resultados de medições realizadas, comentários, e conclusões de como auxiliar na interpretação de eventuais problemas sobre ocorrências na rede que tenham afetado equipamentos de consumidores ou concessionárias.
Sistema de tarifação inteligente aplicada ao carregamento de carros elétricos
(2024-06-24) Simões, Dmitri Flávio; Chella, Donato Perricci; Schneider, Matheus
O Trabalho desenvolvido está ligado aos objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU para o ano de 2030, relacionados ao uso de Energia Acessível e Limpa, Cidades e Comunidades Sustentáveis e Indústria, Inovação e Infraestrutura. O trabalho integra dois sistemas independentes, o primeiro sistema é composto por um totem, um display e sensores de smart grid, executando quatro funções: a tarifação aplicada ao carregamento de carros elétricos fazendo a tarifação do consumo efetuado durante o carregamento, o sistema também faz a medição de parâmetros como energia consumida, tensão e corrente, um sistema de controle de acesso que utiliza a identificação por rádio-frequência (RFID) e por fim um sistema de cobrança através da tecnologia do PIX. O segundo sistema é responsavel por fazer a geração de energia limpa, utilizando árvores solares. A integração dos dois sistemas permitem associarmos a geração limpa de energia e a tarifação inteligente para o carregamento de carros elétricos. Para essa integração foi utilizado o protocolo de comunicação máquina-máquina Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), que faz a comunicação dos sistemas através de uma rede Wi-Fi, permitindo a análise das informações em dashboard e no próprio totem de tarifação. Com isso o sistema torna-se um grande aliado para as Smart Grids, tendo em vista que possibilitam o monitoramento da qualidade da energia, e a quantidade de energia gerada, gerando informações importantes para o desenvolvimento de aplicações futuras de gerenciamento e inter-conexões.
Planejador de rotas com navegação indoor no sistema metroferroviário de São Paulo
(2022-12-07) Correa, Bruno Bollos
Este trabalho propõe a implementação de um sistema stand-alone que ofereça serviços precisos de planejamento de rotas em tempo real e navegação indoor no Metrô de São Paulo pelo smartphone do passageiro. O sistema implementado é composto de duas camadas, o cliente, constituído de um APP desenvolvido para Android, e o servidor, que implementa uma Web API acessível ao cliente pela internet. Além disso, o sistema conta com dispositivos BLE beacon espalhados pelos trens e estações do Metrô para viabilidade de serviços de localização indoor. Para este projeto foi elaborada uma especificação para os beacons do Metrô que foram implementados em uma placa ESP32. O planejador de rotas foi implementado em um grafo projetado de forma a considerar, além do tempo de deslocamento do passageiro dentro dos trens, sua caminhada nas estações e sua espera pelos trens. A solicitação do planejador de rotas por um APP impede a necessidade do usuário planejar sua rota manualmente e decorá-la para seguir seu trajeto, além de estimar o tempo levado para cada passo da rota. Outra vantagem ao usuário é o acompanhamento da rota pelo sistema de macronavegação no APP. O sistema de navegação implementado é utilizado com o principal objetivo de ajudar o passageiro a se localizar nas estações e também guiá-lo para seu destino fornecido pelo planejador de rotas. Por motivos de escalabilidade, a navegação é dividida em macro e micronavegação. A macronavegação localiza o passageiro tomando como base sua proximidade a PoIs do Metrô e é capaz de acompanhar a rota do passageiro e detectar seu desvencilhamento da mesma, além de ser responsável por registrar dados de localização do passageiro que, quando consentido por ele, são enviados anonimamente ao servidor, que utiliza registros de vários usuários para atualizar o tempo das ligações do grafo do planejador de rotas. A micronavegação é capaz de estimar a posição do usuário em um mapa indoor da estação com base na detecção e estimativa da distância relativa a beacons previamente mapeados. Futuramente a micronavegação ainda terá um gerador de caminho que traça o caminho necessário para que o usuário realize seu microdeslocamento nas estações. Os resultados obtidos mostram que a especificação dos beacons, o planejador de rotas, a macronavegação e o sistema como um todo foram bem-sucedidos, a micronavegação apresentou resultados menos otimistas. A implementação de beacons com ESP32 foi útil no desenvolvimento e teste do trabalho, porém seu baixo tempo de vida o inviabiliza a ser utilizado em uma implementação real, sendo necessário avaliar outras opções otimizadas para este fim.
Solução para análise de dados visando a manutenção preditiva de máquinas elétricas rotativas:
(2023-06-30) D’andrea, Fernando Miguel; Pereira, Julio Cesar de Jesus; Ferreira, Matheus Guimarães; Sousa, Matheus Ribeiro de; Silva, Thalia Alves da
No contexto da Indústria 4.0, um dos principais equipamentos é o motor elétrico, responsável por processos de movimentação, manufatura e controle de manipuladores. Para garantir o funcionamento do motor de forma satisfatória, ciclos de manutenção devem ser realizados, de forma preventiva a fim de evitar falhas críticas dos equipamentos que possam prejudicar e colocar em risco a segurança de pessoas durante o trabalho, junto com riscos de qualidade e de entrega de produtos numa linha de produção. Sendo assim, é de suma importância a avaliação dos parâmetros de funcionamento desses motores elétricos com a intenção de facilitar o processo de manutenção e atuar nos motores antes da ocorrência de falhas. Com base nessa premissa, esse projeto tem como foco a elaboração de um sistema de análise para manutenção em motores de indução, visando o baixo custo de componentes e desenvolvendo um sistema a fim de captar as informações dos motores, transmitindo-as de forma criptografada, a fim de garantir a segurança e integridade das informações transmitidas e de dados pessoais para uma aplicação de monitoramento em tempo real.
Dimensionamento e gerenciamento de baterias elétricas com painel solar para robô Husky A200
(2023-12-07) Pereira, Alex Alves Nunes; Amparo, Gabriel Da Silva; Souza, Hugo Koiti Ianae de
Este projeto consiste no desenvolvimento de um dispositivo eletrônico, responsável pela alimentação de um robô autônomo de monitoramento, modelo Husky A200 UGV. Tendo em vista problemas com sobrepeso de baterias, carregamento e autonomia, características inerentes de veículos elétricos, este projeto teve por base o desenvolvimento de um sistema capaz de gerenciar dois packs de baterias de íons de lítio, que estarão conectados a um painel solar monocristalino. A partir das características construtivas do robô e requisitos de projeto para a finalidade proposta, como por exemplo, tensão e corrente de operação e autonomia para cada pack de baterias, o dispositivo foi dimensionado, instalado e testado no robô Husky. Para que o dispositivo gerencie e alterne os packs de baterias, juntamente com o painel solar, foi utilizado uma placa de prototipagem eletrônica, modelo Arduino UNO. A partir dos testes iniciais, definiu-se a autonomia para cada pack de baterias e, posteriormente foram realizadas, modificações no hardware e programação para que o dispositivo operasse de forma correta e eficiente. Após avaliar o funcionamento do dispositivo, os resultados obtidos possibilitam inferir que o conjunto de packs de baterias de 24v e 20A é suficiente para atender aos parâmetros de projeto e que o painel solar monocristalino é uma alternativa promissora para reduzir a descarga energética dos packs.
Análise do retorno financeiro após as mudanças na regulamentação da geração de energia solar no Brasil
(2024-12-21) Silva, Higor Nascimento Grotti da
O Brasil está em fase de expansão de sua capacidade de geração elétrica, na qual se destaca a energia solar. Este trabalho realizou uma análise do retorno financeiro de um projeto fotovoltaico residencial, considerando o aumento da aplicação desses sistemas, e pos em evidência os benefícios associados, tais como a redução das despesas com energia e os impactos positivos. Aspectos fundamentais dos sistemas fotovoltaicos foram discutidos em detalhes, juntamente com uma análise do perfil do consumidor residencial. A análise realizada surgiu também da necessidade de se contextulizar um projeto fotovoltaico frente às recentes alterações normativas no Brasil. A metodologia empregada consistiu na realização de uma análise financeira de um projeto fotovoltaico residencial localizado em São Bernardo do Campo, São Paulo. Utilizou-se o software PVSol para realizar simulações. A determinação da energia necessária para atender a uma família de cinco pessoas – consumo médio de 390kWh/mês – resultou em um projeto de 3,68 kWp. O trabalho também incluiu uma pesquisa de mercado que estimou custos médios. A análise financeira comparou diferentes cenários de instalação, demonstrando a viabilidade econômica ao longo de 25 anos em três cenários distintos: instalação até 2022, instalação em 2023 e instalação em 2029. Por fim, o estudo concluiu que, mesmo diante das mudanças regulamentadoras e da introdução da nova taxa do Fio B, o investimento em energia fotovoltaica residencial mantém-se economicamente viável no Brasil. Essa constatação reforçou a posição da energia solar como uma alternativa sustentável e lucrativa no contexto energético nacional.
Captação de energia piezoelétrica para aplicação em plantadeiras agrícolas
(2023-12-07) Marcelino, Rodrigo Dias
Este trabalho aborda o uso da energia piezoelétrica como uma fonte de alimentação para dispositivos de baixa potência. Destaca-se a necessidade de encontrar alternativas às fontes tradicionais de geração em larga escala, a fim de atender às demandas dos dispositivos compactos e autônomos. O foco principal é explorar a capacidade do piezoelétrico em converter impactos mecânicos em energia elétrica, como os causados por sementes na tubulação de plantadeiras agrícolas, em seu processo de deposição das sementes no solo. O circuito desenvolvido é baseado no LTC3588-1, um circuito integrado dedicado à captação de energia. Ele oferece eficiência na conversão e controle da tensão de saída. Foram realizados testes práticos com diferentes níveis de tensão variando entre 1,8V e 3,6V para uma carga de 41k ohms. Os resultados mostraram que o sistema é capaz de gerar e manter tensões estáveis mesmo diante das variações no fluxo das sementes. A análise quantitativa revelou que, nos testes realizados, a energia entregue à carga variou aproximadamente entre 79μW e 311μW dependendo do nível de tensão aplicado. Essa informação destaca a viabilidade do sistema em fornecer energia útil para dispositivos com baixa potência, reforçando seu potencial para aplicações práticas. Os testes também evidenciaram o comportamento do sistema sob condições variáveis, como bloqueios temporários no fluxo das sementes e oscilações na disponibilidade do material. A capacidade de ajustar a tensão de saída e responder de forma eficiente às variações evidencia a resistência do circuito que foi desenvolvido. Este estudo contribui para o progresso das tecnologias de energia piezoelétrica ao apresentar uma solução prática e eficiente para alimentar dispositivos de baixa potência, consolidando a energia piezoelétrica como uma alternativa promissora no contexto de dispositivos embarcados com consumo energético reduzido.
Microgeração de energia elétrica através de radiofrequência
(2023-12-06) Pedrosa, Fellipe da Silva; Jesus, James Arthur Mendes Machado de; Melnik, Miguel Montenegro; Zeron, Rafaella Cavalcante
Visando aumentar a vida útil das baterias de dispositivos embarcados com baixo consumo de energia ou até mesmo substituí-las, o trabalho consiste em dimensionar um circuito de captação de energia através de ondas de radiofrequência. O circuito projetado é composto por antena, circuito de casamento de impedâncias, retificador e, para fins de otimização, pode contar com o uso de um multiplicador de tensão. A antena utilizada opera na faixa de frequência de 2400 MHz, na qual o sinal de entrada necessita estar direcionado e próximo à antena. O circuito de casamento de impedâncias garante a transferência máxima de potência para o retificador, que converte o sinal de corrente alternada em corrente contínua. Um multiplicador de tensão eleva a tensão de saída do retificador para alimentar o dispositivo desejado. A fim de validar o comportamento do circuito retificador, aplicou-se, em simulações, tensão eficaz de entrada igual à 100 mV e mensurou-se na saída um valor eficaz de aproximadamente 34 mV. As metodologias adotadas permitiram elaborar um protótipo experimental funcional condizente com os resultados obtidos nas simulações.
Desenvolvimento de um software para controle de estoque hospitalar com aplicação de fitas de identificação por radiofrequência
(2023-12-07) Vasconcelos, Carlos Breno de O. M.; Kato Junior, Décio M. B.; Barata, Gustavo Mori; Calmon, João Carlos; Rossi, Matheus Kunter
Instituições de saúde enfrentam diversos desafios para serem capazes de atender à alta demanda no mundo atual, incluindo a gestão de estoque. Uma gestão inadequada pode levar a problemas como o desperdício de recursos e falta em momentos críticos. A gestão de estoques em hospitais possui grande dificuldade devido à alta rotatividade, datas de validade limitadas e alto custo. Buscando enfrentar tal desafio, é necessário encontrar alternativas capazes de melhorar essa gestão e torná-la capaz de realizar a reposição frequente, a fim de garantir aos pacientes um atendimento ininterrupto. A modernização da gestão de estoques hospitalares com o uso de tecnologia RFID (Radio Frequency Identification), fitas de identificação por radiofrequência, é uma opção promissora. Essa tecnologia permite rastrear e identificar todos os itens que entram e saem do hospital, melhorando a eficiência e agilidade nesse processo da cadeia de suprimentos da instituição de saúde, minimizando os erros e a necessidade de interferência humana. O objetivo deste trabalho é desenvolver um software que seja capaz, por meio da tecnologia RFID, de aprimorar o controle de estoque hospitalar, proporcionando a contagem e localização em tempo real de todo o estoque, automatizando os registros de entrada e saída e gerando relatórios para otimizar os processos de reposição e compra de materiais. Essa tecnologia beneficia instituições de saúde, melhorando a eficiência operacional e prevenindo problemas como a falta de suprimentos críticos. Nesta trabalho, foi desenvolvido um programa para ESP32 que intereja com o sensor RFID e mande os dados detectados por ele para uma interface Web que realizara todas as funções necessarias para aprimorar a gestão do estoque.
Detecção de arritmia cardíaca em ECG gerado por smartwatch
(2023-12-14) Maglione, Bruno Stefano Pinheiro; França, Giuliano Cotrufo; Affonso, Rodrigo Coutinho
Este trabalho tem como objetivo a criação de um sistema de análise de saúde, utilizando dados provenientes de relógios inteligentes (smartwatch) dos pacientes em questão. O processo consiste primeiro na extração dos dados colhidos pelos sensores do dispositivo e realização de um tratamento prévio em algumas variáveis obtidas, através da interface do Google Colab para treinamento de uma rede neural VGG-19 e analisada através de um banco de dados do PhysioNet. Foi realizada a pesquisa teórica, apresentando um aprofundamento sobre os detalhes acerca do assunto, com introdução sobre os elementos a serem utilizados e o porquê de sua escolha, seguido do detalhamento da metodologia utilizada no subsequente desenvolvimento e prototipação do projeto.
Implementação de sistema de monitoramento bovino com uso de tecnologias IOT
(2023-12-19) Nogueira, Ana Paula Aires; Gomes, Felipe Gonçalves; Andrade, Joicy de; Sirqueira, Stefany da Silva
Considerando a importância da pecuária e do uso crescente da IoT, esse projeto foi desenvolvido para a coleta de dados do gado de corte. Esta iniciativa propõe o uso de uma coleira específica, equipada com uma variedade de sensores que incluem principalmente temperatura, pressão atmosférica, exposição solar, alimentação, descanso e localização dos animais. A proposta é integrar essas coleiras aos drones, permitindo a coleta e transmissão desses dados para armazenamento em nuvem. A coleira oferece uma solução avançada para compreender o melhor comportamento e a saúde dos animais, além de fornecer dados cruciais para melhorias na produção pecuária. O uso dos drones como um elo na cadeia de coleta e transmissão de informações permite uma visão ampla das condições dos rebanhos, permitindo aos criadores tomarem decisões informadas e precisas. Isso não só beneficia a saúde e o bem-estar dos animais, mas também otimiza a produtividade, economiza desperdícios e melhora a eficiência operacional. A capacidade de monitoramento em tempo real oferecida por essa tecnologia impulsiona a pecuária de corte para um novo patamar de gestão e cuidado animal, alinhando-a às demandas atuais por práticas mais sustentáveis e eficientes. Assim, a integração da coleira com drones e nuvem representa um avanço significativo na indústria pecuária, fornecendo um modelo inovador para melhoria não apenas o monitoramento animal, mas também a gestão holística da produção de gado de corte.
Processador de áudio multicanais:
(2023-12-14) Barros, Felipe Yoshino
No âmbito da eletrônica e acústica, hoje, temos sistemas de reprodução de áudio de altíssima fidelidade, que antes só era possível se obter em estúdios de criação e sintetização de sons, teatros e salas de cinema. Dentre estes sistemas, estão os receivers de áudio destinados ao público doméstico. Os receivers de áudio são compostos por múltiplos sub-sistemas, que serão explorados e demonstrados neste documento, no escopo da engenharia elétrica e eletrônica. O objetivo deste trabalho será descrever o projeto de um receiver de áudio de alta fidelidade com baixo custo de montagem, com base nas documentações de referência disponibilizadas pelos fabricantes de semicondutores do mercado, junto ao conhecimento adquirido no curso de engenharia elétrica e experiência profissional. O projeto do receiver de áudio se baseará de um sistema com uma entrada analógica, e uma entrada digital multi canais, podendo ser expandido para múltiplas entradas analógicas e digitais no decorrer do desenvolvimento. Além disso, todas as entradas farão parte de um fluxo de dados processado por um microcontrolador, que será usado como processador de sinais (DSP). A partir deste dado processado, o usuário pode manipular digitalmente os canais de áudio que o sistema recebe, e amplificá-los em seu sistema de potência de preferência. O projeto foi apresentado de modo funcional, montado em placas de prototipagem.

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