Trabalhos de Conclusão de Curso – CST Sistemas Eletrônicos

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Os trabalhos de conclusão de curso estão organizados pelo nome do autor.

Autor: Adriano Regis Resumo:

Esse trabalho apresenta o projeto de um sistema eletrônico para a automação do atendimento em estabelecimentos do setor gastronômico, apresentando desde uma abordagem genérica das carências tecnológicas do setor até a implementação e desenvolvimento da plataforma eletrônica. A plataforma eletrônica desenvolvida combina diversas tecnologias eletrônicas como modulação em rádio frequência, codificação, processamento embarcado e dimensionamento de sistemas de energia, objetivando-se a criação de um produto com viabilidade técnica e comercial.

Palavras-chaves: projeto, gastronomia e automação.

Título: SISTEMA GERENCIADOR DE PEDIDOS PARA BARES E RESTAURANTES – “GARÇOM ELETRÔNICO”
Download: TCC_Adriano_Regis
Autor: Alisson Luiz Lessak Resumo:

Trabalhos na área de experimentos remotos possuem características multidisciplinares, pois envolvem conhecimentos da área tecnológica, disciplinar – neste caso a Física – além da pedagógica. Este trabalho é parte do desenvolvimento de um experimento remoto, o qual está inserido no projeto denominado Physics LabFARM do Instituto Superior de Engenharia do Porto, Portugal, o qual objetiva desenvolver um laboratório remoto na área de física. O experimento trata do estudo do lançamento de um projétil. O método deste estudo pode ser caracterizado como laboratorial, aplicado e de abordagem qualitativa. O objetivo deste trabalho é aperfeiçoar a medição da distância alcançada pelo projétil e a forma de apresentação dos dados. A nova interface Web simplificou e otimizou a interação do usuário com o experimento. Para aperfeiçoar a obtenção do alcance do projétil, após serem feitas adaptações na estrutura mecânica e eletrônica, foi implementado, no Arduino, o algoritmo de Goertzel, mostrando-se eficaz. Esse capta a magnitude da frequência de oscilação do sensor através dos sinais digitais obtidos.

Palavras-chaves: Experimento remoto, Física, Lançamento de projétil, Arduino, Algoritmo de Goertzel.

Título: DESENVOLVIMENTO DE UM EXPERIMENTO REMOTO NA ÁREA DE FÍSICA DE BAIXO CUSTO: CONTROLE E OBSERVAÇÃO DO LANÇAMENTO DE UM PROJÉTIL UTILIZANDO ARDUINO
Download: TCC_Alisson_Luiz_Lessak
Autor: Ana Carla Santos Resumo:

A automação pode ser definida de maneira simplificada, como sendo qualquer sistema que substitua ou facilite o trabalho humano por meio de soluções práticas e rápidas. Na busca desta praticidade é que surgiram, em meados da década de 70, os princípios da domótica, consistindo, assim, em um novo conceito e estilo de vida. O objetivo deste trabalho foi o de participar do desenvolvimento de um sistema de automação residencial composto por um controle remoto, um módulo acionador e um receptor infravermelho, dando suporte na etapa de desenvolvimento de processo, na montagem de placas de circuito impresso e nos testes funcionais. A pesquisa foi realizada no setor de Engenharia Industrial do LABelectron – Fundação CERTI, no período de agosto de 2009 a junho de 2010, seguindo os preceitos da pesquisa quantitativa do tipo exploratória. Os sujeitos envolvidos na pesquisa foram engenheiros elétricos, estagiários e cliente do produto. Os resultados dos testes concluem o desenvolvimento do projeto, nos quais são apresentados dados como: consumo da bateria, sensibilidade do teclado, segurança e interruptor pulsador.

Palavras-chaves: automação, controle, módulo, receptor.

Título: SISTEMA PARA AUTOMAÇÃO DE AMBIENTES
Download: TCC_Ana_Carla_Santos
Autor: Arnaldo Stramosk Junior Resumo:

Estudos da Organização para Cooperação Econômica e Desenvolvimento (OECD) e das Nações Unidas indicam que podemos esperar um aumento de até 100% no consumo de energia em relação ao consumo atual nos próximo 50 anos, aumento esse que pode chegar a até 263% no final deste século. Para tanto, para que haja sustentabilidade energética e ambiental no longo prazo é necessário que haja um aumento na eficiência energética. Estudos demonstram que o consumo dos equipamentos eletro-eletrônicos em standby é responsável por cerca de 5 a 10% do total de energia utilizada em muitas casas, e um montante desconhecido nos edifícios comerciais e fábricas. O consumo em standby somado a outros fatores, como desconhecimento dos usuários quanto ao real consumo de seus aparelhos conectados à rede elétrica, e maus hábitos de utilização dos aparelhos contribuem para uma baixa eficiência energética nesses ambientes. O objetivo desse trabalho é desenvolver tomadas elétricas inteligentes, que permitam ao usuário fazer medições de consumo de energia de aparelhos eletro-eletrônicos de até 2000 VA, além de conectar ou desconectar os equipamentos da rede elétrica, atuando de forma remota, utilizando para tanto Comunicação sobre Linha de Potência (PLC). A pesquisa inicialmente foi realizada no Laboratório de Integração de Software e Hardware e posteriormente no Instituto Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina. Tal pesquisa é caracterizada por sua natureza aplicada e abordagem quantitativa. Apesar de não terem sidos feitos testes em campo com um prazo mínimo para se obter dados para dizer se houve ou aumento da eficiência energética nos ambientes em que o sistema foi aplicado, houve sucesso do ponto de vista da realização técnica do mesmo, ficando a aplicação em campo como sugestão para uma próxima pesquisa.

Palavras-chave: Gerenciamento de Energia em Edifícios, Sistemas Embutidos em Rede, Comunicação sobre Linha de Potência.

Título: TOMADAS ELÉTRICAS INTELIGENTES
Download: TCC_Arnaldo_Stramosk_Junior
Autor: Bruno Ricardo de Almeida Resumo:

Tendo em vista a problemática da qualidade da rede elétrica e a necessidade que alguns equipamentos têm de serem alimentados com uma energia de qualidade, este trabalho visa apresentar o controle digital de um condicionador de tensão. Faz-se o uso de processamento digital, pois torna possível a implementação de técnicas de controle mais avançadas e a redução do número de componentes eletrônicos, entre outros. Para isso foi utilizada uma metodologia de pesquisa quantitativa do tipo exploratória. Na organização do trabalho, primeiramente mostra-se o estudo feito sobre técnicas de medição de valor eficaz e as formas de implementação destas em processadores digitais. Em uma segunda etapa é feito o estudo de modulação de acionamento das chaves de um conversor CA-CA meia ponte, em que também são descritas suas funções de transferências e o ganho estático. Posteriormente, apresenta-se o projeto de dois tipos de controladores para o conversor, e conclui-se com os resultados dos testes, nos quais são apresentados dados como: principais formas de onda; erro percentual médio da saída com os controles em funcionamento e conteúdo harmônico (THD) na entrada e na saída do condicionador de tensão.

Palavras-Chaves: DSP, Medição True-RMS, Controle Digital, Conversor CA-CA, Condicionador de Tensão.

Título: CONTROLE DIGITAL DE UM CONDICIONADOR DE TENSÃO ALTERNADA
Download: TCC_Bruno_Ricardo_de_Almeida
Autor: Cleber Amaral Resumo:

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um Controlador Lógico Programável, em placa única, capaz de realizar funções básicas. Baseia-se em padrões já estabelecidos no mercado a fim de facilitar a adaptação de usuários que já utilizam este tipo de dispositivo. Para o desenvolvimento do CLP foi criado um software para computador IBM-PC, capaz de traduzir a lista de instruções introduzida pelo usuário. Além disso foi criado um firmware (gravado no microcontrolador) que é responsável pela interpretação dos comandos e atuação. A linguagem STEP5, criada pela empresa Siemens, foi utilizada como base para o desenvolvimento do referido firmware e como linguagem de programação para o CLP. O desempenho do sistema alcançou as espectativas permitindo carregar um programa no CLP e executar diversas funções básicas, a partir de uma linguagem concordante com a norma IEC 61131.

Palavras-chave: Controlador Lógico Programável, STEP5, firmware, software.

Título: DESENVOLVIMENTO DE FIRMWARE E SOFTWARE DE PROGRAMAÇÃO PARA UM CLP DE PLACA ÚNICA, BASEADOS NA LINGUAGEM STEP5
Download: TCC_Cleber_Amaral
Autor: Cleber da Silva André Resumo:

Com o avanço dos Sistemas Eletrônicos, as ações cotidianas vêm sendo facilitadas, tornando o trabalho mais ágil e auxiliando as pessoas no seu dia-a-dia. Este trabalho visa construir um dispositivo eletrônico microcontrolado de caráter residencial que, ao receber a luz solar através de um sensor de luminosidade, faça a abertura de cortinas em dia de sol e que, em dias de pouca luminosidade ou chuva, faça a abertura através de programação de um temporizador. O protótipo foi desenvolvido com base em sensores de luminosidade, motores de passo para o acionamento das cortinas e um relógio de tempo real, controlados através de um microcontrolador AVR. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios ao cumprir os requisitos propostos para projeto, aumentando as possibilidades para a automação residencial. Devido a complexidade dos conceitos envolvidos, o projeto apresenta grandes possibilidades de aperfeiçoamento do projeto, otimizando suas características e até uma proposta futura de produção para área industrial.

Palavras-chave: Domótica. Microcontrolador. Sistema de controle.

Título: CONTROLE DE CORTINAS MICROCONTROLADO COM SENSOR DE LUMINOSIDADE E TEMPORIZADOR
Download: TCC_Cleber_da_Silva_André
Autor: Cleidir Salvato da Silva Resumo:

O consumo de energia elétrica cresce simultaneamente ao desenvolvimento econômico e tecnológico global. O Brasil tem se destacado mundialmente pelo seu crescimento e demonstrado grande capacidade econômica, evidenciando suas características de um país com economia dinâmica. A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) estima o crescimento no consumo de energia elétrica de 6,8% para 2010; esse cenário é fortemente favorecido pela taxa de crescimento do PIB e atuação do país diante da crise econômica mundial, ocorrida em outubro de 2008. Frente a essa Demanda de Energia, a agência reguladora prevê em suas resoluções que as empresas distribuidoras exerçam cobranças por valores de demanda de energia. Logo, o foco deste trabalho será o controle e medição desses valores de consumo a fim de evitar desperdícios ou multas contratuais devido ao excedente do valor de demanda contratada. Os estudos e experimentos foram realizados no âmbito do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina (IFSC), no laboratório de TCC do Departamento Acadêmico de Eletrônica do Campus Florianópolis. A metodologia de pesquisa adotada foi de caráter quantitativo e os procedimentos bibliográficos e experimentais foram explorados via ensaios laboratoriais. A concepção modular do protótipo deu-se devido à facilidade na realização dos testes predefinidos para validação dos conceitos de medição e controle do consumo energético. Os procedimentos dos mesmos e verificação da interface Ethernet foram realizados em conjunto com o protótipo de medição, demonstrando inúmeras possibilidades de controle sobre as cargas e a obtenção de dados estatísticos em tempo real.

Palavras-Chave: sistemas eletrônicos; medição da energia elétrica; controle da energia elétrica.

Título: CONTROLADOR DE DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA COM INTERFACE ETHERNET
Download: TCC_Cleidir_Salvato_da_Silva
Autor: Cleusa Guginski Resumo:

Este trabalho tem por objetivo apresentar um sistema de monitoramento wireless (sem fio) das variáveis climáticas velocidade e direção do vento, temperatura e umidade relativa do ar, para ser utilizado durante a aplicação de agrotóxicos em agricultura de precisão. O referido projeto constitui-se de um bloco para a coleta dessas variáveis e é composto por dois sensores, um para a aquisição da velocidade e direção do vento e outro para a temperatura e umidade relativa do ar. Essas medidas são tratadas através de um circuito de controle para então serem enviadas ao segundo bloco, o qual é constituído por um kit microcontrolador, responsável por fazer o tratamento das variáveis climáticas e disponibilizá-las em uma saída Interface Serial Periférica (SPI) do kit microcontrolador, para que estas possam ser disponibilizadas ao usuário através de um módulo de transmissão sem fio. Apresenta-se como uma solução tecnológica eficiente e de baixo custo para o monitoramento de variáveis climáticas durante a aplicação de agroquímicos. O monitoramento dessas variáveis é de suma importância durante a aplicação de fertilizantes e herbicidas na agricultura; com ele é possível extrair o máximo de proveito na aplicação. Com o monitoramento da velocidade e direção do vento, consegue-se controlar a deriva, a dispersão das gotas da calda pelo ar. Com o controle da umidade relativa do ar e da temperatura, é possível monitorar a absorção da calda pelas plantas. A crescente necessidade pelo aumento e eficiência na produção, a conservação do meio ambiente, a competitividade do mercado econômico, entre outros fatores, fazem com que a agricultura absorva os benefícios da tecnologia para proveito próprio.

Palavras-chave: monitoramento climático; sensores; micro-controlador; wireless.

Título: SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS METEOROLÓGICOS
Download:TCC_Cleusa_Guginski