Engenharia Eletrônica

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Sistema para monitoramento de posturas em diagnósticos preventivos e corretivos a lesões vertebrais crônicas e traumatológicas
(2021-11-24) Pereira, Felipe; Freitas, Lucas; Pereira, Marcelo
O presente estudo acadêmico contempla o desenvolvimento de um sistema que monitora posturas em casos de diagnósticos médicos de lesões vertebrais crônicas e traumatológicas, cobrindo casos preventivos e corretivos através de sensores flex. Crê-se que com o crescente número de indivíduos os quais possuem problemas na coluna e um mundo cada vez mais alinhado com sistemas eletrônicos, este tipo de sistema é oportuno para melhorar a qualidade de vida e assertividade médica ortopedista em seus diagnósticos, analisando um painel de resultados com o histórico de angulações da coluna em um determinado período. Utilizar-se-ão angulações posturais do paciente de modo o qual serão gerados dados relevantes para uma análise de problemas crônicos ou traumatológicos da coluna. Sensores Flex, através de variações em resistência elétrica serão aplicados sobre a coluna do paciente na região lombar e torácica, onde os sinais são adquiridos através da do hardware Arduino, capaz de processá-los. Além disso, para uma simples e intuitiva visualização, far-se-á o uso do software NI LabVIEW para que os dados sejam processados e seja construído um painel de resultados robusto. Os resultados mais importantes que foram obtidos dizem respeito a habilidade do dispositivo em mensurar pequenas movimentações de uma coluna, como ao se abaixar para pegar um objeto ou até mesmo para se espreguiçar. Ao decorrer do trabalho, foi notório o sucesso do protótipo no tratamento de sinais e conversão deles em dados para análise médica via interface gráfica, podendo-se através de um monitoramento por parte do médico mais preciso, melhorar a vida de milhares de indivíduos. Além de concluir que a sociedade como um todo carece de cuidados médicos e diagnósticos preventivos de problemas crônicos e traumatológicos os quais podem vir a acontecer em suas colunas. Percebe-se que a engenharia pode estar nas coisas mais simples, e que apesar de simples, conseguem ajudar o mundo a ser um lugar melhor com pessoas vivendo melhor. A engenharia aplicada na medicina é fundamental para o sucesso como sociedade.
IMPLEMENTAÇÃO DA ARQUITETURA ELETRÔNICA EM PROTOCOLO CONTROLLER AREA NETWORK PARA VEÍCULO OFF-ROAD: Tipo BAJA
(2021-12-13) Costa, Bianca
Este estudo abordará a temática da implementação de uma nova arquitetura eletrônica com protocolo de comunicação CAN (Controller Area Network) para um veículo de competição universitária off-Road, desde seus requisitos até sua implementação final. Para estruturação deste estudo, foram utilizados os conceitos básicos de eletrônica embarcada, normas da SAE para competição BAJA SAE referentes a sistemas elétricos e conceitos de protocolo CAN implementados em diferentes formas para um veículo. A arquitetura eletrônica do veículo USJT BAJA SAE é composta por circuitos elétricos e eletrônicos desenvolvidos pelo subsistema de elétrica, considerando as normas da competição para ambiente hostil, encontrados durante as provas. O sistema era composto por um microcontrador que realizava a função de ECU para todos os sensores, esta arquitetura foi praticada com o propósito de coletar dados dos sensores para estudos posteriores e informar durante a competição a rotação e velocidade do veículo para o piloto no display, o mesmo é conectado na ECU. Para a implementação do protocolo CAN, se fez necessário um estudos do atual sistema para atualização de hardware e software, com o intuito de desenvolver uma arquitetura de fácil implementação e atualização para as próximas competições, com base nas atuais tecnologias do setor automotivo, e com o propósito de gerar para os integrantes a experiência desenvolvimento da eletrônica embarcada automotiva. Foi desenvolvido duas ECUs, uma com a finalidade de centralizar todos os sensores e outra com a coleta de dados e apresentação em tempo real os dados para o piloto. Este desenvolvimento conceitua implementar uma plataforma que possibilita a implementação de novos sensores para as próximas competição, utilizando a mesma arquitetura implementada.
Tomada com controle e monitoramento IOT
(2022-06-21) Lopes, Samuel Silva; Kramer, Ricardo Felix
Este trabalho apresenta conceitos e soluções relacionados à segurança na rede elétrica doméstica mesmo com a adoção de diversos protocolos previstos em manuais ou normas, existem muitas residências que não tem dimensionamento correto da rede elétrica ou até mesmo sistema de aterramento consequentemente gerando falhas nos equipamentos ou nos circuitos elétricos decorrentes de sobrecargas, curto-circuito ou fugas de corrente. Em busca de soluções que diminua a possibilidade de choque elétrico e sobrecarga na rede com base em dispositivos já existentes no mercado foi desenvolvido um dispositivo com uso do ESP32 para embarcar funcionalidades em conjunto com outros dispositivos usados no projeto que conectado a uma tomada, sua função principal limitar a corrente daquele circuito e o monitoramento caso tenha alguma anomalia no circuito atuando automaticamente desligando o dispositivo enviando aviso via aplicativo e plataforma ‘web’. O trabalho atingiu seus objetivos, resultando no desenvolvimento de um protótipo funcional que permite ao usuário controlar e monitorar atuando de modo automático quando houver qualquer fuga de corrente ou curto-circuito de aparelhos ligados na rede elétrica com alerta na plataforma e aplicativo com isso, entrando em modo proteção e também ligar ou desligar dispositivos de forma imediata, através de um portal Web com ‘design’ responsivo e compatível com dispositivos móveis, podendo habilitar o circuito novamente sendo feita nos dois polos da tomada através da energização dos (relés) e todo o monitoramento da condição de funcionamento é reiniciado de forma a atuar em caso de ocorrência de uma nova anomalia.
Sistema Automático de Horta Hidroponica
(2022-11-30) Pereira, Leonardo; Cipolotti, Matheus; Souza, Bruno; Santos, Morijo
A partir de análises sobre o funcionamento de hortas hidropônicas, foram encontrados diversos pontos de falhas que podem ocasionar escalonáveis problemas, visando aprimorar e aperfeiçoar a hidroponia, foi desenvolvido um sistema que tem como objetivo diminuir os riscos de falhas no desenvolvimento da horta, que podem chegar a estados extremos. Um dos pontos mais críticos percebidos a partir de estudos de caso foi a falta de energia, seja por problemas de rede, temporais, etc. Outro ponto crítico encontrado foi a dificuldade de manuseio do sistema, pois o mesmo necessita de atenção e monitoramento diário, para que continue a se desenvolver, o que até então é realizado manualmente. Para a solução da possível falta de energia, foi desenvolvido uma fonte DC capaz de alimentar um circuito que carrega um banco de baterias, sendo este uma aplicação disponibilizada pela UFPR, que são conjugados sistemas de corrente contínua que facilitam o manuseio e eliminam a necessidade de inversores de frequência, o circuito detecta a queda de energia e através de acopladores ópticos, envia um sinal ao microcontrolador que realiza o chaveamento com o banco de baterias como circuito principal. O monitoramento do nível de água e nutrientes é realizado dentro dos tanques de armazenamento, utilizando boias mecânicas que internamente comutam o sinal elétrico, esses sinais são analisados pelo microcontrolador que acionarão válvulas para permitir a entrada de mais água ou mais nutriente concentrado no tanque de irrigação principal. Os dados do tipo de plantio e consequentemente a quantidade de nutrientes da mesma, são armazenados na programação do microcontrolador, que será responsável pelo envio dos dados da produção para uma Interface Homem Máquina e ao mesmo tempo ele receberá dados para configurar a plantação da maneira mais eficiente
Monitoramento de consumo residencial para economia de energia elétrica através de inteligência artificial
(2022-12-05) Costa, Leonardo dos Santos; Martins, Charles Ferreira; Ribeiro, João Victor Monteiro; Silva, José Daniel Santos da; Louredo, Willian da Silva
Devido aos frequentes aumentos na conta de energia elétrica que vem ocorrendo nos últimos anos e o consumidor com cada vez mais dificuldade de arcar com os custos, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um sistema de monitoramento do consumo de energia elétrica de uma residência e reduzir os gastos com o uso da eletricidade. Através da instalação do módulo PZEM-004T no quadro de entrada da casa, será realizada a leitura das grandezas elétricas da moradia e a partir da conexão desse medidor com o módulo ESP8266, os parâmetros obtidos são enviados para um site na internet que possui um banco de dados, onde o usuário terá acesso a todas as informações de consumo de energia. E através de uma inteligência artificial, analisando as informações do banco de dados, informará ao usuário previsões de consumo futuras para que ele decida se deve ou não reduzir o consumo da energia.
Medidas de impedância elétrica na caracterização de compósitos cimentícios
(2022-12-09) Custódio, Lucas; Rosa, Eduardo Henrique Alves; Lima, Felipe Machado; Bruzzesi, Pedro Henrique Carvalho; Taieti, Pedro Yves do Amaral
Os compósitos cimentícios têm se destacado entre os materiais da construção civil devido às suas propriedades físicas e mecânicas, sendo utilizados em praticamente todas as partes da construção. No entanto, devido ao contato físico com agentes externos, os compósitos cimentícios estão sujeitos às ações físico-químicas do meio onde se encontram. Essas ações afetam diretamente sua estrutura, comprometendo sua durabilidade e aumentando sua degradação. Assim, técnicas experimentais que avaliem a durabilidade são fundamentais para garantir a qualidade desses compósitos. Nesse sentido, o uso de técnicas de caracterização baseadas em medidas elétricas pode fornecer informações importantes. Entre as técnicas elétricas, a impedância elétrica do compósito pode fornecer informações mais gerais sobre a microestrutura do compósito. O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação experimental do comportamento da impedância elétrica de argamassas cimentícias com e sem adição de aditivos químicos. Os resultados apresentados mostram que a impedância elétrica depende da composição da argamassa e pode ser utilizada como parâmetro para a análise da microestrutura. Espera-se também que a metodologia desenvolvida possa contribuir para a compressão da natureza da microestrutura de compósitos cimentícios.

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