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Desenvolvimento de um medidor portátil de umidade de grãos de soja
(2024) Sbardeloto, Eduardo Sachet; Baratieri, Cássio Luciano
A soja é cultivada no Brasil há mais de cem anos e, atualmente, o país é o maior produtor mundial do grão. Portanto, é indispensável a utilização de tecnologias voltadas à agricultura, a fim de garantir o alto padrão dos produtos destinados ao mercado. A determinação do teor de umidade dos grãos é de grande relevância no setor agrícola, visto que esse parâmetro é fundamental para definir a qualidade do produto. Na colheita, é importante o conhecimento sobre o teor de água contido nas sementes, buscando reduzir as perdas ocasionadas pela colheitadeira. Na armazenagem, é recomendável que os grãos apresentem um teor de umidade de até 13%, evitando a contaminação por fungos, bactérias e insetos. No ato da comercialização, o armazém aplica descontos que podem chegar a 2% para cada ponto de umidade que exceda 14%. Tendo em vista a importância deste monitoramento, este trabalho propõe o estudo e o desenvolvimento de um medidor portátil e de baixo custo para determinar o teor de umidade em grãos de soja de forma prática e rápida. No protótipo desenvolvido, o microcontrolador realiza a leitura da frequência de operação do sensor, convertendo-a em um valor percentual de umidade, que é exibido ao usuário em um display. O sensor é constituído por um capacitor de placas paralelas, local onde a amostra é depositada para a análise. O circuito oscilador é composto por um CI NE555P configurado no modo astável, responsável por gerar uma onda quadrada conforme o comportamento do capacitor sensor. A placa de desenvolvimento ESP32 Dev Kit V1 foi utilizada para receber o código da programação, elaborado em linguagem C++. A calibração do protótipo foi realizada através da determinação da umidade de seis amostras de soja pelo método da estufa a 105 °C. A partir dos resultados obtidos, foi elaborada uma reta de regressão linear relacionando os percentuais de umidade encontrados com a frequência média obtida pelo capacitor sensor em três medições de cada amostra. A equação da reta foi inserida na programação do microcontrolador a fim de fazer com que a frequência lida seja convertida em percentual de umidade. Para realizar a aferição do protótipo, efetuaram-se ensaios de medição do teor de umidade em amostras de soja contendo diferentes teores de água. Os resultados dos ensaios foram comparados aos resultados de um equipamento de referência. Diante disso, concluiu-se que o protótipo desenvolvido apresentou um funcionamento confiável e preciso em amostras com teores de umidade entre 10,8% e 21,2%, porém não mostrou um bom desempenho em grãos com cerca de 30% de umidade.
Gerenciamento de iluminação em ambientes privados
(2023) Kruger, Fabiano; Baratieri, Cássio Luciano
A presente monografia tem como finalidade o desenvolvimento de sistema de tele gestão para ambientes privados, abrangendo desde o surgimento do primeiro Led, que compõem as luminárias atualmente fabricadas. Para isso realizou-se uma revisão de literatura sobre topologias utilizadas na área de microcontroladores abrangendo setores de telecomunicação, leituras AD, leituras de grandezas elétricas do tipo AC e plataforma WEB. A partir disso foram definidos parâmetros do projeto, microcontrolador ESP32, comunicação via Wi-Fi, definido a forma de leitura AD com o conversor analógico digital MCP3202, leitura de corrente AC a partir do circuito integrado ACS712, leitura de tensão com ZMPT101B e o desenvolvimento da estrutura WEB utilizando HTML, CSS e Java Script. Desenvolvimento do circuito elétrico unindo todos os periféricos em uma única placa de circuito impresso, notando que é possível obter resultados confiáveis e precisos de Potência Ativa, Reativa, Aparente e também obter o Fator de Potência (FP) do sistema. Utilizando a tecnologia sem fio Wi-Fi que utiliza diversos protocolos é possível criar uma rede inteligente, fazendo com que os projetores em Led se comuniquem entre eles de forma autônoma e com pareamento automático.
Sistema de irrigação autônomo utilizando ESP32
(2023) Almeida, Gabriel Kalinoski de; Stankiewicz, Adilson Luís
Existe um constante e crescente interesse por produtos automatizados e sustentáveis, que visam facilitar os processos de irrigação, e que reduzam consideravelmente o consumo de energia e água, visto que a questão ambiental é um dos temas mais discutidos em fóruns e reuniões globais. Os sistemas de irrigação automática desempenham um papel fundamental nesse contexto, permitindo a aplicação precisa da quantidade adequada de água no momento certo, desta forma, otimizam o tempo e eliminam a preocupação com a irrigação do solo. Desenvolver um sistema remoto auto suficiente, no qual utiliza a água coletada da chuva, capaz de monitorar a umidade do solo em mais de um ponto, com isso fazendo a média de umidade do solo, para assim poder fazer a irrigação quando houver necessidade e sem precisar de intervenção humana para funcionar. O sistema será construído com um microcontrolador ESP32, sensores de umidade de solo, placa fotovoltaica para carregamento das baterias, bomba para irrigação, relé para acionamento da bomba, um circuito de carregamento e um sensor para monitorar o nível do reservatório de água. Com o uso das tecnologias estudadas, foi possível desenvolver um protótipo digital, com o intuito de verificar o funcionamento do sistema que será construído. O projeto consiste em um microcontrolador ESP32, sensores de umidade de solo, placa fotovoltaica para carregamento das baterias através da energia solar, bomba para irrigação, relé para acionamento da bomba, um circuito de carregamento e um sensor para monitorar o nível do reservatório de água. Com o uso das tecnologias estudadas, foi possível desenvolver um protótipo digital, com o intuito de verificar o funcionamento do sistema que será construído. Após implementado em campo, verificou que o projeto atendeu a proposta estipulada, conseguindo irrigar o solo com eficiência.