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Desenvolvimento de uma interface G-Code embarcada para máquinas CNC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-15) Bento, Henrique da Silva; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; http://lattes.cnpq.br/8665215628900404; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Pinto, Matheus Leitzke; https://orcid.org/0000-0003-3571-222X; http://lattes.cnpq.br/1431722265123081
Este trabalho descreve o projeto e a implementação de uma interface G-Code Sender para uma máquina Fresadora ou Laser CNC (Controle Numérico Computadorizado) implementada com firmware GRBL. A CNC é uma ferramenta essencial na fabricação automatizada, permitindo a criação precisa e repetível de peças e produtos. O firmware GRBL é uma escolha comum para controlar CNCs devido à sua eficiência e capacidade de processar comandos G-Code de maneira ágil e por ser um software de código aberto. O foco deste projeto é proporcionar uma solução que permita a operação autônoma da CNC, sem a necessidade de uma conexão constante com um computador. Para isso, foi desenvolvida uma interface G-Code Sender que realiza a leitura e processa os arquivos G-code, além de possuir instruções e configurações de movimentação da CNC diretamente a partir de um dispositivo de armazenamento local, como um cartão SD ou USB. Isso aumenta a flexibilidade e a portabilidade do sistema, eliminando as limitações de conectividade. O projeto foi dividido em várias etapas. Inicialmente, foi realizada uma pesquisa detalhada sobre o firmware GRBL, seus requisitos de hardware e protocolo de comunicação. Em seguida, foram selecionados os componentes eletrônicos adequados para a montagem da interface G-Code Sender, incluindo o microcontrolador ESP32, a interface de usuário com o display touchscreen de 7 polegadas e outros métodos de IHM (Interface Homem Máquina). Uma vez selecionados os componentes, foi realizada a implementação do hardware e do firmware da interface. Assim, os resultados finais do projeto serão analisados e demonstrados para verificar a viabilidade e eficácia da controladora offline. A CNC foi capaz de executar operações de usinagem a partir dos comandos G-Code armazenados no dispositivo de armazenamento local, sem a necessidade de estar conectada a um computador.
Desenvolvimento e implementação de efeitos digitais em tempo real para guitarra: uma abordagem de processamento digital de sinais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-19) Freire, Otávio Augusto Joenck; Speranza; Carlos Gontarski; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; http://lattes.cnpq.br/2163875224667085; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861; Szczupak, Alexandre Leizor; http://lattes.cnpq.br/8185801440949883
ste trabalho investiga alguns exemplos de efeitos sonoros digitais de guitarra, concentrando-se na implementação destes através de processamento digital de sinais (DSP). O estudo abrange a análise teórica e prática dos efeitos, explorando suas características sonoras e aplicações musicais. Para implementação de diversos efeitos digitais em tempo real foi utilizando o kit de desenvolvimento STM32F4DISCOVERY, uma plataforma versátil e de baixo custo. A combinação de conceitos teóricos com a aplicação prática por meio do desse hardware permite uma compreensão aprofundada da interação entre os aspectos teóricos e práticos do processamento de efeitos de guitarra. Para comprovar de forma quantitativa a aplicação dos efeitos, diversos resultados são apresentados e analisados neste trabalho.
Desenvolvimento de uma jiga de testes automatizados para componentes eletrônicos digitais utilizando o Robot Framework
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-30) Farias, Carolina de; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; http://lattes.cnpq.br/0687140421494101; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Steinbach, Reginaldo; http://lattes.cnpq.br/5054506554380972
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de uma jiga de testes automatizados para componentes eletrônicos digitais utilizando o framework de testes Robot Framework. Desse modo, a interface de hardware empregada para a alimentação dos componentes em teste, geração e aquisição de sinais consistiu no dispositivo DAQ USB-6212 da fabricante National Instruments. No contexto desse estudo, as portas lógicas foram os componentes eletrônicos digitais empregados para validar a eficiência da jiga de testes. Com o intuito de verificar o funcionamento correto dos componentes, foi adotado a metodologia de testes funcionais nos componentes em teste. Para armazenar os esquemáticos de ligação dos componentes, do DAQ, os dados de entrada dos testes e os resultados esperados, optou-se por utilizar o banco de dados em nuvem MongoDB. Essa abordagem possibilitou a geração automática dos esquemáticos de ligação entre o DAQ e os componentes em teste e também viabilizou que os testes funcionais fossem empregados para validar os componentes. Nesse sentido, de modo a facilitar a descrição clara e concisa dos casos de testes em que os componentes estão submetidos, foi empregado a utilização da sintaxe Gherkin no Robot Framework. Assim, a rastreabilidade dos componentes com defeitos e a análise de outras métricas de teste, como o tempo total de execução, podem ser realizadas por meio do relatório de testes gerado ao final da execução dos testes em cada componente.
Desenvolvimento de um sistema de telemetria para um protótipo de fórmula SAE
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-05) Schutz, Bruno Luis; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861; http://lattes.cnpq.br/7078282804125442; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Liz, Muriel Bittencourt de; http://lattes.cnpq.br/4775260571090564
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema eletrônico de telemetria destinado a atuar em um veículo protótipo de competição Fórmula SAE da equipe ATLAS E-racing do IFSC. Seu papel consiste em realizar medições de velocidade, temperatura, posicionamento, rotação do motor e intensidade de frenagem, armazenar e disponibilizar essas medidas ao piloto e à equipe em tempo real, usando dispositivos de comunicação sem fio. O sistema eletrônico microcontrolado projetado foi programado para interagir com sensores, um módulo Xbee S2 Pro, um Display LCD e um cartão de armazenamento permanente de dados de maneira a implementar as funcionalidades desejadas pela equipe de competição. Testes de bancada realizados com os dispositivos propostos comprovaram as funcionalidades desejadas, apesar de algumas limitações encontradas no alcance da comunicação sem fio, com o dispositivo perdendo comunicação em momentos em que ocorre o bloqueio visual entre os módulos. Apesar disto, conclui-se obter um sistema de telemetria capaz de disponibilizar informações que auxiliam o desenvolvimento da equipe.
Desenvolvimento de um analisador de potência e qualidade de energia monofásico de baixo custo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-08-30) Costa, Rodrigo Luiz da; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/0933178731422459; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452
Este trabalho descreve o projeto de um analisador potência e qualidade de energia monofásico, compreendendo uma breve fundamentação teórica, seguida da descrição das etapas de desenvolvimento de hardware e de software embarcado. Primeiramente, analisou-se que soluções comerciais de analisadores de energia podem não ser com- patíveis com a realidade orçamentária de instituições de ensino e pequenas empresas, inviabilizando seu uso em ambientes acadêmicos ou em provas de conceito. Em se- guida, o trabalho traz uma breve revisão bibliográfica sobre métricas para análise da qualidade de energia e sobre instrumentação eletrônica para grandezas elétricas, acompanhada da descrição do projeto de hardware e software embarcado do protótipo realizado. Por fim, uma metodologia de testes validou os requisitos funcionais propostos e constatou compatibilidade das medições em relação à solução comercial Tektronix PA1000, comprovando que o circuito de medição de tensão e corrente projetado é capaz de obter métricas para análise de potência e qualidade de energia. O protótipo realiza medições de até 840 W de potência ativa, análise harmônica até o harmônico de 15ª ordem e permite visualização dos sinais e métricas em display gráfico.