Trabalho de Conclusão de Curso

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ifsc.edu.br/handle/1/45

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 26

Desenvolvimento de um conversor chaveado didático de duplo estágio (CA-CC E CC-CA) para laboratórios de ensino
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-12) Hoffmann, Vinícius Guilherme; Faust, Rafael Gomes; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; https://orcid.org/0000-0002-0362-7605; http://lattes.cnpq.br/4480887662846623; http://lattes.cnpq.br/3491902152842363; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Nodari, Luís Mariano; http://lattes.cnpq.br/2499038161853320; Kupas, Erick; http://lattes.cnpq.br/7173035217055370
O ensino da Eletrônica de Potência em cursos de engenharia enfrenta de safios significativos devido à sua natureza multidisciplinar e à dificuldade de replicar a complexidade dos sistemas reais por meio de abordagens puramente teóricas ou si muladas. Para superar essa lacuna e atender à crescente demanda por profissionais capacitados, este artigo propõe e descreve o desenvolvimento de um conversor cha veado didático de duplo estágio (C.A. – C.C. e C.C. – C.A.), projetado especificamente como ferramenta de baixo custo e alta replicabilidade para laboratórios de ensino. O protótipo é estruturado em submódulos de comando e potência, permitindo um estudo detalhado do estágio de retificação com barramento ajustável (com tensão de saída de até 311 VCC para uma entrada de 220 VRMS) e do estágio inversor (C.C. – C.A.), capaz de operar com uma frequência fundamental entre 50 Hz e 150 Hz. A metodolo gia envolveu o dimensionamento de componentes, esquemáticos detalhados, simula ção numérica e validação em bancada. Os resultados experimentais confirmaram a funcionalidade do equipamento didático, demonstrando a capacidade de manipulação controlada dos valores e formas de onda.
Estudo dos protocolos de redundância em subestações de energia em conformidade com a IEC 61850
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-08) Ferreira, Victor da Silva; Zeplin, Stefano Romeu; Alexandrino, Mateus; http://lattes.cnpq.br/1827860960866278; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; https://lattes.cnpq.br/9306936476510887; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237
Nas Subestações de Energia (SE) os dispositivos gerenciados por meio do sistema de supervisão, proteção e controle dependem de uma infraestrutura de comunicação de rede, que deve ser padronizada, em conformidade com a norma IEC 61850. Com isso, é possível assegurar a operação adequada do sistema, garantindo a interoperabilidade da comunicação nos Sistemas de Proteção, Supervisão e Controle (SPSC). Portanto, este trabalho aborda os principais critérios técnicos e operacionais para a aplicação dos protocolos de redundância de rede definidos na norma IEC 62439, que são aplicados no barramento de processos à transmissão de mensagens GOOSE da SE. Na realização do estudo foi criada uma plataforma de testes com Dispositivos Eletrônicos Inteligentes (IEDs) simulados com o software IEDScout, interligados por switches industriais configurados com os protocolos de redundância Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), High Availability Seamless Redundancy (HSR) e Parallel Redundancy Protocol (PRP). Para análise dos resultados, foram feitas capturas do trafego de rede com o software Wireshark durante a desconexão do link principal de rede. Logo, com a observação do comportamento de cada mecanismo de redundância pode-se avaliar o restabelecimento da rede e a latência dos protocolos de redundância. Dessa forma, o estudo aponta para a importância da utilização correta dos protocolos de redundância em redes de SE, e para modernização do SPSC, em conformidade com a IEC 61850 e IEC 62439.
Desenvolvimento de um conversor estático de potência didático multitopologias com interface sensível ao toque
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-08) Coelho, Romário de souza; Marques, Luis Sergio Barros; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; https://orcid.org/0009-0004-9609-6517; http://lattes.cnpq.br/3824799404014456; http://lattes.cnpq.br/7497864030254205; Matsumi, Carlos Toshiyuki; https://orcid.org/0000-0002-3349-1462; http://lattes.cnpq.br/9474467477858864; Faust, Rafael Gomes; https://orcid.org/0000-0002-0362-7605; http://lattes.cnpq.br/4480887662846623
O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um conversor estático de potência didático multitopologias. A metodologia utilizada para o desenvolvimento do trabalho foi a construção de um protótipo físico para obtenção de resultados práticos. A topologia escolhida foi definida de modo que permitisse a operação em diferentes modos para reproduzir o funcionamento de conversores cc-cc não-isolados. Para a construção do conversor foi realizado o dimensionamento do conversor por meio das análises qualitativa e quantitativa do comportamento dos componentes utilizados no circuito. Com o intuito de permitir o manuseio interativo do protótipo, foram disponibilizados pontos de teste, nos quais o usuário pode medir tensão e corrente nos componentes de potência do circuito. Além do desenvolvimento da etapa de potência, também foi implementada uma interface homem-máquina utilizando uma tela sensível ao toque para que o usuário possa definir os parâmetros de operação. A fim de gerar os sinais de comando para a operação do conversor e controlar a interface, foi utilizado o Arduino Due® como unidade de processamento central. Os resultados práticos validam o funcionamento do protótipo para que possa ser utilizado como uma ferramenta auxiliar para o estudo experimental do comportamento dos conversores de potência.
Utilização de um método formal sistematizado para a programação de CLPS em texto estruturado (SCL)
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-10) Medeiros, Pedro Henrique Mira de; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237
Este trabalho propõe a aplicação de um método formal e sistematizado para a programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) utilizando a linguagem Texto Estruturado (SCL – Structured Control Language). Tradicionalmente, a programação de CLPs é ensinada com foco na linguagem Ladder, o que pode limitar a adoção de abordagens mais modernas e eficientes. Para enfrentar esse desafio, este estudo aplica um método baseado em cinco etapas formais sequenciais: (1) análise do processo automatizado, (2) modelagem lógica do controle utilizando o método passo a passo, (3) tradução para código estruturado em SCL, (4) validação e testes nas bancadas da festo e (5) desenvolvimento de um material didático sobre a programação em SCL. Essa abordagem visa promover clareza, padronização e reaproveitamento de código, tornando o desenvolvimento de sistemas de automação mais acessível e robusto. O método foi implementado nas bancadas didáticas da Festo utilizando o CLP Siemens S7-1214C e o ambiente TIA Portal. Foram desenvolvidos exemplos práticos para demonstrar a eficácia do procedimento, os quais comprovaram a facilidade de implementação e a melhoria na organização e manutenção do código. O trabalho contribui como um guia para estudantes e técnicos que desejam adotar práticas modernas de programação estruturada com maior confiabilidade.
Projeto, desenvolvimento, montagem e comparativo de eficiência de conversores Buck síncrono e assíncrono operando em modo de condução descontínua
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-03) Fanarof, Moisés Ferreira; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; https://lattes.cnpq.br/4251395707597763; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Faust, Rafael Gomes; https://orcid.org/0000-0002-0362-7605; http://lattes.cnpq.br/4480887662846623
Este artigo apresenta o projeto, desenvolvimento, montagem e comparativo de eficiência entre conversores Buck síncrono e assíncrono operando em modo de condução descontínua. O funcionamento das duas topologias é abordado, e o projeto de um protótipo que permite a operação nos dois modos é apresentado, com os cálculos, dimensionamento, especificação de componentes e simulações computacionais para operação com 300 VCC de entrada e saída de 24 V / 2 A. São realizados testes funcionais, medições de esforços nos componentes, análise térmica e comparativo de eficiência com as duas topologias, mostrando que o conversor síncrono proposto é mais eficiente que o assíncrono.
Desenvolvimento de um transdutor de nível capacitivo cilíndrico com um sistema de medição contínua
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-10) Antero, Maicon Lucas; Coral, Rodrigo; https://orcid.org/0000-0001-7788-4842; http://lattes.cnpq.br/6681808392378681; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237
Este artigo descreve o desenvolvimento de um sistema de medição contínua de nível, empregando um transdutor de nível capacitivo cilíndrico de baixo custo e fácil construção. O sensor foi implementado com um tubo externo de latão e um eletrodo interno de cobre, cuja capacitância resultante varia em função do nível do fluido entre os eletrodos. Para integrar o sensor a um sistema de medição contínua, projetou-se um circuito oscilador astável baseado no CI NE555, responsável por converter a capacitância do sensor em uma frequência de saída variável. Essa frequência é, então, processada por um microcontrolador ESP32C3 super mini, que executa um algoritmo desenvolvido para converter os valores de frequência em leituras da altura do fluido no reservatório. O sistema implementado inclui uma interface de monitoramento, possibilitando o acompanhamento contínuo e em tempo real dos níveis do líquido. Os resultados deste desenvolvimento validaram a relação teórica entre o nível, a capacitância e a frequência.
Estudo da qualidade da energia elétrica no consumo de um sistema de compressor rotativo de parafuso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-10) Fernandes, Luan Carlos Dalmazo; Nodari, Luís Mariano; http://lattes.cnpq.br/2499038161853320; http://lattes.cnpq.br/5916514234869083; Silva Filho, Ary Victorino da; http://lattes.cnpq.br/4510160029281979; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504
Este trabalho apresenta uma fundamentação teórica que contextualiza inicialmente os principais conceitos relacionados aos compressores rotativos de parafuso e, em seguida, apresenta os conceitos pertinentes à qualidade da energia elétrica. Além disso, são abordadas as normas técnicas a respeito dos índices de qualidade da energia elétrica. Na etapa seguinte, foram realizadas medições com o auxílio de um analisador de energia, tendo como objetivo avaliar a qualidade da energia elétrica em um compressor rotativo de parafuso e, assim, identificar e quantificar possíveis não conformidades associadas às distorções harmônicas. Os dados obtidos foram organizados em gráficos e tabelas, possibilitando a análise e interpretação dos resultados. A análise dos dados permitiu caracterizar o comportamento das distorções harmônicas de tensão e de corrente presentes no sistema. Para reduzir essas distorções, foram projetadas duas soluções passivas: filtros sintonizados e um filtro passa-baixa LC. Ambos foram implementados por meio de simulações, permitindo avaliar o desempenho de cada solução e discutir suas principais vantagens e limitações quanto à mitigação do conteúdo harmônico e à manutenção do fator de potência.
Automação de uma garagem retrátil via acesso remoto
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-11-25) Kreuch, Leonardo Martins; Schiefler Junior, Nivaldo Theodoro; Arins, Alexandre Werner; http://lattes.cnpq.br/8795794576127809; http://lattes.cnpq.br/8795794576127809; https://orcid.org/0000-0003-0126-6954; http://lattes.cnpq.br/7547185444005370; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826
Este trabalho aborda o desenvolvimento de um projeto conceitual de sistema automatizado para uma garagem retrátil, utilizando controle via acionamento remoto e comando de voz. O objetivo principal deste trabalho é proporcionar praticidade, segurança e inovação, especialmente em ambientes como: estacionamentos pagos e residências com restrições de espaço. O sistema desenvolvido permite o monitoramento em tempo real da abertura da garagem, fornecendo alertas e avisos para garantir maior segurança quando for usada. Foi empregada uma combinação de tecnologias de automação e conectividade para facilitar a acessibilidade por pessoas com mobilidade reduzida, além de melhorar a eficiência no controle de acesso. Os resultados foram obtidos em testes no protótipo, o quais se destacam pela relevância da solução no contexto de segurança, acessibilidade e adequação de espaço físico, evidenciando sua originalidade ao integrar diferentes métodos de controle e monitoramento.
Estudo da utilização de algoritmos de aprendizagem profunda na metrologia dimensional
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-08) Justino, Kevin Regis; Stefano Romeu Zeplin; Ferreira Filho, Valdir; https://orcid.org/0009-0002-1710-516X; http://lattes.cnpq.br/2556469707822502; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; https://lattes.cnpq.br/1038228463334108; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; Coral, Rodrigo; https://orcid.org/0000-0001-7788-4842; http://lattes.cnpq.br/6681808392378681; Jerônimo, Joice Luiz; https://orcid.org/0000-0003-3443-7465; http://lattes.cnpq.br/8752920913961248
A precisão dimensional é um elemento essencial para garantir a qualidade e a confiabilidade dos produtos industriais. Com a evolução da metrologia dimensional, os sistemas de medição por digitalização tridimensional passaram a capturar geometrias complexas com elevado nível de detalhe, mas também geraram um aumento expressivo no volume de dados a serem analisados. Esse cenário evidencia a necessidade de soluções automatizadas capazes de interpretar grandes conjuntos de informações com eficiência e consistência. Neste contexto, este trabalho propõe a aplicação de redes neurais convolucionais (CNNs) e da arquitetura YOLO para a classificação e detecção de falhas visuais em peças digitalizadas. São abordados os conceitos fundamentais dos processos produtivos, da metrologia dimensional baseada em digitalização e das principais arquiteturas de aprendizado profundo aplicadas à inspeção industrial. O modelo CNN obteve desempenho satisfatório na classificação binária entre as amostras, enquanto o modelo YOLO demonstrou capacidade promissora na localização espacial das falhas. Os resultados indicam que o uso de aprendizado profundo em metrologia dimensional representa um avanço significativo na automação de inspeções visuais, reduzindo a dependência de operadores humanos e aumentando a padronização e a confiabilidade das análises em ambientes industriais.
Protótipo de um conversor bidirecionável de escala configurável para sensores analógicos industriais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 0001-12-25) Souza, João Victor Oliveira Cordeiro de; Matsumi , Carlos Toshiyuki; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; https://orcid.org/0000-0002-3349-1462; http://lattes.cnpq.br/9474467477858864; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de conversor de sinais de entrada e saída de escala configurável para sensores analógicos industriais. O método empregado envolveu a concepção e implementação de um dispositivo modular, composto por estágios de entrada para condicionamento de sinais (tensão e corrente), um módulo de interface e processamento baseado no microcontrolador ATmega328P (Arduino) para cálculos e controle via PWM, e módulos de saída para geração de sinais em corrente (Fonte de Howland) e em tensão (Conversor Buck). Os resultados obtidos demonstraram fidelidade e linearidade do protótipo entre os valores teóricos e medidos em diversas escalas de conversão testadas (ex: 0-10V para 4- 20mA), validando sua viabilidade funcional. A conclusão aponta que o dispositivo atende aos requisitos fundamentais de projeto, oferecendo uma solução versátil e configurável para a compatibilidade de sinais em ambientes industriais.
Análise da eficiência energética de transistores comutados em alta frequência, utilizando o conversor Buck
(Instituto Federal de Santa Catarina, 0010-12-25) Cairquick, David Thiago França; Dums, José Flávio; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Matsumi, Carlos Toshiyuki; https://orcid.org/0000-0002-3349-1462; http://lattes.cnpq.br/9474467477858864
A crescente busca por maior eficiência nos sistemas elétricos e eletrônicos tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias, no que tange aos dispositivos semicondutores. Em um conversor estático, toda energia é processada em um ou mais interruptores eletrônicos, que podem ser diodos e transistores, e cuja estrutura é feita de material semicondutor. Neste contexto, este trabalho realiza uma análise comparativa do comportamento dos dispositivos MOSFET, IGBT e Transistor Bipolar Darlington aplicados à topologia Buck. A eficiência global do conversor é obtida por meio de medições de tensão e corrente na entrada e na saída, utilizando um wattímetro, enquanto as perdas de condução e de comutação foram determinadas com auxílio de um osciloscópio com sondas de corrente e de tensão. Os resultados indicam que o MOSFET apresentou a maior eficiência global, sobretudo em altas frequências de comutação, enquanto o IGBT demonstrou melhor desempenho em potências elevadas e baixas frequências de comutação. O Transistor Bipolar Darlington se mostrou adequado apenas para baixas potências e baixas frequências, apresentando elevado aquecimento e comprometimento térmico em condições de maior exigência.
Estudo de interface gestual via Alexa como tecnologia complementar ao comando de voz para aplicação em domótica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 0029-06-26) Nascimento, Natã Silva do; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; Jerônimo, Joice Luiz; https://orcid.org/0000-0003-3443-7465; http://lattes.cnpq.br/8752920913961248; Coral, Rodrigo; https://orcid.org/0000-0001-7788-4842; http://lattes.cnpq.br/6681808392378681; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899
Este trabalho apresenta um estudo de viabilidade técnica para a integração de um sistema de visão computacional com dispositivos de automação residencial, propondo uma tecnologia complementar ou alternativa aos tradicionais comandos de voz em assistentes virtuais como a Alexa, possibilitando seu uso também como tecnologia assistiva. A metodologia envolve a captura de imagens em tempo real via webcam com a biblioteca OpenCV e a extração de características anatômicas da mão pelo framework MediaPipe Hands. Esses dados estruturam um conjunto de dados (dataset) utilizado para o treinamento e otimização de uma rede neural artificial com TensorFlow Lite para execução em tempo real. O sistema interpreta sequências de gestos e converte essas informações em comandos enviados à assistente virtual, permitindo o controle de dispositivos domóticos. Os resultados demonstram-se promissores, evidenciando a viabilidade da solução em ambientes inteligentes e ampliando significativamente a acessibilidade e a autonomia residencial para indivíduos com restrições físicas ou limitações fonoaudiológicas no uso do recurso da voz.
Máquinas de estados finitos como estratégia didática no ensino de FPGA aplicada a um elevador didático
(Instituto Federal de Santa Catarina, 0001-06-26) Duarte, Lucas; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826; Schiefler Junior, Nivaldo Theodoro; https://orcid.org/0000-0003-0126-6954; http://lattes.cnpq.br/7547185444005370
O ensino de linguagens de descrição de hardware e programação concorrente apresenta desafios significativos em cursos de Engenharia Elétrica, frequentemente resultando em elevada carga cognitiva e desmotivação dos estudantes. Para reduzir esse problema, este artigo propõe uma metodologia de aprendizagem incremental baseada no desenvolvimento de um controlador de elevador utilizando Máquinas de Estados Finitos. O projeto foi implementado em VHDL e validado no kit de desenvolvimento Terasic DE10-Lite. O trabalho contou ainda com o suporte de um protótipo físico para testes de acionamento de potência e condicionamento de sinais. A metodologia, inspirada em princípios de engenharia reversa, dividiu o sistema em seis etapas progressivas, partindo de um movimento autônomo básico até alcançar um sistema modular com lógica de despacho e intertravamentos de segurança inspirados em aplicações industriais. O particionamento lógico do código facilitou o isolamento de falhas e a simplificação do processo de depuração. Conclui-se que a decomposição de projetos complexos em módulos testáveis apresenta potencial didático para a consolidação do raciocínio paralelo e aproxima a teoria digital da prática laboratorial.
Estudo da utilização de visão computacional na identificação de frutas utilizando varredura por drone
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-06) Gonçalves, Wellington João; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Jerônimo, Joice Luiz; https://orcid.org/0000-0003-3443-7465; http://lattes.cnpq.br/8752920913961248; Gonçalves, Lucas Raniere
Este trabalho de conclusão de curso investiga a aplicação de técnicas de visão computacional na identificação de frutas por meio de varredura com drones, especificamente utilizando o modelo Tello. O estudo destaca a crescente relevância da tecnologia de drones na agricultura, enfatizando sua capacidade de coletar dados visuais em larga escala e em tempo real. A pesquisa inclui uma revisão dos conceitos teóricos fundamentais, algoritmos e técnicas pertinentes, com foco na implementação do algoritmo YOLO (You Only Look Once) para a detecção de frutas. Para a realização dos experimentos, foram desenvolvidos procedimentos para o controle do drone e aquisição de imagens e vídeos, que foram posteriormente processados em um ambiente de computação em nuvem. A coleta de dados foi realizada em ambientes controlados, permitindo uma análise comparativa da eficácia da identificação de frutas em diferentes condições. Os resultados esperados visam não apenas contribuir para o avanço do conhecimento na área de visão computacional, mas também demonstrar a viabilidade da tecnologia YOLO como uma ferramenta eficiente e versátil na agricultura, promovendo melhorias em termos de rapidez, precisão e segurança na identificação de frutas.
Estudo e desenvolvimento de redes neurais artificiais voltadas ao auxílio de diagnóstico da doença linfoma de Hodgkin
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-13) Ferreira Filho, Valdir; Coral, Rodrigo; Savi, Daiani Cristina; https://orcid.org/0000-0003-4794-2823; http://lattes.cnpq.br/4248513854738310; https://orcid.org/0000-0001-7788-4842; http://lattes.cnpq.br/6681808392378681; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899
Este estudo aborda a elaboração teórica e prática de redes neurais artificiais (RNAs), uma subcategoria da inteligência artificial, focadas no auxílio do diagnóstico do Linfoma de Hodgkin (LH). O projeto engloba desde o marco teórico, detalhando as fundamenta ções conceituais e técnicas das RNAs, até a criação de modelos específicos. Neste contexto, são selecionadas arquiteturas e algoritmos adequados, empregando métodos de aprendizado e treinamento eficazes, com o objetivo de decifrar padrões complexos em mutações genéticas ligadas ao LH. A análise se baseia em dados genômicos rigo rosamente selecionados do banco de dados NCBI, integrando essas informações com dados clínicos para estimar o desenvolvimento da doença. Esta pesquisa documenta todas as fases do projeto, desde a coleta e preparação dos dados até a validação final dos modelos de RNA. Destaca-se ainda, como a intersecção entre a genética, as RNAs e a medicina podem resultar em uma ferramenta diagnóstica promissora. Ao discutir os resultados e suas implicações, o trabalho visa contribuir significativamente para a evo lução dos tratamentos personalizados e para a melhoria da precisão diagnóstica, não apenas para o Linfoma de Hodgkin, mas também para outras patologias de natureza genética.
Medidor de indutância com frequência ajustável
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-08-19) Carstens, Samuel Filipe; Dums, José Flávio; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; https://orcid.org/0000-0001-9071-870X; http://lattes.cnpq.br/3695085015445339; Matsumi, Carlos Toshiyuki; https://orcid.org/0000-0002-3349-1462; http://lattes.cnpq.br/9474467477858864; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237
O presente artigo contém o projeto e o desenvolvimento prático de um dispositivo capaz de efetuar a medição da indutância, em indutores com núcleo ferromagnético utilizados na montagem de conversores estáticos de potência, e apresentar o resultado ao usuário por meio de um display. Apresenta-se aqui uma breve revisão teórica sobre as características dos indutores reais e quais fatores influenciam em seu comportamento. A medição da indutância, neste trabalho, é realizada pela leitura da inclinação da corrente, quando se submete o indutor a uma tensão CC constante. Isso é implementado por um circuito inversor, que aplica uma tensão periódica e quadrada no indutor, na frequência desejada, e através da leitura da amplitude da corrente, em instantes distintos, calcula-se o valor da indutância média. Como são capturados mais de dois pontos em um período, é possível também avaliar a linearidade da forma de onda da corrente, para verificar se o indutor está em saturação ou não. Ao final é apresentada a comparação dos valores obtidos pela metodologia proposta, em amostras de indutores conhecidos, com outros dois métodos de medição, onde se discute validade dos resultados obtidos e são apresentadas sugestões de melhoria para o trabalho desenvolvido.
A importância da utilização de filtros de dessintonia na correção do fator de potência em redes com cargas não lineares: uma investigação experimental
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-08-14) Weege, Monitchelie Djhulia Braz; Marques, Luis Sergio Barros; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; https://orcid.org/0009-0004-9609-6517; http://lattes.cnpq.br/3824799404014456; Jerônimo, Joice Luiz; https://orcid.org/0000-0003-3443-7465; http://lattes.cnpq.br/8752920913961248; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237
A qualidade da energia elétrica é uma questão crucial na geração, distribuição e consumo final, o que exige a manutenção do fator de potência em níveis adequados para minimizar perdas e prolongar a vida útil de equipamentos e instalações. O aumento de cargas não lineares, tanto industriais quanto residenciais, impacta negativamente a qualidade da energia fornecida ao consumidor. Os harmônicos resultantes dessas cargas afetam equipamentos elétricos, especialmente bancos de capacitores, causando sobrecarga, ressonância e amplificação de distorções harmônicas. Para mitigar esses problemas, a instalação de reatores de dessintonia é proposta, assegurando o funcionamento correto dos bancos de capacitores e mantendo a qualidade da energia. Este estudo analisa a eficácia desses reatores na correção do fator de potência em redes elétricas com presença de harmônicos, abordando teoricamente o fator de potência, distorção harmônica, ressonância e características dos reatores de dessintonia. Além disso, propõe uma investigação prática em uma bancada, visando oferecer e validar uma solução eficaz para este problema.
Projeto e implementação de um driver para controle de velocidade de um motor CC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-06) Cunha, Matheus Henrique da; Duarte, Janderson; Matsumi, Carlos Toshiyuki; https://orcid.org/0000-0002-3349-1462; http://lattes.cnpq.br/9474467477858864; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826
O artigo aborda o projeto e a implementação de um driver com o intuito de acionar e controlar a velocidade de um motor de corrente contínua (CC) presente em um dos laboratórios do IFSC. Inicialmente, apresenta-se o motor CC utilizado, incluindo os dados técnicos e o modelo do circuito elétrico. Em seguida, explora-se o encoder óptico, que envia pulsos ao microcontrolador conforme a velocidade do motor. Além de calcular a velocidade e apresentar dados no display de cristal líquido (LCD), o microcontrolador também é responsável pelas saídas PWM (Pulse Width Modulation), que controlam a tensão na armadura e no campo do motor CC. O LCD, além de exibir a velocidade desejada e a lida, permite variar a velocidade desejada através de seus botões. Um circuito contendo o TCA785 recebe um PWM do microcontrolador e é responsável por disparar os tiristores. Para o comando do campo, um driver recebe um PWM do microcontrolador e tem por função acionar o mosfet. Na etapa de potência, foi desenvolvido um retificador controlado à tiristor para controlar a armadura, e para acionar o campo foi utilizado um retificador monofásico de onda completa com filtro capacitivo somado a um conversor do tipo buck para ajustar o nível de tensão. Os esforços nos componentes são apresentados, além do cálculo térmico. O circuito snubber foi projetado para evitar disparos involuntários dos tiristores. O controle da velocidade foi realizado em malha fechada, utilizando um controlador PI. Por fim, o protótipo e os resultados são apresentados.
Gestão sustentável de consumo: sistema automatizado para controle de água e energia elétrica em chuveiros elétricos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-02-04) Oliveira, Lucas Natanael de Souza; Schiefler Junior, Nivaldo Theodoro; https://orcid.org/0000-0003-0126-6954; http://lattes.cnpq.br/7547185444005370; Duarte, Janderson; https://orcid.org/0009-0005-3846-071X; http://lattes.cnpq.br/0588849142152504; Curzel, Jeferson Luiz; https://orcid.org/0000-0001-7215-9238; http://lattes.cnpq.br/8891196957540826; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899
Este trabalho aborda o tema do controle do consumo de água e energia em chuveiros elétricos, com foco nas dificuldades enfrentadas por comerciantes de locais de repouso, descanso e espera de motoristas profissionais de transporte rodoviário de passageiros e de cargas, especialmente em relação ao cumprimento da Portaria nº 1.343/2019. Essa portaria estabelece normas sanitárias para a oferta de chuveiros em estabelecimentos que atendem a esses profissionais, mas muitos comerciantes enfrentam dificuldades para controlar o consumo e evitar desperdícios, o que impacta o custo operacional. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um sistema eletrônico que permita a esses comerciantes monitorar e controlar, de forma eficiente, o consumo de luz e água, contribuindo para a otimização dos recursos e o cumprimento das normas legais. A metodologia adotada no trabalho envolveu uma pesquisa bibliográfica para embasar as escolhas tecnológicas e as soluções adotadas, além da criação prática do sistema de monitoramento. O sistema foi projetado utilizando sensores de corrente elétrica e de fluxo de água integrados a um microcontrolador ESP32, que coleta e transmite os dados para uma interface web, permitindo a visualização em tempo real do consumo. Os resultados demonstraram que o sistema desenvolvido permite um controle eficiente do consumo de energia elétrica e água, proporcionando aos comerciantes uma ferramenta prática para evitar desperdícios e otimizar o uso desses recursos. Conclui-se que a adoção de sistemas como o desenvolvido neste trabalho pode melhorar significativamente a gestão dos recursos em locais de descanso e espera, beneficiando comerciantes e motoristas.
Utilização de redes neurais convolucionais para identificação automática de áreas de desmatamento na Amazônia
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-08-09) Anzini Junior, Elias; Zeplin, Stefano Romeu; https://orcid.org/0009-0000-9698-1250; http://lattes.cnpq.br/7087916942852899; Klug, Michael; https://orcid.org/0000-0002-8540-4244; http://lattes.cnpq.br/5916169977466237; Coral, Rodrigo; https://orcid.org/0000-0001-7788-4842; http://lattes.cnpq.br/6681808392378681
O desmatamento é uma questão ambiental crítica globalmente que requer monitoramento constante e eficiente, especialmente em regiões como a Amazônia, onde ocorre em larga escala. Com o advento da tecnologia de sensoriamento remoto, a utilização de imagens de satélite tornou-se um método chave para o monitoramento ambiental. No entanto, a eficácia deste método depende fortemente da qualidade e disponibilidade das imagens de satélite, que muitas vezes são prejudicadas por fatores como baixa resolução, cobertura de nuvens e distorções atmosféricas. Atualmente, técnicas de fotointerpretação são empregadas por profissionais do INPE (Instituto Nacional de Pesquisa Espacial) para localização de áreas de desmatamento, entretanto, este processo não é realizado de forma automática. A inteligência artificial tem demonstrado eficácia em uma variedade de campos por meio de técnicas auxiliares, como exemplos: Robótica autônoma, detecção de fraudes, diagnóstico médico assistido por IA, etc. Neste contexto, o presente trabalho de conclusão de curso aborda essa área, com um enfoque particular em redes neurais convolucionais aplicando o modelo U-net para identificação de áreas de desmatamento nas imagens dos satélites Amazonia 1 de baixa resolução espacial e Sentinel-2 de alta resolução espacial. Este modelo foi inicialmente proposto para a análise semântica de imagens médicas, porém ele possui versatilidade e potencial para aplicações além do âmbito médico. O estudo emprega uma metodologia baseada em índices de precisão de segmentação de imagens, tais como Intersecção sobre União (IoU), Precisão, F-Score e Recall. Estas métricas são essenciais para analisar a precisão com que métodos de processamento de imagens conseguem distinguir áreas desflorestadas de outras formas de cobertura terrestre, dando uma base quantitativa para avaliar a eficácia de diferentes fontes de dados de sensoriamento remoto.

Navegar

Submissões Recentes