Trabalho de Conclusão de Curso
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listelement.badge.dso-type Item , Desenvolvimento de uma Jiga de teste para validação funcional de placas controladoras de armários inteligentes(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-13) Wasserberg, Joana Paula Abreu; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/9208525263510439; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; Mezaroba, Mateus Nava; https://orcid.org/0000-0002-4420-4940; http://lattes.cnpq.br/2658950344302955Com a crescente complexidade dos sistemas eletrônicos e o aumento da demanda produtiva na indústria, a automação dos processos de validação torna-se fundamental para garantir confiabilidade, repetibilidade e rastreabilidade. Este trabalho apresenta o projeto e desenvolvimento de uma jiga de testes automatizada para validação funcional de placas controladoras de armários inteligentes (Smart lockers) da empresa Brametec, cujo processo de testes era anteriormente realizado de forma manual, configurando um gargalo produtivo suscetível a falhas humanas e com rastreabilidade limitada. A solução proposta integra hardware, firmware e software em uma arquitetura híbrida, utilizando um computador de placa única Raspberry Pi 4 para a orquestração do processo, interface homem-máquina e gerenciamento de dados, e um microcontrolador ATmega328PB para o controle dos sinais e execução dos testes de baixo nível. A interface física da jiga baseia-se na técnica de cama de pregos (Bed of Nails), empregando agulhas de teste retráteis de ponta serrilhada, garantindo contato elétrico confiável com a placa sob teste. A metodologia adotada concentra-se no teste funcional de circuito (FCT), abrangendo a gravação automática de firmware, a verificação dos níveis de tensão, a validação da comunicação serial e a análise lógica de 32 canais de acionamento de solenoides e respectivos sensores, por meio de simulação eletrônica de cargas. Os resultados obtidos em bancada demonstraram a eficácia da jiga na detecção de falhas de manufatura, a eliminação da subjetividade dos testes manuais e a redução do tempo de validação. Além disso, a geração automática de registros de teste assegura a rastreabilidade do processo, fornecendo subsídios para a melhoria contínua da qualidade e da eficiência produtiva.listelement.badge.dso-type Item , Estudo e aplicação do CC2652R7 em redes IoT baseadas no protocolo Zigbee(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-12) Santos, Sarah Giovanna Bararua; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; http://lattes.cnpq.br/3126581127034270; Pinto, Matheus Leitzke; https://orcid.org/0000-0003-3571-222X; http://lattes.cnpq.br/1431722265123081; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938Este trabalho apresenta o estudo e a aplicação do microcontrolador CC2652R7, da Texas Instruments, em uma rede de Internet das Coisas ( Internet of Things - IoT) baseada no protocolo Zigbee, com foco no desenvolvimento de um sistema de sensoriamento ambiental. Inicialmente, são abordados os conceitos fundamentais de IoT, o funcionamento da arquitetura Zigbee, as operações de baixo consumo (Low Power) e sua integração com gateways baseados em MQTT, destacando-se o uso do software Zigbee2MQTT como interface entre a rede de sensores e a camada de aplicação. A metodologia adotada envolveu a configuração do ambiente de desenvolvimento utilizando o SimpleLink SDK e o Code Composer Studio, bem como a configuração da pilha de protocolos Z-Stack, adaptando um código base para operar como um dispositivo final (Zigbee End Device) com perfil de sensoriamento. A validação de rede foi realizada inicialmente através do sensor interno do microcontrolador, seguida pela implementação prática da leitura de temperatura e umidade por meio do sensor HTU21D, utilizando o barramento I2C. Os resultados demonstraram a correta transmissão bidirecional dos dados pela rede Zigbee e sua visualização online, validando a interoperabilidade do sistema com um coordenador de terceiros. A análise de consumo energético com a ferramenta EnergyTrace evidenciou a importância da adequada gestão de periféricos, alcançando um consumo médio de 2,09 mA no estágio final. Os resultados obtidos comprovam a viabilidade técnica da solução proposta, alcançando uma autonomia estimada de 41 dias em uma bateria de 2000 mAh. Apontam, contudo, que o contraste com o padrão comercial em microamperes (uA) exige uma futura aplicação de estratégias de gerenciamento de energia mais otimizadas para maximizar a autonomia em aplicações reais.listelement.badge.dso-type Item , Crosstalk entre trilhas de uma placa de circuito impresso: medição com rastreador de campo próximo e aplicação de técnicas de mitigação(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-03) Souza, Giovanna Liz; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/5336468009108238; Steinbach, Reginaldo; http://lattes.cnpq.br/5054506554380972; Rangel, Paulo Ricardo Telles; http://lattes.cnpq.br/1746983689724424O avanço tecnológico tem impulsionado o desenvolvimento de circuitos cada vez mais compactos e operando em frequências elevadas, o que intensifica os desafios relacionados à compatibilidade eletromagnética (EMC). Entre os problemas mais relevantes está o crosstalk, uma interferência gerada pela proximidade entre trilhas condutoras, capaz de comprometer a integridade do sinal e o desempenho do sistema. Este estudo busca compreender o impacto do crosstalk em placas de circuito impresso (PCI) por meio de revisão bibliográfica e análise experimental de diferentes configurações de trilhas, avaliadas com o uso de um rastreador de campo próximo. O foco está na identificação e comparação de técnicas que contribuam para a mitigação desse fenômeno.listelement.badge.dso-type Item , Desenvolvimento de um sistema de controle para bancada de testes de módulo de controle de carroceria(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-19) Gressler; Conrado Becker; Starke, Renan Augusto; Marcondes, Alexandre; https://orcid.org/0000-0003-3943-9734; http://lattes.cnpq.br/1275389477318443; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; http://lattes.cnpq.br/7445690813261408; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Pinto, Matheus Leitzke; https://orcid.org/0000-0003-3571-222X; http://lattes.cnpq.br/1431722265123081Este trabalho é fruto de uma parceria entre a empresa Magneti Marelli e a Fundação CERTI, buscando auxiliar no desenvolvimento de equipamentos usados no setor automotivo na forma de um protótipo capaz de simular componentes reais de forma programática. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema capaz de emular o comportamento de motores DC e potenciômetros digitais utilizando uma abordagem de hardware-in-the-loop, visando emular os componentes presentes em veículos automotivos. O protótipo foi concebido como ferramenta de apoio para o desenvolvimento de firmware de um módulo de controle de carroceria automotivo BCM (Body Control Module). A BCM gerencia sistemas não críticos do veículo, como acionamento de vidros elétricos, movimentação de espelhos retrovisores e controle do ar-condicionado. Neste trabalho, o foco é um subsistema específico da BCM, denominado DMM (Door-Mirror Module), responsável pelo controle dos vidros e espelhos do veículo. No DMM, os motores DC realizam o acionamento dos vidros elétricos, enquanto os potenciômetros digitais são utilizados no controle dos espelhos retrovisores. A simulação dos motores é feita por meio do acionamento de cargas eletrônicas, controladas via conversores analógico-digital. Já os potenciômetros digitais são controlados por meio da interface I2C. O projeto também inclui o desenvolvimento de um software em LabVIEW, capaz de se comunicar com o protótipo. Essa interface permite ao usuário definir as características físicas que serão simuladas. Para validação do sistema, foi utilizada uma placa eletrônica com o mesmo circuito do sistema real, conectada ao protótipo. As medições foram realizadas utilizando o sistema de aquisição NI PXI-5152 em conjunto com o chassi PXIe-1084. Os resultados obtidos ficaram dentro do esperado, embora tenham sido identificadas limitações relacionadas principalmente ao uso da interface I2C. Também foram apontadas oportunidades de melhoria envolvendo componentes, microcontrolador e otimizações no código, visando à implementação de um sistema final com características de hard real time. O trabalho demonstrou a viabilidade de desenvolver um sistema em tempo real capaz de simular funções como inclinação dos espelhos (mirror tilt), rebatimento dos espelhos (mirror fold) e acionamento dos vidros elétricos (window lift). Além disso, o projeto estabelece uma base sólida para futuros desenvolvimentos na árealistelement.badge.dso-type Item , Acionamento de comandos por voz aplicado a uma embarcação movida a energia fotovoltaica(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-13) Schwider; Victor Lompa; Batista, Flabio Alberto Bardemaker; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; Marcondes, Hugo; http://lattes.cnpq.br/5845370403988138; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado utilizando a Raspberry Pi 3 B+ para controle por voz de uma embarcação movida a energia solar, com comunicação entre os módulos realizada por meio do protocolo Controller Area Network (CAN). O sistema foi projetado para funcionar de forma eficiente em ambientes com alto nível de ruído e sem conexão com a internet, utilizando o mecanismo de detecção de palavra de ativação e reconhecimento de fala offline com a biblioteca Vosk. A escolha dos componentes e tecnologias considerou a disponibilidade prévia dos materiais e a necessidade de baixo consumo energético e resposta rápida. São abordados os fundamentos de sistemas embarcados, comunicação CAN e tecnologias de reconhecimento de fala, com uma análise comparativa entre diferentes bibliotecas de reconhecimento automático de fala e diferentes algoritmos de reamostragem. Os resultados indicam que o Vosk oferece um bom equilíbrio entre acurácia, desempenho e viabilidade em sistemas de recursos limitados.listelement.badge.dso-type Item , Sistema de visão computacional aplicado na indústria: inspeção de data e lote com OCR(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-13) Guesser; Emmanuel Reitz; Speranza; Carlos Gontarski; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de sistema de visão computacional para a automação da inspeção de códigos de data de validade e número de lote em embalagens industriais, visando a conformidade com a ANVISA. O objetivo geral foi projetar e validar um sistema capaz de realizar a leitura e validação automática de caracteres utilizando técnicas de pré-processamento e reconhecimento óptico de caracteres (OCR). A metodologia empregada envolveu o uso da plataforma Raspberry Pi 5, integrada a uma câmera USB, iluminação e sensores de disparo (trigger) fotoelétricos sincronizados por meio de uma placa de interface de entrada e saída isolada desenvolvida para o projeto. No desenvolvimento do software, utilizouse a linguagem Python e a biblioteca OpenCV para a implementação de uma pipeline de pré-processamento que incluiu filtros de mediana, binarização pelo método de Otsu e operações morfológicas de fechamento, abertura e erosão para a normalização das imagens. O estudo realizou uma análise comparativa entre os algoritmos de OCR Tesseract e EasyOCR, além de implementar um treinamento incremental do motor neural do Tesseract especificamente para fontes matriciais (dot-matrix) utilizando a ferramenta tesstrain. Os resultados demonstraram que o Tesseract, após o treinamento específico e o pré-processamento adequado, atingiu 100% de assertividade em fontes matriciais inicialmente ilegíveis, operando com uma eficiência temporal aproximadamente dez vezes superior ao EasyOCR no hardware embarcado. Identificou-se, contudo, que as limitações do sensor rolling shutter causam distorções geométricas em capturas de alta velocidade, sugerindo a adoção de sensores global shutter para tais cenários. Conclui-se que a solução proposta é tecnicamente viável e eficaz para a inspeção em tempo real, validando o uso de ferramentas de software livre para fortalecer a confiabilidade operacional e a rastreabilidade na indústria.listelement.badge.dso-type Item , Modelagem e parametrização de uma embarcação movida a energia solar(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-19) Cardoso; João Antônio; Batista, Flabio Alberto Bardemaker; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; http://lattes.cnpq.br/2862128593313461; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861A busca pela descarbonização no setor de transportes tem acelerado o desenvolvimento de alternativas marítimas de baixo carbono, com destaque para as embarcações movidas a energia solar. Nesse contexto, o projeto eficaz e a tomada de decisão estratégica exigem a quantificação precisa das interações entre geração, armazenamento e propulsão sob condições ambientais variáveis e restrições de potência. Este estudo apresenta o desenvolvimento de um modelo matemático simulável e atualizável, construído a partir de logs de telemetria de diversos sistemas, e passível de reparametrização e de alterações nos modelos com novos dados ao longo dos anos, utilizando a irradiância incidente e o ciclo-tarefa do controlador eletrônico de velocidade (ESC) para subsidiar decisões estratégicas tanto na fase de projeto quanto em competições. A metodologia abrange um fluxo de dados completo — desde a decodificação de protocolos de camada de aplicação, organização de sinais e reamostragem em séries temporais sincronizadas — para viabilizar a construção de modelos de subsistemas de baixa fidelidade e sua integração em um modelo unificado. Os parâmetros do modelo foram estabelecidos por meio de testes experimentais, especificações de fabricantes e dados de terceiros, sendo posteriormente refinados via otimização em múltiplas etapas. Análises de sensibilidade quantificaram o impacto das incertezas e orientaram a seleção de parâmetros. A validação em relação a medições experimentais e verificações de consistência física, como o fechamento do balanço de potência, atingiu coeficientes de determinação (R2 ) de até 0,95 para a tensão da bateria e até 0,96 para a velocidade angular do motor. Além de prever indicadores-chave de desempenho, como o consumo energético específico (Wh/km) e a velocidade máxima, o modelo estima sinais internos não medidos para identificar regimes de operação dos subsistemas. A utilidade prática do modelo foi demonstrada em um estudo de caso que otimizou a configuração hélice-transmissão, aumentando o desempenho tanto em provas de longa duração (priorizando eficiência) quanto em provas de curta duração (priorizando velocidade). Em comparação à configuração de referência, o consumo energético específico foi reduzido de 65,05 para 62,85 Wh/km, e a velocidade máxima aumentou de 18,00 para 21,07 km/h. As limitações atuais incluem desafios de identificabilidade de parâmetros devido à instrumentação limitada e a exclusão de fatores ambientais como vento, ondas e correntes, o que restringe a aplicabilidade do modelo a cenários controlados.listelement.badge.dso-type Item , Desenvolvimento de um carregador buck para bateria auxiliar de 12 V baseado no controlador LM5116 para aplicação em barco de competição(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-02-20) Mazzochi, Bruno César; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Batista, Flabio Alberto Bardemaker; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; Castro, Maria Claudia; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919Este trabalho apresenta o projeto, a implementação e a validação experimental de um carregador de baterias de 12 V baseado em um conversor CC-CC do tipo buck, voltado a aplicações embarcadas em embarcações elétricas de competição. O sistema foi dimensionado para operar a partir de um barramento CC de 30 V a 60 V e entregar até 3 A na saída, com limitação de corrente e possibilidade de habilitação manual. A topologia síncrona, empregando o controlador LM5116, foi adotada como solução principal e comparada, quando pertinente, a uma alternativa assíncrona. Foram descritas as etapas de especificação, cálculo e seleção de componentes, diretrizes de layout e montagem do protótipo, bem como a metodologia de ensaio em bancada. Os resultados experimentais contemplam regulação de tensão, comportamento dinâmico, ripple, eficiência e observações térmicas dos dispositivos de potência. Os resultados indicam desempenho consistente com o dimensionamento e evidenciam a superioridade da topologia síncrona em termos de eficiência nas condições de maior corrente, enquanto a variante assíncrona apresenta penalidade associada ao diodo de rodalivre.