Trabalho de Conclusão de Curso

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Desenvolvimento de rede neural para análise de defeitos em PBF-LB/M
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-08-02) Couto, Kenner Marqueti; Speranza; Carlos Gontarski; Schüller, Luke; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; http://lattes.cnpq.br/5952939049757479; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924
Para avaliar parâmetros de processo e a qualidade de peças produzidas por Fusão a Laser em Leito de Pó, do inglês Laser Powder Bed Fusion (LPBF), seções transversais metalográficas são comumente preparadas e examinadas por microscopia óptica para detectar defeitos como poros e trincas. Entretanto, esse procedimento é trabalhoso e frequentemente depende de limiarização manual, o que pode introduzir variabilidade, especialmente entre diferentes materiais. Além disso, a distinção manual entre poros e trincas é demorada e difícil de aplicar em larga escala. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e o treinamento de um modelo U-Net para a segmentação semântica de defeitos em imagens de microscopia óptica de amostras produzidas por LPBF. O modelo foi treinado para gerar máscaras em nível de pixel destinadas à classificação de defeitos relacionados ao processo, incluindo poros de gás, poros por falta de fusão, trincas frias e trincas quentes. As máscaras de anotação foram criadas a partir de imagens provenientes de dois experimentos distintos. Em seguida, foram realizadas a preparação do conjunto de dados, a definição da rede neural e o treinamento do modelo. A avaliação quantitativa indicou coeficientes Dice próximos a 80% para as classes de defeitos mais frequentes. A inspeção qualitativa sugeriu resultados promissores para a localização de trincas quentes nos exemplos examinados. De modo geral, os resultados indicam que a segmentação semântica baseada em U-Net é uma abordagem promissora para a detecção automatizada de defeitos em imagens de microscopia óptica de seções transversais de amostras produzidas por LPBF. Em particular, o desempenho observado para trincas quentes sugere que o modelo pode servir como uma ferramenta de apoio em estudos sobre a formação de trincas, embora aprimoramentos sejam necessários para representar melhor as classes de defeitos menos frequentes e permitir que o modelo aprenda suas características de forma mais adequada.
Projeto de uma fonte auxiliar aplicada a estação de recarga em corrente contínua de veículos elétricos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-17) Silva, Marina Espíndola Bampi e; Moia, Joabel; Mezaroba, Mateus Nava; https://orcid.org/0000-0002-4420-4940; http://lattes.cnpq.br/2658950344302955; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/0687471105972692; Petry, Clóvis Antônio; https://orcid.org/0009-0004-0746-8877; http://lattes.cnpq.br/3493325384040150; Santos, Ion Leandro dos; http://lattes.cnpq.br/0336158396345969
A expansão das estações de recarga em corrente contínua para veículos elétricos tem ampliado a necessidade de fontes auxiliares isoladas, confiáveis e capazes de operar em ampla faixa de tensão, garantindo a alimentação dos circuitos de controle, sensoriamento, acionamento e proteção. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivos projetar, implementar e validar experimentalmente uma fonte auxiliar chaveada com duas saídas de 12 V, baseada na topologia flyback quase-ressonante, para aplicação nos conversores estáticos de estações de recarga. A fonte foi desenvolvida para operar com alimentação em corrente contínua, corrente alternada monofásica e corrente alternada trifásica, utilizando um controlador analógico dedicado e semicondutores de carbeto de silício. A metodologia envolveu revisão bibliográfica sobre fontes auxiliares, conversores isolados, operação quase- ressonante e semicondutores de potência, seguida pelo dimensionamento dos componentes, simulação do circuito, desenvolvimento da placa de circuito impresso, montagem do protótipo e realização de ensaios experimentais. Os testes avaliaram as tensões de saída, o rendimento, as formas de onda de chaveamento, os esforços elétricos, a corrente de partida e o comportamento térmico. Os resultados confirmaram o funcionamento da fonte nas diferentes condições de alimentação avaliadas e demonstraram a viabilidade da solução proposta para aplicação em sistemas auxiliares de estações de recarga de veículos elétricos.
Desenvolvimento de um sistema IoT para dispensação automatizada e monitoramento remoto de medicamentos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-16) Bonette, Jonathan Chrysostomo Cabral; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; http://lattes.cnpq.br/0654872161548630; Marcondes, Hugo; http://lattes.cnpq.br/5845370403988138; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861
O crescimento da população idosa e a necessidade de administração contínua de medicamentos evidenciam desafios relacionados ao cumprimento adequado de regimes terapêuticos, especialmente entre idosos e indivíduos com limitações cognitivas. Nesse contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado de dispensação de medicamentos baseado em Internet das Coisas (IoT) e sistemas embarcados. O projeto foi concebido com o objetivo de reduzir falhas na administração medicamentosa, como esquecimentos, duplicações de doses e atrasos na retirada do medicamento, por meio da automação, do monitoramento e da rastreabilidade do processo. Para aumentar a confiabilidade da solução, o sistema utiliza uma arquitetura tolerante a falhas que combina sincronização híbrida de tempo, com uso de NTP e do RTC DS3231, uma máquina de estados com mecanismos de temporização assíncrona e conectividade adaptativa por meio de Captive Portal. A rastreabilidade do tratamento é realizada por meio de registros locais em memória Flash, com rotação de logs, integrados a um bot do Telegram para envio de alertas críticos, confirmações de dispensação e retirada do copo, além da consulta ao histórico de utilização. Espera-se que a solução contribua para a segurança do paciente, a autonomia do usuário e a redução da sobrecarga de cuidadores no ambiente domiciliar.
Aplicação do protocolo ESP-NOW em antenas diretivas do tipo Yagi-Uda: uma abordagem para comunicação de longo alcance no sistema PGEN
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-19) Avelino, Fabio Schmitt; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/6775081445810644; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Rodrigues, Rafael Nilson; https://orcid.org/0000-0003-1778-3884; http://lattes.cnpq.br/7817383691983472
Este trabalho apresenta o estudo, desenvolvimento e validação de uma alternativa de comunicação sem fio para a expansão do sistema PGEN, voltado ao monitora- mento energético em instituições públicas de ensino. Diante das limitações de infra- estrutura encontradas em subestações remotas, especialmente em campi agrícolas, investigou-se a aplicação do protocolo ESP-NOW em modo Long Range, utilizando o microcontrolador ESP32-C6 e antenas diretivas Yagi-Uda produzidas em PCB. A me- todologia adotada envolveu a caracterização eletromagnética das antenas por meio do analisador vetorial de redes PocketVNA, a implementação de um sistema transmissor- receptor configurado para comunicação ponto a ponto, e a realização de testes expe- rimentais em campo aberto com distâncias variando de 50 m a 1 000 m. As medições incluíram parâmetros como RSSI, taxa de perda de pacotes, sequência de transmis- são, ganho das antenas e desempenho global do enlace. Os resultados demonstraram elevada robustez da comunicação até aproximadamente 900 m, com perda nula de pa- cotes e níveis de RSSI adequados para operação estável. Observou-se, contudo, que fatores ambientais incluindo desníveis do terreno, obstruções parciais e fenômenos de multipercurso influenciaram de maneira significativa o desempenho, levando a perdas abruptas no limite de 1 km, mesmo com RSSI relativamente alto. A análise permite concluir que a solução proposta é tecnicamente viável e representa uma alternativa prática, de fácil implementação para ampliar o alcance do PGEN em cenários com restrições de infraestrutura. O trabalho contribui para o avanço das tecnologias de monitoramento energético e abre possibilidades de expansão do sistema em ambien- tes rurais e distantes, bem como incentiva investigações futuras voltadas à melhoria da robustez e à adaptação do enlace para diferentes topologias e condições ambientais.
Desenvolvimento de um balanceador ativo para células de lítio aplicado a um barco movido à energia solar
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-09-04) Momm, Guido Locks; Batista, Flábio Alberto Bardemaker; https://orcid.org/0009-0005-9885-1253; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um balanceador ativo para baterias de lítio LTO, aplicado a uma embarcação movida a energia solar fotovoltaica. Inicialmente, foi realizado um estudo sobre os principais tipos de baterias de lítio. Em seguida, analisaram-se os métodos de balanceamento de tensão entre células, abordando as diferenças entre técnicas passivas e ativas. A partir dessa análise, foi selecionada uma topologia de balanceamento ativo baseada no conversor Flyback com múltiplas saídas, visando conciliar eficiência, simplicidade e viabilidade prática. O projeto inclui simulações e testes experimentais com o objetivo de validar o funcionamento da técnica escolhida e compará-la com o balanceamento passivo.
Desenvolvimento de um conversor Boost com correção de fator de potência para aplicações em carregadores de veículos elétricos leves
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-09-11) Besen, Natália; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/3875274828230162; Alves, Anderson; https://orcid.org/0000-0002-0640-5995; http://lattes.cnpq.br/4175951086011903; Batista, Flábio Alberto Bardemaker; https://orcid.org/0009-0005-9885-1253; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745
A expansão dos veículos elétricos leves (LEVs) tem impulsionado a demanda por car- regadores compactos, eficientes e em conformidade com normas de qualidade de energia. Para atender a esses requisitos, torna-se necessário o emprego de técnicas de correção ativa do fator de potência (PFC), capazes de reduzir distorções harmô- nicas e melhorar a interação com a rede elétrica. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a validação experimental de um conversor boost PFC em modo de condução contínua, projetado para operar em 900 W a partir da rede monofásica de 220 V, utilizando o controlador analógico dedicado UCC28180. A me- todologia envolveu a revisão bibliográfica sobre topologias de conversores aplicados a carregadores de LEVs, o dimensionamento do circuito, a seleção de componentes e a implementação de um protótipo experimental. O protótipo foi submetido a ensaios de eficiência, fator de potência, distorção harmônica de corrente, estabilidade do barra- mento de tensão contínua, resposta a variações súbitas de carga, corrente de partida, aquecimento de componentes e emissão conduzida. Os resultados indicaram elevado fator de potência, baixa distorção harmônica, eficiência compatível com a faixa de po- tência considerada e desempenho estável em diferentes condições de operação, em conformidade com os limites estabelecidos pela IEC 61000-3-2.
Estudo da mitigação de Crosstalk em placas de circuito impresso por meio de simulações no software Emcos Studio
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-09-04) Lisatchok, Thaís Silva; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/0049174034638788; Adabo, Geraldo José; http://lattes.cnpq.br/4394048571460445; Steinbach, Reginaldo; http://lattes.cnpq.br/5054506554380972; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344
O presente trabalho tem como objetivo a modelagem e a simulação bidimensional de campos elétricos em placas de circuito impresso (PCIs), com foco na análise do fenômeno de crosstalk, um dos principais responsáveis por falhas de integridade de sinal em sistemas eletrônicos. A proposta surge da necessidade de compreender, em maior profundidade como o acoplamento indesejado entre trilhas condutoras influencia a distribuição dos campos eletromagnéticos, especialmente em aplicações de alta frequência e elevada densidade de circuitos, nas quais pequenas variações geométricas podem comprometer o desempenho do sistema. Para esse fim, foram desenvolvidos modelos bidimensionais no software EMCoS Studio, representando diferentes configurações de trilhas, com variações em espaçamento, presença ou não de plano de referência e uso de trilhas de guarda. As simulações mostraram coerência com os princípios teóricos da compatibilidade eletromagnética e forneceram uma visualização espacial detalhada que favorece a identificação de pontos críticos no projeto de PCIs. Conclui-se que, por meio do software EMCoS Studio, foi possível realizar uma análise mais aprofundada e precisa dos fenômenos eletromagnéticos. A simulação no software proporcionou uma visualização detalhada e controlada, permitindo a avaliação de múltiplas variáveis de forma mais eficiente e segura, e, assim, oferecendo novas perspectivas para o diagnóstico e mitigação de interferências em projetos reais. Dessa forma, verifica-se que o trabalho contribui para ampliar a compreensão dos mecanismos de crosstalk em PCIs e reforça a importância do uso de ferramentas de simulação na etapa de concepção de sistemas eletrônicos.
Estudo e aplicação do ESP32H2 em redes IoT baseadas no protocolo Zigbee
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-08-22) Barboza, Yuri Marques; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452; Pinto, Matheus Leitzke; https://orcid.org/0000-0003-3571-222X; http://lattes.cnpq.br/1431722265123081; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938
Este trabalho tem como objetivo explorar o potencial do microcontrolador ESP32-H2 no desenvolvimento de aplicações voltadas para a Internet of Things (IoT), destacando suas possíveis capacidades de integrações com sensores e protocolos de comunicação. O ESP32-H2, fabricado pela Espressif Systems oferece suporte nativo a Zigbee, sendo esse, um protocolo de comunicação escolhido neste trabalho, por ser bastante utilizado em projetos de automação residencial. A metodologia adotada neste trabalho envolveu o setup e a configuração do ambiente de desenvolvimento do ESP32-H2, a implementação de uma aplicação utilizando um sensor externo de umidade, HTU2X, o próprio chip de temperatura integrado no ESP32-H2 e um sensor virtual criado dentro dos códigos de desenvolvimento do firmware com o intuito de testar e utilizar a comunicação via Zigbee com um coordenador em uma rede doméstica. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade de uso do ESP32-H2 em redes Zigbee, tendo uma vasta flexibilidade para adaptação em diferentes contextos de IoT, assim como, diversos protocolos já definidos em sua database que facilitam a conexão de mais sensores conforme a necessidade do usuário. O presente estudo tenta evidenciar que o ESP32-H2 é uma alternativa para o desenvolvimento de dispositivos conectados sem fio, assim como contribui para a disseminação do uso de microcontroladores em projetos IoT podendo servir como base para futuras pesquisas.
Sistema de controle de um conjunto gerador para uma aeronave remotamente pilotada
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-07-31) Martini, Thaine; Batista, Flábio Alberto Bardemaker; Sebastião, Leandro Medeiros; https://orcid.org/0000-0002-8622-9134; http://lattes.cnpq.br/7932397023703520; https://orcid.org/0009-0005-9885-1253; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; http://lattes.cnpq.br/2543539567431193; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938; Golin, Julio Feller; http://lattes.cnpq.br/4357122638968972
Este trabalho aborda o desenvolvimento e a validação experimental de um sistema de controle projetado para um conjunto híbrido. Este conjunto é composto por um motor de combustão interna e um motor sem escovas (BLDC), configurado para operar como gerador elétrico. Inicialmente, realizou-se uma revisão bibliográfica sobre sistemas de controle e as características operacionais de motores, fundamentando as bases teóricas do projeto. A metodologia exploratória e experimental guiou a concepção e a implementação do sistema. As simulações e os cálculos do controle foram conduzidos no MATLAB, enquanto a implementação prática foi realizada no microcontrolador Texas Instruments TMS320F280025C, utilizando o ambiente de desenvolvimento Code Composer Studio. Como parte do sistema, um hardware eletrônico condiciona o sinal para o microcontrolador. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade e a eficácia do sistema de controle proposto para essa arquitetura híbrida.
Projeto de um amplificador Ota Miller para ADC Sigma-Delta de baixa tensão para a faixa de áudio
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-07-31) Barboza, Larah Farias Rodrigues; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/7245371700324414; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Silveira, Jony Laureano; http://lattes.cnpq.br/4402291752545341
Este trabalho descreve o projeto de um amplificador de transcondutância totalmente diferencial para um modulador analógico-digital Sigma-Delta de baixo consumo, em tecnologia CMOS, para sinais da faixa de áudio. Para o desenvolvimento do amplifica- dor, foi empregada a metodologia gm/id, que consiste na utilização de curvas caracte- rísticas dos transistores de uma tecnologia para seu dimensionamento. O sistema foi analisado e projetado por meio de equações e simulações, visando à obtenção das es- pecificações do amplificador. Além do projeto elétrico foi realizado o projeto de layout. O amplificador constitui o primeiro estágio de integração do modulador sigma-delta de tempo contínuo, sendo este bloco de entrada o de maior consumo energético dentro do modulador. O projeto foi implementado na tecnologia de 65 nm, utilizando-se ferra- mentas Cadence para sua concepção e validação. O amplificador alcança um ganho de 81,3893 dB e uma largura de banda de ganho (GBW) de 39,3834 MHz, operando com uma fonte de alimentação de 2.5V.
Desenvolvimento de um inversor monofásico e análise do impacto de diferentes modulações na emissão conduzida
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-04-03) Serafim, Ramon Busiquia; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/9567571563667915; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; Alves, Anderson; https://orcid.org/0000-0002-0640-5995; http://lattes.cnpq.br/4175951086011903
Este trabalho tem como objetivo analisar a compatibilidade eletromagnética de um inversor monofásico onde o mesmo foi realizado todo o projeto do inversor e retificador de entrada, com tensão de entrada de 120V e saída de 90V, 150W. Comparando duas técnicas de modulação em termos de desempenho global e minimização da interferência eletromagnética conduzida. A pesquisa focou em duas variantes da modulação por largura de pulso senoidal (bipolar e unipolar) e envolveu o desenvolvimento teórico e prático do inversor, com a validação experimental realizada no laboratório de compatibilidade eletromagnética do IFSC. Os resultados mostraram que, apesar de a modulação unipolar ter um filtro de saída menor em comparação com a modulação bipolar, devido à frequência da primeira harmônica ser o dobro da frequência de chaveamento, a modulação de 3 níveis exige um filtro de entrada mais complexo. Além disso, foi identificado que essa modulação demanda cuidados adicionais no layout para atender às normas de compatibilidade eletromagnética.
Desenvolvimento de sistema de medição do consumo de energia elétrica de refrigeradores
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-04-13) Fernandes, Elvis Roberto de Jesus Avila Carvalho; Peraça; Mauro Tavares; Petry, Clóvis Antônio; https://orcid.org/0009-0004-0746-8877; http://lattes.cnpq.br/3493325384040150; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409; http://lattes.cnpq.br/0516201481902296; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0009-0004-0746-8877; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938
Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de um sistema de medição de energia elétrica aplicado em refrigeradores, utilizando sensores de temperatura, de energia e de abertura de porta conectados a um microcontrolador, com comunicação via USB e Bluetooth. Para tanto, foi projetado um protótipo composto por hardware e software. O hardware tem a função de processar e organizar, em uma estrutura de dados, os valores medidos pelos sensores, enquanto que o software se conecta ao hardware para coletar os dados, fazer o processamento, calcular o consumo e o custo da energia elétrica e emitir alertas de variação de estados de consumo, de temperatura e de abertura de porta. Os testes realizados com o refrigerador evidenciaram que o consumo energético pode variar de acordo com a temperatura interna do refrigerador, com o período de funcionamento do compressor, com o período de processo de degelo e com a frequência da abertura da porta do refrigerador.
Técnica para separação de ruídos de modo comum e diferencial em emissões conduzidas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-27) Kaszubowski, Stanislau de Lira; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/4287301311236221; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de uma metodologia para separação de ruídos de modo comum e diferencial em emissões conduzidas. Em um contexto onde a proliferação de dispositivos eletrônicos intensifica os desafios relacionados à compatibilidade eletromagnética, torna-se fundamental a criação de ferramentas que auxiliem no diagnóstico e mitigação de interferências. O método proposto baseia-se na utilização de um dispositivo separador de correntes de modo comum e diferencial. A abordagem permite discriminar os diferentes componentes do ruído, fornecendo uma visualização clara das características específicas de cada modo de propagação. A metodologia foi validada experimentalmente através de ensaios realizados em diferentes equipamentos eletrônicos, após uma etapa preliminar de verificação da compatibilidade entre os instrumentos de medição utilizados. Os resultados comprovaram a eficácia do dispositivo separador na identificação das faixas de frequência onde cada tipo de ruído predomina, possibilitando um dimensionamento mais assertivo de filtros de interferência eletromagnética. Esta capacidade de análise independente das componentes de modo comum e diferencial representa uma contribuição significativa para a área de compatibilidade eletromagnética, uma vez que permite o desenvolvimento de soluções mais eficientes e econômicas para o controle de emissões conduzidas, favorecendo tanto o ambiente acadêmico quanto o industrial.
Análise e estratégias de mitigação da interferência eletromagnética aplicadas ao barco solar do IFSC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-27) Ventura Júnior, Paulo Cezar; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/1355548130758667; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; Batista, Flábio Alberto Bardemaker; https://orcid.org/0009-0005-9885-1253; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745
Neste trabalho, investigou-se a compatibilidade eletromagnética em uma embarcação naval movida a energia solar, desenvolvida para competições acadêmicas, com ênfase na identificação e mitigação de interferências eletromagnéticas geradas por conversores chaveados e demais módulos eletrônicos. A pesquisa combinou uma revisão bibliográfica aprofundada com a análise de um estudo de caso da embarcação Guarapuvu II, considerando os desafios inerentes à integração de sistemas de alta frequência e os efeitos adversos decorrentes da proximidade de componentes críticos, como os MOSFETs e circuitos de controle. Foram avaliados aspectos do layout das placas, o dimensionamento dos caminhos de retorno e a eficácia de técnicas como filtragem, blindagem e redução da área de loop. Os resultados demonstraram que pequenas inadequações no projeto podem amplificar a emissão de ruídos, comprometendo a estabilidade e o desempenho do sistema. Em vista disso, o trabalho propõe estratégias de mitigação que enfatizam a importância das boas práticas de EMC na fase de projeto, contribuindo para a robustez e eficiência operacional em ambientes marítimos.
Projeto e desenvolvimento de uma estação de recarga de veículos elétricos nível 1
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-04-04) Harenza, Pedro Henrique; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409; Waltrich, Gierri; https://orcid.org/0000-0003-0968-8975; http://lattes.cnpq.br/8439959137528373
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estação de recarga de veículos elétricos de nível 1. A motivação principal para a realização deste projeto vem do crescimento da popularidade dos veículos elétricos, que tem gerado uma demanda por estações de recarga seguras e confiáveis. O projeto engloba a fundamentação teórica, o desenvolvimento do hardware e do firmware necessários para a implementação da solução proposta. Inicialmente, foram analisadas estações de recarga disponíveis no mercado, com o objetivo de compreender as etapas essenciais de seu funcionamento e identificar os requisitos técnicos necessários. Em seguida, o estudo aprofundou-se na fundamentação teórica dos cálculos utilizados para a aquisição e processamento das medições de energia. Foram realizados testes práticos para avaliar o desempenho da estação de recarga desenvolvida. Os resultados obtidos demonstram o potencial da solução proposta para aplicações reais, destacando sua viabilidade técnica e contribuição para a infraestrutura de mobilidade elétrica.
Modelagem e simulação de placa de circuito impresso utilizando o software Emcos Studio
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-28) Sene, Luiz Fernando Assis; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409; Steinbach, Reginaldo; http://lattes.cnpq.br/5054506554380972
A constante miniaturização de componentes eletrônicos e o aumento das frequências em que estes devem operar são um dos principais responsáveis para os problemas de compatibilidade eletromagnética. O efeito de crosstalk gerado pela influência de uma trilha sobre outra pode levar a comportamentos indesejáveis de todo o sistema. Como este efeito está relacionado a campos eletromagnéticos sua detecção pode ser um desafio em fases finais de um projeto. Este trabalho, portanto, visa analisar como utilizar o software EMCoS Studio para a modelagem e simulação de placas de circuito impresso. Para tanto foram modelados e simulados 3 modelos de placas similares, em função do uso de um plano de referência para mitigar efeitos de crosstalk e 3 modelos tendo como base a técnica de trilha de guarda. O objetivo dessas simulações foi verificar o campo elétrico irradiado. Todas essas placas tiverem o campo elétrico de suas correspondentes físicas medidas através de um rastreador de campo próximo. De forma a verificar os resultados, tantos os simulados quanto os práticos, foram analisados pelos mapas de calor gerados. Os resultados obtidos confirmam pelo comportamento dos mapas de calor, a viabilidade do uso do software.
Análise de antenas utilizando Pocket VNA
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-04-01) Lira, Thiago Santos de; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/1621406531714166; Ferreira, Golberi de Salvador; http://lattes.cnpq.br/1676027896988728; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919
O avanço tecnológico tem impulsionado o desenvolvimento de antenas cada vez menores operando em frequências mais altas. Isso torna essencial o uso de equipamentos e técnicas que possibilitem medições mais precisas das grandezas associadas ao desempenho de antenas. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da transmissão e recepção em diferentes modelos de antenas, incluindo tanto antenas comerciais quanto protótipos desenvolvidos para este estudo. A metodologia adotada envolve uma revisão de literatura sobre fundamentos de antenas e medições de radiofrequência, seguida pelo projeto, fabricação e testes de quatro tipos distintos de antenas, cada uma possuindo uma topologia específica. Para a caracterização das antenas, utilizou-se um analisador de redes vetoriais (VNA), permitindo a obtenção de parâmetros fundamentais, como ganho, diretividade, coeficiente de reflexão, largura de banda e casamento de impedâncias. A análise dos resultados confirmou a relevância do uso do VNA na avaliação detalhada do desempenho das antenas, permitindo ajustes e otimizações mais precisas. Assim, este estudo contribui para uma compreensão mais aprofundada dos fatores que influenciam o comportamento das antenas em diferentes condições de operação.
Análise comparativa de métodos para definição de limiar na detecção de máquinas paradas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-26) Werneck, Laura Martin da Silva; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; http://lattes.cnpq.br/7863464357253203; Feitosa, Lucas Sousa; http://lattes.cnpq.br/1499821066536619; Speranza; Carlos Gontarski; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; Starke, Renan Augusto; https://orcid.org/0000-0002-6845-344X; http://lattes.cnpq.br/6573744620845452
Este trabalho busca entender e comparar duas formas de identificar quando uma máquina industrial está ligada ou desligada, um fator essencial para tornar o monitoramento da Dynamox mais eficiente e reduzir análises desnecessárias. Foram testados dois métodos: um que define um limiar global por um método empírico, baseado nas acelerações médias máximas e outro que utiliza o algoritmo de Otsu para segmentar os dados automaticamente. Para isso, foram coletados e analisados sinais de aceleração das máquinas, aplicando os dois métodos e avaliando qual conseguia distinguir melhor os momentos de operação e inatividade. Os resultados mostraram que o limiar global funciona muito bem para máquinas com aceleração moderada a alta, enquanto o algoritmo de Otsu é mais preciso para máquinas com aceleração muito baixa, embora exija mais tempo de processamento. No fim, o estudo demonstrou que é possível definir limiares eficazes para identificar quando a máquina está ligada, garantindo que apenas dados relevantes sejam analisados. Isso beneficia tanto os clientes, que recebem informações mais precisas, quanto a Dynamox, que reduz custos com armazenamento e processamento de dados desnecessários.
Desenvolvimento de um sistema de visão computacional para detecção do ponto de colheita de bananas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-03-25) Gonçalves, Matheus Sandim; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; http://lattes.cnpq.br/5701774144281003; Speranza; Carlos Gontarski; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938
Este trabalho desenvolve um sistema de visão computacional para identificar o ponto ideal de colheita de bananas, visando garantir a qualidade e o bom aspecto do fruto para o consumidor. As bananas precisam ser colhidas antes de atingirem a coloração amarela, permitindo que cheguem ao destino sem perda de qualidade visual e nutricional. Para isso, o sistema proposto utiliza o modelo YOLOv8 para detectar cachos e bananas ainda na bananeira, além de analisar a cor do fruto como uma aproximação para identificar o estágio de maturação ideal para a colheita. O método escolhido envolveu o treinamento do modelo YOLOv8 em um conjunto de dados que permite o reconhecimento das bananas e de seus respectivos cachos, correlacionando a coloração do fruto com o ponto ideal de maturação. Os resultados indicaram que o sistema apresenta boa precisão na detecção dos cachos e das bananas, bem como na análise da coloração do fruto, oferecendo uma estimativa confiável para o ponto de colheita. Embora não seja totalmente exato, o método se mostra útil como uma ferramenta de apoio para produtores, promovendo eficiência na cadeia de suprimento de bananas. Assim, o sistema de visão computacional apresentado se destaca como uma solução promissora para o manejo agrícola, contribuindo para a tomada de decisão no momento da colheita e impactando positivamente na qualidade dos produtos oferecidos ao mercado.
Detecção de placas de velocidade em ambientes viários utilizando redes neurais convolucionais Yolo e reconhecimento de caracteres OCR
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2024-02-22) Santos, Enzzo Comassetto dos; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Lohmann, Daniel; http://lattes.cnpq.br/8484239081492938
Este trabalho de conclusão de curso explora a aplicação da técnica YOLO (You Only Look Once) juntamente com reconhecimento de caracteres OCR no reconhecimento de placas de velocidade de trânsito, com o objetivo de aprimorar os sistemas de assistência ao motorista. A abordagem YOLO, conhecida por sua eficiência computacional e precisão na detecção de objetos em tempo real, oferece uma solução promissora para automatizar a identificação de placas de velocidade, fornecendo informações cruciais para os sistemas de navegação e alerta ao condutor. Em um cenário onde a segurança viária e a eficiência no trânsito são prioridades crescentes, a integração do YOLO no reconhecimento de placas de trânsito representa um avanço significativo. A capacidade de reconhecer rapidamente placas de velocidade com precisão é essencial para o funcionamento eficaz dos sistemas de assistência ao motorista, contribuindo diretamente para a prevenção de acidentes e a tomada de decisões informadas durante a condução. Ao longo do desenvolvimento deste estudo, foram exploradas diversas etapas, desde a configuração do ambiente de treinamento e técnicas para aumentar a eficiência do treinamento até a análise dos resultados obtidos. A integração do YOLO demonstrou-se eficaz na detecção de placas de velocidade em diferentes condições, proporcionando uma base sólida para aprimoramentos futuros. Os resultados deste estudo apontam para o potencial do YOLO como uma ferramenta poderosa para melhorar a segurança viária e a eficiência do trânsito. Ao automatizar a detecção de placas de velocidade, este trabalho não apenas contribui para aprimorar os sistemas existentes, mas também abre portas para futuras inovações na área de segurança veicular e mobilidade urbana.

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