Atividade Extensionista - Engenharia Elétrica

1 ORIENTAÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE EXTENSIONISTA III Atividade Extensionista III OBJETIVO A Atividade Extensionista III tem como objetivo proporcionar a você uma oportunidade de aplicar os conhecimentos obtidos durante o curso promovendo a interação transformadora junto aos setores da sociedade por meio da produção e da aplicação do conhecimento em articulação permanente com o ensino e a pesquisa MATERIAL UTILIZADO Para a realização da atividade é necessário ter acesso aos materiais de aula via AVA Univirtus assim como os materiais comentados no processo definido para o desenvolvimento do projeto INSTRUÇÕES DE REALIZAÇÃO Você deve realizar esta atividade individualmente O período de execução desta atividade é de 6 fases um ano conforme prazo disponibilizado em Trabalhos menu esquerdo do AVA O relatório deve ser entregue em PDF com fonte Arial 10 e espaçamento de 15 entre linhas Veja o item MODELO DO RELATÓRIO mais abaixo As informações a respeito do vídeo estão no arquivo Roteiro do Projeto Depois do arquivo enviado não haverá possibilidade de um segundo envio Portanto só envie seu trabalho quando tiver certeza da conclusão do seu relatório Não haverá prorrogação do prazo para envio A nota mínima para aprovação é 70 e não será possível 2ª chamada substitutiva exame final ou recuperação dessa atividade A avaliação será baseada na execução de todas as etapas solicitadas e relatadas no roteiro e também no atendimento a todas as solicitações deste documento O que foi solicitado perguntado deve estar descrito no corpo do texto e não respondido individualmente Lembrese de referenciar suas fontes de acordo com as normas da ABNT ao final de seu documento Cópia sem a devida citação de fonte é considerada plágio levando à NÃO atribuição de nota caso seja constatada a cópia indevida Observe que o uso de informações de sites também deve ser devidamente citado e referenciado httpswwwnucleodoconhecimentocombrblogvideosplagio 2 ORIENTAÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE EXTENSIONISTA III Sugerese o uso do software CopySpider para verificação de semelhança do relatório com outros documentos disponíveis na internet O software é gratuito e pode ser obtido no site httpscopyspidercombrmain Somente serão aceitos para correção os relatórios que apresentarem semelhança igual ou inferior a 20 Cópia indevida de respostas de colegas de curso serão consideradas igualmente plágio e NÃO haverá atribuição de nota Qualquer outra situação não elencada nestas instruções será resolvida única e exclusivamente pelo tutor da atividade Se tiver dúvidas não deixe de entrar em contato com a Tutoria As orientações para a realização desta atividade encontramse no Roteiro do Projeto MODELO DO RELATÓRIO Capa Nome da instituição título do trabalho disciplina e nome doa alunoa httpswwwnormastecnicascomcapa Resumo Aborde desde os conceitos teóricos os processos desenvolvidos e as características do resultado obtido httpswwwnormastecnicascomresumo Sumário httpswwwnormastecnicascomsumario Introdução A partir de estudos na literatura aborde a teoria envolvida e os trabalhos semelhantes já realizados em relação ao tema Descreva o objetivo do trabalho e a justificativa para a sua realização httpswwwnormastecnicascomintroducao Planejamento inicialMetodologia Descreva a metodologia utilizada para o desenvolvimento da atividade como etapas cronograma materiais instrumentos equipamentos métodos de aferição processos de correção de erros etc Desenvolvimento Descreva e registre todas as etapas executadas Inclua imagens para enriquecer a sua explicação 3 ORIENTAÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE EXTENSIONISTA III Se houver algum problema de execução medição etc descreva o que houve e o que foi feito para resolvêlo Inclua imagens para enriquecer a sua explicação httpswwwnormastecnicascomdesenvolvimento httpswwwnormastecnicascomtabelas httpswwwnormastecnicascomfiguras Resultados Descreva os resultados obtidos na atividade e compare estes com o levantamento teórico apresentados na introdução Conclusão Aborde brevemente o que foi planejado e o que foi realizado Analise se houve êxito no que foi realizado Sugira melhorias ao processo httpswwwnormastecnicascomconclusao Referências httpswwwnormastecnicascomreferencias 1 ROTEIRO DA PESQUISA Atividade Extensionista III OBJETIVO A fim de desenvolver a Atividade Extensionista III você deverá realizar uma atividade que envolva seus conhecimentos de eletrônica e que possa ser útil para a comunidade ao seu redor Abaixo você encontra algumas ideias de projetos que poderá desenvolver você deverá escolher um deles ou propor uma ideia diferente através da tutoria nesse caso você só poderá utilizar a sua ideia se ela for aprovada através da tutoria Possíveis ideias para projetos escolha um Monitoramento de temperatura e umidade do ar Monitoramento de nível de caixa dágua Medição de temperatura corpórea Dispensador automático de álcool em gel Sistema de monitoramento de qualidade do ar Projeto próprio INSTRUÇÕES DE REALIZAÇÃO Inicialmente observe abaixo um detalhamento das 4 opções de projetos que você pode desenvolver e escolha um deles 1 Monitoramento de temperatura e umidade do ar Desenvolvimento de um medidor de temperatura e de umidade do ar da sua região com disponibilização dos dados através de alguma plataforma online onde outras pessoas da sua região possam ter acesso aos dados Requisitos do projeto desenvolver o sistema eletrônico para medição de temperatura e umidade do ar A informação deve ser disponibilizada ao público em geral através de um site ou aplicativo desde que seja de forma online e aberta As medições deverão ser atualizadas em tempo real ou algumas vezes por hora No relatório deverá conter no mínimo a medição de uma semana inteira e o link para a plataforma onde os dados estejam sendo divulgados Link de referência httpswwwmakerherocomblogesp8266com thingspeaksrsltidAfmBOooH9iFmuEo74LmbUWRRJ4DWy486FQYS245p BiW9yWaJUmr2vr 2 ROTEIRO DA PESQUISA 2 Monitoramento de nível de caixa dágua Desenvolvimento de um circuito que meça o nível de água da caixa dágua de alguma residência da sua região Os dados podem ser mostrados através de LEDs ou de um display O intuito é controlar o gasto de água da residência de maneira que os moradores saibam quanto de água está sendo utilizado durante o dia Essa informação é importante tendo em vista o cenário brasileiro de falta de água em diversas regiões Com a informação da quantidade de água na caixa dagua o morador pode analisar quais as suas ações que estão produzindo maior gasto podendo analisar estratégias para reduzir este gasto Requisitos do projeto desenvolver o sistema eletrônico para medição do nível de água com no mínimo 5 níveis de medição A informação deve ser mostrada ao usuário em um lugar visível dentro da casa não onde está a caixa dágua Deverá ser analisado o nível de água da caixa diversas vezes ao dia por uma semana horários a serem decididos por você e essa informação deve ser demonstrada no relatório Link de referência httpsyoutubee6vpppF3mnYsiw6OVUUNw0K3ruXGo 3 Medição de temperatura corpórea Desenvolvimento de um sistema medidor da temperatura corporal que informe a medição da temperatura através de um sistema de LEDs ou de um display Este sistema deverá ser implementado na entrada de algum estabelecimento a fim de aferir a temperatura e informar se a pessoa está habilitada a entrar ou não verificar níveis seguros de temperatura aceitos de acordo com os protocolos de COVID19 Requisitos do projeto O sistema deverá informar a temperatura ou sinalizar se a temperatura está acima ou abaixo do valor determinado O projeto deverá estar dentro de um invólucro de forma que todas as partes elétricas estejam fora do contato do usuário Deverão ser apresentadas fotos do protótipo em funcionamento e no vídeo também deve aparecer o sistema em uso em um estabelecimento Link de referência httpswwwarduinoeciacombrsensordetemperaturamlx90614 arduinosrsltidAfmBOopSU0noqnU2G9CAFUcLOPh91PXs25xDCELrQ2Szm RZwkFMXTkXJ 3 ROTEIRO DA PESQUISA 4 Dispensador Automático de Álcool em Gel Este sistema que libera álcool em gel sem a necessidade de contato físico promovendo higiene e prevenindo a propagação de vírus e bactérias em locais públicos Utilizando um sensor infravermelho o dispositivo detecta a presença das mãos do usuário e aciona automaticamente uma bomba para liberar a quantidade adequada de álcool Requisitos do projeto Este sistema deve funcionar apenas detectando a presença do usuário através de um sensor Deve dispensar uma quantidade suficiente de álcool em gel para que a pessoa possa higienizar as mãos Deverão ser apresentadas fotos do protótipo em funcionamento e no vídeo também deve aparecer o sistema em uso em um estabelecimento Link de referência httpsyoutubebr01g8DiinUsioPCujoeJ5uVXy3CS 5 Sistema de Monitoramento de Qualidade do Ar O dispositivo que mede continuamente os níveis de poluentes no ambiente e alerta a comunidade sobre a qualidade do ar em tempo real Utilizando sensores de gases como o MQ135 o sistema detecta a presença de substâncias nocivas e exibe as informações em um display ou tocar um sinal de alerta Esse projeto é ideal para áreas urbanas e industriais auxiliando na prevenção de problemas respiratórios e promovendo a conscientização sobre os impactos da poluição no bemestar da população Requisitos do projeto Este sistema faz uso do sensor MQ135 para detecção de gases no ambiente o aluno deverá pesquisar os valores corretos para emitir um alarme para o usuário caso o nível destes gases possa ser perigoso ou nocivo Link de referência httpshackernooncomtranslategooghowtobuildaminiairquality monitoringsystemusing esp32xtrslenxtrtlptxtrhlptxtrptotcxtrhisttrue 6 Projeto Próprio Você é incentivado a propor um projeto de sua autoria preferencialmente com um fim relativo à pandemia ao meio ambiente ou que possa ajudar pessoas com necessidades especiais Seu projeto deve envolver a área de eletrônica e ser útil para a comunidade ao seu redor Aproveite essa oportunidade para realizar um projeto que seja do seu interesse de estudo Antes de começar é importante que 4 ROTEIRO DA PESQUISA você nos envie uma tutoria com uma explicação do projeto Sua ideia precisa necessariamente ser avaliada por nós e aceita para que você possa dar continuidade ao projeto Os componentes para realizar o trabalho são responsabilidade do aluno por isso é possível utilizar qualquer material desde placas microcontroladas Arduino ESP32 Raspberry etc sensores resistores capacitores circuitos integrados etc O trabalho é individual e você deverá apresentar um relatório formatado conforme as regras apresentadas no arquivo Orientações de Entrega e um vídeo de até um minuto onde você inicia se apresentando dizendo seu nome completo e na sequência explica o seu projeto No relatório você deverá apresentar todo o processo de criação e desenvolvimento do projeto bem como os resultados obtidos Você deve apresentar fotos do desenvolvimento e do projeto em uso Mostre uma lista de todos os componentes utilizados testes que você realizou com o protótipo e os resultados obtidos após o uso Quanto mais detalhes você apresentar melhor No vídeo você deve se apresentar e explicar o seu projeto Mostre no vídeo o protótipo desenvolvido e ele em funcionamento O vídeo deve ter aproximadamente 1 minuto e pode ser enviado com o trabalho ou apenas informe o link do vídeo no YouTube no relatório Em caso de qualquer dúvida você pode enviar uma tutoria através da disciplina de Atividade Extensionista A avaliação do relatório será conforme mostrado abaixo Formatação do relatório conforme o arquivo Orientações de Entrega 25 da nota Desenvolvimento do projeto 25 da nota Apresentação de fotos e resultados do projeto 25 da nota Vídeo de um minuto com a explicação do projeto 25 da nota CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA NOME DO CURSO ATIVIDADE EXTENSIONISTA III MONITORAMENTO DE NÍVEL DE CAIXA DÁGUA ALUNO XXXXXXXXX PROFESSOR A CIDADE 2025 RESUMO O projeto desenvolvido demonstra a viabilidade da utilização da plataforma Arduino para o monitoramento de nível de água em tempo real Através de componentes eletrônicos básicos e programação simples foi possível criar um sistema capaz de detectar e exibir as variações no nível de um reservatório de água A simulação inicial utilizando botões para representar diferentes níveis de água permitiu validar o funcionamento do sistema e ajustar os parâmetros necessários A interface do usuário composta por um display LCD proporcionou uma visualização clara e intuitiva das informações facilitando o acompanhamento do estado do sistema O sistema apresenta um grande potencial para futuras aplicações A substituição dos botões por sensores de nível de água reais permitiria a coleta de dados em tempo real e a implementação de funcionalidades adicionais como alarmes para níveis críticos e integração com outros sistemas de automação Além disso a plataforma Arduino oferece flexibilidade para personalizar o sistema de acordo com as necessidades específicas de cada aplicação Em resumo o projeto demonstrou a eficácia e a versatilidade da plataforma Arduino para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento de nível de água abrindo caminho para a criação de soluções mais complexas e robustas Sumário 1 INTRODUÇÃO4 2 METODOLOGIA5 3 DESENVOLVIMENTO6 4 RESULTADOS9 5 CONCLUSÃO13 6 REFERÊNCIAS14 1 INTRODUÇÃO A crescente escassez hídrica global demanda soluções tecnológicas eficazes para a gestão de recursos hídricos Neste contexto este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de telemetria para monitoramento em tempo real do nível de água em reservatórios visando otimizar o consumo e promover a gestão eficiente da água A metodologia adotada envolveu o desenvolvimento de um protótipo em plataforma Arduino com simulação prévia em ambiente virtual utilizando o software Tinkercad para validação conceitual Esta etapa permitiu a otimização do algoritmo de controle e a identificação de possíveis gargalos antes da implementação física garantindo a robustez e confiabilidade do sistema A arquitetura do sistema compreende uma placa Arduino como unidade central de processamento sensores ultrassônicos para medição do nível dágua um display LCD para visualização dos dados e botões para interação A programação foi realizada em linguagem C explorando as funcionalidades da biblioteca Arduino para interação com os componentes hardware A escolha da plataforma Arduino se justifica pela sua ampla comunidade de desenvolvedores e pela disponibilidade de recursos opensource Os resultados da simulação demonstraram a viabilidade técnica e funcional do sistema proposto validando a eficácia do algoritmo de controle e a precisão das medições A implementação física do protótipo poderá contribuir para o desenvolvimento de soluções escaláveis e de baixo custo para o monitoramento remoto de reservatórios auxiliando na tomada de decisões mais assertivas na gestão hídrica 4 2 METODOLOGIA Este estudo tem como objetivo principal desenvolver um sistema inovador e preciso para monitorar o nível de água em reservatórios Para alcançar este objetivo a pesquisa será dividida em três etapas interligadas revisão bibliográfica desenvolvimento de um protótipo virtual e realização de testes e análises A primeira etapa consiste em uma revisão aprofundada da literatura científica sobre sistemas de monitoramento de nível de água Essa etapa é fundamental para embasar teoricamente o projeto permitindo a seleção dos componentes eletrônicos mais adequados e a definição da arquitetura do sistema Serão pesquisados trabalhos que abordem soluções similares com foco em sensores de nível plataformas de prototipagem como o Arduino e o software Tinkercad Na segunda etapa será desenvolvido um protótipo virtual do sistema utilizando o software Tinkercad Essa etapa permite simular o funcionamento do sistema em um ambiente controlado facilitando a identificação e correção de possíveis erros antes da construção física Serão realizadas simulações em diferentes cenários para avaliar a eficácia do sistema e a precisão dos resultados A terceira e última etapa consiste na realização de testes com o protótipo físico e na análise dos dados coletados Os resultados obtidos serão analisados de forma crítica para avaliar o desempenho do sistema identificar suas limitações e propor melhorias Essa etapa é crucial para validar a metodologia adotada e garantir que o sistema atenda aos requisitos estabelecidos Ao final desta pesquisa esperase obter um sistema de monitoramento de nível de água robusto e confiável capaz de fornecer dados precisos sobre o nível de água em tempo real Este sistema poderá ser utilizado em diversas aplicações como o monitoramento de reservatórios de água sistemas de irrigação e controle de processos industriais 5 3 DESENVOLVIMENTO O sistema de monitoramento de nível de água proposto baseiase em uma arquitetura microcontrolada com o Arduino Uno atuando como unidade central de processamento Os sensores responsáveis pela aquisição de dados sobre o nível do reservatório transmitem seus sinais para o microcontrolador Este por sua vez processa as informações e aciona os atuadores conforme a programação estabelecida A interface é composta por um display LCD que exibe os dados de nível de forma clara e intuitiva e por botões utilizados para simular diferentes condições de operação durante a fase de testes A eletrônica do sistema é complementada por componentes passivos como resistores empregados para limitar a corrente elétrica e proteger os componentes sensíveis A montagem do circuito é realizada em uma placa de prototipação o que facilita a implementação e a realização de modificações A Figura 1 apresenta um diagrama esquemático da montagem física do sistema evidenciando a interconexão entre os diversos componentes e a organização geral do projeto Figura 1 Circuito Fonte Elaborado pelo autor 6 O sistema de monitoramento opera de forma sequencial iniciando com a leitura dos sinais provenientes dos botões O microcontrolador Arduino constantemente monitora o estado dos pinos digitais a que os botões estão conectados Cada botão ao ser pressionado envia um sinal digital específico ao Arduino Esse sinal é interpretado pelo microcontrolador como uma indicação de um determinado nível de água no reservatório Uma vez que o Arduino identifica o nível de água simulado ele envia essa informação para o display LCD que por sua vez exibe o valor correspondente de forma clara e visível O coração do sistema é o código em C apresentado na Figura 02 Esse código cuidadosamente desenvolvido é responsável por simular o monitoramento do nível de água A lógica de funcionamento é a seguinte o Arduino de forma contínua verifica o estado dos cinco botões conectados a seus pinos digitais Cada botão representa um nível de água específico 100 75 50 25 e 0 Figura 2 Programação 7 Inicializa o monitor serial Serialbegin9600 SerialprintlnMonitoramento de Nível de Água Iniciado Exibe o nível de água inicial nivelDeAguaAnterior Nível 0 atualizarDisplayNivelnivelDeAguaAnterior void loop Mantém o valor anterior por padrão String nivelDeAguaAtual nivelDeAguaAnterior Verifica o estado dos sensores de nível de água if digitalReadsensorNivel100 HIGH nivelDeAguaAtual Nível 100 else if digitalReadsensorNivel75 HIGH nivelDeAguaAtual Nível 75 else if digitalReadsensorNivel50 HIGH nivelDeAguaAtual Nível 50 else if digitalReadsensorNivel25 HIGH nivelDeAguaAtual Nível 25 else if digitalReadsensorNivel0 HIGH nivelDeAguaAtual Nível 0 Atualiza o display se o nivel mudou if nivelDeAguaAtual nivelDeAguaAnterior nivelDeAguaAnterior nivelDeAguaAtual atualizarDisplayNivelnivelDeAguaAtual 4 RESULTADOS Os testes realizados com o protótipo de monitoramento de nível de água implementado com a plataforma Arduino apresentaram resultados satisfatórios A simulação que utilizou botões para representar diferentes níveis de água em um reservatório permitiu validar a eficácia do sistema em detectar e exibir os níveis escolhidos tanto no display LCD quanto na interface do computador Os resultados obtidos ilustrados na Figura 3 corroboram a viabilidade da solução proposta e demonstram o potencial do Arduino para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento de nível de água Figura 3 Resultados de simulação A 100 9 B 75 C 50 D 25 C 0 Fonte Autor A implementação de um display LCD e de um monitor serial conferiu ao sistema de monitoramento uma versatilidade significativa A interface gráfica do LCD 11 proporcionou ao usuário uma experiência intuitiva permitindo a visualização instantânea do nível de água Paralelamente a coleta de dados em tempo real e o registro detalhado no monitor serial possibilitaram a criação de um banco de dados robusto para análise e otimização de processos Essa combinação de recursos torna o sistema uma ferramenta valiosa para diversas aplicações como o gerenciamento de recursos hídricos em sistemas industriais e residenciais Figura 4 Monitor serial Fonte Elaborado pelo autor 12 5 CONCLUSÃO A implementação do sistema de monitoramento de nível de água com a plataforma Arduino mostrouse uma solução prática e eficiente Sua facilidade de configuração e operação destacase como um grande atrativo especialmente para aplicações que demandam simplicidade e funcionalidade Com o display LCD a interface do usuário tornouse clara e intuitiva permitindo a visualização instantânea das informações Esse recurso possibilitou o acompanhamento em tempo real das variações no nível do reservatório oferecendo maior controle e confiabilidade Além disso a simulação dos níveis de água por meio de botões evidenciou a viabilidade do sistema Durante os testes o monitoramento demonstrou sua capacidade de responder de maneira rápida e precisa às mudanças confirmando o potencial da solução para diferentes cenários 13 6 REFERÊNCIAS MONK Simon Programação com Arduino Começando com Sketches Porto Alegre Bookman 2017 416 p ISBN 9788582604465 BEGA E A DELMÉE G J COHN P E BULGARELLI R KOCH R FINKEL V S Instrumentação Industrial1ed Editora Interciência São Paulo 2006 14