Um modelo de unidade de medida inercial utilizando três acelerômetros triaxiais

No espaço tridimensional, um corpo rígido qualquer pode efetuar translações e ou rotações em relação a cada um de seus eixos. Identificar com precisão o deslocamento realizado por um corpo é fundamental para alguns tipos de sistemas em engenharia. Em sistemas de navegação inercial tradicionais, utilizam-se acelerômetros para reconhecer a aceleração linear e giroscópios para reconhecer a velocidade angular registrada durante o deslocamento. O giroscópio, entretanto, é um dispositivo de custo mais elevado e com alto consumo de energia quando comparado a um acelerômetro. Essa desvantagem deu origem a pesquisas a respeito de sistemas e unidades de medidas inerciais que não utilizam giroscópios. A ideia de utilizar apenas acelerômetros para calcular o movimento linear e angular surgiu no início da década de 60 e vem se desenvolvendo através de modelos que variam no número de sensores, na maneira como estes são organizados e no modelo matemático que é utilizado para derivar o movimento do corpo. Esse trabalho propõe um esquema de configuração para construção de uma unidade de medida inercial que utiliza três acelerômetros triaxiais. Para identificar o deslocamento de um corpo rígido a partir deste esquema, foi utilizado um modelo matemático que utiliza apenas os nove sinais de aceleração extraídos dos três sensores. A proposta sugere que os sensores sejam montados e distribuídos em formato de L . Essa disposição permite a utilização de um único plano do sistema de coordenadas, facilitando assim a instalação e configuração destes dispositivos e possibilitando a implantação dos sensores em uma única placa de circuito integrado. Os resultados encontrados a partir das simulações iniciais demonstram a viabilidade da utilização do esquema de configuração proposto

Physical data acquisition and PWM signal generation using a microcontroller allowing control for DC motor rotation speed

El objetivo de este proyecto es diseñar un sistema capaz de controlar la velocidad de rotación de un motor DC en función del valor de temperatura obtenido de un sensor. Para ello se generará con un microcontrolador una señal PWM, cuyo ciclo de trabajo estará en función de la temperatura medida. En lo que respecta a la fase de diseño, hay dos partes claramente diferenciadas, relativas al hardware y al software. En cuanto al diseño del hardware puede hacerse a su vez una división en dos partes. En primer lugar, hubo que diseñar la circuitería necesaria para adaptar los niveles de tensión entregados por el sensor de temperatura a los niveles requeridos por ADC, requerido para digitalizar la información para su posterior procesamiento por parte del microcontrolador. Por tanto hubo que diseñar capaz de corregir el offset y la pendiente de la función tensión-temperatura del sensor, a fin de adaptarlo al rango de tensión requerido por el ADC. Por otro lado, hubo que diseñar el circuito encargado de controlar la velocidad de rotación del motor. Este circuito estará basado en un transistor MOSFET en conmutación, controlado mediante una señal PWM como se mencionó anteriormente. De esta manera, al variar el ciclo de trabajo de la señal PWM, variará de manera proporcional la tensión que cae en el motor, y por tanto su velocidad de rotación. En cuanto al diseño del software, se programó el microcontrolador para que generase una señal PWM en uno de sus pines en función del valor entregado por el ADC, a cuya entrada está conectada la tensión obtenida del circuito creado para adaptar la tensión generada por el sensor. Así mismo, se utiliza el microcontrolador para representar el valor de temperatura obtenido en una pantalla LCD. Para este proyecto se eligió una placa de desarrollo mbed, que incluye el microcontrolador integrado, debido a que facilita la tarea del prototipado. Posteriormente se procedió a la integración de ambas partes, y testeado del sistema para comprobar su correcto funcionamiento. Puesto que el resultado depende de la temperatura medida, fue necesario simular variaciones en ésta, para así comprobar los resultados obtenidos a distintas temperaturas. Para este propósito se empleó una bomba de aire caliente. Una vez comprobado el funcionamiento, como último paso se diseñó la placa de circuito impreso. Como conclusión, se consiguió desarrollar un sistema con un nivel de exactitud y precisión aceptable, en base a las limitaciones del sistema. SUMMARY: It is obvious that day by day people’s daily life depends more on technology and science. Tasks tend to be done automatically, making them simpler and as a result, user life is more comfortable. Every single task that can be controlled has an electronic system behind. In this project, a control system based on a microcontroller was designed for a fan, allowing it to go faster when temperature rises or slowing down as the environment gets colder. For this purpose, a microcontroller was programmed to generate a signal, to control the rotation speed of the fan depending on the data acquired from a temperature sensor. After testing the whole design developed in the laboratory, the next step taken was to build a prototype, which allows future improvements in the system that are discussed in the corresponding section of the thesis.

Sintetizador analógico en Arduino

Este proyecto consiste en el diseño y construcción de un sintetizador basado en el chip 6581 Sound Interface Device (SID). Este chip era el encargado de la generación de sonido en el Commodore 64, ordenador personal comercializado en 1982, y fue el primer sintetizador complejo construido para ordenador. El chip en cuestión es un sintetizador de tres voces, cada una de ellas capaz de generar cuatro diferentes formas de onda. Cada voz tiene control independiente de varios parámetros, permitiendo una relativamente amplia variedad de sonidos y efectos, muy útil para su uso en videojuegos. Además está dotado de un filtro programable para conseguir distintos timbres mediante síntesis sustractiva. El sintetizador se ha construido sobre Arduino, una plataforma de electrónica abierta concebida para la creación de prototipos, consistente en una placa de circuito impreso con un microcontrolador, programable desde un PC para que realice múltiples funciones (desde encender LEDs hasta controlar servomecanismos en robótica, procesado y transmisión de datos, etc.). El sintetizador es controlable vía MIDI, por ejemplo, desde un teclado de piano. A través de MIDI recibe información tal como qué notas debe tocar, o los valores de los parámetros del SID que modifican las propiedades del sonido. Además, toda esa información también la puede recibir de un PC mediante una conexión USB. Se han construido dos versiones del sintetizador: una versión “hardware”, que utiliza el SID para la generación de sonido, y otra “software”, que reemplaza el SID por un emulador, es decir, un programa que se comporta (en la medida de lo posible) de la misma manera que el SID. El emulador se ha implementado en un microcontrolador Atmega 168 de Atmel, el mismo que utiliza Arduino. ABSTRACT. This project consists on design and construction of a synthesizer which is based on chip 6581 Sound Interface Device (SID). This chip was used for sound generation on the Commodore 64, a home computer presented in 1982, and it was the first complex synthesizer built for computers. The chip is a three-voice synthesizer, each voice capable of generating four different waveforms. Each voice has independent control of several parameters, allowing a relatively wide variety of sounds and effects, very useful for its use on videogames. It also includes a programmable filter, allowing more timbre control via subtractive synthesis. The synthesizer has been built on Arduino, an open-source electronics prototyping platform that consists on a printed circuit board with a microcontroller, which is programmable with a computer to do several functions (lighting LEDs, controlling servomechanisms on robotics, data processing or transmission, etc.). The synthesizer is controlled via MIDI, in example, from a piano-type keyboard. It receives from MIDI information such as the notes that should be played or SID’s parameter values that modify the sound. It also can receive that information from a PC via USB connection. Two versions of the synthesizer have been built: a hardware one that uses the SID chip for sound generation, and a software one that replaces SID by an emulator, it is, a program that behaves (as far as possible) in the same way the SID would. The emulator is implemented on an Atmel’s Atmega 168 microcontroller, the same one that is used on Arduino.

Sistema de telemetría para un vehículo de fórmula S.A.E.

En este proyecto, se ha desarrollado una aplicación electrónica para un coche de competición, en concreto para la fórmula SAE (Society of Automotive Engineers), una competición universitaria en la que cada equipo, formado por estudiantes, debe diseñar, construir y probar un prototipo basándose en una serie de reglas. El objetivo final de la competición es proporcionar a los estudiantes el conocimiento práctico necesario para su futura labor profesional, del cual se pensaba que los estudiantes adolecían al acabar sus estudios universitarios cuando se creó esta competición. La aplicación desarrollada en este proyecto consiste en un sistema de telemetría, utilizado para transmitir los datos proporcionados por los sensores del vehículo a través de un sistema de radiofrecuencia, de manera que se pueda estudiar el comportamiento del coche durante los ensayos a la vez que el coche está rodando y así no depender de un sistema de adquisición de datos del que había que descargarse la información una vez finalizada la sesión de ensayo, como había que hacer hasta el momento. Para la implementación del proyecto, se ha utilizado un kit de desarrollo (Xbee Pro 868) que incluye dos módulos de radio, dos placas de desarrollo, dos cables USB y una antena, el cual ha permitido desarrollar la parte de radio del proyecto. Para transmitir los datos proporcionados por la centralita del vehículo, la cual recoge la información de todos los sensores presentes en el vehículo, se han desarrollado dos placas de circuito impreso. La primera de ellas tiene como elemento principal un microprocesador PIC de la marca Microchip (PIC24HJ64GP502), que recoge los datos proporcionados por la centralita del vehículo a través de su bus CAN de comunicaciones. La segunda placa de circuito impreso tiene como elemento fundamental el transmisor de radio. Dicho transmisor está conectado al microprocesador de la otra placa a través de línea serie. Como receptor de radio se ha utilizado una de las placas de prueba que integraba el kit de desarrollo Xbee Pro 868, la cual recoge los datos que han sido enviados vía radio y los manda a su vez a través de USB a un ordenador donde son monitorizados. Hasta aquí la parte hardware del sistema. En cuanto a la parte software, ha habido que desarrollar una aplicación en lenguaje C, que ejecuta el microprocesador PIC, que se encarga de recoger los datos enviados por la centralita a través del bus CAN (Controller Area Network) y transmitirlos a través de línea serie al chip de radio. Por último, para la monitorización de los datos se han desarrollado dos aplicaciones en LabVIEW, una que recoge los datos a través de USB, los muestra en pantalla y los guarda en un fichero y otra que lee los datos del fichero y los representa gráficamente para permitir un estudio más detallado del comportamiento del vehículo. ABSTRACT In this project, an electronic application has been developed for a race car – Formula SAE car-. Formula SAE is a university championship in which each team, made up of students, should design, construct and test a prototype within certain rules. The final goal of the competition is to enhance the practical knowledge of the students, which was thougth to be poor at the time the competition was created. The application developed in this project consists of a telemetry system, employed to transmit the data provided by the car’s sensors through a radio frequency system, so that it could be possible to study the behaviour of the vehicle during tests and do not depend on a datalogger system as it occurred until now. To carry out the radio module of the project, a Xbee Pro 868 development kit has been used, which includes two radio modules, two development boards, two USB cables and an antenna. To transmit the data provided by the ECU (Engine Control Unit) of the vehicle, which receives information from all the sensors the vehicle has, two printed circuit boards have been built. One of them has a PIC microprocessor of Microchip (PIC24HJ64GP502) which receives the data coming from CAN bus of the ECU. Tha main element of the other printed circuit board is the radio transmitter. This chip receives the data from the microprocessor through its serial line. The development board of the Xbee Pro 868 has been used as receiver. When data arrives to the receiver, it transmits them to a computer through USB where the data are displayed. All this composes the hardware of the system. Regarding the software, a C coded application has been developed. This application is executed by the microprocessor and its function is to receive the data from the bus CAN (Controller Area Network) and send them to the radio transmitter through the microprocessor’s serial line. To show the data on the computer, two LabVIEW applications has been developed. The first one receives the data through the USB port, displays them on the screen and save them to a file and the second one reads the data from the file while represents them graphically to allow studying the behaviour of the car on track.

Desarrollo e implementación de un conjunto didáctico de circuitos electrónicos básicos con fines educativos

Numerosos estudios aseguran que las clases interactivas mejoran el rendimiento de los estudiantes, así como fomentan su interés en el aprendizaje.Los alumnos aprenden más y mejor cuando participan activamente en el proceso de enseñanza/aprendizaje: cuanto mayor es su participación en su propio aprendizaje, más profunda es la comprensión y la retención a largo plazo, ya que lo estudiado pasa a formar parte del andamiaje mismo de su conocimiento. Por lo tanto, con esta iniciativa, se pretende dar protagonismo al alumnado, de forma que pueda probar y comprobar directamente, de su propia mano, lo explicado en clase. Para ello, se implementa físicamente un conjunto de circuitos electrónicos básicos, tanto analógicos como digitales, de forma que los estudiantes puedan verificar la funcionalidad que cada circuito realiza y probar los diversos montajes, analizados y explicados en el aula, a través de un panel de prueba que pueden manejar ellos mismos. Este panel de prueba consiste, para cada diseño desarrollado, en una placa de circuito impreso interactiva en la que los alumnos pueden comprobar el funcionamiento de cada diseño. En esta placa se disponen los diversos componentes que conforman el montaje así como las conexiones para poder comprobar su funcionamiento y medir tanto tensiones como intensidades. De esta forma se dispone de una herramienta didáctica de gran valor educativo que abarca los contenidos más elementales que debe tener cualquier materia sobre electrónica básica; cubriéndose, de esta forma, los conocimientos de asignaturas como “Fundamentos de Electrónica”, presente en las diversas titulaciones de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Málaga.

Impacte ambiental da produção de placas de isolamento térmico a partir de borracha de pneu de reciclagem criogénica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil gestão e sistemas ambientais

Aplicação de celulases e xilanases na reciclagem de fibras de papel

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica (área de conhecimento em Engenharia Enzimática e das Fermentações)

Desenvolvimento de modelos numéricos e análise experimental de subestruturas soldadas de transformadores de potência, sujeitas a forças de curto-circuito em regime transitório

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Nova tecnologia de branqueamento de celulose adaptada ao fechamento do circuito de água

A Celulose Nipo-Brasileira é uma das maiores produtoras de celulose kraft branqueada de eucalipto no Brasil. Produz 860.000 tsa/ano em duas linhas, que são equipadas com digestores contínuos. Ambas as linhas fabricam polpa ECF (Elemental Chlorine Free) com as seqüências Dhot(EOP)D(EP)D e D(EOP)DP, respectivamente, na linha 1 e 2. A fábrica tem tratamento do efluente com lodo ativado com dois tanques de aeração com capacidade para 20.000 m³, equipados com aeradores superficiais seguidos por quatro clarificadores secundários (dois para cada reator). Nas últimas décadas, a fábrica tem otimizado e vem mudando seus processos, a fim de melhorar a preservação ambiental. Com o objetivo de reduzir o volume de efluente, DQO e carga de AOX, a seqüência Ahot(EOP)D(PO) proposta foi avaliada em testes laboratoriais, com reciclagem de filtrado parcial. Este artigo propôs a reciclagem de filtrado, que reduz o volume de efluente da fábrica em 9 m³/tsa (tonelada secada ao ar), isto é, mais ou menos 50% do total. O filtrado recuperado é parcialmente desviado para o ciclo de recuperação e para o estágio de deslignificação oxigênio. A reutilização do filtrado Ahot no ciclo de recuperação é para substituir os filtrados, atualmente usados para lavar lama de cal e "dregs". O impacto dos NPEs no ciclo de cálcio não foi significante. Essa estratégia permitiu uma recuperação de carga alcalina de 12 kg NaOH/tsa de polpa, que, do contrário, seria perdida. A branqueabilidade da polpa e a sua qualidade não foram afetadas significativamente. O efluente descartado, proveniente das etapas D(PO), mostrou-se com baixas cargas de cor, de DQO, de AOX e de uma boa biodegradabilidade (DBO5/DQO).

Umidificação e aquecimento do gás inalado em estação de anestesia com baixo fluxo de gases frescos com ou sem isolamento térmico do circuito ventilatório e com ou sem permutador de umidade e temperatura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Umidificação e aquecimento do gás inalado em estação de anestesia com baixo fluxo de gases frescos com ou sem isolamento térmico do circuito ventilatório e com ou sem permutador de umidade e temperatura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise do circuito de água de refrigeração de uma unidade de regeneração de solventes

A EGEO Solventes S.A. é uma empresa com atividade na área da gestão de resíduos, focando-se na regeneração de solventes. Na unidade industrial da empresa recorre-se à destilação de misturas de solventes usados para obtenção do solvente regenerado. Esta operação exige água para o arrefecimento e condensação dos destilados das misturas de solventes, que, posteriormente, é arrefecida em torres de refrigeração instaladas na unidade. Durante o tempo de operação da unidade foram identificados problemas na condensação dos solventes limpos, obrigando a que se ligassem dois condensadores em série para assegurar a condensação do vapor produzido na destilação e à necessidade de caudais maiores de utilidade fria. Outro dos problemas identificados foi a baixa eficiência das torres de refrigeração, uma vez que a diferença de temperaturas da água à entrada e à saída do equipamento é muito baixa. Assim sendo, o objetivo principal deste trabalho é identificar as principais causas para a baixa eficiência dos equipamentos e propor alterações aos equipamentos ou soluções de melhoria do processo. Para diagnosticar estes problemas foram recolhidas amostras para determinação da composição do solvente limpo obtido e registadas as condições de operação para obtenção da mistura ECOSOLVE MET. Recorrendo a metodologias de projeto determinou-se o fator de resistência do fouling no condensador C1 e seguidamente a geometria, a alocação de correntes e a orientação do condensador mais adequadas e concluiu-se que este está sujeito a uma forte acumulação de material nas paredes e que a melhor opção seria recorrer a um permutador horizontal com condensação na carcaça, mas aumentando o número de passagens da água nos tubos. No que diz respeito à operação da torre de arrefecimento, determinou-se o caudal mínimo de ar para determinadas condições de operação e verificou-se que o caudal de ar alimentado à torre era superior ao mínimo determinado. Foram observadas diferenças quando comparadas as condições de operação experimentais com a performance da unidade usando oito enchimentos estruturados e aleatórios para os quais há dados na literatura São também apresentadas alternativas de operação e o projeto de uma torre de arrefecimento de água, sustentada numa análise económica de todo o processo. As simulações foram realizadas com recurso ao AspenPlus®.

Equipamento microprocessado para geração de sinal de correção diferencial, em tempo real, para GPS

This work presents the development of low cost microprocessor-based equipment for generation of differential GPS correction signal, in real time, and configuration and supervision of the GPS base. The developed equipment contains a dedicated microcontroller connected to the GPS receiver, alphanumeric display and multifunction keyboard for configuration and operation of the system and communication interfaces. The electronic circuit has the function of receiving the information from GPS base; interpret them, converting the sentence in the RTCM SC-104 protocol. The microcontroller software makes the conversion of the signal received by the GPS base from the specific format to RTCM SC-104 protocol. The processing main board has two serials RS-232C standard interfaces. One of them is used for configuration and receiving the information generated by the GPS base. The other operates as output, sending the differential correction signal for the transmission system. The development of microprocessor-based equipment showed that it is possible the construction of a low cost private station for real time generation of differential GPS correction signal.

No circuito dançante de São Caetano do Sul : juventude, liberdade e prazer no lazer noturno urbano

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Programa preventivo da cárie dentária baseado no controle mecânico da placa bacteriana em crianças, por meio da profilaxia profissional periódica: Resultados após 25 anos de acompanhamento

OBJETIVOS: o objetivo deste trabalho foi verificar a incidência de cárie dentária em um programa de prevenção aplicado durante 25 anos em clínica particular. METODOLOGIA: participaram desse programa 640 crianças de ambos os gêneros, na faixa etária de 3 a 15 anos de idade. O programa foi baseado no controle mecânico da placa bacteriana dentária por meio da profilaxia profissional com jato de bicarbonato de sódio com uma periodicidade mensal. A incidência de cárie foi verificada por meio de exames clínicos durante as sessões de atendimento e radiográficos anualmente. A média de idade das crianças ao ingressarem no programa foi de 7,8 anos. RESULTADOS: antes de ingressar no programa, as crianças apresentaram, em média, 5,3 faces cariadas, enquanto após o programa a média foi de 0,18. A incidência de cáries por ano antes do programa foi de 0,9 faces cariadas e durante o programa de 0,03. O tempo de permanência das crianças no programa foi, em média, de 52,6 meses, e a média de faltas foi de 0,5 falta por ano. Esses resultados demonstram o sucesso do programa, principalmente por ter uma filosofia que procura o equilíbrio da biodiversidade da cavidade bucal, sem o risco de produzir efeitos colaterais indesejáveis. CONCLUSÕES: conclui-se, assim, que esse parece ser o caminho mais curto para resolver o problema da cárie dentária, ou seja, o controle mecânico da placa bacteriana dentária através da profilaxia profissional mensal, pois é um método de prevenção possível de ser aplicado em qualquer criança, independentemente de suas condições psicomotoras e sociais, e que proporciona a melhor relação custo-benefício, além de estar de acordo com os conceitos mais atuais de cárie e de seus fatores etiológicos. Em função da faixa etária das crianças, o programa é de suma importância para clínicas de Odontopediatria e Ortodontia.