Transreceptor acústico de comunicação digital sem fios para nó sensor subaquático

As comunicações digitais em ambientes subaquáticos representam, actualmente, uma necessidade humana e um desafio à engenharia de sistemas. As pesquisas acerca de redes subaquáticas de sensores sem fios estão a ganhar cada vez mais atenção devido às aplicações em diversos cenários, tais como a preservação de ecossistemas, a prevenção de desastres ambientais, a exploração de petróleo, gás e reservatórios de água doce e a monitorização de veículos subaquáticos autónomos. A maioria destas aplicações em meios subaquáticos recorre a sinais acústicos, já que relativamente a sinais de natureza electromagnética ou óptica, os sinais acústicos sofrem uma atenuação reduzida. Como os sistemas acústicos possuem uma largura de banda limitada, é exigido que um sistema de comunicação acústico subaquático seja, simultaneamente, eficiente na gestão dos recursos que possui e eficaz nos mecanismos que implementa para ultrapassar as limitações impostas pelo canal subaquático de comunicação acústica. Enquadrada neste âmbito, a presente dissertação propõe uma solução completa de um sistema de comunicação digital de sinais acústicos, elemento essencial numa rede de sensores sem fios subaquática. Para a implementação do modem acústico foram utilizados componentes que facilitam a manutenção e reduzem o custo do nó. Apresenta um baixo consumo energético (0.8 W na transmissão e 0.65 W na recepção) com um débito de 300 bps e uma taxa de erro inferior a 10-1

Uma proposta de regulador automático de tensão microcontrolado para geradores síncronos isolados

The excitation control systems in synchronous machines must very quickly detect changes caused by load increase on the isolated generator and act on the excitation system in a rapid and efficient way in order to maintain terminal voltage at optimal desired levels. Unlike other works related with this area which used analog-based electronic circuits, this controller can in many case be built utilizing microcontrolled technology which is more efficient and flexible to implement different control strategies, as well as having a low cost of production. The approach of this research consists in a proposal to apply an automatic excitation controller, utilizing a PID control loop, including manual adjustments and monitorings of terminal voltage and stator temperature of the machine. It employs a PIC16F877A microcontroller from the Microchip Technology Company. The results obtained through practical tests in laboratory with a direct online start of induction motors (1 and 2 HP) on a 2 kVA generator show that the controller acts to recover the terminal voltage to the adopted setpoint in a reduced time. Finally, the results were also compared to the time of response provided from another well-known automatic voltage regulator found in the market, in order to prove the good control performance of this project.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)Os sistemas de controle de excitação em máquinas síncronas devem detectar com bastante rapidez as mudanças causadas pela entrada de carga no gerador isolado e atuar no sistema de excitação de forma rápida e eficiente, para manter a tensão terminal em níveis desejados. Ao contrário de outros trabalhos realizados nesta área com circuitos eletrônicos analógicos, em muitos casos, este controlador pode ser construído utilizando tecnologia microcontrolada por possuir alto nível de eficiência no controle, circuito com flexibilidade para implementação de diferentes estratégias de controle e baixo custo para produção. A abordagem deste trabalho consiste em uma proposta para aplicação de um controle de excitação automático utilizando uma malha PID, com opções de controle manual, monitoramento de tensão terminal e temperatura de estator da máquina, utilizando um microcontrolador PIC16F877A da empresa Microchip Technology. Os resultados obtidos a partir de ensaios práticos em laboratório com partidas diretas de motores de indução (1 e 2 cv) com um gerador de 2 kVA mostra que a atuação do controlador recuperou a tensão terminal em pouco tempo, para o setpoint adotado. E por fim, os resultados obtidos foram comparados com os tempos de resposta de outro conhecido regulador automático de tensão encontrado no mercado, para comprovar o bom desempenho de controle deste projeto

Projeto e implementação do controle de uma ponte retificadora tiristorizada utilizando um PSoC.

Apresenta-se neste trabalho o projeto e a implementação de um sistema de controle de uma ponte retificadora tiristorizada, realizado através do PSoC (Programmable System-on-Chip), que é capaz de manter a corrente de saída do circuito em uma referência pré-estabelecida, suportando variações na tensão de entrada, bem como modificações na carga a ser acionada. Com a utilização do PSoC, que é um circuito integrado que possui recursos analógicos e digitais no mesmo chip, é possível diminuir os circuitos externos, onde o projeto final, quando comparado com um projeto convencional, terá menores dimensões e, em alguns casos, um menor custo, aumentando as possibilidades de aplicação. Outro aspecto importante está relacionado à diminuição no consumo de energia, que é obtido através da utilização de um número menor de componentes. O funcionamento do sistema de controle projetado é avaliado e comparado através de simulações computacionais. O sistema de controle foi implementado experimentalmente e com o protótipo fez-se vários ensaios, comparando-os com os resultados obtidos no projeto computacional

Um comparador de corrente Schmitt-Trigger digitalmente programável

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.Apresentação de uma nova estrutura para um comparador de corrente Schmitt-trigger compatível com sistemas de baixa tensão de alimentação. A principal virtude é a fácil programabilidade digital do laço de histerese, laço este que é a principal figura de mérito de um comparador desta natureza. O comparador de corrente é composto por diversas células básicas tais como amplificador operacional, comparador de tensão, redes divisoras de corrente e portas lógicas XOR. Cada uma destas células é apresentada individualmente com a finalidade de destacar influências no comportamento geral do comparador de corrente. Para a comprovação da funcionalidade da estrutura são apresentadas simulações computacionais, bem como testes de bancadas em chips protótipos que foram integrados em tecnologia CMOS de 0.8?m, com alimentação de $3,3V$. O comparador de corrente implementado é inteiramente compatível com tecnologias VLSI (Very Large Scale Integration). Como exemplo de utilização do comparador de corrente, é apresentado um gerador de sinal digitalmente programável com simulações computacionais que demonstram o funcionamento do gerador