Dissertationen zum Thema „Arduino (Microcontrolador)“

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2016-11-07T18:24:50Z No. of bitstreams: 1 RafaelVOM_DISSERT.pdf: 2328046 bytes, checksum: 008cce0c4d1315c642a16bc424c81b6c (MD5)
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Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-01-24T14:43:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RafaelVOM_DISSERT.pdf: 2328046 bytes, checksum: 008cce0c4d1315c642a16bc424c81b6c (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-21T14:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelVOM_DISSERT.pdf: 2328046 bytes, checksum: 008cce0c4d1315c642a16bc424c81b6c (MD5) Previous issue date: 2016-03-16
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The use of plant protection products is very important for most agricultural production systems, but it is clear that these products pose risks to the environment and human health. The application of technology should be planned and monitored in a responsible manner, in order to seek its improvement and to minimize the potential damage to the environment. Observing these facts, this study aims to develop a data acquisition system (DPS) low cost for obtaining and storage technology application-related data, as working pressure, Rotation Power Outlet, temperature and relative humidity, travel speed, besides obtaining the geographic coordinates and determine the area worked by the machine by means of GPS. The equipment is based on an Arduino Mega 2560 R3 board, which coordinates the sensors used and performs the manipulation of data, Furthermore SAD has a man-machine consists of an LCD display interface and pushbotton type of pressure switches and a memory card module to store the collected data. With SAD prototype ready tests were carried out with the sensors and the GPS module in the field. For the static test was conducted on GPS geodetic station located at 92426 IFRN Mossoró / RN, it was observed that the average of the coordinates obtained by the GPS module used has reached a distance of 0.6 m with respect to geodetic station. With the end of the work can be concluded that the SAD is developed a robust equipment, easy to handle and affordable for small and medium producers. The system features an intuitive man-machine interface, providing easy and quick access to all configuration parameters and features of the equipment
A utilização de produtos fitossanitários tem muita importância para grande parte dos sistemas de produção agrícolas, porém é evidente que esses produtos oferecem riscos ao ambiente e à saúde humana. A tecnologia de aplicação deve ser planejada e monitorada de maneira responsável, com o objetivo de buscar seu aprimoramento e assim minimizar o potencial de danos ao ambiente. Observando esses fatos, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um Sistema de Aquisição de Dados (SAD) de baixo custo para obtenção e armazenamento de dados relacionados à tecnologia de aplicação, como pressão de trabalho, rotação da Tomada de Potência, temperatura e umidade relativa do ar, velocidade de deslocamento, além de obter as coordenadas geográficas e determinar a área trabalhada pela máquina por meio de GPS. O equipamento tem como base uma placa Arduino Mega 2560 R3, que coordena os sensores utilizados e realiza a manipulação dos dados obtidos, além disso o SAD possui uma interface homem-máquina composta por um display LCD e interruptores de pressão do tipo pushbotton e um módulo de cartão de memória para armazenar os dados coletados. Com o protótipo do SAD pronto foram realizados ensaios com os sensores e com o módulo de GPS em campo. Para o GPS o ensaio estático foi realizado na estação geodésica 92426 localizada no IFRN em Mossoró/RN, foi observado que a média das coordenadas obtidas pelo módulo GPS utilizado alcançou uma distância de 0,6 m com relação a estação geodésica. Com o fim do trabalho pode-se concluir que o SAD desenvolvido é um equipamento robusto, de fácil manipulação e com custo acessível para pequenos e médios produtores. O sistema apresenta uma interface homem-máquina bastante intuitiva, proporcionando um acesso fácil e rápido a todos os parâmetros de configuração e funcionalidades do equipamento
2016-10-25

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5352516 bytes, checksum: 794641cb921c8b2deee06ca5e6ee12ed (MD5) Previous issue date: 2014-04-28
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
A portable and low-cost photometer is proposed in this work. The instrument uses a tri-color light emitting diode (LED) as its radiation source in maximum emission wavelengths of 480 (blue), 534 (green) and 630 nm (red). It employs a phototransistor with spectral sensitivity in the visible region, as well as an Arduino microcontroller. Its analytical performance was evaluated by means of quantitative analysis (analytical curves), whose models were validated by analysis of variance (ANOVA). The instrument was applied to determine sunset yellow dye in energy drinks and sodas, and potassium permanganate pills. For comparison purposes, a commercial spectrophotometer was used to construct the calibration curves for the reference method. Applying the paired t-test at a 95 % confidence level for the concentration results obtained with the two instruments, we observed no statistically significant difference. Furthermore, accurate concentration estimates were obtained for the analytes as confirmed by the low relative standard deviation range of 0.2 and 0.5%, respectively, for both the dye and the permanganate. The proposed photometer might be an economically viable alternative to spectroscopic analysis, especially in teaching laboratories with limited financial resources or lacking in highly qualified personnel.
Um fotômetro portátil e de baixo custo é proposto neste trabalho. Esse instrumento utiliza um diodo emissor de luz (LED-Light Emitting Diode) tricolor como fonte de radiação nos comprimentos de onda do máximo de emissão de 480 (azul), 534 (verde) e 630 nm (vermelho). Além disso, emprega um fototransistor com sensibilidade espectral na região do visível como fototransdutor, bem como um microcontrolador Arduino como unidade de controle. Seu desempenho analítico foi avaliado por meio de análises quantitativas baseadas em curvas analíticas, cujos modelos foram validados por meio da Análise de Variância (ANOVA). O instrumento foi aplicado à determinação do corante amarelo crepúsculo em amostras de refrigerantes e bebidas energéticas e de permanganato de potássio em amostras de medicamentos. Para fins de comparação, um espectrofotômetro comercial foi empregado para construir as curvas analíticas do instrumento de referência. Aplicando o teste t-emparelhado ao nível de 95% de confiança para os resultados de concentração obtidos com os dois instrumentos, observa-se que não houve diferença estatisticamente significativa. Ademais, resultados precisos nas estimativas das concentrações dos analitos foram obtidos sendo atestado pelo baixo desvio padrão relativo conjunto de 0,2 e 0,5%, respetivamente, para o corante e permanganato. O fotômetro proposto pode ser uma alternativa economicamente viável para análises espectrométricas, sobretudo, em laboratórios de ensino com poucos recursos financeiros e carentes de pessoal altamente qualificado.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T14:02:45Z No. of bitstreams: 1 DissJRRJ.pdf: 9146963 bytes, checksum: d1ca284150548459ecae9a5cf5625c60 (MD5)
Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:59:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJRRJ.pdf: 9146963 bytes, checksum: d1ca284150548459ecae9a5cf5625c60 (MD5)
Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:59:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJRRJ.pdf: 9146963 bytes, checksum: d1ca284150548459ecae9a5cf5625c60 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-09-20T17:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJRRJ.pdf: 9146963 bytes, checksum: d1ca284150548459ecae9a5cf5625c60 (MD5) Previous issue date: 2014-09-29
Não recebi financiamento
This paper aims to propose the inclusion of the Arduino microcontroller in Physics classes in a public high school. To this intent, a learning situation on the theme Light and Color was suggested, based on meaningful learning and on the use of an interactive and easy to handle experiment. The daily life of students is packed with technologies that hold plenty of Physics’ concepts and applications. The intention to introduce the Arduino microcontroller in Physics classes was to arouse the curiosity and awaken in them the investigative character necessary to the study of Physics while they deal with technological elements that are part of their contemporary culture. The developed activity enables the investigation and allows students to participate more actively in their learning process. During the activity, groups of students tested some possibilities of light mixtures and the relationship between the incident light with the color of the light reflected by the objects. To record and learning verification purposes, a pretest, a posttest, a summative evaluation, teacher’s records and, lastly, a self-assessment were performed. It is possible to conclude that the activity was successful and has awakened the curiosity of the students, enabled conceptual growth and showed evidence of significant learning.
Este trabalho tem como objetivo propor a inserção do microcontrolador Arduino nas aulas de Física do Ensino Médio em uma Escola Púbica. Para isto, foi proposta uma situação de aprendizagem sobre o tema “Luz e Cor”, baseada na aprendizagem significativa, e na utilização de um experimento interativo e de fácil manipulação. O cotidiano dos estudantes está repleto de tecnologias e nelas há uma infinidade de conceitos e aplicações da Física. A intenção ao introduzir o microcontrolador Arduino nas aulas de Física foi provocar curiosidade nos estudantes e despertar o caráter investigativo necessário ao estudo da Física, ao mesmo tempo em que lidam com elementos tecnológicos que fazem parte de sua cultura contemporânea. A atividade desenvolvida possibilita a investigação e permite ao estudante uma participação mais ativa no seu processo de aprendizagem. Durante a atividade, grupos de estudantes testaram algumas possibilidades de misturas da luz e a relação da luz incidente com a cor da luz refletida pelos objetos. Para registro e verificação da aprendizagem, foram realizados um pré-teste, um pós-teste, uma avaliação somativa, registros do professor e, ao final, uma autoavaliação. Concluiu-se que a atividade foi exitosa, despertou a curiosidade dos estudantes, possibilitou crescimento conceitual e apresentou indícios de uma aprendizagem significativa.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
Um datalogger é um dispositivo capaz de recolher dados relativos a acontecimentos que surgem em seu redor, através da comunicação com sensores, estejam estes a operar de forma standalone ou sejam estes parte integrante de um sistema mais complexo. No caso em estudo, desenvolveu-se um datalogger dedicado a monitorização de uma bomba de calor da Bosch, equipamento responsável por transferir energia de uma fonte fria para uma fonte quente, contra o gradiente de temperatura. O objetivo final deste datalogger é integrar um largo espectro de dispositivos da Bosch, que utilizam um protocolo de comunicação proprietário. Todo o processo de monitorização é feito através da análise de informações recolhidas por uma ECU (Electronic Control Unit), elemento constituinte da bomba de calor. Adicionalmente, a implementação deste datalogger teve que respeitar certas condições chave, apresentando como características imperativas a versatilidade, o baixo consumo energético, a capacidade de ligação a internet, capacidade de armazenamento de dados, a configuração remota e, a de se basear numa plataforma open-source. Numa primeira fase, perante a ausência de equipamentos para teste, implementou-se um emulador em MATLAB capaz de simular os dados operacionais da bomba de calor. Após a receção do material, o projeto do datalogger evoluiu e inúmeras funcionalidades foram adicionadas: A utilização da plataforma Xively ofereceu a possibilidade de controlo e monitorização remotos. Através desta, o controlo de alguns parâmetros do datalogger, bem como a consulta de informação relativa a bomba de calor, ficaram disponíveis remotamente.
A datalogger is a device capable of gathering event related data from activities that take place in its surroundings, throughout communication with sensor units, operating as standalone devices or integrating part of a more complex system. This document is refered to the implementation of a datalogger that is capable of monitoring and control a heat pump system from Bosch, which is the equipment responsible for transferring energy from a cold source to a hot source, against the temperature gradient. This datalogger is able to integrate a wide range of different devices from Bosch which use a particular and proprietary communication protocol. The general monitoring process is achieved by analizing the operational data related to the heat pump, retrieved by an ECU (Electronic Control Unit), a constitutive element of the heat Pum PAdditionally, this datalogger had to respect certain key conditions, having as main features the versatility, the ability to connect to the internet wirelessly, remote configuration, its low consumption, its storage capability and by having as base of development, an opensource platform. In the early stages of this project, before the impossibility to access a real ECU, a MATLAB emulator was created in order to simulate the behavior of a heat pump. After having received the real ECU, the project evolved and severa1 functionalities were added: The Xively platform offered the possibility of remote monitoring and control of the heat pump. Through it, it was possible to remotely change specific datalogger parameters and to verifying information regarding the ECU.

El Condominio Médico Daniel Alcides Carrión (Av Grau 1300), es un grupo habitacional conformado por 224 personas (47 casas), ubicado en la ciudad de Chiclayo, en donde la mayoría de sus residentes son profesionales de la salud y cumplen con horarios de trabajo divididos por turnos diurnos y nocturnos. En dicho condominio existen personas con enfermedades crónicas y que necesitan del cuidado de un familiar o personas especializadas en cuidados médicos, pero, a pesar que son muy esmerados en los cuidados y estrictos en la medicación de las personas que sufren enfermedades crónicas, siempre existen accidentes o situaciones que no son controladas a tiempo debido a: Falta de una alerta temprana que dé aviso sobre un accidente ocurrido con estas personas, esto ha conllevado a que dichas personas no sean atendidas a tiempo y por ende se complique su situación y tengan que ser internadas en un hospital por periodos largos hasta que se estabilice su situación. Por tal motivo en este trabajo de investigación se vio la manera en cómo la tecnología de alerta inalámbrica de Arduino pueda ayudar a los residentes del Condominio Médico Daniel Alcides Carrión, en la implementación de un sistema de alerta temprana, para atender los accidentes o situaciones médicas de los residentes con enfermedades crónicas. Con la aplicación de esta tecnología se espera apoyar en la atención a tiempo de los accidentes o emergencias médicas de los residentes con enfermedades crónicas del Condominio Médico Daniel Alcides Carrión de la ciudad de Chiclayo, implementando una central de alerta para la atención inmediata de accidentes o emergencias médicas de los residentes y estableciendo las interfaces de comunicación entre los sensores de alerta Arduino y la interfaz usuaria para una fácil y rápida atención.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-13T14:35:43Z No. of bitstreams: 1 ArtejoseRevoredoDaSilva_DISSERT.pdf: 15158528 bytes, checksum: 4aa5411704db7ed0abe93c1d6be7b4b5 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-26T14:53:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ArtejoseRevoredoDaSilva_DISSERT.pdf: 15158528 bytes, checksum: 4aa5411704db7ed0abe93c1d6be7b4b5 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-01-26T14:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArtejoseRevoredoDaSilva_DISSERT.pdf: 15158528 bytes, checksum: 4aa5411704db7ed0abe93c1d6be7b4b5 (MD5) Previous issue date: 2016-07-20
Os laborat?rios de an?lises qu?micas, por se constitu?rem em um conjunto de testes e procedimentos, usando produtos e equipamentos espec?ficos para tratar dos resultados nas amostras que s?o testadas, est?o sempre sujeitos aos fatores inerentes ao ambiente. Devido a esse fato, controlar fatores como a temperatura e a umidade relativa do ar ? tarefa primordial, para que os processos desenvolvidos dentro de tais ambientes (laborat?rios de an?lises qu?micas) possam ser repetidos dentro dos par?metros exigidos. Buscando propor mecanismos de controle para ambientes, mais especificamente para laborat?rios de an?lises qu?micas, neste trabalho, apresentamos um sistema baseado em rede de sensores e reconhecimento de padr?es para controle inteligente de ambientes. Nosso prot?tipo utiliza os pr?prios dados gerados pelos sensores distribu?dos pelo ambiente, para identificar um padr?o de comportamente. Atrav?s da utiliza??o de algoritmos de aprendizado de m?quina, identificam-se as classes contidas nos dados (agrupamento), treina-se e testa-se o sistema (algoritmos de classifica??o), para que o mesmo consiga generalizar o que foi aprendido. Por ?ltimo, criam-se regras de controle associadas as classes previamente identificadas, para controlar os aparelhos de ar condicionado, tanto o principal quanto o reserva, e mais o desumificador. Dessa forma, o prot?tipo mant?m temperatura e umidade estaveis de forma inteligente.

Esta dissertação apresenta uma atividade direcionada aos alunos do terceiro ano do Curso Técnico de Informática. A ideia foi utilizar microcontroladores, Arduino, como ferramenta mediadora no Ensino de Física. Para desenvolver esse procedimento foi considerado o desejo de trabalhar de forma motivadora, visando uma aprendizagem significativa guiada por descobertas, enfatizando o que o aluno conhece e não suas carências. O projeto apresenta uma estratégia de ensino embasada em teorias de formação social da mente e zona de desenvolvimento proximal abordados por Lev Vygotsky e de teoria de projetos propostos por Hernández.
This dissertation utilizes an activity for students of the third year of Technical Computer Course activity. The idea was to use microcontrollers, Arduino with mediating tool in Physics Teaching. To develop this procedure was deemed a desire to work in a motivating way, targeting a significant learning motivated by findings with emphasizing what the student knows and not their shortcomings. The project presents a teaching strategy grounded in theories of social formation of mind, zone of proximal development Lev Vygotsky addressed by theory and projects proposed by Hernández.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
Radio frequency term refers to the electromagnetic spectrum bandwidth used to transmission of electromagnetic signals trough free space. The human knowledge about this phenomena turns possible to set wireless communications between electronic devices. The analysis of that spectrum is demanding in order to achieve proper communications between those devices. Whit spectrum analysers is possible to observe some physical characteristics of the communication. The aim of this document is to furnish information about the project, design and implementation of a spectrum analyser using open source digital control technology, Arduino.
Rádio-frequência é o termo utilizado para designar a gama de frequêcias utilizadas na transmissão de sinais eletromagnéticos, através do meio livre. O domínio deste fenómeno possibilita a que dispositivos eletrónicos possam comunicar sem fios. A análise do espectro eletromagnético utilizado pelos diferentes dispositivos que coabitam no dia a dia, é essencial para possibilitar o correcto funcionamento de todos. Para tal, são utilizados analisadores de espectro, que com os quais se pode monitorizar algumas das características físicas das comunicações sem fios. O objetivo deste trabalho é documentar o projeto, implementação e testes de validação de um analisador de espectros portátil para rádio-frequência utilizando tecnologia de controlo digital opensource, Arduino.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-25T12:47:17Z No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-08-25T12:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this work we study the application of microcontrollers like Arduino in electronic instrumentation, focusing special attention in Physics Teaching. We have proposed some didactical experiments involving thermal sensors, thermodynamics (appendices A and B), and a linear Hall effect sensor to measure magnetic fields (appendices C), aiming to measure and collect physical parameters and to control physics experiments in didactic laboratories. We have produced some electronic experimentation scripts and useful support material, destined for teachers of science of elementary and high school, as well as useful for undergraduate students of degree courses and bachelor's degree in physics. The experimental apparatus proposed in this work plays a key role to obtain abstract physical knowledge as: temperature, heat, and thermodynamic in general, in which the combination of basic theory of data acquisition with the experimental practice makes such concepts most relevant and contextualized for students and teachers. The possibility of inclusion of the computer and electronic instrumentation in classroom can be a strong ally of the teacher, contributing to increase the interest of students and teachers in the use of new technologies in the classroom, in order to improve and make more meaningful the learning of physics for all involved.
Este trabalho apresenta um estudo sobre a aplicação de microcontroladores do tipo Arduino na instrumentação eletrônica aplicada ao Ensino da Física. São propostos alguns experimentos didáticos na área de Termodinâmica com aplicações de sensores térmicos (apêndices A e B) e um sensor Hall linear para medir campos magnéticos (no apêndice C) com o Arduino, objetivando a coleta de dados e o controle dos experimentos físicos realizados em laboratório. Foram desenvolvidos alguns roteiros de experimentação eletrônica com o aparato proposto, servindo como material útil de apoio para professores de ciências dos ensinos fundamental e médio, bem como podendo ser utilizado por alunos de graduação dos cursos de licenciatura e bacharelado em física. O uso do aparato experimental proposto neste trabalho pretende intermediar o processo de obtenção de conhecimentos físicos abstratos como temperatura, calor e campo magnético, aliando a teoria básica sobre aquisição de dados com a prática experimental e o processamento computacional de aquisição das grandezas físicas medidas; tornando tais conceitos mais relevantes e contextualizados para os alunos. A possibilidade de inserção do computador e da instrumentação eletrônica no ensino de física pode ser um forte aliado do professor, contribuindo para aumentar o interesse dos estudantes e professores no uso das novas tecnologias em sala de aula, com a finalidade de melhorar e tornar mais significativa a aprendizagem da física para todos os envolvidos.

Mestrado em Engenharia de Automação Industrial
Resultante do decrescimento nível mundial do número de abelhas e o que pode estar a originar esse desaparecimento, muitas opiniões têm surgido. Devido a esta problemática, muitas são as soluções que emergem numa tentativa de solucionar. E, dado o crescimento exponencial de novas tecnologias, estas soluções, na sua grande maioria, baseiamse na área de redes de sensores que permitem comunicar entre si. Neste projeto é proposto uma estrutura que permita medir vários parâmetros. Esta solução visa vários objetivos principais: a medir o fluxo de abelhas nas colmeia, medir temperatura/humidade ambiente interior, por fim a conceção de um sistema anti-roubo.
Resulting from global bee disappearance and what might be the cause of their disappearance, many opinions have emerged. Due to this problem, there are many solutions that emerge in an attempt to solve it. Given the exponential growth of new technologies, these solutions, mostly based on the area of sensor networks for communicating with each other. Present means of understanding and the problem. In this project it is proposed a structure to measure various parameters. This solution serves several main objectives: to measure the flow of bees in the hive, measure temperature/humidity inside the hive, and, finally an anti-theft system.

Pequenos sistemas de geração de energia fotovoltaica podem ser usados para reduzir as tarifas comerciais de energia para residências. Se o sistema estiver bem dimensionado, os custos da energia comercial podem atingir os valores mínimos. Nesta situação, a compra de energia comercial passa a ser basicamente uma situação de backup, sendo usada apenas nos dias chuvosos ou mesmo nos dias com baixa irradiação, quando a produção não atinge os valores necessários ao consumo. O objetivo deste estudo é apresentar um projeto de sistema fotovoltaico e desenvolver um programa para um microcontrolador, que permita obter algumas informações relevantes ao sistema, como temperatura, corrente, tensão, potência de cada um dos painéis, e enviar por uma rede sem fios à internet, permitindo a monitorização à distância do sistema, identificando quaisquer alterações, possibilitando uma gestão mais eficaz e a rápida manutenção e correção, mantendo assim a máxima eficiência do sistema conforme projetado. Todo o processo será controlado por um microcontrolador Arduíno, com uma interface que permita a interconexão com a rede Internet, utilizando o protocolo TCP IP. Dessa forma, com acesso à Internet, o utilizador poderá ter acesso a todas as informações no sistema instalado; MONITORING A FOTOVOLTAIC NETWORK USING A LOW COST EMBEBED SYSTEM ABSTRACT: Small photovoltaic power generation systems can be used to reduce commercial energy tariffs for homes. If the system is well sized, the costs of commercial energy can reach the minimum values. In this situation, the purchase of commercial energy becomes basically a backup situation, being used only on rainy days or even on days with low irradiation, when production does not reach the values necessary for consumption. The aim of this study is to present a photovoltaic system design and develop a program for a microcontroller, which allows to obtain some relevant information to the system, such as temperature, current, voltage, power of each of the panels, and send by wireless network to the internet, allowing remote monitoring of the system, identifying any changes, enabling more effective management and a quick maintenance and correction, thus maintaining maximum system efficiency as designed. The entire process will be controlled by an Arduíno microcontroller, with an interface that allows interconnection with the Internet network, using the TCP IP protocol. In this way, with internet access, the user can have access to all the information on the installed system.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
Esta dissertação aborda o tema da navegação cooperativa em robótica móvel. Dentro deste vasto assunto, dá-se especial ênfase à comunicação entre os vários veículos robóticos e entre estes e o nó de processamento central (PC) onde é executado o algoritmo de navegação cooperativa. São apresentadas soluções alternativas em termos de protocolo de comunicações, tendo em vista os objectivos do presente trabalho. O projecto envolveu o desenvolvimento de um veículo robótico autónomo munido de sensores de distância (infravermelhos e ultra-sons), bússola digital, sensores de odometria (encoders) e actuadores (motores DC e servomotor), todos eles ligados a um microcontrolador Arduino. É adoptado o protocolo ZigBee para a comunicação entre todos os nós do sistema cooperativo, incluindo o nó de processamento central. A construção e teste do veículo é descrita e documentada em detalhe (incluindo registos fotográficos). Exploram-se os tópicos da percepção, localização e actuação em robots móveis, e propõem-se soluções para controlo de motores e seguimento de trajectórias. O trabalho envolve o estudo de diversos sensores e motores, bem como arquitecturas para a programação de robots, nomeadamente a arquitectura baseada em comportamentos hierarquizados em níveis de prioridade. Neste contexto, são apresentados e descritos detalhadamente os comportamentos implementados. Foram realizados testes parcelares, nomeadamente de caracterização e calibração dos sensores, configuração e desempenho das comunicações e afinação do controlo das rodas motrizes, seguidos de teste de funcionamento global. Para este efeito, definiu-se uma tarefa de aquisição de dados sensoriais ao longo de um percurso com etapas previamente definidas. Esses dados são transmitidos ao PC e utilizados por um algoritmo de localização 2D baseado num filtro de partículas. Os resultados deste teste são analisados em detalhe. São discutidos possíveis caminhos de evolução em trabalho futuro.
This dissertation addresses the topic of cooperative navigation in mobile robotics. Within this vast subject, particular emphasis is placed on the communication among the various robotic vehicles and between these and the central processing node (PC) executing the cooperative navigation algorithm. Alternative communication protocols are presented in the context of the envisaged implementation. An autonomous robotic vehicle was developed in the course of the project, equipped with range sensors (infra-red and ultra-sonic), a digital compass, odometers (encoders) and actuators (DC and servo motors), all connected to an Arduino micro-controller. The ZigBee protocol is adopted for communication among all the nodes in the cooperative system, including the central processing node. The construction and testing of this vehicle is described and documented in detail (including photos). The work explores the topics of perception, localisation and actuation in mobile robots and proposes solutions for motor control and path following. Various sensors and actuators are studied, as well as robot programming architectures, especially behaviour-based programming using hierarchical priority levels. The behaviours actually implemented on the robotic vehicle are presented and described in detail. Following partial tests for sensor characterisation and calibration, configuration and performance assessment of the communication links and wheel motor drive adjustment, a global operation test was carried out. For this purpose, a sensor data acquisition task was defined over a pre-defined path comprising several different stages. The data are transmitted to the PC to feed a 2D localization algorithm based on a particle filter. The test results are analysed in detail. Possible future work threads are discussed.

La investigación realizada a los sistemas de seguridad electrónica de edificios, plantea como objetivo principal el reconocimiento de tres gestos de un lenguaje corporal del personal de vigilancia, y la consecuente activación de alarma en forma automática. Inicialmente se realizó una encuesta dirigida a las administraciones y personal de edificios, para saber cuales eran las ocurrencias que vulneraban la seguridad de un edificio multifamiliar, luego se observaron y analizaron las imágenes capturadas por una cámara de vigilancia ubicada en la recepción, identificando las ocurrencias más vulnerables y gestos asociados a dichos eventos; se seleccionaron tres gestos que en forma inconsciente realizaba el personal de vigilancia ante dichas situaciones. A determinados cuadros que comprenden estas imágenes se le aplicaron técnicas de procesamiento espacial, con ayuda de una iluminación artificial que era más intensa en la parte posterior del sujeto de análisis, consiguiéndose la definición de una silueta binarizada en el entorno Matlab, técnicas como selección del plano rojo, plano de bits más significativo, invertir imagen y transformaciones morfológicas tipo cerradura, definieron una silueta que ayudó a desarrollar un algoritmo matemático para generar una señal eléctrica en el puerto serial USB del ordenador, donde se conectó físicamente una plataforma de hardware Arduino que activa la alarma. La elección de esta plataforma se debió a que Matlab cuenta con un grupo de instrucciones para Arduino, con el objetivo de lograr una comunicación sincronizada entre ordenador e interface. Las técnicas utilizadas reconocieron 62,5% de los eventos descritos en las encuestas realizadas y que no son mencionadas en temas de investigación similar. Para lograr el objetivo fue necesario analizar un cuadro por segundo. The research poses as their main objective the three gestures recognition of a body language of surveillance personnel and the consequent activation of alarm automatically. It was initially carried out a survey of the administration and the offices of the buildings to know which were the occurrences that violate the security of a multi-family building, then were observed and analyzed images captured by a surveillance camera located in the reception, identifying the most vulnerable occurrences and gestures associated with these events; were selected three gestures that unconsciously performs surveillance personnel before such situations; to certain pictures that comprise these images were applied spatial processing techniques, with the help of an artificial lighting that was more intense in the back of the subject of analysis, getting the definition of a silhouette binarized in the Matlab environment, techniques such as plane selection red, more significant bit plane, to invest an image and convolution close type, defined a silhouette that allowed to develop a mathematical algorithm that generated an electrical signal in USB serial port of the computer, where it is physically connected a hardware platform Arduino that active the alarm.This platform choice is due to the fact that Matlab has a group of instructions for Arduino, achieving an orderly communication between computer and interface. The techniques used recognized 62.5 % of the events described in the surveys carried out and which aren’t mentioned in similar research topics. To achieve the objective was necessary to analyze a picture per second.

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014
The market for electric meters and energy monitoring systems is growing and still does not have a standardized technology in place for monitoring energy consumption. Several international and national pilot tests have been taking place with the use of various types of equipment’s in order to determine their effects on energy consumption reduction, customer satisfaction and in some cases improving the quality of electricity. These energy reduction equipment’s are also seen by many as a possible launching pad for the concept of smart-grid, because the readings and their real-time communication is the first step to generate a smart grid. This thesis has developed a device that meets these concepts, using results from pilot studies to shape its development and purpose. We developed energy motorization system capable of reading data like frequency, voltage, current, power factor, power (active, reactive and apparent) and energy (active and reactive) in single or three phase electrical grid depending on the purpose and manner of use intended . This system is composed of a development kit that has the integrated circuit MAX78630+PPM, Arduino UNO microcontroller, a GSM shield, and an RTC being able to carry out the energy motorization and data transmission every 5 seconds to an online application deployed in the cloud OpenShift. The application stores the data in a data base accessible only by the user, with detailed energy consumption information, and hosts a website that supports FusionCharts graphics for an easy and dynamic presentation of data to any user who has access to the Web Address. The system operates independently and works with a 12 V transformer.
O mercado dos sistemas de contagem e monotorização de energia encontra-se em crescimento e não possui ainda uma tecnologia de uso padronizada. Vários testes internacionais e nacionais têm-se vindo a realizar com diversos tipos de equipamento com o objetivo de determinar os seus efeitos na redução de consumo, satisfação do cliente e em alguns casos o melhoramento da qualidade da energia elétrica, sendo que também são visto por muitos como uma possível plataforma de lançamento para o conceito de smart-grid, pois as leituras e sua comunicação em tempo real são o primeiro passo para gerar uma rede inteligente. Nesta dissertação desenvolveu-se um equipamento que vai ao encontro destes conceitos, usando resultados provenientes de estudos piloto para moldar o seu desenvolvimento e propósito. Desenvolveu-se um sistema de monotorização capaz de ler dados de frequência, tensão, corrente, fator de potência, potência (ativa, reativa e aparente) e energia (ativa e reativa) numa rede monofásica ou trifásica dependendo do propósito e forma de utilização pretendida. Este sistema usa na sua arquitetura um kit de desenvolvimento que possui um circuito integrado o MAX78630+PPM, um microcontrolador Arduino UNO, uma placa GSM, e um RTC, sendo capaz de proceder à monotorização e envio dos dados de 5 em 5 segundos para uma aplicação online implementada na nuvem OpenShift. A aplicação armazena os dados numa base de dados acessível ao utilizador, com dados detalhados de consumo, e aloja um website que suporta gráficos fusioncharts para uma apresentação comoda e dinâmica desses dados a qualquer utilizador que possua o seu endereço electronico. O sistema opera autonomamente e funciona sendo alimentado à rede elétrica através de um transformador de 12 V.

Technology is evolving, creating an impact on our everyday lives and Telehealth. Telehealth encapsulates the provision of healthcare services and information via a technological approach. Several studies document the benefits of using web-based methods to provide healthcare help. Nonetheless, few health and psychological help studies combine this method with wearable sensors. This study aims to create an online platform for users to receive self-care help and information using wearable sensors. In addition, researchers developing a similar project obtain a solid foundation as a reference. This dissertation provides descriptions and analyses of the software and hardware architecture. Exhibits and explains a heart rate dynamic and efficient algorithm that continuosly calculates the desired sensors values. Presents diagrams that illustrate the website deployment process and the web server means of handling the sensors data. The goal is to create a working project using Arduino compatible hardware. Heart rate sensors send their data values to an online platform. A microcontroller board uses an algorithm to calculate the sensor heart rate values and outputs it to a web server. The platform visualizes the sensor data, summarizes it in a report, and creates alerts for the user. Results showed a solid project structure and communication from the hardware and software. The web server displays the conveyed heart rate sensors data on the online platform, presenting observations and evaluations.
A tecnologia está a evoluir, criando um impacto nas nossas vidas e na telessaúde. A telessaúde engloba a prestação de serviços e informações de saúde usando uma abordagem tecnológica. Vários estudos documentam os benefícios de métodos baseados na web para fornecer ajuda médica. No entanto, poucos estudos de saúde e ajuda psicológica combinam esse método com sensores vestíveis. Este estudo tem como objetivo criar uma plataforma online para utilizadores receberem ajuda e informações sobre autocuidado, usando sensores vestíveis. Além disso, investigadores a desenvolver um projeto semelhante têm uma base sólida como referência. Esta dissertação fornece descrições e análises da arquitetura do software e hardware. Exibe e explica um algoritmo eficiente e dinâmico de frequência cardíaca que calcula continuamente os valores desejados dos sensores. Apresenta diagramas que ilustram o processo de implementação online do site e os meios que o servidor da web utiliza para lidar com os dados dos sensores. O objetivo é criar um projeto funcional que usa hardware compatível com Arduino. Os sensores de frequência cardíaca enviam os seus valores para uma plataforma online. Uma placa de microcontrolador usa um algoritmo para calcular os valores de frequência cardíaca do sensor e envia-os para um servidor web. A plataforma visualiza os dados do sensor, resume-os num relatório e cria alertas para o utilizador. Os resultados mostraram uma estrutura sólida do projeto e da comunicação do hardware e software. O servidor da web exibe os dados do sensor de frequência cardíaca na plataforma online, apresentando observações e avaliações.