TCC - Engenharia Eletrônica (UACSA)
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Item Chatbots textuais no apoio administrativo para alunos universitários: comparação entre uso de palavras-chave e modelos de linguagem de grande escala(2025-08-01T03:00:00Z) Silva, Erick Gabriel de Lima; Pimentel, João Henrique Correia; http://lattes.cnpq.br/8257035194560179; https://lattes.cnpq.br/7816577990350764A burocracia nos processos administrativos das instituições de ensino superior representa um desafio para os estudantes, especialmente em contextos com comunicação pouco acessível e protocolos institucionais complexos. Nesse cenário, chatbots surgem como ferramentas promissoras para automatizar o atendimento e facilitar o acesso às informações acadêmicas. Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre dois chatbots desenvolvidos para auxiliar alunos de uma unidade da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) em dúvidas relacionadas ao cotidiano universitário: um baseado em palavras-chave e outro fundamentado em um modelo de linguagem de grande escala (LLM, do inglês Large Language Models), com uso da técnica de Geração Aumentada por Recuperação (RAG, do inglês Retrieval-Augmented Generation). Após a implementação, foi realizado um experimento com 15 estudantes, os quais interagiram com ambos os sistemas e avaliaram aspectos como precisão, clareza e utilidade, além de indicarem qual chatbot prefeririam utilizar no dia a dia. As respostas foram tratadas estatisticamente por meio do teste não paramétrico de Wilcoxon, o qual revelou que, embora não tenha havido diferenças estatisticamente significativas entre os dois sistemas nos critérios avaliados, a maioria dos participantes (9) demonstraram preferência pelo chatbot com RAG, enquanto 3 escolheram o baseado em palavras-chave e 3 apontaram utilidade em ambos. Os resultados indicam que, apesar de desempenhos similares em métricas objetivas, as características subjetivas como: linguagem mais fluida, maior naturalidade das respostas e melhor compreensão de perguntas mal formuladas podem ter influenciado a escolha dos usuários para o chatbot baseado em inteligência artificial, ratificando o potencial do uso de RAG em assistentes virtuais voltados ao contexto educacional.Item Projeto e controle de um sistema do tipo barra-bola(2025-03-20T03:00:00Z) Santos, Thiago Elias dos; Aguedo, Reinel Beltrán; http://lattes.cnpq.br/2770313428458626; http://lattes.cnpq.br/3748803428932625Este trabalho aborda o desenvolvimento de um protótipo do sistema barra-bola, incluindo sua modelagem matemática e estratégias de controle, com o objetivo de comparar técnicas de controle como PID, I-PD, lógica fuzzy, realimentação de estados e controladores híbridos. A modelagem dinâmica do sistema foi derivada das leis de Newton, e o sistema foi construído usando materiais e componentes de baixo custo: um microcontrolador ESP32, um sensor VL53L0X (para medição da posição da bola) e um sensor ultrassônico HC-SR04 (para definição da referência desejada), acoplados a um servomotor TowerPro MG996R que regula a inclinação da barra. O projeto incorpora duas Interfaces Homem-Máquina: uma embarcada no protótipo para o ajuste de parâmetros e visualização de dados em tempo real, e outra externa para monitoramento remoto. A implementação utilizou ferramentas como MATLAB/Simulink (para simulação e projeto de controladores), Arduino IDE (programação do ESP32) e Visual Studio Code (desenvolvimento da IHM externa). Os testes de desempenho, realizados com entradas do tipo degrau e rampa, avaliaram os controladores por meio de critérios integrais e da análise das características da resposta transitória. Os resultados demonstram que cada técnica apresenta vantagens específicas, dependendo do critério analisado, destacando a importância da seleção contextual do controlador para otimizar o desempenho do sistema.Item Análise de sistemas de visão computacional para inspeção automática de linhas de produção(2024-10-02T03:00:00Z) Menezes, Daíres Macedo Félix de; Ferreira, Felipe Alberto Barbosa Simão; http://lattes.cnpq.br/9939255113143786; http://lattes.cnpq.br/8485755067358122O uso de sensores inteligentes se aplica em diversas áreas, como o controle de nível, para evitar transbordamentos de líquidos, e no monitoramento de vibrações, para indicar quando máquinas precisam de manutenção. Na visão computacional, os problemas da indústria que são solucionados giram em torno da inspeção de qualidade e classificação. Por exemplo, a indústria de embalagens precisa garantir uniformidade de tamanhos e formatos, a indústria automotiva busca garantir a uniformidade de pneus, enquanto a eletrônica enfrenta desafios com soldas, que podem ser inspecionadas com sistemas de visão. No setor logístico, a leitura de códigos de barras permite uma separação de itens mais rápida e automática. Este trabalho aborda o uso de sistemas de visão computacional para a inspeção automática de linhas de produção, com foco na aplicação no ramo alimentício. Foi explorado um vasto material bibliográfico sobre os conceitos fundamentais de processamento de imagem, destacando as diferenças entre análise de imagem e visão computacional. Elementos como cores, texturas, iluminação, contraste e brilho foram analisados por sua importância na qualidade das imagens digitais. Foram discutidas também as principais técnicas de análise de imagem, operações lógicas e aritméticas, além da presença de ruídos e métodos eficazes para sua remoção ou redução por meio de filtros. O estudo comparou as tecnologias 2D e 3D existentes, explicando seus princípios ópticos e funcionais. Além disso, foi apresentado o software da SICK Sensor Intelligence, utilizado no estudo de caso de inspeção 3D de caixas empacotadoras de 50 pacotes do produto lámen. O sistema foi aplicado para garantir a conformidade na quantidade e organização dos pacotes na linha de produção, com o objetivo de automatizar o processo e reduzir as reclamações dos clientes, que impactavam negativamente tanto a credibilidade da empresa quanto suas métricas de satisfação. Nesse estudo, o uso da triangulação a laser foi aplicado, devido à sua baixa interferência causada por diferentes cores (refletividade) do material inspecionado e pela necessidade de analisar as discrepâncias em três dimensões, já que as ocorrências de erro no empacotamento exigiam uma análise precisa. O estudo demonstrou que o uso da tecnologia 3D para inspeção foi extremamente eficaz, atingindo uma eficiência superior a 95%, mostrando-se uma solução bem-sucedida para o controle de qualidade e automação industrial.Item Desenvolvimento de um sistema eletrônico de magnetometria de efeitos oscilantes aplicada a materiais magnetoativos(2025-02-19T03:00:00Z) Dias, Adrielson de Araújo; Silva Júnior, José Holanda da; http://lattes.cnpq.br/9520110809903265; http://lattes.cnpq.br/7617640667967532A análise de materiais magnetoativos, como o BiFeO3, exige técnicas experimentais avançadas para compreender suas propriedades sob a influência de campos magnéticos. Uma abordagem promissora é a magnetometria de efeitos oscilantes, que utiliza campos magnéticos modulados para excitar as amostras e analisar suas respostas. Técnicas clássicas empregam sistemas compostos por bobinas e eletroímãs, integrados a circuitos eletrônicos que geram sinais magnéticos precisos. Bobinas de Helmholtz, por exemplo, são amplamente utilizadas para produzir campos homogêneos, enquanto eletroímãs reforçam a intensidade do campo aplicado. Essas configurações têm sido exploradas em diversos estudos para investigar efeitos magnetoativos, magneto-ópticos e outras interações magnéticas. Neste trabalho, foi desenvolvido e validado um sistema eletrônico voltado à aplicação da técnica de magnetometria de efeitos oscilantes. O sistema é composto por bobinas de Helmholtz calibradas para gerar campos homogêneos e eletroímãs alimentados por uma fonte DC para aumentar a intensidade dos campos. As bobinas foram projetadas e construídas com fio AWG 16 e carretéis personalizados, suportando correntes de até 3,7 A. Um gerador de funções foi integrado para modular o campo magnético, enquanto um osciloscópio monitorou as respostas experimentais das amostras posicionadas em um guia de onda central. A validação experimental foi realizada utilizando amostras de BiFeO3, submetidas a campos magnéticos oscilantes com formas de onda senoidais e pulsadas. Os dados coletados, incluindo variações de tensão e potência, foram processados em software especializado para análise quantitativa. Os resultados indicaram alterações significativas nas propriedades magnéticas das amostras, destacando o potencial do sistema para explorar novos efeitos magnetoativos. O desenvolvimento deste sistema representa um avanço significativo na aplicação da magnetometria de efeitos oscilantes, oferecendo uma plataforma robusta para estudos em materiais multiferroicos e suas aplicações tecnológicas.Item Desenvolvimento de dispositivos moduladores ópticos para o estudo de nanofios magnéticos(2025-02-19T03:00:00Z) Silva, André José de Carvalho; Silva Júnior, José Holanda da; http://lattes.cnpq.br/9520110809903265; http://lattes.cnpq.br/1429434786759193Neste trabalho de monografia, foram desenvolvidos dispositivos para a modulação óptica utilizando chaves ópticas e choppers para controlar a emissão de luz. Esses moduladores geraram pulsos de luz branca, que foram empregados para excitar e manipular as propriedades optoeletrônicas e spintrônicas de materiais. Em particular, foram investigados os efeitos da modulação da luz em nanofios magnéticos de níquel, com ênfase no efeito magneto-óptico Kerr. Para o controle e desenvolvimento das técnicas, foi utilizado um Arduino Uno, que gerou os pulsos e se comunicou com um computador via interface serial em Python. As chaves ópticas realizaram modulações em tempos de segundos a dezenas de segundos, enquanto os choppers efetuaram modulações em milissegundos. A luz modulada foi analisada antes e depois da reflexão nos nanofios, variando-se o ângulo entre os pulsos incidentes e refletidos na amostra. Esse procedimento permitiu investigar a fase do sinal modulado e os efeitos da interação com campos magnéticos. Os dados experimentais foram processados utilizando o software Origin, possibilitando uma análise detalhada dos comportamentos ópticos e magneto-ópticos em resposta à modulação da luz.Item Desenvolvimento e avaliação de desempenho de um sistema de posicionamento automático de placas fotovoltaicas(2024-03-05T03:00:00Z) Santos, Marcos Paulo Jerônimo dos; Aguedo, Reinel Beltrán; http://lattes.cnpq.br/2770313428458626; http://lattes.cnpq.br/7884920585085694A crescente demanda por energia renovável tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e acessíveis, destacando a energia fotovoltaica como uma das principais fontes de energia limpa. No entanto, a eficiência dos painéis solares atuais ainda não supre a elevada demanda energética, pois depende diretamente do alinhamento das placas solares em relação ao sol. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um protótipo de rastreador solar e avaliar métodos de rastreamento solar como estratégias para aumentar a eficiência das placas fotovoltaicas. Por meio de uma análise comparativa, foram exploradas diferentes formas de automatizar o posicionamento dos painéis solares, incluindo sistemas de rastreamento em um e dois eixos, com e sem a utilização de controladores PID. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma de testes capaz de simular o posicionamento do sol ao longo do dia, permitindo que o protótipo acompanhasse com precisão a trajetória da luz. Os dados foram coletados utilizando um sistema supervisório SCADA, possibilitando uma análise detalhada da eficiência dos diferentes métodos de rastreamento, evidenciando a superioridade do rastreador de dois eixos. Os resultados comprovam que a utilização de controladores PID pode proporcionar ganhos significativos na eficiência energética.Item Design e simulação de um acoplador planar reconfigurável para aplicação em sistemas de telecomunicações em micro-ondas(2024-10-10T03:00:00Z) Santos, Cleberson Andrade da Silva; Oliveira, Elias Marques Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/2576044894885888; http://lattes.cnpq.br/2197671175992514A crescente demanda por dispositivos eletrônicos avançados para comunicação tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias de micro-ondas capazes de operar em múltiplas bandas de frequência. Inicialmente, a comunicação sem fio era limitada por transmissões fixas e frequências de baixa gama, mas a inovação tecnológica permitiu a expansão para frequências de micro-ondas, abrangendo de 3 GHz a 300 GHz. Entre os componentes críticos nessa faixa, destacam-se filtros, duplexadores e acopladores híbridos, que são essenciais para a gestão e distribuição de potência eletromagnética em sistemas de comunicação. No entanto, à medida que as exigências tecnológicas evoluíram, a necessidade de dispositivos multifuncionais, capazes de operar em mais de uma faixa de frequência, tornouse crucial. Os acopladores direcionais que tradicionalmente possuem quatro portas e são utilizados para acoplar uma quantidade específica de potência eletromagnética, são exemplos clássicos de acopladores projetados para dividir a potência de forma equitativa entre as portas e são conhecidos como acopladores híbridos, como um tipo específico de acoplador conhecido que é o branch-line, em que é amplamente aplicado em circuitos como amplificadores e misturadores balanceados. A inovação neste tipo de dispositivo tem focado na integração de linhas de transmissão artificiais (LTAs) para possibilitar a operação multibanda desses acopladores. LTAs são projetadas para simular o comportamento de linhas de transmissão convencionais em várias faixas de frequência e são cruciais para o desenvolvimento de dispositivos com capacidades de operação em múltiplas bandas. Este trabalho propõe a investigação e desenvolvimento de novas técnicas para a concepção de acopladores híbridos do tipo branch-line, com foco na criação de versões reconfiguráveis, além de aprimorar a relação entre as frequências de operação e reduzir o tamanho dos dispositivos. A abordagem visa otimizar o desempenho dos acopladores, atendendo às crescentes demandas dos modernos sistemas de comunicação, fornecendo soluções mais versáteis e eficientes para aplicações em micro-ondas. O projeto será realizado com o auxílio de software de simulação eletromagnética, e o comportamento dos elementos chaveadores será modelado por meio de circuitos equivalentes, permitindo uma análise detalhada e precisa das características do dispositivo.Item Implementação em VHDL e análise comparativa da Transformada Discreta do Cosseno e a aproximação de Lengwehasatit-Ortega(2024-08-27T03:00:00Z) Silva, Leonardo Nogueira Lindolfo da; Ferreira, Felipe Alberto Barbosa Simão; http://lattes.cnpq.br/9939255113143786; http://lattes.cnpq.br/3309281833356970O alto volume de imagens transmitidas diariamente pela internet consome grande parte da largura de banda e da capacidade de processamento. Para otimizar a compressão e manter a qualidade, são utilizadas ferramentas de processamento digital de sinais como a Transformada Discreta do Cosseno (DCT do inglês, Discrete Cosine Transform). A DCT é uma operação matemática que concentra a maior parte da energia do sinal em baixas frequências, sendo muito utilizada em algoritmos de compressão de imagens. O cálculo da Transformada Discreta do Cosseno é realizado utilizando multiplicação de matrizes, onde os elementos da matriz de transformação são números de ponto flutuante. Para simplificar esses cálculos, são encontradas na literatura diversas aproximações para a Transformada Discreta do Cosseno que utilizam o máximo possível de simplificações em suas matrizes de transformação. Devido à recorrência do cálculo de matrizes nos sistemas computacionais modernos especialmente para processamento de imagens e inteligência artificial, diversos sistemas apresentam ASICs (Application Specific Integrated Circuit) ou parte de SoCs (System on Chip) dedicados a essa tarefa. Nesse trabalho, foram avaliadas algumas das aproximações da DCT no contexto de compressão de imagens. A aproximação de Lengwehasatit- Ortega que apresentou o melhor desempenho, além da DCT exata foram implementadas em VHDL e sintetizadas em FPGA. Foi possível observar que seguindo a mesma filosofia de design a aproximação consumiu uma quantidade muito menor de recursos de hardware assim como era esperado.