Monitoração embarcada de temperatura, pH e nível capacitivo: simulação e análise

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Meira, Adilson Rodrigues [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Detectores; Semicondutores; Microcontroladores; Métodos de simulação; Detectors; Semiconductors; Microcontrollers; Simulation methods
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/315713

Sistemas de monitoração embarcados têm sido cada vez mais empregados em contextos industriais, ambientais e científicos, possibilitando o acompanhamento em tempo real de variáveis físicas e químicas. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento e a simulação de três circuitos de sensores integrados a um sistema microcontrolado baseado na plataforma Arduino Uno: sensores de temperatura (LM35, TMP36 e DS18B20), um sensor de pH e um sensor capacitivo para medição de nível. As simulações foram realizadas nos ambientes Proteus e Arduino IDE, e os dados processados por funções de conversão ajustadas a partir do coeficiente de determinação (R²). Os resultados evidenciam que os sensores de temperatura operam de forma eficiente na faixa de 30 °C a 130 °C, com erros inferiores a 1% para o LM35 e TMP36, e erro praticamente nulo para o DS18B20. O sensor de pH foi submetido a um processo de calibração utilizando soluções-tampão de pH 4, 7 e 10 em diferentes temperaturas, o que permitiu avaliar sua estabilidade térmica e ajustar a resposta do circuito. A curva de calibração obtida apresentou comportamento linear altamente preciso (R² = 1), confirmando a confiabilidade do método, ainda que maior sensibilidade térmica tenha sido observada em soluções neutras. O sensor capacitivo de nível, por sua vez, apresentou funções de conversão com R² superiores a 0,997 e erro máximo inferior a 6%. Conclui-se que os circuitos simulados operam de maneira confiável, em consonância com os dados dos fabricantes, e que a integração dos sensores avaliada nesta pesquisa possui elevado potencial de aplicação em sistemas de monitoramento, sobretudo quando associada a tecnologias emergentes como IoT e AIoT.