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Medidor de umidade de grãos com interface de usuário utilizando protocolos de comunicação para Internet das Coisas

The post-harvest process of grains is an activity of the Brazilian agribusiness and features a series of technological challenges. Amongst those challenges, the search for suitable solutions to reduce losses associated with incorrect grain moisture control, either for commercialization and storage,...

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Autor principal: Correa, Ana Carolina Burlan
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:
Grãos - Armazenamento - Umidade
Internet das coisas
Microcontroladores
Sistemas de comunicação sem fio
Grain - Storage - Moisture
Internet of things
Microcontrollers
Wireless communication systems
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::INSTRUMENTACAO ELETRONICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26576
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spelling riut-1-265762021-12-03T06:06:03Z Medidor de umidade de grãos com interface de usuário utilizando protocolos de comunicação para Internet das Coisas Grain moisture meter with user interface employing Internet of Things communication protocols Correa, Ana Carolina Burlan Rayel, Ohara Kerusauskas Bojarczuk, Celia Cristina Brante, Glauber Gomes de Oliveira Luz, Francisco Antonio Ollé da Grãos - Armazenamento - Umidade Internet das coisas Microcontroladores Sistemas de comunicação sem fio Grain - Storage - Moisture Internet of things Microcontrollers Wireless communication systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::INSTRUMENTACAO ELETRONICA The post-harvest process of grains is an activity of the Brazilian agribusiness and features a series of technological challenges. Amongst those challenges, the search for suitable solutions to reduce losses associated with incorrect grain moisture control, either for commercialization and storage, stands out. With the approval of the Metrological Technical Regulation present in the INMETRO Ordinance No. 402, of August 15, 2013, commercial moisture meters are now regulated. After the approval of the MTR, the oldest and unregulated moisture meters were prohibited for use in commercial transactions, which mainly affects small grain producers, because the approved ones are sold at a high cost. This project aims to propose a solution to this particular issue, presenting the development of a low cost grain moisture meter, with an interface using Internet of Things comunnication protocols. An exploratory study on the physical-chemical composition of grains is presented, as well as explanations about the communication protocols most commonly used in systems with Internet of Things. A concentric cylinder capacitive sensor was developed, coupled to an oscillator circuit, based on a CI of the 555 family. Texas Instruments CC2650 launchpads were used: one to read the frequencies and another one as border router. The frequency data read is published at the created topic. The application developed in Flutter subscribes to that topic, receives the frequency data, performs the calculations and presents the moisture content on the screen of a smartphone. The system was developed to allows the reading of the moisture content of two species of grains, rice and corn. The data from conducted calibration tests were collected and analyzed. Has been concluded with this analysis that the developed system complies with the requirements of the MTR. O processo de pós-colheita dos grãos é uma atividade da agroindústria brasileira que apresenta uma série de desafios tecnológicos. Dentre estes desafios, destaca-se a busca de soluções adequadas para redução das perdas associadas ao incorreto controle de umidade dos grãos, tanto para comercialização como para armazenamento. Com a aprovação do Regulamento Técnico Metrológico (RTM) presente na portaria INMETRO N.o 402, de 15 de agosto de 2013, os medidores de umidade comerciais passaram a ser regulamentados. Após a aprovação do RTM, os medidores de umidade mais antigos e não regulamentados foram proibidos para utilização em transações comerciais, o que prejudica principalmente o pequeno produtor de grãos, uma vez que os homologados são comercializados a um valor elevado. O presente trabalho visa propor uma solução para este problema em particular, apresentando o desenvolvimento de um medidor de umidade de grãos, de baixo custo, com interface utilizando protocolos de comunicação para Internet das Coisas. Um estudo exploratório sobre a composição físico-química dos grãos é apresentado, bem como explanações sobre os protocolos de comunicação mais comumente utilizados em sistemas com Internet das Coisas. Foi desenvolvido um sensor capacitivo de cilindros concêntricos, acoplado a um circuito oscilador, com base em um CI da família 555. Dois launchpads CC2650 da Texas Instruments são utilizados: um para realizar a leitura das frequências e outro como border router. Os dados de frequência lidos são publicados no tópico criado. O aplicativo desenvolvido em Futter se inscreve neste tópico, recebe os dados, realiza os cálculos e apresenta o teor de umidade da amostra na tela do smartphone. O sistema foi desenvolvido de modo que permite a leitura do teor de umidade de duas espécies de grãos, arroz e milho. Os dados dos ensaios de calibração conduzidos foram coletados e analisados. Concluiu-se com esta análise que o sistema desenvolvido atende aos requisitos do RTM. 2021-12-02T23:01:52Z 2021-12-02T23:01:52Z 2020-11-27 bachelorThesis CORREA, Ana Carolina Burlan. Medidor de umidade de grãos com interface de usuário utilizando protocolos de comunicação para Internet das Coisas. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26576 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Graduação em Engenharia Elétrica UTFPR
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Correa, Ana Carolina Burlan
Medidor de umidade de grãos com interface de usuário utilizando protocolos de comunicação para Internet das Coisas
description The post-harvest process of grains is an activity of the Brazilian agribusiness and features a series of technological challenges. Amongst those challenges, the search for suitable solutions to reduce losses associated with incorrect grain moisture control, either for commercialization and storage, stands out. With the approval of the Metrological Technical Regulation present in the INMETRO Ordinance No. 402, of August 15, 2013, commercial moisture meters are now regulated. After the approval of the MTR, the oldest and unregulated moisture meters were prohibited for use in commercial transactions, which mainly affects small grain producers, because the approved ones are sold at a high cost. This project aims to propose a solution to this particular issue, presenting the development of a low cost grain moisture meter, with an interface using Internet of Things comunnication protocols. An exploratory study on the physical-chemical composition of grains is presented, as well as explanations about the communication protocols most commonly used in systems with Internet of Things. A concentric cylinder capacitive sensor was developed, coupled to an oscillator circuit, based on a CI of the 555 family. Texas Instruments CC2650 launchpads were used: one to read the frequencies and another one as border router. The frequency data read is published at the created topic. The application developed in Flutter subscribes to that topic, receives the frequency data, performs the calculations and presents the moisture content on the screen of a smartphone. The system was developed to allows the reading of the moisture content of two species of grains, rice and corn. The data from conducted calibration tests were collected and analyzed. Has been concluded with this analysis that the developed system complies with the requirements of the MTR.
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