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Título: Desenvolvimento de um enlace de comunicação e alimentação para um sistema de telemetria com unidade sensora microcontrolada
Título(s) alternativo(s): Development of a communication and power link to a telemetry system with unit sensing microcontrolled
Autor(es): Zanoni, Luian Halisson
Orientador(es): Bertotti, Fabio Luiz
Palavras-chave: Telemetria
Energia - Transferência
Sistemas de transmissão de dados
Range-finding
Energy transfer
Data transmission systems
Data do documento: 27-Mai-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: ZANONI, Luian Halisson. Desenvolvimento de um enlace de comunicação e alimentação para um sistema de telemetria com unidade sensora microcontrolada. 2015. 115 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2015.
Resumo: O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um enlace de comunicação de dados e alimentação aplicado a um sistema de telemetria formado por uma unidade sensora microcontrolada e uma unidade de leitura. Através de um enlace indutivo, a unidade de leitura é capaz de prover alimentação e estabelecer comunicação de dados com a unidade sensora, a qual possui um circuito de alimentação, um microcontrolador e um sensor. O enlace indutivo é formado por três bobinas, sendo duas na unidade de leitura e uma na unidade sensora. Um gerador de sinais e um driver na unidade de leitura permitem que energia seja enviada à unidade sensora através de campo magnético oriundo do acoplamento das bobinas do enlace. A unidade sensora envia os dados digitais obtidos para a unidade de leitura através do uso de um modulador LSK. Um demodulador situado na unidade de leitura resgata os dados que são recebidos e processados por um microcontrolador, o qual disponibiliza o resultado da medição a um computador, utilizando comunicação serial com o mesmo. Os resultados obtidos mostraram que a unidade sensora funciona com uma distância de acoplamento de até 21 mm entre as bobinas das unidades de leitura e sensora para uma taxa de comunicação de 9600 bps, enquanto que a taxa máxima de comunicação de dados atingida foi de 38400 kbps para 10 mm de distância. Acredita-se que o enlace desenvolvido, passando por um processo de miniaturização, possa ser utilizado em sistemas de biotelemetria para a avaliação de fenômenos biológicos ou eventos fisiológicos no interior do corpo humano.
Abstract: The present paper describes the development of a data communication and power link applied to a telemetry system formed by a microcontrolled sensor unit and a reading unit. Via an inductive link developed, the reading unit is able to provide power and establish data communication with the sensor unit that has a supply circuit, a microcontroller, and a sensor. The inductive link consists of three coils, two of them are reading units and one is a sensor unit. A signal generator and a driver in the reading drive allow energy to be sent to the sensor unit via magnetic field generated by the coupling of the link coils. The sensor unit sends the digital data to the reading unit by using a modulator LSK. A demodulator located in the drive recovers the data that is received and processed by a microcontroller, which provides the measurement result to a computer, by means of a serial communication between the computer and the microcontroller. The obtained results show that the sensor unit operates at a coupling distance of up to 21 mm between the coils of the reading and sensing units to a communication rate of 9600 bps, whereas the maximum data communication rate achieved was 38400 bps at 10 mm of distance. It is believed that the developed inductive link, through a miniaturization process, can be used in biotelemetry systems for assessing biological phenomena or physiological events in the human body.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8108
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