Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2024 |
| Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
| Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44560 |
Resumo: | Standardizing processes in the food industry ensures quality and safety. While large industries use automation for level control, small businesses face challenges due to limited financial resources. In this context, developing low-cost solutions for level control is relevant. This study developed a low-cost liquid level monitoring and control system using an ultrasonic sensor and On-Off control, based on an Arduino microcontroller. The prototype was assembled and electronic devices were installed. A code was developed for sensor calibration and subsequently for implementing the calibration curve, achieving a coefficient of determination (R²) of 0.9719. System validation confirmed its efficiency, with the system automatically adjusting the water level according to user-defined limits and showing an average error of -4.7% ± 7.2% during operation. Besides being economically accessible, the prototype proved suitable for various applications, although it may not be appropriate for systems requiring high precision. |
| id |
UFU_33a129e448a17e16a8583dce4cde3d6c |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/44560 |
| network_acronym_str |
UFU |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônicoDevelopment of an Arduino-based level control prototype: an approach using an ultrasonic sensorControle de nívelLevel controlAutomação de baixo custoLow-cost automationArduinoArduinoSensor ultrassônicoUltrasonic sensorControle Liga-DesligaOn-off controllerCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOSCNPQ::ENGENHARIASStandardizing processes in the food industry ensures quality and safety. While large industries use automation for level control, small businesses face challenges due to limited financial resources. In this context, developing low-cost solutions for level control is relevant. This study developed a low-cost liquid level monitoring and control system using an ultrasonic sensor and On-Off control, based on an Arduino microcontroller. The prototype was assembled and electronic devices were installed. A code was developed for sensor calibration and subsequently for implementing the calibration curve, achieving a coefficient of determination (R²) of 0.9719. System validation confirmed its efficiency, with the system automatically adjusting the water level according to user-defined limits and showing an average error of -4.7% ± 7.2% during operation. Besides being economically accessible, the prototype proved suitable for various applications, although it may not be appropriate for systems requiring high precision.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A padronização dos processos na indústria alimentícia garante qualidade e segurança. Enquanto grandes indústrias utilizam automação para controle de nível, pequenas empresas enfrentam dificuldades devido à falta de recursos financeiros. Nesse contexto, desenvolver soluções de baixo custo para controle de nível mostra-se relevante. Este estudo desenvolveu um sistema de monitoramento e controle de nível de líquidos de baixo custo, utilizando um sensor ultrassônico e a ação de controle liga-desliga, baseado em um microcontrolador Arduino. O protótipo foi montado e os dispositivos eletrônicos instalados. Um o código foi desenvolvido para a calibração do sensor e, posteriormente, para a implementação da curva de calibração, que obteve coeficiente de determinação (R²) de 0,9719. Os experimentos de validação do sistema confirmaram sua eficiência, sendo capaz de ajustar automaticamente o nível de água conforme os limites definidos pelo usuário, com erro médio de -4,7 ± 7,2 % quando em operação. Além de ser economicamente acessível, o protótipo mostrou-se adequado para diversas aplicações, como setor de bebidas e alimentos viscosos, embora não seja apropriado para sistemas muito sensíveis.Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia de AlimentosBertarini, Pedro Luiz Limahttp://lattes.cnpq.br/6101890440707894Oliveira, Thomás Valente dehttp://lattes.cnpq.br/6477349743886954Lima, Marieli dehttp://lattes.cnpq.br/0319553226367365Zotarelli, Marta Fernandahttp://lattes.cnpq.br/4889326438502457Reis, Lara Elisa Pereira2025-01-14T19:25:13Z2025-01-14T19:25:13Z2024-11-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfREIS, Lara Elisa Pereira. Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico. 2024. 35 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2025.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44560porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2025-01-15T06:23:51Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/44560Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2025-01-15T06:23:51Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico Development of an Arduino-based level control prototype: an approach using an ultrasonic sensor |
| title |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| spellingShingle |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico Reis, Lara Elisa Pereira Controle de nível Level control Automação de baixo custo Low-cost automation Arduino Arduino Sensor ultrassônico Ultrasonic sensor Controle Liga-Desliga On-off controller CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS CNPQ::ENGENHARIAS |
| title_short |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| title_full |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| title_fullStr |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| title_sort |
Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico |
| author |
Reis, Lara Elisa Pereira |
| author_facet |
Reis, Lara Elisa Pereira |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Bertarini, Pedro Luiz Lima http://lattes.cnpq.br/6101890440707894 Oliveira, Thomás Valente de http://lattes.cnpq.br/6477349743886954 Lima, Marieli de http://lattes.cnpq.br/0319553226367365 Zotarelli, Marta Fernanda http://lattes.cnpq.br/4889326438502457 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Reis, Lara Elisa Pereira |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Controle de nível Level control Automação de baixo custo Low-cost automation Arduino Arduino Sensor ultrassônico Ultrasonic sensor Controle Liga-Desliga On-off controller CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS CNPQ::ENGENHARIAS |
| topic |
Controle de nível Level control Automação de baixo custo Low-cost automation Arduino Arduino Sensor ultrassônico Ultrasonic sensor Controle Liga-Desliga On-off controller CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::ENGENHARIA DE ALIMENTOS CNPQ::ENGENHARIAS |
| description |
Standardizing processes in the food industry ensures quality and safety. While large industries use automation for level control, small businesses face challenges due to limited financial resources. In this context, developing low-cost solutions for level control is relevant. This study developed a low-cost liquid level monitoring and control system using an ultrasonic sensor and On-Off control, based on an Arduino microcontroller. The prototype was assembled and electronic devices were installed. A code was developed for sensor calibration and subsequently for implementing the calibration curve, achieving a coefficient of determination (R²) of 0.9719. System validation confirmed its efficiency, with the system automatically adjusting the water level according to user-defined limits and showing an average error of -4.7% ± 7.2% during operation. Besides being economically accessible, the prototype proved suitable for various applications, although it may not be appropriate for systems requiring high precision. |
| publishDate |
2024 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2024-11-01 2025-01-14T19:25:13Z 2025-01-14T19:25:13Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| format |
bachelorThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
REIS, Lara Elisa Pereira. Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico. 2024. 35 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2025. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44560 |
| identifier_str_mv |
REIS, Lara Elisa Pereira. Desenvolvimento de um protótipo de controle de nível baseado em arduino: uma abordagem utilizando sensor ultrassônico. 2024. 35 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2025. |
| url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44560 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Engenharia de Alimentos |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Engenharia de Alimentos |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
| instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
| instacron_str |
UFU |
| institution |
UFU |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
| collection |
Repositório Institucional da UFU |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
| repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
| _version_ |
1827772936981839872 |