O Octave é uma linguagem de programação de alto nível e um ambiente de desenvolvimento numérico, projetado para realizar cálculos numéricos e análises científicas. Ele fornece uma interface fácil de usar para a manipulação de matrizes, implementação de algoritmos, criação de gráficos e solução de problemas numéricos em geral.
Características do Octave:
Linguagem de programação: O Octave possui uma linguagem de programação própria, que permite aos usuários escreverem scripts e programas para realizar operações numéricas, implementar algoritmos e automatizar tarefas.
Matrizes e cálculos numéricos: O Octave é especialmente adequado para trabalhar com matrizes e realizar cálculos numéricos. Ele suporta operações matriciais, álgebra linear, manipulação de vetores e escalares, além de funções matemáticas avançadas.
Funções embutidas: O Octave possui uma ampla gama de funções embutidas para realizar cálculos matemáticos, estatísticos, trigonométricos, lógicos e outros tipos de operações numéricas.
Gráficos e visualização: O Octave oferece recursos para criar gráficos e visualizar dados. Ele suporta plotagem de gráficos 2D e 3D, diagramas de dispersão, histogramas e outras formas de visualização de dados.
Extensibilidade: O Octave permite estender sua funcionalidade por meio de pacotes e bibliotecas. Existem diversos pacotes disponíveis que fornecem recursos adicionais para áreas específicas, como processamento de sinais, controle, otimização, entre outros.
Código aberto: O Octave é um software de código aberto, o que significa que o seu código-fonte está disponível gratuitamente para acesso, modificação e distribuição. Isso permite que a comunidade contribua para o seu desenvolvimento e oferece flexibilidade aos usuários.
Em resumo, o Octave é uma ferramenta poderosa para realizar cálculos numéricos, análises científicas e implementação de algoritmos, sendo uma alternativa popular ao MATLAB.
Ele é amplamente utilizado por pesquisadores, engenheiros, cientistas e estudantes em diversas áreas acadêmicas e industriais.
Baixando o Octave
O Octave pode ser baixado através do seguinte site:
Com varias correções implementadas nesta versão, estamos modificando drasticamente a ferramenta MQuery. Para isso desativamos a funcionalidade que será totalmente reescrita.
A ultima versão funcional do MQuery esta na versão 2.24
O plugin possui diversos componentes, e entenda por componentes as partes que formam este, como funções e serviços.
O código abaixo, declara os componentes do plugin.
// Cria as tabelas quando o plugin for ativado
register_activation_hook( __FILE__, 'criar_tabelas' );
function criar_tabelas() {
global $wpdb;
// Cria a tabela geiser_leitores
$table_name1 = $wpdb->prefix . 'geiser_leitores';
$charset_collate = $wpdb->get_charset_collate();
$sql1 = "CREATE TABLE $table_name1 (
id mediumint(9) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
nome varchar(50) NOT NULL,
token varchar(50) NOT NULL,
status TINYINT(1) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,
PRIMARY KEY (id)
) $charset_collate;";
require_once( ABSPATH . 'wp-admin/includes/upgrade.php' );
dbDelta( $sql1 );
// Cria a tabela geiser_logs
$table_name2 = $wpdb->prefix . 'geiser_logs';
$sql2 = "CREATE TABLE $table_name2 (
id mediumint(9) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
token varchar(50) NOT NULL,
lastdt datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
usvh float NOT NULL,
temp float NOT NULL,
hum float NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) $charset_collate;";
dbDelta( $sql2 );
}
...
// Adiciona o menu no painel de administração
add_action( 'admin_menu', 'geiser_admin_menu' );
function geiser_admin_menu() {
add_menu_page( 'Geiser Admin', 'Geiser Admin', 'manage_options', 'geiser-admin', 'geiser_admin_page', 'geiser_admin_page' );
add_submenu_page( 'geiser-admin', 'Dispositivos', 'Dispositivos', 'manage_options', 'geiser_dispositivos_page', 'geiser_dispositivos_page' );
add_submenu_page( 'geiser-admin', 'Logs', 'Logs', 'manage_options', 'geiser_logs_page', 'geiser_logs_page' );
add_submenu_page( 'geiser-admin', 'Análise', 'Análise', 'manage_options', 'geiser_analise_page', 'geiser_analise_page' );
// Adiciona Chart.js ao painel de administração
add_action('admin_enqueue_scripts', function () {
wp_enqueue_script('chartjs', 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/chart.js');
});
}
add_action('rest_api_init', 'registrar_rota_personalizada');
A função register_activation_hook chama uma função no momento da sua ativação. Que é feito apenas uma vez.
A função criar_tabelas , cria as tabelas no banco de dados MYSQL, que é o banco de dados do wordpress.
A função add_action permite registrar um menu no wordpress, conforme apresentamos abaixo, e a função add_menu_page, registra os itens do menu.
Cada chamada do add_menu_page, chama uma função que é referenciada, e ao clicar no menu é chamado.
add_submenu_page( 'geiser-admin', 'Análise', 'Análise', 'manage_options', 'geiser_analise_page', 'geiser_analise_page' );
function geiser_analise_page() {
global $wpdb;
$table_name = $wpdb->prefix . 'geiser_logs';
// Obtenha os dados do banco de dados
$logs = $wpdb->get_results("SELECT token, TIMESTAMP(lastdt) as datetime, AVG(usvh) as avg_usvh, AVG(temp) as avg_temp, AVG(hum) as avg_hum FROM $table_name GROUP BY token, UNIX_TIMESTAMP(lastdt) DIV (15 * 60) ORDER BY token, datetime", ARRAY_A);
// Iniciar a saída do HTML
ob_start();
?>
<div class="wrap">
<h1>Geiser Análise</h1>
<div>
<canvas id="geiserChart"></canvas>
</div>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
// Organiza os dados para o gráfico
var logs = <?php echo json_encode($logs); ?>;
var tokens = [];
var data = {
usvh: {},
temp: {},
hum: {}
};
logs.forEach(function (log) {
if (!data.usvh.hasOwnProperty(log.token)) {
data.usvh[log.token] = [];
data.temp[log.token] = [];
data.hum[log.token] = [];
}
data.usvh[log.token].push({x: log.datetime, y: parseFloat(log.avg_usvh)});
data.temp[log.token].push({x: log.datetime, y: parseFloat(log.avg_temp)});
data.hum[log.token].push({x: log.datetime, y: parseFloat(log.avg_hum)});
});
Object.keys(data.usvh).forEach(function (key) {
tokens.push({
label: 'Token ' + key + ' - usvh',
data: data.usvh[key],
fill: false,
borderColor: 'rgb(75, 192, 192)',
tension: 0.1
});
tokens.push({
label: 'Token ' + key + ' - temp',
data: data.temp[key],
fill: false,
borderColor: 'rgb(255, 99, 132)',
tension: 0.1
});
tokens.push({
label: 'Token ' + key + ' - hum',
data: data.hum[key],
fill: false,
borderColor: 'rgb(255, 205, 86)',
tension: 0.1
});
});
// Cria o gráfico
var ctx = document.getElementById('geiserChart').getContext('2d');
new Chart(ctx, {
type: 'line',
data: {
datasets: tokens
},
options: {
scales: {
x: {
type: 'time',
time: {
unit: 'minute',
displayFormats: {
minute: 'HH:mm'
}
}
}
}
}
});
});
</script>
</div>
<?php
// Encerrar a saída do HTML
echo ob_get_clean();
}
Criando um Web Service
O Web Service é um serviço web que permite através dos verbos HTTP, armazenar , visualizar e gerenciar dados.
Incluiremos um web service, através do comando .
// Adiciona a rota do web service para chamar o arquivo ./ws/registra_log.php
add_action( 'rest_api_init', 'geiser_register_api_routes' );
...
function geiser_register_api_routes() {
//...
register_rest_route( 'geiser/v1', '/registra_log', array(
'methods' => 'GET',
'callback' => 'geiser_registra_log_endpoint',
'permission_callback' => function () {
return current_user_can( 'manage_options' );
}
) );
}
// Endpoint do web service para inserir dados na tabela geiser_logs
function geiser_logs_endpoint( WP_REST_Request $request ) {
global $wpdb;
$json = $request->get_json_params();
// Insere os dados na tabela geiser_logs
$table_name = $wpdb->prefix . 'geiser_logs';
$data = array(
'id_leitor' => $json['id_leitor'],
'nome' => $json['nome'],
'ip' => $json['ip'],
'lastdt' => $json['lastdt'],
'status' => $json['status']
);
$wpdb->insert( $table_name, $data );
return 'Dados inseridos na tabela com sucesso.';
}
Perceba que incluiremos o add_action, depois referenciamos a função geiser_register_api_routes, que registra o rest, através da chamada register_rest_route.
Que ao ser chamado, chama a função geiser_logs_endpoint.
Como chamar no arduino
O Arduino armazena o envia os dados para o web service, através do fonte: GIESER\hardware\MSTemp02
Do mesmo projeto, acima mencionado, para economizarmos tempo, irei apresentar o fragmento do código:
Utilizaremos um ethernet shield, para mostrar os dados, e para isso, incluiremos a biblioteca Ethernet.h, conforme apresentado no site.
Iremos definir a porta PORT e o endereço do URL, do wordpress, conforme apresentado no url.
E por fim chamaremos no loop a função WriteSite, que passa os dados que se deseja para o site, conforme apresentado.
#include <Ethernet.h>
#define PORT 80
#define url "http://177.26.228.0/wp-json/Geiser/v1/registro.php"
// Enter a MAC address for your controller below.
// Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
// Set the static IP address to use if the DHCP fails to assign
IPAddress ip(192, 168, 0, 177);
IPAddress myDns(192, 168, 0, 1);
// Initialize the Ethernet client library
// with the IP address and port of the URL
// that you want to connect to (port 80 is default for HTTP):
EthernetClient client;
void WriteSite()
{
// give the Ethernet shield a second to initialize:
delay(1000);
Serial.print("connecting to ");
Serial.print(url);
Serial.println("...");
// if you get a connection, report back via serial:
if (client.connect(url, PORT)) {
Serial.print("connected to ");
Serial.println(client.remoteIP());
// Make a HTTP POST request:
client.println("POST /your_endpoint_here HTTP/1.1");
client.print("Host: ");
client.println(url);
client.println("Content-Type: application/json");
client.print("usvh: ");
client.println(usvh);
client.print("temp: ");
client.println(temperature);
client.print("hum: ");
client.println(humidity);
client.println("Connection: close");
// Calculate the content length
String jsonBody = String("{\"usvh\":") + String(usvh) + String(",\"temp\":") + String(temperature) + String(",\"hum\":") + String(humidity) + String("}");
client.print("Content-Length: ");
client.println(jsonBody.length());
client.println(); // Required empty line before the body
client.print(jsonBody);
client.println();
} else {
// if you didn't get a connection to the server:
Serial.println("connection failed");
}
beginMicros = micros();
}
o client é uma variavel de objeto, que armazena a conexão realizada com o servidor, nele chamaremos um cabeçalho do protocolo http, incluindo no verbo http POST as informações que desejamos incluir.
Desta forma simples conseguimos enviar dados para um servidor web.
Resposta B 2ª pois em um circuito em serie a corrente é a mesma.
C)
V1 = 20 * 2 = 40V
V2 = 30* 2 = 60V
V3= 50*2 = 100V
Questão 5
Calcular a intensidade de campo induto
Nro espiras 200
Corrente 1ª
Vamos considerar que o circuito 1 tenha um comprimento médio de 20 cm (0,2 m) e o circuito 2 tenha um comprimento médio de 10 cm (0,1 m).
Ambos os circuitos têm 200 espiras e são percorridos por uma corrente de 1 A.
Para um solenoide retangular, a intensidade do campo indutor pode ser aproximada usando a fórmula de Ampère para um solenoide ideal:
B = μ₀ * n * I
onde B é a intensidade do campo indutor, μ₀ é a permeabilidade magnética do vácuo (aproximadamente 4π × 10⁻⁷ Tm/A), n é o número de espiras por unidade de comprimento e I é a corrente que passa pelas espiras.
Primeiro, vamos calcular o número de espiras por unidade de comprimento para cada circuito:
Circuito 1:
n1 = N / L1 n1 = 200 espiras / 0,2 m n1 = 1000 espiras/m
Circuito 2:
n2 = N / L2 n2 = 200 espiras / 0,1 m n2 = 2000 espiras/m
Agora podemos calcular a intensidade do campo indutor para cada circuito usando a fórmula de Ampère:
Circuito 1:
B1 = μ₀ * n1 * I B1 = (4π × 10⁻⁷ Tm/A) * (1000 espiras/m) * (1 A) B1 ≈ 1,26 T
Circuito 2:
B2 = μ₀ * n2 * I B2 = (4π × 10⁻⁷ Tm/A) * (2000 espiras/m) * (1 A) B2 ≈ 2,52 T
Portanto, a intensidade do campo indutor para o circuito 1 é aproximadamente 1,26 T e para o circuito 2 é aproximadamente 2,52 T.
Este artigo esta sendo escrito, e algumas informações podem estar erradas.
No artigo anterior, vimos as características do MOSFET, onde iniciamos o estudo do projeto, analisando a questão do dimensionamento com relação a Potencia fornecida.
Nessa entendemos que para uma potencia de 10V a 75A, temos uma resistência de 3.2mOhms. o que iremos calcular é a corrente e projetar a potencia baseada nessa resistência.
Onde a Vds = 12V;
Para calcular a potência de aquecimento real, precisamos primeiro encontrar a corrente de dreno (ID) e as perdas de condução no MOSFET. Vamos usar a equação de potência:
P = V x I
Onde P é a potência total (120 W), V é a tensão (12 V) e I é a corrente de dreno (ID). Rearranjando a equação para encontrar ID:
ID = P / V = 120 W / 12 V = 10 A
Agora que conhecemos a corrente de dreno (ID), podemos calcular as perdas de condução usando a fórmula:
P_condução = ID^2 x RDS(on)
Utilizando o valor de RDS(on) de 3.2 mΩ:
P_condução = (10 A)^2 x 3.2 mΩ = 100 A² x 0.0032 Ω ≈ 0.32 W
Lembrando que a Potencia de condução é a potencia transformada em calor, durante o processo da passagem de corrente.
Porem existe uma outra perda que é gerada pela comutação, porem como usamos esse equipamento sem comutação ou com comutação extremamente baixa. O valor da perda passa ser desprezível.
Desta forma consideraremos o PD como Condução.
PD = 0.32 W
Temperatura máxima presumida
Agora iremos aplicar as contas tentando achar a temperatura final durante a carga.
Tj = Ta + (Pd x Rth_total)
Onde:
Tj é a temperatura da junção do MOSFET em graus Celsius (°C) (queremos saber)
Ta é a temperatura ambiente em graus Celsius (°C) (40°C)
Pd é a potência dissipada pelo MOSFET em watts (W) (0.32 W)
Rth_total é a resistência térmica total em graus Celsius por watt (°C/W), que inclui tanto a resistência térmica do dissipador de calor (Rth_dissipador) quanto a resistência térmica da junção para o dissipador (Rth_jc) e outros elementos térmicos, como a resistência térmica de interface (Rth_interface) entre o MOSFET e o dissipador, se aplicável.
Recapitulando os valores do Rth_total calculados no seu texto:
Lembrando que a Rth_interface é zero, pois não usamos pasta térmica.
Agora, usando a fórmula da temperatura da junção:
Tj = Ta + (Pd x Rθja ) Tj = 40 + (0.32 x 1,846) -> 40 + 0,59072 -> 40,59072 °C
A temperatura final da junção do MOSFET é de aproximadamente 40,6°C. Isso é bem menor do que os resultados anteriores e está dentro dos limites seguros de operação do MOSFET.
Importânte
Como mencionado anteriormente, Rθjc (Resistência Térmica da Junção ao Case) é de 0,68°C/W. No texto original, você forneceu o valor de Rth_total como a soma de Rth_jc, Rth_interface e Rth_dissipador. Nesse caso, Rth_jc deve ser substituído por Rθjc: Rth_total = Rθjc + Rth_interface + Rth_dissipador Em seguida, você pode usar o valor de Rth_total para calcular a temperatura da junção do MOSFET (Tj) usando a fórmula: Tj = Ta + (Pd x Rth_total) O valor de Rθja (Resistência Térmica da Junção ao Ambiente) de 62°C/W é útil quando você deseja calcular a temperatura da junção do MOSFET sem a ajuda de sistemas de refrigeração adicionais, como dissipadores de calor. Nesse caso, a fórmula seria: Tj = Ta + (Pd x Rθja)
Tj = Ta + (Pd x Rθja ) Tj = 40 + (0.32 x 1,846) -> 40 + 115,375 -> 155,37 °C
O Calculo de transferência de calor, é uma disciplina de termodinâmica.
Estou fugindo da minha área de ação, porem é de minha opnião que pelo menos uma base, para operar e saber esses calculos é fundamental para o perfeito planejamento de placas de circuito eletrônicos.
Conclusão:
Próximo passo:
Experimentação
Iremos simular o modelo, tentando chegar no padrão de temperatura calculado.
Houve dúvidas quanto ao modelo estar ou não correto, pois inicialmente utilizamos a potencia total (120W), posteriormente, identificamos que a potencia que era convertida em energia térmica era uma fração (ohms) da potencia total.
Porem algumas duvidas ainda persistem, e a experimentação provará a exatidão do calculo.
Id (Continuous Drain Current) Temperatura 25C 210A, Tc 100 130A
PD (Power Dissipation) 220W (25C) / 110W (100C)
Inicio da analise
Baseado nessa especificação podemos presumir que a 100C a potencia máxima aplicada seria de 110W.
Sendo assim, supondo trabalharmos com tensão de 5V.
Podemos supor que a corrente fornecida será:
P = V. I
ou seja a 5V:
110W = 5 i -> i = 110 /5 -> 22A de corrente máxima entre a fonte e o dreno.
Ou a 12V:
110w = 12* i -> i = 110 /12 -> 9,11A (máximo)
Este produto é destinado a construção de impressora 3D, mantendo e controlando a corrente da cama aquecida. Observando e pesquisando um exemplo de cama aquecida. Podemos buscar pela seguinte referencia.
Desta forma podemos verificar que a potência requerida esta no limite da fornecida, presumindo que o produto irá funcionar como esperado, porem esta no limite do esforço.
Sendo recomendado uma ventilação auxiliar para o CI, pois este fornece potência maiores quando frio, e um sistema de ventilação iria auxiliar na dissipação térmica ainda mais em países tropicais cuja temperatura máxima pode chegar a 40 graus.
A ação derivativa quando combinada com a ação proporcional tem justamente a função de “antecipar” a ação de controle a fim de que o processo reaja mais rápido. Neste caso, o sinal de controle a ser aplicado é proporcional a uma predição da saída do processo.
Uma das formas clássicas de se fazer o controle de potência de uma cavidade laser e mostrada na figura 47. O Diodo laser de bombeio, o cristal laser e o cristal SHG formam a cavidade laser. Através da injeção corrente no diodo de bombeio é possível obter um feixe de laser amarelo. O controle da cavidade é efetuado por dois controladores PI ( Proporcional integrative) (OGOTA,2003), PI 1 e P3, ligados numa configuração do tipo cascata ( SEDRA et a.,2007). A malha de controle formada pelo sensor HALL (sensor corrente), PI e 3 MOSFET ( field-effect transitor) (SEDRA.,2007) garante que o diodo bombeie o cristal com uma potência óptica proporcional ao sinal de referência aplicado na entrada da malha de controle. Para evitar flutuações de potência na saída da cavidade, existe uma malha de controle externa que capta uma percentagem da potência atraves do fotodiodo e realimenta o controlador PI 3.O resultado dessa topologia é a relação linearmente proporcional entre a referência de tensão gerada pelo microcontrolador e a potência óptica na saída da cavidade.
Essa arquitetura de controle possui algumas limitações quando se necessita geral pulso da ordem microssegundos. A primeira causa é o atraso gerado pelo PI 3 e PI 1, visto que a saída de um controlador é usada como entrada para outro. A segunda causa é a fonte de alimentação que possui um tempo de resposta a variação de uma carga muito lenta que pode chegar 1ms, quando utilizada a potência máxima da fonte. A terceira causa é a indutância dos cabos de alimentação do diodo laser que responde a variação da corrente com uma variação de tensão parasita. Cargas sensíveis tais como diodo laser são susceptíveis a essas variações e podem ter junção PN danificada. Essa topologia é adotada no controle do laser no modo normal de aplicação laser (regime continuo), no qual os pulso possuem duração longa, entre 50ms e 1000ms.