Desenvolvimento de um datalogger configurável e de baixo custo para aplicação em pesquisas ambientais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carneiro, Édipo Alexandre Pereira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Texto Completo: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5911
Resumo: Research involving the evaluation of environmental parameters requires the acquisition of a large mass of data in different intervals and quantities. Such data must be accurate and reliable, and its observation can exceed the limits of human capacity because of the need to record events that happens in a very short or very long time span. To meet this need, the main objective of this work was to develop a data logger that can be used in different research areas, is economically viable and easy to use. To this end, some existing academic and commercial solutions and the technical and methodological aspects used in these designs were first evaluated. Then, concepts of agile software development methodology were applied to create the project and prepare the layers of hardware, firmware and software that make up the data logger. Once the prototype design was completed, a pilot test was conducted to evaluate whether the prototype met all identified requirements. Subsequently, a case study was conducted in which the data logger was used to automate the data acquisition of a rainfall simulator built at the Universidade do Oeste do Paraná (UNIOESTE), campus of Cascavel/ PR, to develop and validate models of water and soil loss by runoff as a function of vegetation cover. For this purpose, nine analog soil moisture sensors, one digital water flow sensor, and one digital ultrasonic sensor were used. The whole process of calibration and data collection of this application is described step by step and the collected data are presented, statistically analyzed and then compared with a commercial data logger to confirm aspects such as the accuracy and stability of the solution. Taking into account all the analyzes performed, it was found that the academic data logger proved to be stable and precise, allowing the data collection to be performed by the researchers involved without any failures or operational difficulties. The total cost of building a data logger was $192.35. Thus, the main goal was achieved: to create a cost-effective and easy to use solution for use in environmental research
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Such data must be accurate and reliable, and its observation can exceed the limits of human capacity because of the need to record events that happens in a very short or very long time span. To meet this need, the main objective of this work was to develop a data logger that can be used in different research areas, is economically viable and easy to use. To this end, some existing academic and commercial solutions and the technical and methodological aspects used in these designs were first evaluated. Then, concepts of agile software development methodology were applied to create the project and prepare the layers of hardware, firmware and software that make up the data logger. Once the prototype design was completed, a pilot test was conducted to evaluate whether the prototype met all identified requirements. 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The total cost of building a data logger was $192.35. Thus, the main goal was achieved: to create a cost-effective and easy to use solution for use in environmental researchPesquisas que envolvem a avaliação de parâmetros ambientais necessitam da aquisição de uma grande massa de dados em intervalos e grandezas diferentes. Tais dados necessitam ser precisos e confiáveis e sua observação, devido a necessidade do registro de eventos que ocorrem em um intervalo de tempo muito curto ou muito longo, extrapola os limites da capacidade humana. Visando atender a essa demanda, o objetivo principal deste trabalho foi a criação de um datalogger que pudesse ser utilizado em diversas pesquisas, que fosse viável economicamente e de fácil operação. Para tanto, foram primeiramente avaliadas algumas soluções acadêmicas e comerciais existentes e também aspectos técnicos e metodológicos empregados nessas construções. Na sequência, foram aplicados conceitos de metodologias ágeis de desenvolvimento de software para criação do projeto e elaboração das camadas de hardware, firmware e software que compõe o datalogger. Uma vez concluída a construção do protótipo, foram realizados testes piloto a fim de avaliar se o protótipo atendia a todos os requisitos elicitados e em seguida foi realizado um estudo de caso, com a aplicação do datalogger para automatização da coleta de dados de um simulador de chuva construído na Universidade do Oeste do Paraná (UNIOESTE), campus de Cascavel/PR, que tem por objetivo o desenvolvimento e validação de modelos de perda de água e do solo por escoamento superficial em função da taxa de cobertura vegetal. Para tanto, a automatização envolveu a utilização de nove sensores analógicos de umidade de solo, um sensor digital de vazão de água e um sensor digital ultrassônico. Todo o processo de calibração e coleta dos dados dessa aplicação é detalhado passo a passo e os dados coletados são apresentados, analisados estatisticamente e na sequência comparados em relação a um datalogger comercial, com a finalidade de atestar aspectos como o de precisão e estabilidade da solução. Considerando-se todas as análises realizadas, foi possível concluir que o datalogger acadêmico se mostrou estável e com boa precisão, possibilitando a realização da coleta de dados sem incidência de falha e sem dificuldade de operação pelos pesquisadores envolvidos. O custo total para construção de uma unidade do datalogger foi de US$ 192,35, atendendo o principal objetivo: a criação de uma solução de baixo custo e de fácil operação para aplicação em pesquisas ambientais.Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2022-03-22T13:17:57Z No. of bitstreams: 2 Édipo_Carneiro2022.pdf: 23911298 bytes, checksum: 6657404906c75c501aecba2f88eef64f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2022-03-22T13:17:57Z (GMT). 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