Evaluation de l’efficacité du plan au regard de l’état de conservation du milan royal

de energia entre as unidades, a qual ocorreu satisfatoriamente. Nota-se a carac- ter´ıstica do retificador classe D utilizado evidenciada nas Figuras 26a e 26b, as quais ilustram ondas quadrada referente a tens ˜ao de entrada do retificador.

Foi avaliada tamb ´em as m ´aximas dist ˆancias entre as unidades para as quais o microcontrolador era alimentado com tens ˜ao de no m´ınimo 1,8V. Os resul- tados podem ser vistos na Tabela 7.

Tabela 7: Dist ˆancias M ´aximas entre as Bobinas

Bobina Dist ˆancia (mm)

1 10

2 6

3 8

4.2 TRANSMISS ˜AO DE ENERGIA E DADOS

Para o teste da transmiss ˜ao de energia e dados via enlace indutivo, manteve- se a dist ˆancia de 2 mm entre as unidades, por ´em agora al ´em do microcontrolador ser alimentado pela Unidade Sensora ele tamb ´em enviava o PWM com 20 kHz de frequ ˆencia. A tens ˜ao de alimentac¸ ˜ao do microcontrolador foi mantida em 1,9 V para as tr ˆes posic¸ ˜oes consideradas e representadas na Figura 24. Al ´em de cumprir o obje- tivo proposto de 2 mm entre as Unidades foi atingida a dist ˆancia m ´axima de 5 mm no qual ainda era poss´ıvel a realizac¸ ˜ao da comunicac¸ ˜ao de dados. Os resultados para a dist ˆancia de 5 mm tamb ´em s ˜ao apresentados.

Os sinais modulados nas bobinas da unidade sensora juntamente com os dados provenientes do microcontrolador pode ser visto na Figura 27 e na Figura 28.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 40

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 27: Sinais nas bobinas da Unidade Sensora resultantes da Modulac¸ ˜ao de Dados para a dist ˆancia de 2mm.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 41

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 28: Sinais nas bobinas da Unidade Sensora resultantes da Modulac¸ ˜ao de Dados para a dist ˆancia de 5mm.

Fonte: Autoria Pr ´opria.

Na Figura 27, a onda que representa os dados proveniente do microcontro- lador ´e apresentada juntamente com o sinal modulado na bobina da unidade sensora. Nota-se a conformidade do resultado e o comportamento do modulador escolhido, uma vez que a figura est ´a de acordo com o apresentado na sec¸ ˜ao de fundamentac¸ ˜ao te ´orica na Figura 13.

Os sinais na bobina da unidade de leitura com a transmiss ˜ao de dados podem ser vistos nas Figuras 29 e 30.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 42

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 29: Sinal na bobina da Unidade de Leitura resultante da Modulac¸ ˜ao de Dados para dist ˆancia de 2 mm.

Fonte: Autoria Pr ´opria.

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 30: Sinal na bobina da Unidade de Leitura resultante da Modulac¸ ˜ao de Dados para dist ˆancia de 5 mm.

Fonte: Autoria Pr ´opria.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 43 lador foram registradas as sa´ıdas do circuito detector de envolt ´oria e do subtrator, as quais podem ser vistas nas Figuras 31 e 33, respectivamente, para dist ˆancia de 2 mm entre as bobinas e nas Figuras 32 e 34 para dist ˆancia de 5 mm.

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 31: Sinal de sa´ıda do circuito Detector de Envolt ´oria para dist ˆancia de 2 mm.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 44

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 32: Sinal de sa´ıda do circuito Detector de Envolt ´oria para dist ˆancia de 5 mm.

Fonte: Autoria Pr ´opria.

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 33: Sinal de sa´ıda do circuito Subtrator para a dist ˆancia de 2 mm. Fonte: Autoria Pr ´opria.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 45

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 34: Sinal de sa´ıda do circuito Subtrator para a dist ˆancia de 5 mm. Fonte: Autoria Pr ´opria.

As Figuras 29 e 30 mostram o sinal modulado presente na bobina da Uni- dade de Leitura. Pode-se observar as envolt ´orias desses sinal ao analisar-se as Fi- guras 31 e 32. A envolt ´oria fica mais evidente ao ser observada na sa´ıda do circuito subtrator, como nas Figuras 33 e 34.

Na etapa final os dados originais foram recuperados e podem ser vistos nas Figuras 35 e 36.

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 46

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 35: Sinal de Sa´ıda demodulado para dist ˆancia de 2 mm. Fonte: Autoria Pr ´opria.

(a) Bobina 1 ativa (b) Bobina 2 ativa

(c) Bobina 3 ativa

Figura 36: Sinal de Sa´ıda demodulado para dist ˆancia de 5 mm. Fonte: Autoria Pr ´opria.

As Figuras 35 e 36 apresentam os sinais de sa´ıda resultantes do circuito demodulador e pode-se observar o ˆexito obtido na demodulac¸ ˜ao dos dados. Os dados

4.2 Transmiss ˜ao de Energia e Dados 47 ent ˜ao foram transmitidos via comunicac¸ ˜ao UART do microcontrolador para o compu- tador, na qual per´ıodo do dado recebido ´e representado por um byte. A transfer ˆencia dos dados ocorreu da forma esperada tratando-se de dados simulados por uma onda quadrada de per´ıodo fixo, por ´em no caso de uma aplicac¸ ˜ao, os dados s ˜ao vari ´aveis e sem per´ıodo fixo podendo ent ˜ao perder o sincronismo caso seja implementado o mesmo c ´odigo apresentado no Ap ˆendice A. Logo, no caso de uma aplicac¸ ˜ao pr ´atica, sugere-se a implementac¸ ˜ao de codificac¸ ˜ao Manchester, por exemplo, a qual solucio- naria esse problema [Bronzino e Peterson 2015].

48 5 CONCLUS ˜OES

Foi poss´ıvel realizar a transmiss ˜ao de dados e energia com a dist ˆancia igual e maior que proposta entre as unidades, sendo assim provado ser poss´ıvel a realizac¸ ˜ao da transfer ˆencia de dados e energia por meio do enlace indutivo formado por bobinas 3D. Para chegar-se no desenvolvimento do sistema, foi realizado um es- tudo comparativo entre as diversas t ´ecnicas de desenvolvimento das partes do sis- tema e desenvolvidas as que mais se adequassem aos requisitos de projeto.

Contudo, foram encontradas in ´umeras dificuldades na operac¸ ˜ao do circuito em alta frequ ˆencia. A placa do circuito do amplificador de pot ˆencia teve que ser man- tida separada dos demais circuitos da Unidade de Leitura, bem como a malha de terra do circuito foi mantida a certa dist ˆancia dos trilhos nos quais havia o sinal em alta frequ ˆencia. Caso contr ´ario, um valor de tens ˜ao era induzido na refer ˆencia interferindo no funcionamento do restante do circuito como um todo.

´

E poss´ıvel afirmar que a biotelemetria ´e um ramo de estudo da Engenharia Biom ´edica que est ´a em evoluc¸ ˜ao. Considerando apenas este trabalho, h ´a a possibi- lidade de in ´umeras mudanc¸as, desde a aquisic¸ ˜ao de dados reais se um ser-vivo, at ´e a inserc¸ ˜ao de uma bateria na unidade de leitura tornando o sistema port ´atil com os dados sendo enviados via Wi-Fi.

Considerando uma poss´ıvel aplicac¸ ˜ao, deve-se tomar como trabalhos fu- turos o estudo de de dissipac¸ ˜ao t ´ermica da unidade sensora, uma vez que devem estar em n´ıveis adequados para implantac¸ ˜ao em seres-vivos. Al ´em disso, estudos mais aprofundados com relac¸ ˜ao ao comportamento da tens ˜ao de entrada da unidade sensora em func¸ ˜ao das variac¸ ˜oes dos ˆangulos.

Sendo assim, os objetivos propostos foram atingidos em sua totalidade. O objetivo espec´ıfico sobre a determinac¸ ˜ao da melhor t ´ecnica para alimentac¸ ˜ao da uni- dade sensora, foi atingido ao explanar-se na fundamentac¸ ˜ao te ´orica sobre as diversas t ´ecnicas e concluir com a mais adequada para o projeto. O objetivo espec´ıfico sobre a determinac¸ ˜ao da melhor t ´ecnica de modulac¸ ˜ao tamb ´em foi atingido do mesmo modo que o objetivo anterior. O ´ultimo objetivo espec´ıfico foi atingido, obtendo-se dist ˆancias at ´e maiores que 2 mm para a transfer ˆencia de dados. Por meio dos objetivos es- pec´ıficos foi poss´ıvel atingir-se o objetivo geral, o qual era desenvolver, implementar,

5 Conclus ˜oes 49 analisar e avaliar o desempenho de um sistema de biotelemetria alimentado por en- lace indutivo formado por bobinas 3D.

50

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53 AP ˆENDICE A - C ´ODIGOS MSP430G2553