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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2023.tde-21112023-090631
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Augusto de Castro Spegiorin
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2023
Orientador
Banca examinadora
Fonseca, Fernando Josepetti (Presidente)
Abê, Verônica Christiano
Izquierdo, José Enrique Eirez
Título em português
Projeto e desenvolvimento de um sistema dedicado ao controle e aquisição de dados para um detector de alta resolução espectral.
Palavras-chave em português
Detectores de alta resolução espectral
Filtros ópticos
Fotometria
Internet das coisas
Microeletrônica
Resumo em português
Este trabalho apresenta uma proposta de projeto e construção de um sistema de aquisição de dados para um detector óptico multiespectral, baseado em Filtros de Interferência Variável (FIV) que incorpora uma camada ressoante de Fabry-Perot, inclinada dentro da área opticamente ativa do FIV, que pode funcionar como espectrofotômetro de baixo custo para fins didáticos. O desenvolvimento desse dispositivo composto pelo detector multiespectral e o sistema de software dedicado envolveu o estudo de microeletrônica dos seus componentes, para garantir a viabilidade da configuração entre esses componentes na sua montagem. Também faz parte o estudo da análise de requisitos e programação em ambientes de desenvolvimento distintos para que o sistema seja adaptável em questão ao software. Para garantir a portabilidade do sistema desenvolvido, foi realizado uma pesquisa para que os ambientes de desenvolvimento e tecnologia usada sejam adaptáveis e maleáveis. Quanto ao detector, para garantir que o sistema se ajuste aos fins didáticos, seus componentes na montagem presentam certa mobilidade, para que sejam posteriormente calibrados. Essa mobilidade é obtida nos suportes desses componentes. Por fim, para o dispositivo gerar dados que sejam transmitidos remotamente, foi realizado e desenvolvido uma arquitetura baseada em Internet of Things (IoT). O desenvolvimento da pesquisa envolveu estudos multidisciplinares e suas etapas pode colaborar para um ambiente de difusão científica, com destaque para ondas eletromagnéticas, processos de fabricação em microeletrônica, espectrofotometria, programação de microcontroladores e desenvolvimento de software, que contribuíram para o dispositivo apresentado no final.
Título em inglês
Untitled in english
Palavras-chave em inglês
Internet of things
Microelectronics
Spectral detector
Spectrophotometry
Systems architecture
Resumo em inglês
This work presents a proposal for the design and construction of a data acquisition system for a multispectral optical detector, based on Variable Interference Filters (VIF) that incorporates a resonant Fabry-Perot layer, inclined within the optically active area of the VIF, which can function as a low-cost spectrophotometer for teaching purposes. The development of this device composed of the multispectral detector and the dedicated software system involved the study of microelectronics of its components, to guarantee the prediction of the configuration between these components in its assembly. Also part of the study is the analysis of requirements and programming in different development environments so that the system is adaptable to the software in question. To ensure the portability of the developed system, research was carried out so that the development and technology environments used are adaptable and malleable. As for the detector, to ensure that the system adapts to teaching purposes, its components in the assembly present a certain mobility, so that they can later be calibrated. This mobility is obtained in the supports of these components. Finally, for the device to generate data that can be transmitted remotely, an architecture based on the Internet of Things (IoT) was created and developed. The development of research involving multidisciplinary studies and their stages can contribute to an environment of scientific dissemination, with emphasis on electromagnetic waves, microelectronics manufacturing processes, spectrophotometry, microcontroller programming and software development, which are developed for the device presented at the end.
 
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Data de Publicação
2023-11-21
 
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