REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/pa10202409241512
Pedro Estolano de Oliveira Filho1
Orientador: Prof.º Me. Igor Nonato Almeida Pereira2
RESUMO
A busca por soluções que visam melhorar a maneira como usamos a energia elétrica no nosso cotidiano é de grande importância quando se trata de sustentabilidade. A eficiência energética tem um papel fundamental no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis. Em um período de grande procura por eletricidade e preocupações com o meio ambiente, a eficiência energética tem se tornado cada vez mais importante, tanto em aplicações industriais quanto domésticas. Nesse cenário, os microcontroladores desempenham um papel fundamental na otimização e controle de energia elétrica. Dentre as suas diversas aplicações, está a de monitorar e gerenciar o consumo de energia em tempo real, tomando decisões inteligentes para minimizar o desperdício. Esses sistemas, quando integrados com sensores e outros dispositivos, permitem o desenvolvimento de soluções que não apenas economizam energia, mas também tornam os ambientes mais inteligentes e sustentáveis. Observando esse contexto, esse estudo visa desenvolver um dispositivo capaz de fornecer informações precisas sobre o consumo de energia elétrica de equipamentos. O protótipo desenvolvido visa fornecer informações detalhadas sobre o consumo energético dos equipamentos monitorados, contribuindo para um melhor gerenciamento de energia. O protótipo medidor de energia desenvolvido demonstrou potencial para contribuir significativamente para a eficiência energética, ao fornecer dados precisos e em tempo real, resultando assim em uma utilização mais inteligente da energia consumida, pois, com o conhecimento dos dados em tempo real é possível monitorar e atuar na otimização de energia.
Palavras-chave: microcontroladores, eficiência energética, monitoramento energético.
ABSTRACT:
The search for solutions that aim to improve the way we use electrical energy in our daily lives is of great importance when it comes to sustainability. Energy efficiency plays a fundamental role in the development of sustainable technologies. In a period of high demand for electricity and concerns about the environment, energy efficiency has become increasingly important, both in industrial and domestic applications. In this scenario, microcontrollers play a fundamental role in optimizing and controlling electrical energy. Among its various applications is monitoring and managing energy consumption in real time, making intelligent decisions to minimize waste. These systems, when integrated with sensors and other devices, allow the development of solutions that not only save energy, but also make environments smarter and more sustainable. Observing this context, this study aims to develop a device capable of providing accurate information about the electrical energy consumption of equipment. The developed prototype aims to provide detailed information about the energy consumption of monitored equipment, contributing to better energy management. The developed energy meter prototype demonstrated the potential to contribute significantly to energy efficiency, by providing accurate and real-time data, thus resulting in a more intelligent use of the energy consumed, as, with knowledge of real-time data, it is possible to monitor and work on energy optimization.
Keywords: microcontrollers, energy efficiency, energy monitoring.
1 INTRODUÇÃO
As aplicações de eficiência energética com microcontroladores têm ganhado destaque na literatura recente, devido ao seu papel crucial na otimização do uso de energia em diversos setores. Segundo Costa e Almeida (2023), os microcontroladores permitem o desenvolvimento de sistemas de controle mais inteligentes e adaptativos, que podem ajustar o consumo de energia em tempo real, com base nas condições de operação e nas demandas específicas dos usuários. Esses dispositivos têm sido amplamente utilizados em projetos de automação residencial e industrial, onde a eficiência energética é uma prioridade, contribuindo para a redução de desperdícios e para a melhoria da sustentabilidade ambiental.
Além disso, sua aplicação em sistemas de energia, como os de geração solar e eólica, tem sido essencial para melhorar a integração dessas fontes ao grid elétrico, aumentando a confiabilidade e a estabilidade das redes de distribuição de energia. Conforme Santos (2018), a onipresença da eletricidade nas atividades humanas evidencia sua relevância não apenas como um recurso indispensável, mas também como um catalisador para o avanço tecnológico que define a era contemporânea.
A crescente demanda por eletricidade, aliada ao avanço tecnológico, trouxe consigo desafios significativos, especialmente no que se refere à eficiência e sustentabilidade dos sistemas elétricos. Silva (2021), destaca a importância de um sistema elétrico eficiente em todas as suas etapas, desde a geração até o consumo, ressaltando a necessidade de fornecer informações precisas e detalhadas aos consumidores, para que possam tomar decisões mais conscientes e responsáveis. A eficiência energética, portanto, não se resume apenas à minimização de perdas, mas também à integração de novas tecnologias que promovam um uso mais racional e inteligente da eletricidade.
Segundo Silva et al. (2022), os microcontroladores têm desempenhado um papel crucial na modernização de sistemas industriais, na automação residencial e, mais recentemente, no desenvolvimento de soluções para sistemas de energia. Além disso, microcontroladores permitem a implementação de sistemas de monitoramento em tempo real, essenciais para garantir a estabilidade e a eficiência das redes elétricas que incorporam fontes renováveis. Dessa forma, a tecnologia dos microcontroladores se alinha à necessidade de modernização dos sistemas energéticos, promovendo uma transição mais suave e eficiente para uma matriz energética sustentável.
A investigação desse tema reside na crescente demanda por soluções tecnológicas que promovam maior eficiência energética e sustentabilidade ambiental, impulsionadas pela crise climática global e pela busca por práticas mais responsáveis no consumo de recursos. O desenvolvimento de um protótipo medidor de energia utilizando microcontroladores torna-se, portanto, de grande relevância. Esse dispositivo tem potencial para fornecer dados precisos e acessíveis sobre o consumo energético, permitindo uma melhor gestão da energia tanto em residências quanto em indústrias. Ademais, com a crescente popularização de sistemas inteligentes e da Internet das Coisas (IoT), esses protótipos podem ser facilmente integrados a redes mais amplas de monitoramento e controle, ampliando ainda mais o impacto positivo sobre a eficiência energética.
Dessa forma, considerando a relevância do tema, o estudo se propõe a desenvolver um protótipo que seja capaz de fornecer informações em tempo real de consumo para assim obter dados que permitam atuar de maneira direcionada na eficiência energética
Entre os objetivos específicos do estudo, destacam-se: a implementação de um sistema que permita a visualização e análise em tempo real do consumo de energia, possibilitando a identificação de padrões e variações no uso energético; a integração do protótipo com tecnologias de comunicação; e a realização de testes de desempenho e calibração do sistema, assegurando a precisão das medições e a confiabilidade do protótipo em diferentes condições operacionais
1 MATERIAIS E MÉTODO
A presente pesquisa tem caráter experimental e qualitativo e visa desenvolver um protótipo medidor de energia utilizando microcontroladores, além disso também foi realizada pesquisas bibliográficas relacionadas ao protótipo para fornecer base ao referencial teórico.
A Figura 1 apresenta os passos metodológicos adotados no desenvolvimento do trabalho.
Figura 1: passos da metodologia do trabalho
O primeiro estágio foi a revisão de literatura que forneceu embasamento teórico para a fundamentação das escolhas técnicas e abordagens empregadas. Na presente metodologia aplicada ao protótipo utilizou-se referenciais e estudos para o desenvolvimento do projeto, baseando-se em artigos e dissertações de livros considerando os principais autores da área.
A confecção do protótipo constituiu o segundo estágio, onde foi aplicado os conhecimentos prévios para a construção inicial e considerando a literatura do autor Lima et al. (2023). A base para as ligações elétricas e componentes eletrônicos teve o referencial no seguinte esquema como mostra a Figura 2.
Figura 2: referência para as conexões elétricas
Fonte: https://www.makerhero.com/blog/medidor-de-energia-eletrica-com-arduino/
Ainda sobre a construção do protótipo, é importante ressaltar a importância da escolha dos sensores de corrente (AC/DC ACS712 20A) e tensão (ZMPT101B), que proporcionou ao projeto uma precisão nas medições, mais especificamente o sensor de tensão, pois este possibilitou que na programação não fosse necessária uma constante como valor de tensão, fazendo com que, assim, o medidor consiga identificar o valor exato da rede elétrica, já com as variações de tensão. Dentro da construção do protótipo também foi utilizada a linguagem de programação C++ onde define os parâmetros que serão apresentados no display LCD 20×4 utilizado para exibir as informações.
Foi utilizado um ferro de passar roupa na fase de realização dos testes do protótipo, visto tratar-se de equipamento que possui um valor de potência elevado bem como necessita de bastante energia para dissipar calor. A escolha do material em questão foi de grande importância, pois permitiu uma melhor avaliação de desempenho e das funcionalidades previstas.
A análise dos custos de confecção do protótipo foi essencial para a avaliação econômica do projeto, tudo detalhado em tabela com os itens descritos e seus respectivos valores no mercado. Assim foi possível dimensionar a quantidade dos recursos utilizados e o custo financeiro que o projeto gerou.
Já na etapa final de análise dos resultados, consolidou-se que as informações coletadas durante os testes, foi suficiente para atestar que o projeto obteve sucesso no seu propósito, permitindo concluir sobre a eficiência e viabilidade do protótipo.
2 RESULTADOS
2.1 Revisão de Literatura
2.1.1 Energia elétrica e suas grandezas
A energia elétrica é fundamental para o funcionamento de diversos dispositivos e sistemas no mundo moderno. Ela é definida como a capacidade de realizar trabalho através do movimento de cargas elétricas, sendo um dos pilares da sociedade industrializada.
Segundo Silva et al. (2022), a conversão de diferentes formas de energia, como mecânica e térmica, em energia elétrica tem sido um dos principais tópicos de pesquisa na engenharia elétrica. Isso inclui o estudo de fontes renováveis, como a solar e a eólica, que possuem grande potencial de substituição das fontes convencionais. Nesse contexto, a energia elétrica continua a ser uma das formas de energia mais eficientes e utilizáveis no cotidiano.
Uma das principais grandezas elétricas é a tensão ou diferença de potencial, que representa a força necessária para mover as cargas elétricas em um circuito. De acordo com Gonçalves e Martins (2021), a tensão elétrica é medida em volts (V) e é essencial para o funcionamento adequado dos dispositivos. Um estudo sobre a utilização de novas tecnologias para a medição e controle da tensão elétrica destacou a importância de métodos mais precisos para evitar danos a equipamentos sensíveis, principalmente em indústrias que dependem de alta estabilidade no fornecimento de energia (GONÇALVES E MARTINS, 2021).
A corrente elétrica é outra grandeza importante, definida como o fluxo de cargas elétricas através de um condutor. Recentemente, Barros e Pereira (2023) analisaram os efeitos de variações de corrente em sistemas de distribuição de energia elétrica, destacando que o aumento de correntes devido à sobrecarga pode gerar falhas graves. A medição da corrente em amperes (A) é crucial para monitorar e prevenir esses problemas, principalmente em áreas de alta demanda energética, como centros industriais e zonas urbanas densamente povoadas.
A potência elétrica é uma medida da taxa de transferência de energia elétrica e pode ser classificada como potência ativa, reativa e aparente. Oliveira et al. (2023) abordaram o impacto do gerenciamento da potência em sistemas de geração distribuída, com foco em reduzir perdas de transmissão e aumentar a eficiência. A potência ativa, medida em watts (W), é a energia efetivamente convertida em trabalho útil, enquanto a reativa, medida em volt-ampere reativo (VAR), está associada ao armazenamento temporário de energia nos componentes do circuito, como indutores e capacitores.
2.1.2 Consumo de energia elétrica
O consumo de energia elétrica tem se tornado um dos principais indicadores de desenvolvimento econômico e qualidade de vida em diversos países. Segundo Lopes (2021), o aumento da demanda por eletricidade está diretamente relacionado à industrialização, urbanização e ao avanço tecnológico. Com a crescente dependência de dispositivos eletrônicos e sistemas automatizados, a energia elétrica se tornou um recurso indispensável para o funcionamento de sociedades modernas. No entanto, essa demanda crescente também levanta questões sobre a sustentabilidade das fontes de energia atuais e a eficiência do consumo energético em diferentes setores.
Em termos globais, o consumo de energia elétrica tem apresentado uma curva ascendente, especialmente em países emergentes. De acordo com Ferreira et al. (2022), países como Brasil, Índia e China têm registrado um aumento significativo no uso de eletricidade devido ao crescimento populacional e à expansão industrial. Esse crescimento, no entanto, exige maiores investimentos em infraestrutura energética para atender à demanda, o que inclui a construção de usinas geradoras e redes de distribuição mais eficientes. Além disso, políticas públicas voltadas para o uso consciente de energia são cada vez mais necessárias para minimizar impactos ambientais.
O setor residencial é um dos principais consumidores de energia elétrica. Segundo Santos e Oliveira (2020), o uso de aparelhos eletrônicos e eletrodomésticos modernos, como ar-condicionado, geladeiras e televisores, representa uma parte significativa do consumo elétrico nas residências. Esses equipamentos, apesar de serem cada vez mais eficientes, ainda demandam uma quantidade considerável de energia para o funcionamento contínuo. O estudo aponta que o uso de tecnologias de automação residencial, como sistemas de iluminação inteligente e termostatos programáveis, tem potencial para reduzir o consumo de energia sem comprometer o conforto dos moradores.
O setor industrial, por sua vez, é responsável por uma parcela significativa do consumo de energia em todo o mundo. Costa et al. (2023) analisaram o impacto do consumo energético nas indústrias de manufatura e destacaram a necessidade de otimização dos processos produtivos. O uso de motores elétricos, máquinas pesadas e sistemas de aquecimento industrial demanda grandes quantidades de eletricidade, o que torna a eficiência energética uma prioridade. Investimentos em tecnologia de ponta, como motores mais eficientes e sistemas de recuperação de calor, podem reduzir significativamente o consumo elétrico e os custos operacionais das empresas.
2.1.3 Microcontroladores em sistemas de monitoramento
De acordo com Lima et al. (2023), os microcontroladores são amplamente utilizados em sistemas de medição de consumo energético. Eles permitem a leitura contínua de variáveis elétricas como tensão, corrente e potência, facilitando o monitoramento detalhado do consumo em tempo real. Além disso, possibilitam a criação de soluções para detectar desperdícios e gerar relatórios que auxiliam na tomada de decisões estratégicas para a redução de custos com eletricidade.
O uso de microcontroladores também se estende ao controle de cargas elétricas em ambientes residenciais e industriais. Segundo Santos et al. (2021), esses dispositivos podem ser programados para gerenciar automaticamente o desligamento de aparelhos quando o consumo atinge níveis pré-definidos. Isso garante não apenas a economia de energia, mas também a segurança do sistema elétrico, evitando sobrecargas e outros problemas decorrentes do uso excessivo de eletricidade.
A automação predial é outro campo onde os microcontroladores têm grande impacto. De acordo com Pereira e Almeida (2022), os sistemas de automação baseados em microcontroladores são responsáveis pelo controle de iluminação, climatização e segurança de edifícios, utilizando sensores que medem condições ambientais e ajustam o consumo energético de acordo com as necessidades do momento. Isso resulta em uma gestão mais eficiente da energia, reduzindo significativamente o consumo e as emissões de carbono.
Além do monitoramento e controle de consumo, os microcontroladores também são usados em sistemas de geração distribuída de energia. Segundo Costa e Barros (2020), esses dispositivos são essenciais para a integração de fontes renováveis, como a solar e a eólica, ao sistema elétrico. Eles permitem o controle das variáveis relacionadas à geração de energia e otimizam o fluxo de eletricidade entre as fontes de geração e os consumidores finais, garantindo maior eficiência no uso da energia gerada.
Outro aspecto relevante no uso de microcontroladores em sistemas energéticos é o controle de motores elétricos, amplamente utilizados na indústria. Oliveira et al. (2023) destacam que, com o auxílio de microcontroladores, é possível regular a velocidade e o torque dos motores, ajustando-os às necessidades específicas de cada aplicação e evitando o consumo desnecessário de energia. Isso não apenas melhora o desempenho dos equipamentos, mas também aumenta a vida útil dos sistemas industriais.
2.2 CONFECÇÃO DO PROTÓTIPO
O objetivo principal é desenvolver um dispositivo que seja capaz de fornecer informações precisas e em tempo real da energia elétrica. Isso significa que o protótipo fará medições constantes para verificar os dados de consumo. Na Figura 3 é possível observar o esqueça elaborado para o protótipo que foi confeccionado.
Figura 3: esquema do protótipo
Fonte: próprio autor, 2024
Para a construção do medidor de energia elétrica, foi utilizado um conjunto de componentes que possibilitam a medição, processamento e exibição dos dados de consumo energético. Entre os principais componentes empregados está o sensor de tensão, responsável por medir a diferença de potencial elétrico no circuito, e o sensor de corrente, que monitora a intensidade da corrente elétrica que passa pelo equipamento. Esses dois sensores são essenciais para o cálculo preciso do consumo de energia, uma vez que a potência consumida é determinada pela combinação de tensão e corrente.
Os dados coletados serão exibidos em um display de cristal líquido (LCD 20×4), escolhido por sua capacidade de facilitar a visualização das informações, como corrente, tensão e consumo total de energia, de forma clara e acessível para o usuário. O potenciômetro é utilizado para ajustar a sensibilidade do sistema, garantindo que as medições sejam precisas e confiáveis. Esse ajuste é fundamental para adequar o protótipo a diferentes condições de operação e melhorar sua flexibilidade.
O controle central do dispositivo é realizado pelo Arduino Uno, um microcontrolador que processa todas as informações recebidas dos sensores e gerencia a exibição dos dados no display. O Arduino foi escolhido por sua versatilidade, facilidade de programação e ampla compatibilidade com diversos sensores e componentes eletrônicos. Para a montagem e interligação dos componentes, foi utilizado jumpers e uma protoboard, que facilitam a organização dos circuitos e permitem a conexão entre os sensores, o Arduino e outros componentes do sistema. Cabos foram usados para realizar as conexões elétricas, enquanto plugs de tomada foram empregados para alimentar o dispositivo, garantindo que ele funcione corretamente com a energia da rede elétrica. A escolha adequada desses componentes foi essencial para garantir a segurança e eficiência do sistema. O material utilizado pode ser visualizado na Figura 4.
Figura 4: material utilizado na confecção do protótipo
Fonte: autor, 2024
O Arduino Uno atua como o microcontrolador central, processando os dados recebidos dos sensores. Para a montagem e conexão dos componentes, foram usados jumpers, uma protoboard, cabos e plugs de tomada para a alimentação elétrica do dispositivo.
Para realizar a leitura da corrente elétrica, foi utilizado o sensor de corrente específico para o módulo Arduino, que permite monitorar a intensidade da corrente que passa pelo circuito. Esse sensor foi conectado ao Arduino de acordo com o esquema mostrado na Figura 5, que demonstra de maneira clara e detalhada a ligação dos fios e componentes necessários para garantir o correto funcionamento do sistema de medição de corrente. A precisão desse sensor é fundamental para a obtenção de dados confiáveis, uma vez que a corrente é uma das variáveis essenciais para o cálculo do consumo energético.
Figura 5: esquema para demonstrar a ligação do sensor de corrente
Fonte: https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-sensor-de-corrente-ac-e-dc-acs712-5a-20a-30a
Para a leitura da tensão, utilizou-se um sensor de tensão também compatível com o módulo Arduino. Esse sensor é responsável por medir a diferença de potencial elétrico no circuito, complementando as informações fornecidas pelo sensor de corrente. A instalação do sensor de tensão foi realizada seguindo as especificações apresentadas na Figura 6, que ilustra a correta conexão dos terminais ao Arduino, garantindo a integridade e a eficiência das medições de tensão. Assim como o sensor de corrente, o sensor de tensão também desempenha um papel crucial no cálculo da potência consumida pelo equipamento.
Figura 6: instalação do sensor de tensão no arduino
Fonte: https://portal.vidadesilicio.com.br/modulo-sensor-tensao-arduino/
Para exibir as informações coletadas e calculadas para o usuário de forma clara e acessível, foi utilizado um display de cristal líquido (LCD) 20×4. Esse display, com suas 20 colunas e 4 linhas, oferece espaço suficiente para exibir todos os dados relevantes, como corrente, tensão e o consumo total de energia em tempo real. A conexão do display ao Arduino foi realizada conforme o esquema detalhado na Figura 7, que demonstra a interligação precisa entre o display e o microcontrolador. O uso de um display 20×4 foi escolhido devido à sua capacidade de apresentar uma quantidade significativa de informações de maneira organizada, facilitando a leitura e a interpretação dos dados.
Figura 7: esquema da ligação do protótipo
Fonte: https://forum.arduino.cc/t/lcd-16×02-nao-imprime/503036/8
Por fim, o processo de montagem e calibração do sensor de corrente é um passo essencial para garantir a precisão das medições. Durante essa etapa, mostrada na Figura 8, foram realizados testes para ajustar a sensibilidade do sensor e verificar se as leituras correspondiam aos valores esperados. A calibração adequada é fundamental para que o sistema funcione de maneira correta, garantindo que os dados coletados sejam precisos e confiáveis, contribuindo para a eficiência do protótipo desenvolvido.
Figura 8: processo de montagem e calibração do sensor de corrente
Fonte: próprio autor, 2024
Nos resultados obtidos com o desenvolvimento do protótipo, foi possível verificar que o dispositivo mede com precisão a corrente e a tensão elétrica, utilizando sensores adequados conectados ao Arduino Uno. O sistema demonstrou ser capaz de calcular corretamente a potência consumida pelo equipamento monitorado, exibindo esses dados de forma clara no display. A calibração do sensor de corrente, ajustada com base em medições com multímetro, garantiu maior exatidão nas leituras. O protótipo montado e finalizado pode ser visualizado por meio da Figura 9.
Figura 9: resultado final da montagem do protótipo
Fonte: próprio autor, 2024
2.3 REALIZAÇÃO DOS TESTES DO PROTÓTIPO
Inicialmente, foi realizado o planejamento da estrutura do circuito, seguido pela seleção dos componentes mais adequados para a construção do medidor. O sensor de corrente foi cuidadosamente posicionado de modo a captar a passagem da corrente elétrica pelo equipamento monitorado. Em seguida, os cabos de conexão foram organizados, interligando o sensor ao Arduino e ao display, que foi ajustado para exibir os dados de forma clara e legível.
A etapa final envolveu a programação do Arduino, utilizando a linguagem de programação C++, de forma a processar as informações recebidas pelo sensor e fornecer as leituras no display. Foram realizados testes preliminares para verificar o funcionamento e precisão do dispositivo, com ajustes sendo feitos no código e no hardware conforme necessário. O protótipo final foi projetado para ser capaz de medir o consumo de energia de equipamentos elétricos com alta precisão, oferecendo dados em tempo real ao usuário.
Durante os testes, o protótipo se mostrou eficaz na detecção de variações de carga e apresentou baixo erro nas medições, especialmente após os ajustes de sensibilidade feitos pelo potenciômetro. Esses resultados indicam que o protótipo é uma ferramenta viável para monitoramento de consumo energético em tempo real, permitindo ao usuário visualizar o consumo de energia e estimar o custo de uso dos equipamentos de forma prática e acessível.
2.4 LEVANTAMENTO DOS CUSTOS
A tabela 1 apresenta uma visão detalhada dos custos envolvidos na confecção do protótipo, totalizando R$ 274,64. O item de maior valor é o Arduino Uno, com custo de R$ 94,90, refletindo sua importância como o componente central do sistema. Outros itens essenciais, como o display LCD 20×4 e os sensores de corrente e tensão, também possuem valores consideráveis, totalizando R$ 101,40.
Já componentes menores, como o potenciômetro, a barra de pinos e o plug macho, possuem preços mais acessíveis, mas são igualmente importantes para o funcionamento do protótipo. O custo total reflete um equilíbrio entre precisão e acessibilidade, destacando-se como uma solução economicamente viável para monitoramento de consumo energético.
Tabela 1: custos da confecção do protótipo
2.5 ANÁLISE DOS RESULTADOS
A análise dos resultados obtidos com o protótipo medidor de energia elétrica desenvolvido revela a eficácia do sistema em monitorar o consumo energético de forma precisa e acessível. Durante os testes, o protótipo foi capaz de captar, processar e exibir dados de corrente, tensão e consumo de energia em tempo real, conforme esperado. A utilização de sensores de corrente e tensão em conjunto com o microcontrolador Arduino Uno proporcionou medições estáveis e confiáveis, refletindo o desempenho do equipamento monitorado. Os dados foram exibidos no display LCD 20×4 de maneira clara e organizada, permitindo ao usuário visualizar informações cruciais, como a potência consumida e a variação da corrente e tensão ao longo do tempo. A interface amigável do display foi um ponto positivo, facilitando o uso do protótipo por usuários com diferentes níveis de conhecimento técnico. Na figura 9, pode-se observar o protótipo em pleno funcionamento, onde o sistema opera de forma eficiente, realizando medições em tempo real e exibindo os resultados no display LCD. A robustez do projeto se reflete na precisão das leituras, que se mantiveram estáveis mesmo durante variações na carga conectada ao circuito.
Figura 10: protótipo em pleno funcionamento
Fonte: próprio autor, 2024
Já na figura 10, o protótipo está realizando a medição de um ferro de passar roupa, demonstrando sua capacidade de medir dispositivos com diferentes níveis de consumo energético. O sensor de corrente ACS712 e o sensor de tensão ZMPT101B desempenham papel crucial nesse processo, fornecendo leituras precisas que são exibidas em tempo real no display, permitindo a avaliação do comportamento elétrico do aparelho durante o uso.
Figura 11: protótipo fazendo a medição de um ferro de passar roupa
Fonte: próprio autor, 2024
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O protótipo mostrou-se uma solução eficaz para monitoramento de consumo energético. A integração entre os componentes permitiu a captação precisa de variáveis fundamentais, como corrente e tensão, viabilizando o cálculo da potência consumida em tempo real. A clareza das informações exibidas no display e a interface amigável destacaram-se como pontos positivos, tornando o sistema acessível para usuários de diferentes níveis técnicos. A calibração adequada dos sensores e os testes realizados garantiram a precisão e confiabilidade das medições, demonstrando a viabilidade do protótipo para monitorar o consumo de diferentes aparelhos elétricos, como observado nas medições realizadas com o ferro de passar roupa.
Assim, o projeto cumpre seu objetivo de oferecer uma ferramenta prática e eficiente para o controle de consumo energético, coletando dados de tensão e corrente para assim calcular valores de potência e derivando disto o consumo médio de dado equipamento, observou-se que equipamentos com funções térmicas possui alto fator de consumo em comparação a equipamentos sem as mesmas funções; também foi possível compreender o real consumo dos equipamentos através do desenvolvimento deste projeto.
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