Resumo

RIVERA-MEJIA, José; MEDINA-RODRIGUEZ, Vicente  e  MOLINAR-SOLIS, Jesús Ezequiel. Determinação Experimental do Tempo de Amostragem em Hardware com Microcontroladores e sua Relação com a Matemática em t, s e z. RIDE. Rev. Iberoam. Investig. Desarro. Educ [online]. 2023, vol.13, n.26, e056.  Epub 09-Out-2023. ISSN 2007-7467.  https://doi.org/10.23913/ride.v13i26.1510.

O projeto de sistemas de monitoramento e/ou controle é baseado em modelos matemáticos no tempo t, que envolvem equações diferenciais e transformadas de Laplace para sua solução. Ao associar esses modelos a sistemas discretos e ao usar microcontroladores ou computadores para digitalizar esses sistemas, o uso da Z-Transform torna-se necessário. Este último exige que o tempo de amostragem utilizado seja conhecido, para que todos os modelos concordem em seus resultados.

O presente trabalho mostra um método prático para determinar o tempo de amostragem. Foi utilizado o kit de desenvolvimento ESP-32-S2 e uma rede com um resistor e um capacitor. Usando um programa em linguagem C/C++ e um osciloscópio, o tempo de amostragem foi medido. Experimentos foram realizados para diferentes condições de operação do sistema de aquisição de dados, registrando a tensão do capacitor em resposta a uma alimentação em degrau unitário. Os resultados reais foram comparados graficamente com os resultados em t, s e z, e o erro entre a resposta t e os resultados práticos foi calculado.

Isso demonstrou que o método proposto gera uma boa medida do tempo de amostragem e que os resultados dos modelos em todos os planos concordam com os obtidos na prática. Com isso, esperamos motivar estudantes e profissionais a aplicar a matemática no projeto de sistemas digitais, promovendo o uso de ferramentas de simulação que permitam o desenvolvimento de sistemas mais rápidos e eficientes. Além disso, buscamos fortalecer trabalhos relacionados a sistemas embarcados, sensores inteligentes, internet das coisas e indústria 4.0.

Palavras-chave : Tempo de amostragem; Sistemas digitais; IoT; sensores inteligentes.