Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47594
Tipo de documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Desenvolvimento de um sistema de levitação acústica controlado por microcontrolador
Título (s) alternativo (s): Development of a microcontroller-controlled acoustic levitation system
Autor: Teixeira, Hudson Samuel Castro
Primer orientador: Ramos, Daniel Costa
Primer miembro de la banca: Coelho, Julio Cezar
Segundo miembro de la banca: Roveri, Davi Sabbag
Resumen: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um protótipo didático de levitação acústica, baseado em ondas ultrassônicas, com o objetivo de demonstrar, de forma acessível e prática, conceitos de ondas estacionárias e ressonância acústica. O sistema foi construído utilizando um microcontrolador Arduino Uno, driver de potência L298N, matriz de transdutores ultrassônicos de 40 kHz, estrutura impressa em 3D e interface homem-máquina composta por display LCD 16×2 e botões de controle. O protótipo permite a manipulação em tempo real dos padrões de excitação acústica, exibindo no LCD informações como frame ativo, frequência nominal e índice de amplitude relativa. A montagem modular, de baixo custo e fácil reprodução, garante aplicabilidade em ambientes educacionais e laboratoriais. Os testes realizados confirmaram a formação de zonas de pressão capazes de sustentar microesferas em levitação estável, validando a proposta como ferramenta didática para ensino de acústica, eletrônica e física aplicada. O sistema demonstrou simplicidade, interatividade e confiabilidade, apresentando-se como alternativa viável para experimentos acadêmicos e futuras melhorias, como medições quantitativas de amplitude e controle automatizado dos padrões de excitação.
Abstract: This work presents the development and validation of a didactic acoustic levitation prototype based on ultrasonic waves, aiming to provide an accessible and practical demonstration of standing wave concepts and acoustic resonance. The system was built using an Arduino Uno microcontroller, an L298N power driver, a 40 kHz ultrasonic transducer array, a 3D-printed structure, and a human-machine interface composed of a 16×2 LCD display and control buttons. The prototype allows real-time manipulation of acoustic excitation patterns, displaying on the LCD the active frame, nominal frequency, and relative amplitude index. Its low-cost, modular, and easy-to-replicate design ensures applicability in educational and laboratory environments. Experimental tests confirmed the formation of pressure zones capable of stably levitating microbeads, validating the system as a didactic tool for teaching acoustics, electronics, and applied physics. The prototype demonstrated simplicity, interactivity, and reliability, proving to be a feasible alternative for academic experiments and future improvements such as quantitative amplitude measurements and automated control of excitation patterns.
Palabras clave: Ondas ultrassônicas
Arduino
Protótipo didático
Ensino de física
Controle eletrônico
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Cita: TEIXEIRA, Hudson Samuel Castro. Desenvolvimento de um sistema de levitação acústica controlado por Microcontrolador. 2025. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47594
Fecha de defensa: 24-oct-2025
Aparece en las colecciones:TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Patos de Minas)

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción TamañoFormato 
DesenvolvimentoSistemaLevitação.pdf2.11 MBAdobe PDFVista previa
Visualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.