Sistemas embarcados utilizando FPGA: estudo de caso no controle de temperatura na etapa de brassagem

Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para obtenção do grau de Bacharel no Curso de Ciência da Computação da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC.Os sistemas embarcados são amplamente difundidos nos ambientes residenciais e industriais. Essa alta demanda torna necessário a busca por alternativas que sejam versáteis e flexíveis, como os circuitos FPGA. Essa tecnologia tem a principal característica de ser um circuito programável, o que permite um bom aproveitamento dos recursos, aliado ao alto desempenho. Dado o grande potencial de aplicação dos FPGAs, o controle de temperatura é um processo importante em vários segmentos, e que pode usufruir das suas capacidades. Na produção de cerveja, esse tipo de controle representa um importante papel, e influência diretamente nas características da bebida, como na conversão de amido em açúcares fermentáveis. Com base nisso, este trabalho propôs a construção de um sistema embarcado baseado em FPGA para o controle de temperatura na etapa de brassagem no processo de produção de cerveja. Para tal foi utilizada uma placa FPGA de prototipação, juntamente com a linguagem de descrição VHDL para implementar o modo de controle proporcional derivativo, que a partir da aferição da temperatura por meio de um sensor, realizava o ajuste do sistema de aquecimento por controle de fase. Também foi desenvolvido uma aplicação desktop para ser utilizada com interface humano máquina, e que realizava a troca de informações com o protótipo por comunicação serial. Foram realizados três testes de produção de cerveja com o protótipo, em que foram obtidos os dados referentes a temperatura e a transformação do amido para que fosse possível avaliar seu desempenho. Com base nos resultados alcançados, se concluiu que os objetivos propostos foram atingidos