Desenvolvimento de um osciloscópio digital com comunicação wireless

Abstract

Este trabalho de conclusão de curso propõe o desenvolvimento de um osciloscópio digital portátil e de baixo custo, voltado para aplicações educacionais e laboratoriais. O dispositivo utiliza o microcontrolador ESP32-S3 para aquisição, processamento e transmissão de dados via Wi-Fi, dispensando telas dedicadas e permitindo visualização em dispositivos móveis ou computadores por meio de uma interface web acessível via QRCode. A motivação surgiu da necessidade do Laboratório de Máquinas e Acionamentos Elétricos (LABMAQ/UFSC) de um equipamento prático para análise de sinais de baixa frequência, como tensões da rede elétrica (60 Hz), sem exigir alta precisão, mas com foco na acessibilidade e integração didática. O hardware do dispositivo foi projetado modularmente, incorporando um seletor de escalas com relés eletromecânicos e divisores resistivos para adaptar faixas de tensão de até 220 V, circuito de condicionamento de sinal com amplificador operacional (NE5532P) para adição de bias, e um display TFT para exibição do QRCode. O software, desenvolvido em C++ e HTML/JavaScript, divide-se principalmente em aquisição de dados (com filtro FIR para redução de ruído), comunicação web (servidor HTTP no ESP32) e interface gráfica interativa, utilizando arquitetura multicore para paralelismo entre tarefas. O dispositivo foi validado em ensaios próprios, comparando suas medições com às de um um osciloscópio comercial (FNIRSI-1014D), e demonstrou boa correlação das medidas com os valores de referência. A interface web mostrou-se eficiente, permitindo a exibição e a atualização automática de dados, zoom e controle remoto do microcontrolador.