Calculadora de Economia de Engenharia (Economia_APP)

Aplicação desktop em Python + PySide6 para cálculos clássicos de economia de engenharia: juros simples/compostos, anuidades, gradientes, equivalência de taxas, amortizações (SAC, Price, SAM), análise de investimentos (VPL e VAUE) e depreciação (linear e soma dos dígitos). Projeto organizado por pacotes source.ui (interfaces) e source.services (lógica de cálculo), com a classe principal FinancialCalculatorApp.

Sumário

• Visão geral
• Pré-requisitos
• Executando
• Estrutura do projeto
• Descrição detalhada das funcionalidades (por aba)
• Notas de implementação

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Visão geral

A aplicação fornece uma interface em abas onde o usuário insere parâmetros (valores, taxas, número de períodos) e obtém:

• Resultado numérico formatado
• Passo a passo dos cálculos (texto explicativo)
• Para amortizações: tabela detalhada por período

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Pré-requisitos

• Python 3.8+
• PySide6

Instalação rápida:

pip install -r requirements.txt   # ou: pip install PySide6

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Executando

No Windows, em terminal do projeto:

python main.py

O ponto de entrada é main.py, que instancia FinancialCalculatorApp.

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Estrutura principal de arquivos

• main.py — inicializa QApplication e a janela principal.
• source/
  • fca_01_FinancialCalculatorAPP.py — classe QMainWindow que monta a UI e injeta métodos.
  • ui/ — funções que constroem a interface (uma função por aba / helper).
    • ui_01_create_layout.py — layout base (form + painel direito).
    • ui_02_get_float_from_line_edit.py — conversor/validador de texto para float (trata vírgula e %).
    • ui_03_create_interest_tab.py — aba Juros.
    • ui_04_create_annuity_tab.py — aba Anuidades.
    • ui_05_create_gradient_tab.py — aba Gradientes.
    • ui_06_create_rates_tab.py — aba Equivalência de taxas e taxa real/aparente.
    • ui_07_create_amortization_tab.py — aba Amortização (tabela + controles).
    • ui_08_create_investment_tab.py — aba Análise de Investimentos (VPL/VAUE).
    • ui_09_create_depreciation_tab.py — aba Depreciação.
    • ui_10_generate_sac_table.py — gera tabela SAC.
    • ui_11_generate_price_table.py — gera tabela Price.
    • ui_12_generate_sam_table.py — gera tabela SAM (média SAC+Price).
    • ui_13_set_amort_table_row.py — helper para preencher linha da tabela.
    • ui_14_get_table_data.py — extrai dados da tabela.
  • services/ — implementação das regras e passos de cálculo.
    • sv_01_calculate_interest.py — juros simples e compostos (calcular F ou P).
    • sv_02_calculate_annuity.py — calcular A ou P para séries postecipada/antecipada.
    • sv_03_calculate_gradient.py — gradiente aritmético e geométrico (cálculo de P).
    • sv_04_calculate_real_rate_equivalence.py — equivalência de taxas efetivas e taxa real/aparente.
    • sv_05_calculate_amortization.py — lógica que organiza geração e passo a passo das amortizações.
    • sv_06_calculate_investment.py — VPL (Verdadeiro Presente Líquido) e VAUE (anualização).
    • sv_07_calculate_depreciation.py — depreciação linear e soma dos dígitos dos anos.
  • init.py — exporta FinancialCalculatorApp.
  • ui/init.py e services/init.py — reexportam as funções usadas pela classe principal.

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Funcionalidades detalhadas (por aba)

Juros Simples e Compostos

Arquivo de serviço: sv_01_calculate_interest.py
Funcionalidade:

• Permite calcular Montante (F) a partir do Principal (P) ou calcular Principal (P) a partir do Montante (F).
• Suporta regimes:
  • Juros Compostos: F = P * (1 + i)^n ; P = F / (1 + i)^n
  • Juros Simples: F = P * (1 + n * i) ; P = F / (1 + n * i)
• Produz texto com fórmulas, substituições, valores intermediários e resultado formatado.
• Inputs: P ou F, taxa i (como %), número de períodos n.

Anuidades (Séries)

Arquivo de serviço: sv_02_calculate_annuity.py
Funcionalidade:

• Calcular Prestação (A) ou Valor Presente (P) para séries:
  • Postecipada (vencimento ao final do período)
  • Antecipada (vencimento no início do período)
• Fórmulas utilizadas:
  • Postecipada: A = P * [i*(1+i)^n] / [(1+i)^n - 1] e P = A * [(1+i)^n - 1] / [i*(1+i)^n]
  • Antecipada: usa potências (1+i)^(n-1) nas fórmulas equivalentes.
• Gera passos detalhados com componentes numéricos.

Gradientes

Arquivo de serviço: sv_03_calculate_gradient.py
Funcionalidade:

• Gradiente Aritmético (G): cálculo do Valor Presente P usando a fórmula P = (G / i) * [ (P/A, i, n) - n*(P/F, i, n) ]
• Gradiente Geométrico (g): cálculo do Valor Presente P para série crescente geometricamente:
  • Usa r = (1+g)/(1+i) e trata caso i == g como fórmula especial.
• Inputs: tipo de gradiente, g/G, i, n. Fornece passo a passo.

Conversão de Taxas e Taxa Real/Aparente

Arquivo de serviço: sv_04_calculate_real_rate_equivalence.py
Funcionalidade:

• Equivalência de Taxas Efetivas:
  • i_eq obtida por (1+i_eq) = (1+i)^(n2/n1) — converte entre períodos.
• Taxa Real e Aparente (considerando inflação θ):
  • Calcular taxa aparente i a partir de taxa real r e inflação θ: 1+i = (1+r)*(1+θ)
  • Calcular taxa real r a partir de i e θ: 1+r = (1+i)/(1+θ)
• Exibe substituições e valores intermediários.

Amortização (SAC, Price, SAM)

Arquivo de serviço: sv_05_calculate_amortization.py + helpers em ui_10..ui_14
Funcionalidade:

• Interface para escolher sistema de amortização:
  • Sistema Francês (Price): prestações constantes; fator (A/P) = [i*(1+i)^n] / [(1+i)^n - 1]
  • Sistema de Amortização Constante (SAC): amortização constante A_k = P / n; juros decrescentes.
  • Sistema Misto (SAM): média período a período entre SAC e Price.
• Geração de tabela com colunas: período, prestação, juros, amortização, saldo devedor.
• Helpers:
  • generate_sac_table, generate_price_table, generate_sam_table — constroem a tabela e retornam dados brutos.
  • set_amort_table_row — preenche linha formatada.
  • get_table_data — extrai os dados da tabela para uso posterior.
• Fornece demonstração do primeiro período e explicação das fórmulas aplicadas.

Análise de Investimentos (VPL e VAUE)

Arquivo de serviço: sv_06_calculate_investment.py
Funcionalidade:

• Calcula:
  • VPB (Valor Presente dos Benefícios) a partir de uma entrada periódica A: VPB = A * (P/A, i, n)
  • VPL = VPB - Investimento_inicial
  • VAUE = VPL * (A/P, i, n) — anualização do VPL
• Mostra fórmula do fator (P/A) e (A/P), valores intermediários e conclusão de viabilidade (VPL > 0).
• Inputs: investimento inicial, fluxo A, n, TMA (taxa mínima de atratividade em %).

Depreciação

Arquivo de serviço: sv_07_calculate_depreciation.py
Funcionalidade:

• Dois métodos:
  • Método Linear: DR_anual = (P - VRE) / N ; permite calcular valor contábil ao final do ano k: VC_k = P - k * DR
  • Soma dos Dígitos dos Anos: soma = N*(N+1)/2 ; quotas por ano decrescentes; calcula quota do ano k, depreciação acumulada e VC_k = P - dep_acumulada
• Inputs: valor de aquisição P, valor residual estimado VRE, vida útil N, opcional ano k.

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Notas de implementação / como o código está organizado

• A classe FinancialCalculatorApp em fca_01_FinancialCalculatorAPP.py injeta as funções do pacote ui e services como métodos da instância (atribuição de função a FinancialCalculatorApp.<nome>). Isso mantém os módulos organizados por responsabilidade (UI vs lógica).
• Conversões e validações:
  • get_float_from_line_edit trata entradas vazias, substitui vírgula por ponto e, se indicado, converte percentuais (divide por 100).
• A interface monta um painel esquerdo (formulários) e um painel direito (resultados e tabelas) por aba.
• Tratamento de erros: cada serviço captura exceções e escreve mensagem de erro no QTextEdit correspondente.

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Considerações finais

• O projeto prioriza legibilidade didática: cada cálculo mostra os passos algébricos e valores intermediários para facilitar o entendimento.
• Para evoluir:
  • Adicionar validações adicionais de domínio (ex.: taxas negativas, divisões por zero).
  • Exportar tabelas para CSV/Excel.
  • Internacionalização (i18n) se necessário.