Diferencia entre revisiones de «Estacion met»

Revisión del 17:01 29 jun 2015

Introducción

Integrantes

• Sergio Bonilla
• Agustín Esteche
• Mauro Bandera
• Tutor: Gonzalo Tejera

Motivación

Hasta el momento no existe una integración con Butiá de sensores, tales que en su conjunto, pudieran obtenerse datos relevantes como los de una estación meteorológica. Por otro lado surge como especial interés de una escuela del interior del país poder contar con una integración como la descrita anteriormente. Sumado a esto y al especial interés de los integrantes de conocer el funcionamiento de la plataforma Butiá y trabajar con ella es que surge este proyecto.

Objetivos

Los objetivos del proyecto son más que claros. Realizar el relevamiento la construcción y la integración de sensores, que más adelante se detallarán, con la plataforma Butiá tratando de cubrir los requerimientos, al menos básicos, de una estación meteorológica. Un aspecto a destacar es que los sensores deben ser de bajo costo para que la construcción del mismo sea accesible a más instituciones y/o personas. Cuando se habla de integración se habla a nivel de electrónica, de mecánica y de software, logrando los resultados esperados.

Requerimientos

Se realizó una investigación sobre estaciones meteorológicas caseras y de gran porte para tratar de analizar las magnitudes que las mismas miden a modo de ver cuales de ellas pueden ser potenciales candidatas a agregarse en el proyecto. En base a esto se concluyó que las magnitudes que deben estar presentes en el proyecto para que la estación tenga un uso de aceptable a bueno son:

• Temperatura
• Humedad
• Precipitación
• Velocidad del viento
• Dirección del viento
• Presión atmosférica

Descripción de la solución

Nivel Mecánica y Electrónica: Construcción y características de los sensores

Para algunas de las magnitudes más complejas a sensar se debieron crear sensores con estructuras más complejas en base a sensores básicos de bajo costo. A continuación se detallan las características de los mismos.

• Sensores básicos
  • Temperatura (Termómetro): Se utiliza un sensor lm35. El mismo opera entre los 4 y 30 voltios de alimentación, es de bajo costo, posee precisión calibrada de 1°C y su rango de medición abarca desde -55°C y los 150°C.
  • Humedad (Pscicrómetro):
  • Presión (Barómetro):
• Sensores complejos
  • Velocidad del viento (Anemómetro): El Anemómetro será creado con un motor y aspas. Cuando las aspas impulsionadas por el viento hagan girar al motor éste genera un determinado voltaje. El voltaje se mide con el módulo sensor de voltaje. Se debe calibrar el voltaje en relación al viento.
  • Dirección del viento (Veleta):La Veleta será creada de la siguiente manera. En la base un sensor de grises y los puntos cardinales representados con colores. Al moverse de acuerdo al viento se lee el nivel de gris y de esta manera se podrá saber que punto cardinal esta sensando de acuerdo al color.
  • Precipitaciones (Pluviómetro): El Pluviómetro será creado mediante una estructura embudo + bisagra + botón. El agua ingresa por el embudo y luego de que ingrese una cierta cantidad de agua la bisagra articula presionando el botón. El botón va aumentando un contador. Se realiza un cálculo y se sabrá cuanto llovió.

Nivel Firmware: Construcción y características de los User Modules

Antes que nada se introducirán algunos conceptos que servirán como base para entender la arquitectura y el funcionamiento a nivel de firmware de la placa que utiliza el Butiá.
Los User Modules son los componentes intercambiables del sistema que permiten encapsular la lógica de un dispositivo especifico y su protocolo de comunicación con las aplicaciones de usuario. Permite al usuario dar rápidamente soporte a un nuevo dispositivo de forma genérica, expandiendo de esta manera las funcionalidades de la placa.
La plataforma Butiá utiliza la placa USB4butiá que es una interfaz de Entrada/Salida USB derivada de de la placa USB4all. La misma provee un firmware base que brinda servicios a los User Modules para que puedan utilizar los recursos presentes en la baseboard (timmers, puerto USB, conversores A/D, etc) entre otras cosas.
Es recomendable modelar cada uno de los dispositivos electrónicos conectados a la baseboard como un usermodule donde los servicios a exponer se mapean con las características del mismo. Y es por este motivo que para cada sensor se implementa un User Module escrito en C que implementarán una API uniforme que es utilizada a modo de callbacks por el base firmware y también exponen los servicios que brindan los dispositivos.