Estación de Monitoreo de Temperatura Permanente (1)

8/17/2019 Estación de Monitoreo de Temperatura Permanente (1)

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Universidad Nacional de ColombiaFundamentos De Electricidad Y MagnetismoProyecto: Estación de Monitoreo de Temperatura Permanente:

Grupo HeliosIntegrantes:David le!andro Da"a #$$%&' ()%N*+,Manuel le!andro #$&+'& ()%N*)-Ed.in Fernando /anabria #$&+&& ()%N*',Miguel 0ngel 1ui" #$$%22 (+)N*'$

Resumen

Este desarrollo se origina en la Universidad Nacional de Colombia3UN*4 seccional 5ogot6 por iniciativa del docente de la asignaturaElectricidad y Magnetismo7 el ob!etivo es controlar de 8orma precisala temperatura con la intensión de iniciar un monitoreo constante delas variantes del clima siendo parte de una red de monitoreo9Para dico ;n escogimos especue permita el reporte de temperatura de maneracontinua9

OBJETIVOS ESPEC!ICOS

"# Desarrollar e8ectivamente una estación de monitoreo detemperatura con la >ue se puedan reali"ar medicionescontinuas y ver


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&ateriales:

• Placa rduino Uno• Protoboard• /ensor de temperatura *M'&• Canle U/5 tipo 5• Computador a disposición 3/istema operativo mane!ado

?indo.s4

&ARCO TE'RICO

()u* es Ar+uino,

rduino es una plata8orma de electrónica abierta para la creación deprototipos basada en so8t.are y ard.are @eAibles y 86ciles de usar9/e creó para artistas7 dise=adores7 a;cionados y cual>uierainteresado en crear entornos u ob!etos interactivos9

Ar+uino -NO: El Uno rduino es una placa electrónica basada en elTmega'#-9 Cuenta con +$ entradas digitales B salidas 3de los cuales, pueden ser utili"ados como salidas P?M47 , entradas analógicas7 unoscilador de cristal de +, M"7 una coneAión U/57 un conector dealimentación7 una cabecera C/P7 y un botón de reinicio9 Contienetodo lo necesario para apoyar la micro7 basta con conectarlo a unordenador con un cable U/5 o el poder con un adaptador CDC obater


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Proto.oar+: /on esencialmente unas placas agu!ereadas conconeAiones internas dispuestas en ileras7 de modo >ue 8orman unamatri" de taladros a los >ue podemos directamente pincarcomponentes y 8ormar el circuito deseado9 Como el nombre indica7 setrata de montar prototipos7 de 8orma eventual7 nunca permanente7

por lo >ue probamos y volvemos a desmontar los componentes7>uedando la protoboard lista para el próAimo eAperimento9

Fig9 #

Sensor +e temperatura L&%/: El *M'& es un sensor detemperatura con una precisión calibrada de +GC y un rango >ueabarca desde &&G a H+&)GC9

El sensor se presenta en di8erentes encapsulados pero el mas comInes el to%# de igual 8orma >ue un tue de i">uierda a dereca los pines son: JCC Jout (ND9

*a salida es lineal y e>uivale a +)mJBGC por lo tanto:

• H+&))mJ K +&)GC• H#&)mJ K #&GC

• &&)mJ K &&GC


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Fig '

&ONTAJE 0 !-NCIONA&IENTO

+9 ConeAión del sensor de temperatura:

o *o primero es identi;car correctamente lasconeAiones del sensor 3sobre la mesa las patillasacia nosotros y las letras del encapsulado aciaarriba tenemos >ue de i">uierda a dereca los pinesson: JCC Jout L (ND49 ora conectaremos elsensor con la placa rduino a travs de la placa deprototipado y unos cables de coneAión: *a tensión Jcc a la entrada de &J de rduino *a tierra a la coneAión (ND de rduino *a se=al a la entrada analógica n 3se puede elegircual>uiera pero se debe tener en cuenta en elprograma identi;c6ndolo correctamente49

Fig9 +

#9 nstalación se so8t.are de rduino:


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o /elección de sistema operativo 3un>ueobservamos >ue es muco m6s sencillo mane!arMac O/A ó *inuA debido a >ue no re>uiere lainstalación de drivers o complementos7 lamanipulación de los datos es m6s complicada por

lo >ue se eligió ?indo.s como sistema operativo49

o Descarga del so8t.are de la pagina:ttp:BBarduino9ccBenBMainB/o8t.are

o /e e!ecuta y guarda en una ubicación conocida9

o /e conecta la placa con en el cable U/5 paraproceder a la instalación del ard.are se e!ecutanlos drivers correspondientes 3>ue se encuentran en

el pa>uete descargado47 reali"ando una instalaciónavan"ada del pa>uete9

o Como la aplicación se desarrolla en QJ es posible>ue el pa>uete 3o el ordenador4 care"can de estecomplemento para la e!ecución del compilador encaso tal se pude descargar de la pagina:ttp:BB!ava9comBesBdo.nloadB

o /e inicia la aplicación contenida en el pa>uete parala generación de código y se con;gura el puerto

COM en: ToolsR/erial PortRCOM n adem6s severi;ca la lectura correcta de la placa en:

ToolsR5oardRrduino UNO9

o /e pueden e!ecutar algunos programas e!emplospara con;rmar su buen 8uncionamiento siguiendolas instrucciones directamente de la pagina derduino con esto el monta!e concluye y se procedea la e!ecución del programa9

Mane!o de Datos:

"# En primera medida se utili"aron # programas para poder visuali"arla in8ormación recolectada en 8orma de gr6;ca en tiempo real:

• En primer lugar se introduce el código #7 presente en elaneAo7 en el compilador de rduino7 se veri;ca y e!ecutael cual esta dise=ado para emitir el valor de la

temperatura continuamente y registrar el tiempo de envue se

http://arduino.cc/en/Main/Softwarehttp://java.com/es/download/http://arduino.cc/en/Main/Softwarehttp://java.com/es/download/


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e!ecuta el programa7 adem6s presenta comandos de inicioy ;nali"ación del programa donde al enviar los caracteress y 1 se e!ecutara el programa y se detendr67respectivamente9

• Descarga y mane!o del programa de captura de datos: /e

utili"a un programa llamado 1ealterm7 el cual va acapturar los datos enviados por el sensor y los va aguardar en un arcivo de teAto p6gina de descarga:ttp:BBrealterm9source8orge9netB9 l e!ecutar el código enel rduino en el menI del 1ealterm se debe seleccionarel puerto y la ubicación y nombre del arcivo de destinode los datos recibidos7 posteriormente se da inicio a elenv


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'4 Dar inicio al programa con el comando /C:

$4 /obreescribir el arcivo y continuar con la toma de datos:


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• Descarga y mane!o del programa para la gra;cación de losdatos: El programa llamado Sst 3p6gina de descarga:ttp:BBst9de9orgB 47 toma los datos del arcivo 9tAt y losgr6;ca segIn las pre8erencias continuamente:

+4 Toma de datos y selección de arcivo:

http://kst.kde.org/http://kst.kde.org/


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#4 /e con;gura la se paratión de las columnas: 3Con el códigoingresado en el compilador se de;nió a como separador4

'4 /elección de columna de inters 3e!e y4: 3en nuestro caso es la# 3la temperatura44

$4 /elección del e!e A:


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&4 (r6;ca de datos: 3Column#K temperatura Celsius

Column+KTiempo microsegundos4

,4 /e procede a a=adir los datos progresivamente con el 1ealterm:


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24 /e da la gra;ca continua de datos en Sst:


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$# Como se planteo con otros grupos se consolido un mtodo paraenviar los datos recolectados registr6ndose en la p6gina:ttp:BB...9soliun9unal9edu9coBestacionBregistrarEstacion9pp7 dondeposteriormente se con;rmarobtir%lBinstalador9eAe .

Ane2o:

Cabe destacar >ue el puerto analógico utili"ado 8ue el + por lo >ue loscódigos presentes a continuación solo son 8uncionales si se e!ecutancon el monta!e previo9 continuación se da el código deprogramación9

"3C4+igo para la me+i5i4n +e temperatura 6 5on7ersi4n agra+os 5ent8gra+os 97oltae emiti+o por el sensor; 5on uninter7alo +e me+i5i4n +e " minuto:

int pinTemperatura K + BB Puerto analógico seleccionado 3Pin +4int tempJalor BB *a variable donde guardaremos la temperaturavoid setup34

/erial9begin3%,))4 BB De esta manera iniciamos el puerto serie parapoder monitori"arVvoid loop34

// Esta función repetirá su contenido indenidamente

// Primero transformamos la lectura analógica de tensión a un valor de temperaturatempJalor K 3 analog1ead3pinTemperatura4 W &))9)4 B +)#$9)

// Ahora imprimimos el valor en el puerto serie donde podremosmonitorizarlo

/erial9print3Temperatura 3(9Celsius4 K 4/erial9println3tempJalor4BB Finalmente esperamos + minuto de volver a leer la temperaturadelay 3,))))4V

$3C4+igo para la me+i5i4n +e temperatura 6 5on7ersi4n agra+os 5ent8gra+os 97oltae emiti+o por el sensor; 5a+a "<segun+os= 5on 5oman+o +e ini5io 6 termina5i4n para sergra>5a+o en tiempo real:

eAtern volatile unsigned long timer)[email protected]@oat 8analog+int analog+

http://www.soliun.unal.edu.co/estacion/registrarEstacion.phphttp://www.soliun.unal.edu.co/estacionhttp://www.mediafire.com/file/7ox5b7yqobtir9l/instalador.exehttp://www.soliun.unal.edu.co/estacion/registrarEstacion.phphttp://www.soliun.unal.edu.co/estacionhttp://www.mediafire.com/file/7ox5b7yqobtir9l/instalador.exe


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unsigned long tiempobyte serial5yte

void setup34

/erial9begin3%,))4 /erial9println3Pulse s para comen"ar:4V

void loop34

.ile 3/erial9available34R)4serial5yteK/erial9read34

i8 3serial5yteKKs4.ile3+4

analog+Kanalog1ead3+4 // Convierte a valor de temperatura 8analog+K 3analog+4W3&))9)B+)#$9)4 // eco!o tic"s del timer# $% & tic" cada ' us (usado en millis) tiempoK3timer)[email protected] ZZ -4 H TCNT)

BB Convierto a us tiempo K tiempoW$ //*o env+a para simular archivo tipo .csv /erial9print 3tiempo4 /erial9print 34

/erial9println38analog+4 i8 3/erial9available34R)4 serial5yteK/erial9read34 i8 3serial5yteKK84 brea

V V V V V


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CONCL-SIONES

El sistema de monitoreo y control en su primera etapa permite elregistro de la variable temperatura9 *a elección tecnológica 8ue cómoda para el propósito del eAperimentoya >ue adem6s de su @eAibilidad operativa7 estimula >ue se adicionenm6s elementos >ue 8aciliten y optimicen el desarrollo del proceso9/e espera >ue con este proyecto los estudiantes de la asignatura sevinculen activamente en su continuo desarrollo7 esto permitir6 unbene;cio mutuo para los di8erentes entes interdisciplinares >ueapoyan y apoyar6n este proyecto de automati"ación9Con lo aprendido7 en un 8uturo cercano se espera contribuir aoptimi"ar la econom

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