Diferencia entre revisiones de «Estacion met»

Revisión del 16:25 18 sep 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

Construcción y características de los sensores

Debido al tiempo en el que se debe realizar el proyecto se decidió en conjunto con el tutor la creación de solamente dos de los sensores antes descriptos. Para las magnitudes 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 complejos
  • Velocidad del viento (Anemómetro): El anemómetro es el nombre que se le da al instrumento que es utilizado para medir la velocidad del viento. Su estructura está formada por un eje y una hélice que es movida por el viento. Según la velocidad en que ésta gira podemos obtener una métrica para calcular la velocidad del viento. En este caso en particular, esto lo lograremos ensamblando la hélice a un motor de 5v (utilizado como dínamo) y utilizando un sensor de voltaje. Se debe calibrar el voltaje en relación al viento.
  • Dirección del viento (Veleta): La veleta es el nombre que se le da al instrumento que es utilizado para la medición de la dirección del viento. La veleta por lo tanto es un dispositivo que presenta un señalador para revelar la dirección del viento. Este señalador por lo general está vinculado a una cruz que muestra los puntos cardinales. Gracias a ese mecanismo, las distintas piezas de la veleta giran al recibir la acción del viento, evidenciando su dirección. La Veleta se creó 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.

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.

Nivel Software: Construcción y características de los Drivers