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miércoles, 15 de julio de 2009

“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN HIGROTERMÓGRAFO COMO PARTE DEL PROYECTO DE RESCATE INTEGRAL DEL HUMEDAL DE LA LAGUNA EL LLANO”

Parte 1....

Este proyecto propuesto tiene como objetivo el desarrollo de un instrumento de bajo costo, que registre y almacene las condiciones de temperatura y humedad relativa para apoyar en el diagnóstico del comportamiento estacional de los niveles de agua en el humedal de la Laguna El Llano; así como el diseño de una interfaz de fácil manejo por cualquier usuario del sistema.

La importancia de solucionar estos problemas radica ambientalmente en mejorar los ciclos reproductivos de muchas especies, cuyo desove y crecimiento se ve afectado por el nulo intercambio de las corrientes marinas y las aguas dulces, además son zonas de refugio y de alimentación para muchas de estas, que se ven afectadas por los cambios de temperatura, salinidad, disponibilidad de nutrientes, y subsecuentemente contribuir a mejorar el ecosistema en su conjunto, activar el nivel económico de las familias del sector pesquero para frenar la migración y aportar la solución global del cambio climático en la región y el planeta.

De manera específica, se presenta el problema de la carencia de sensores en la estación meteorológica, que reporten valores de temperatura y humedad relativa, razón por la cual, se propone este trabajo como una contribución al estudio científico que requiere el conocimiento de las variables ambientales que inciden en la problemática global de este humedal.


SOLUCION

Para llevar a cabo la rehabilitación de la Laguna, es necesario estudiar las características del humedal y los efectos meteorológicos que influyen en el comportamiento de la desecación, conocer las tasas de radiación solar, balance térmico, cantidad de calor, evapotranspiración, precipitación pluvial, velocidad del viento, temperatura y humedad, permitirá la formulación de modelos de ingeniería ambiental para predecir el comportamiento estacional de los niveles de agua presentes en dicha Laguna.

Para llevar a cabo dichas mediciones se ha instrumentado una estación meteorológica, la cual, cuenta con pluviómetro y piranómetro. Para complementar estas mediciones y como aportación de la U.V. a través de trabajos recepcionales en coordinación con la Facultad de Ingeniería Química y la alumna Rebeca Hernandez Olivarez de la carrera de Instrumentación Electrónica mas un servidor que estara para asesorar,apoyar y orientar en la parte de diseño electronico y de la programación de dicho sistema, para esto se propone el diseño e implementación de un termo-hidrógrafo que registre y almacene el promedio de los valores de temperatura y humedad relativa en una memoria de la familia 24LC256 de microchip y posteriormente, estos datos se transfieran a la computadora mediante un software que le permita al usuario llevar una base de datos para establecer con mayor precisión el modelo de comportamiento del cuerpo de agua. Además de que en tiempo real se estará mostrando en una pantalla de cristal líquido (LCD)los valores de temperatura,humedad relativa y la hora de la muestra.

continuara..

lunes, 23 de febrero de 2009

SERVOMOTORES

Servomotores

Un servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación y mantenerse estable en dicha posición. Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y en robótica, pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Funcionamiento

El motor del servo tiene algunos circuitos de control y un potenciómetro (una resistencia variable) esta es conectada al eje central del servo motor. En la figura se puede observar al lado derecho del circuito. Este potenciómetro permite a la circuitería de control, supervisar el ángulo actual del servo motor. Si el eje está en el ángulo correcto, entonces el motor está apagado. Si el circuito chequea que el ángulo no es el correcto, el motor girará en la dirección adecuada hasta llegar al ángulo correcto. El eje del servo es capaz de llegar alrededor de los 180 grados. Normalmente, en algunos llega a los 210 grados, pero varía según el fabricante. Un servo normal se usa para controlar un movimiento angular de entre 0 y 180 grados. Un servo normal no es mecánicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un mayor peso que el sugerido por las especificaciones del fabricante. La cantidad de voltaje aplicado al motor es proporcional a la distancia que éste necesita viajar. Así, si el eje necesita regresar una distancia grande, el motor regresará a toda velocidad. Si este necesita regresar sólo una pequeña cantidad, el motor correrá a una velocidad más lenta. A esto se le llama control proporcional.

Control del Angulo

El cable de control se usa para comunicar el ángulo. El ángulo está determinado por la duración de un pulso que se aplica al alambre de control. A esto se le llama PCM Modulación codificada de Pulsos. El servo espera ver un pulso cada 20 milisegundos (.02 segundos). La longitud del pulso determinará los giros de motor. Un pulso de 1.5 ms., por ejemplo, hará que el motor se torne a la posición de 90 grados (llamado la posición neutra). Si el pulso es menor de 1.5 ms., entonces el motor se acercará a los 0 grados. Si el pulso es mayor de 1.5ms, el eje se acercará a los 180 grados.




Para mayor información ver el video que se encuentra en el lado derecho con el nombre "servo"...

sábado, 8 de noviembre de 2008

Placa Entrenadora para los Pic´s de 40 pines

INTRODUCCION:

Nuestro entrenador es prácticamente indispensable para el desarrollo de cualquier proyecto o practica con un microcontrolador . Posee la capacidad para albergar un microcontrolador. Concretamente, es el encargado de albergar a los microcontroladores de 40 pines en formato DIP, tales como el PIC16F887A, PIC16F877A y muchos más.

Afortunadamente Microchip coloca los puertos de los micros de 40 pines casi siempre en el mismo lugar, lo que permite a esta placa la posibilidad de ser utilizada con diferentes modelos, incluso con algunos de la serie 18F, tales como el, PIC18F452 entre otros.

La alimentación del modulo se ha resuelto mediante un regulador de voltaje integrado de la serie LM78xx, concretamente el modelo LM7805. Una bornera de dos tornillos permite alimentar a la placa desde una fuente externa de corriente alterna, cuenta con su respectivo puente de diodos y capacitores para el filtraje de ella.
Otra opción de alimentación es usar los 5 volts del USB proveniente de la programadora o en su defecto conectarla a una fuente de corriente continua con tensión de 5 volts para esto existe otra bornera de dos tornillos.

En lugar de utilizar un cristal fijo como oscilador del PIC se propuso una base para que el cristal pueda ser intercambiable. Los dos condensadores de 15pF completan esta parte del circuito. Aunque parezca obvio, tenemos que recordar al lector que al no colocar algún cristal en la base el microcontrolador no funcionará.

Además este circuito trata de brindar el mínimo imprescindible para probar nuestro Pic

Incluye:


• Leds para indicar cualquier dato del pic
• Potenciómetros para probar la parte analógica del pic
• Comunicación serial (RS232)
• Modulo para el uso del LCD(16*2)(configuración en 4 bits)
• Modulo para la manipulación de motores de DC
• 8 Push Button (con posibilidad de configurar el Pull down y el Pull up)
• DIP SWITCH
• Modulo para la manipulación de 5 servomotores(tipo Hitec)
• Salida en todos los puertos para poder interactuar con otros módulos

Algunas consideraciones:

LED1 solo sirve para que podamos ver que nuestra placa tiene la alimentación correcta.

Finalmente sea implementado un conector ICSP para permitir su programación sin tener que extraer el micro.

Conclusión:

Sea comprobado que resulta mucho mas rápido probar mucho de los códigos que se realizan en esta placa entrenadora, ya que no se pierde el tiempo al estar armando el circuito en una tarjeta protoboard.

Otro punto muy impórtate es que se evita el problema con falsos en los cables y de la fuente de alimentación.

PCB:



VISTA 3D DE LA PLACA:





FOTO DE LA PLACA:

viernes, 12 de septiembre de 2008

ROBOT EVADE OBJETOS PROGRAMABLE



Quiero presentarles el "Robot Movil Evade Objetos Pogramable (JS-07)" desarrollado por Josué Moreno Pérez.

DESCRIPCIÓN:

El JS-07 cuenta con tres módulos separados, los cuales se describirán más adelante uno por uno. El JS-07 puede ser programado a distintas distancias, ya que el sensor que ocupé tiene un rango de detección de 10-80 cm de distancia, lo de programable es porque utilizo un teclado matricial 3*3; por medio del teclado puedo seleccionar una distancia de detección del objeto, así el JS-07 teniendo ya como referencia la distancia programada se desplaza hacia enfrente a detectar cualquier objeto que este a dicha distancia ya previamente programada, cuando detecta el objeto se para retrocede y da la vuelta hacia alguno de los lados para poder evadir el objeto. Haciendo al JS-07 un robot inteligente ya que nunca llega a chocar con un objeto.

ETAPA DE SELECCIÓN DE DISTANCIA:
En esta etapa el JS-07, cuenta con un teclado matricial de 3*3 para poder programar las distancias deseadas de 10cm hasta 80cm, cada botón del teclado matricial es una distancia programada, esto quiere decir que si presionamos el botón”1” el JS-07 estará programado a detectar y evadir el objeto a 10 cm, así sucesivamente con cada uno de los botones.

ETAPA DE SENSADO:
El Robot evade objetos programable JS-07. Es un móvil capaz de detectar un objeto en un rango de distancia de (10 a 80 cm), gracias al sensor infrarrojo de la compañía SHARP GP2Y0A21YK, este sensor es de tipo analógico, por lo cual se hace uso del conversor ADC del microcontrolador para obtener una medición exacta en los ya mencionados niveles de distancia donde varia el sensor.

DESPLIEGUE DE RESULTADO:
El JS-07 cuenta también cuenta con un desplegador de selección de distancia y movimiento; dicho desplegador se trata de un LCD 16*2 caractéres donde muestra la distancia seleccionada y también despliega cada uno de los movimientos que realiza el JS-07, dichos letreros son: “AVANZAR. “OBJETO DETECTADO”, “RETROCEDER”.

Vista 3D de la placa controladora del "JS-07":



Vista 3D de la placa del teclado:



Fotos:





De antemano una gran felicitación a Josué Moreno Pérez por compartir este proyecto con nosotros y le damos la más cordial bienvenida a este blogs.

martes, 9 de septiembre de 2008

Unidad Procesadora

Una unidad procesadora con un conjunto completo de microoperaciones es un elemento de propósito general que puede adaptarse a muchas aplicaciones. El método de trasferencia entre registros es una herramienta conveniente para especificar las operaciones en forma simbólica en un sistema digital que emplea una unidad de proceso para propósitos generales.

En la siguiente imagen se presenta el diagrama de la unidad procesadora. Cuenta con 4 registros, 8 multiplexores, 1 decodificador, 1 ALU, compuertas NOT, 1 FLIP-FLOP tipo D. Y por supuesto LEDS para visualizar la informacion de cada registro.



Teniendo la parte simulada funcionando es hora de armar la unidad a fin de que quede mas o menos asi:

La unidad se comunica con la PC mediante una interfaz que recibe la informacion de forma serial y va ordenando la palabra de control para despues enviarla a la unidad procesadora en forma paralela.


La PC cuenta con una interfaz hecha en Visual Basic 6.0, que mas adelante se mostrara su diseño y funcionamiento. Ademas de puntualizar parte por parte el funcionamiento de la Unidad Procesadora.





Placa Entrenadora para el Pic18f2550

Quiero presentarles la placa entrenadora para el PIC18F2550 desarrollado por Felipe de Jesús Serena Aguilar.

Descripción:

Este circuito trata de brindar el mínimo imprescindible para probar nuestro Pic
18F2550.

Incluye:

• Fuente de alimentación a 5 volts.
• Opción de poder utilizar la alimentación de un puerto USB.
• Leds para indicar cualquier dato del pic
• Potenciómetros para probar la parte analógica del pic
• Comunicación serial (RS232)
• Comunicación USB
• Modulo para el uso del LCD(16*2)
• Modulo para la manipulación de motores
• Salida en todos los puertos para poder interactuar con otros módulos

Algunas consideraciones:

LED1 solo sirve para que podamos ver que nuestra placa tiene la alimentación correcta.

El PIC 18F2550 puede funcionar con un oscilador interno o con uno externo en base a un cristal de cuarzo. Se puede variar el montaje un cristal de cuarzo ya que cuenta con unas bases para su colocación.

Finalmente sea implementado un conector ICSP para permitir su programación sin tener que extraer el micro.

Vista Frontal 3D de la placa entrenadora:



Vista 3D de la placa entrenadora:



Fotografías:

Vista Frontal de la placa entrenadora:



Placa entrenadora:



Max 232,USB, PIC18F2550 de Montaje Superficial:



La placa entrenadora para el PIC18F2550 se encuentra en venta, hay varias unidades disponibles, también para cualquier PIC que necesiten para mayor información en monaseza@gmail.com.

De antemano una gran felicitación a Felipe de Jesús Serena Aguilar por compartir este proyecto con nosotros y le damos la más cordial bienvenida a este blogs.

lunes, 1 de septiembre de 2008

ROBOT BIPEDO (NS-6)

ES SENCILLO CAMINAR COMO UN HUMANO??????.....

Claro que no es sencillo caminar como un humano. Hay que mantener el equilibro y desplazarse mediante caídas sucesivas perfectamente controladas, caso contrario, te vas al piso. Existen dos factores importantes detrás de esta habilidad: el diseño biomecánico de las piernas , articulaciones y las funciones de control.

DESCRIPCION:

Quiero presentarles el NS-6, un robot bípedo desarrollado por Felipe de Jesús Serena Aguilar y Uriel Nabor García.

El NS-6 cuenta con una estructura es de aluminio, las medidas de la piezas de aluminio van desde la ½” hasta las 6”, para su locomoción utiliza 6 servos Hitec., la parte electrónica es una tarjeta con un pic 18f252 de montaje superficial desarrollada por los mismos estudiantes, la programación fue realizada en PicBasic-Pro, también le añadieron algunos sensores IR a 38 khz con un alcance de 15 cm, en la base de las patas, el objetivo de estos sensores es para que cuando el NS-6 se desplaze por una mesa y llegue al borde lo detecte y cambie el rumbo.

El NS-6 cuenta además con un teclado y un LCD(16*2)su función de estos es poder seleccionar 1 de las 4 posibles rutina a realizar.

Rutinas:

1) Caminar
2) Levantarse
3) Dar una o varias pataditas
4) Subir escalones

La alimentación del NS-6 se lleva a cabo con 8 pilas NI-MH .

Para probar parte del codigo desarrollado se realizo una simulación en Proteus 7.2 en el cual se puede verificar el correcto funcionamiento del LCD, los sensores, el teclado y de los servomotores.

Simulación en Proteus 7.2



Vista 3D de la tarjeta controladora realizada en Proteus 7.2





Vista 3D de la placa de los sensores IR realizada en Proteus 7.2



Vista 3D de la placa del LCD realizada en Proteus 7.2



Vista 3D de la placa del teclado realizada en Proteus 7.2



Fotos del procedo de armado del NS-6:






PROXIMAS MEJORAS:

En la actualidad el NS-6 cuenta con en total con 8 rutinas distintas, en los próximos meses se le agregara un sensor ultrasónico para la detección de objetos, además de un Touch Screen para la selección de rutinas y el despliegue de información del NS-6.
Otra de las mejoras importantes en el NS-6 será la incorporación de una cámara y un modulo RF para así poder ser manipulado desde la PC, el objetivo de este puntos es q el NS-6 pueda ser manipulado desde cualquier sistema WiFi ya sea PC´S, celulares , pda´s etc.

EN PROXIMOS DIAS MAS INFORMACION DEL PROTOTIPO