Sistemes encastats en temps real

Resum En l’actualitat, els sistemes electrònics de processament de dades són cada cop més significatius dins del sector industrial. Són moltes les necessitats que sorgeixen en el món dels sistemes d’autentificació, de l’electrònica aeronàutica, d’equips d’emmagatzemament de dades, de telecomunicacions, etc. Aquestes necessitats tecnològiques exigeixen ser controlades per un sistema fiable, robust, totalment dependent amb els esdeveniments externs i que compleixi correctament les restriccions temporals imposades per tal de que realitzi el seu propòsit d’una manera eficient. Aquí és on entren en joc els sistemes encastats en temps real, els quals ofereixen una gran fiabilitat, disponibilitat, una ràpida resposta als esdeveniments externs del sistema, una alta garantia de funcionament i una àmplia possibilitat d’aplicacions. Aquest projecte està pensat per a fer una introducció al món dels sistemes encastats, com també explicar el funcionament del sistema operatiu en temps real FreeRTOS; el qual utilitza com a mètode de programació l’ús de tasques independents entre elles. Donarem una visió de les seves característiques de funcionament, com organitza tasques mitjançant un scheduler i uns exemples per a poder dissenyar-hi aplicacions.

Processat de vídeo aplicat a la robòtica

Aquest projecte consisteix en acoblar una càmera web uEye en una de les extremitats d'un robot industrial (ABB Irc5). Aquest robot, es mourà en cas què es detecti una cara a través de la webcam. L'objectiu és intentar que la cara es situï sempre al mig de la imatge captada per la càmera. Podem dividir les tasques d'aquest projecte amb 4 fases diferents. A continuació expliquem les diferents etapes. La Càmera uEye s'encarrega de capturar imatges i passar-les a un PC utilitzant Python. La funció de Detecció de Cares ens indica la posició i dimensions de la cara. Tot seguit, la funció LabJack s'encarrega de canviar els valors digitals de les 5 senyals mitjançant programació amb Python. Per últim el Robot ABB interpreta el valor d'aquestes 5 senyals i es desplaça mitjançant petits increments amb l'objectiu de situar la cara al mig de la imatge capturada.

Realització d'una aplicació de gestió de xarxes per a la xarxa sensefils de Manresa GuifiBages

En els últims anys, la popularitat de les xarxes sensefils (WIFI) ha anat en augment a un ritme incansable. Des de petits aparells instal•lats a les cases amb aquesta tecnologia com a complement dels routers d’accés a internet instal•lats per diverses companyies, fins a empreses fent petits desplegaments per comunicar entre si les seves seus. Al marge d’aquests escenaris, s’ha produït un fenomen social d’acolliment d’aquesta tecnologia a nivell mundial, en forma del que coneixem com a xarxes ciutadanes / xarxes lliures / xarxes socials. Aquestes xarxes han estat possibles gràcies a diverses raons que han fet assequible a col•lectius de persones, tant els aparells com els coneixements necessaris per dur a terme aquestes actuacions. Dintre d’aquest marc, al Bages, concretament a Manresa, es va començar a desenvolupar una d’aquestes xarxes. Les decisions d’aquesta xarxa d’utilitzar exclusivament hardware i software de codi obert, i determinats aspectes tècnics de la xarxa, ha comportat que la xarxa fos incompatible amb algunes de les aplicacions de gestió de xarxes existents desenvolupades per comunicats com gufi.net a Osona. És per això que per garantir el creixement, la supervivència i l’èxit d’aquesta xarxa en el temps, és indispensable poder comptar amb una eina de gestió que s’adigui a les característiques de GuifiBages. L’objectiu principal d’aquest treball és dotar a la xarxa GuifiBages de les eines necessàries per poder gestionar tota la informació referent a l’estructura de la seva xarxa, tant per facilitar l’accés a nous usuaris sense molts coneixements tècnics, com per facilitar nous desplegaments / reparacions / modificacions de la xarxa d’una manera automàtica. Com a conclusió d’aquest treball, podem afirmar que les avantatges que proporciones tecnologies com Plone, faciliten enormement la creació d’aplicacions de gestió de continguts en entorn web. Alhora, l’ús de noves tècniques de programació com AJAX o recursos com els que ofereix Google, permeten desenvolupar aplicacions web que no tenen res a envejar al software tradicional. D’altra banda, voldríem destacar l’ús exclusiu de programari lliure tant en els paquets de software necessaris pel desenvolupament, com en el sistema operatiu i programes dels ordinadors on s’ha dut a terme, demostrant que es poden desenvolupar sistemes de qualitat sense dependre de programari privatiu.

Disseny i muntatge d'un mòdul d'entrades digitals per comunicació modbus

Actualment l’exigència i la competitivitat del mercat, obliguen les industries a modernitzar-se i automatitzar tots els seus processos productius. En aquests processos les dades i paràmetres de control són dades fonamentals a verificar. Amb aquest treball final de carrera, es pretén realitzar un mòdul d’entrades digitals, per tal de gestionar les dades rebudes d’un procés automatitzat. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un mòdul d’entrades digitals capaç de gestionar dades de qualsevol tipus de procés automatitzat i transmetre-les a un mestremitjançant un bus de comunicació Modbus. El projecte però, s’ha centrat en el cas específic d’un procés automatitzat per al tractament de la fusta. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn el disseny del circuit, la realització de la placa, el software de lectura de dades i la implementació del protocol Modbus. Tot el mòdul d’entrades està controlat per un microcontrolador PIC 18F4520. El disseny és un sistema multiplataforma per tal d’adaptar-se a qualsevol procés automàtic i algunes de les seves característiques més rellevants són: entrades aïllades multitensió, control de fugues, sortides a relé, i memòria externa de dades, entre altres. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny robust, fiable, polivalent i altament competitiu en el mercat. A nivell acadèmic, s’han ampliat els coneixements en el camp del disseny i de la programació.

Control d'una bobinadora automàtica

Un dels problemes típics de regulació en el camp de l’automatització industrial és el control de velocitat lineal d’entrada del fil a les bobines, ja que com més gruix acumulem a igual velocitat de rotació de la bobina s’augmenta notablement la velocitat lineal d’entrada del fil, aquest desajust s’ha de poder compensar de forma automàtica per aconseguir una velocitat d’entrada constant. Aquest problema de regulació de velocitats és molt freqüent i de difícil control a la indústria on intervé el bobinat d’algun tipus de material com cablejat, fil, paper, làmines de planxa, tubs, etc... Els dos reptes i objectius principals són, primer, la regulació de la velocitat de rotació de la bobina per aconseguir una velocitat lineal del fil d’entrada, i segon, mitjançant el guiatge de l’alimentació de fil a la bobina, aconseguir un repartiment uniforme de cada capa de fil. El desenvolupament consisteix amb l’automatització i control d’una bobinadora automàtica mitjançant la configuració i programació de PLC’s, servomotors i encoders. Finalment es farà el muntatge pràctic sobre una bancada per verificar i simular el seu correcte funcionament que ha de donar solució a aquests problemes de regulació de velocitats. Com a conclusions finals s’han aconseguit els objectius i una metodologia per fer una regulació de velocitats de rotació per bobines, amb accionaments de servomotors amb polsos, i a nivell de coneixements he aconseguit dominar les aplicacions d’aquest tipus d’accionaments aplicats a construccions mecàniques.

Disseny i implementació d'una web administrable pel sector del caravàning

Vivim en una era digital on cada vegada més les persones estem connectades a la xarxa, ja sigui a través del mòbil, ordinadors o altres dispositius. Actualment internet és un gran aparador i des de fa temps, les empreses han vist en aquest una manera de treure’n profit. És per això, junt amb el seu baix cost, que fa que qualsevol empresa disposi del seu propi espai a la xarxa. D’aquestes idees sorgeix el projecte de fer la web per AutoSuministres Motor. La principal funció de la web es donar-se a conèixer i ensenyar els seus productes, que en aquest cas, són autocaravanes i caravanes. Tot i així, la pàgina web contindrà un espai de reportatges on l’usuari podrà conèixer més a fons un model concret d’autocaravana o caravana i on també podrà demanar més informació mitjançant un formulari de contacte. Per tant, la pàgina web serà totalment administrable perquè els comercials puguin introduir els vehicles corresponents i l’usuari final pugui consultarlos correctament d’una manera fàcil i senzilla. Per tal de dur a terme aquesta web s’ha tingut en compte utilitzar eines de programació de distribució lliure com és el llenguatge PHP, la base de dades MySQL i jQuery.

Implementació de la metodologia Scrum en una empresa de desenvolupament de Software

L’organització de la producció és sempre un factor clau en qualsevol empresa. No hi ha cap fórmula magistral que pugui servir per a tothom, perquè aquesta és molt depenent del sector i de la mida. Softvic S.A., l’empresa on treballo, em va demanar que implantés un sistema d’organització adequat a una empresa de desenvolupament de Software. Les empreses d’aquesta tipologia tenen dues característiques diferenciadores respecte una empresa de fabricació: les feines es fan una única vegada i es redefineixen freqüentment els projectes a fer al futur. És a dir, els requisits són inestables i requereixen rapidesa i flexibilitat. Actualment, Softvic S.A. ja té la ISO 9001:2008 al departament de programació. Aquesta ISO contempla com es creen les ordres de programació (OP) i ordres d’incidència (OI) i com es registra i avalua la feina realitzada. L’objectiu és implantar una metodologia que s’encarregui de la part anterior a aquesta, és a dir, definir les feines a fer en un període. Això s’ha d’integrar perfectament amb la part ja recolzada per la ISO. Per aquest fet es va escollir la metodologia Scrum que complia tots els requisits esmentats i estava contrastada per diferents empreses del món del Software. Primerament es van fer proves en les quals es guardava la informació en un Excel i s’imprimien manualment les feines a realitzar. Un cop es va haver decidit quina informació era útil i quina no en el cas de Softvic, es va crear una base de dades amb les taules i camps necessaris. Per treballar de forma més còmoda es va fer posteriorment un programa per a mantenir les dades i un formulari per imprimir etiquetes. A mesura que hem anat utilitzant la metodologia Scrum, hem anat ajustant aspectes cap on hem cregut convenient pel nostre cas en particular.

Gestió d'un portal web d'intercanvi de coneixement

En aquest món on ens ha tocat viure i patir canvis tan durs amb la crisi econòmica que patim, que ens ha fet passar de lligar els gossos amb llonganisses a vigilar en les despeses del dia a dia per poder arribar just a final de mes, és el moment de reinventar-se. És per aquest motiu que presento aquesta idea, on el seu objectiu és desenvolupar una pàgina web que esdevingui un punt de trobada entre usuaris que volen transmetre o ampliar el seu coneixement i oferir-los la possibilitat que entre ells puguin compartir les seves habilitats i destreses. El web consistirà en un panell d’activitats on els usuaris un cop s’hagin registrat puguin crear les activitats que vulguin aprendre o bé ensenyar, tot demanant, si ho desitgen, quelcom a canvi. Aleshores la resta d’usuaris si els interessa l’activitat, poden acceptar la demanda o bé fer una proposta pròpia. A partir d’aquí els usuaris s’han de posar d’acord a l’hora de dur a terme l’activitat. El web disposarà d’una part pels usuaris amb permisos d’administrador perquè puguin gestionar el portal. Aquest projecte s’ha desenvolupat amb el framework de PHP Codeigniter, el qual utilitza la programació per capes MVC, la qual separa la programació en tres parts: el Model, la Vista i el Controlador. També s’han utilitzat els llenguatges HTML5 i CSS3, i jQuery, que és una llibreria de JavaScript. Com a sistema gestor de base de dades s’ha utilitzat el MySQL.

Programming and analysing measurement experiments using the PicoCricket system

The aim of this project is to get used to another kind of programming. Since now, I used very complex programming languages to develop applications or even to program microcontrollers, but PicoCricket system is the evidence that we don’t need so complex development tools to get functional devices. PicoCricket system is the clear example of simple programming to make devices work the way we programmed it. There’s an easy but effective way to program small, devices just saying what we want them to do. We cannot do complex algorithms and mathematical operations but we can program them in a short time. Nowadays, the easier and faster we produce, the more we earn. So the tendency is to develop fast, cheap and easy, and PicoCricket system can do it.

Disseny i implementació d'una web administrable i d'una aplicació per dispositius mòbils

En la societat en què vivim cada vegada agafen més importància les pàgines web, ja que és una eina d’informació molt útil i ràpida de consultar. Per això, no s’entén que una activitat empresarial sigui del tipus que sigui, no tingui representació a la xarxa. No és necessari que l’activitat en qüestió hagi de vendre productes a través d’Internet, sinó que simplement aquesta representació pot ajudar a donar a conèixer l’empresa i a ampliar la cartera de clients. De la mateixa manera, els dispositius mòbils també s’estan convertint en una eina important en la societat d’avui en dia i una bona aplicació pot aportar-te un avantatge en moltes de les feines diàries de les persones. D’aquestes idees sorgeix el projecte de fer la web i l’aplicació pel centre de fisioteràpia Fisioripoll. La web serviria per tenir un lloc a la xarxa on donar-se a conèixer i poder captar nous clients, i l’aplicació funcionaria com a eina pel propi centre, seria una espècie d’agenda electrònica per saber les hores que tens reservades els pròxims dies. Per aconseguir un bon funcionament de la web, s’ha demanat que la pàgina sigui administrable en els seus continguts. És a dir, que els propis gestors del centre puguin canviar els texts, les imatges dels diferents apartats i gestionar les reserves dels clients. En canvi, l’aplicació serà només una eina de consulta i no s’hauria de gestionar res. Per tal de dur a terme aquesta web s’ha tingut en compte utilitzar eines de programació de distribució lliure com és el llenguatge PHP, la base de dades MySQL, jQuery, el framework Phonegap per tal de poder construir una web i una aplicació amb cost de programari nul.

Programa d'anàlisi d'imatges de provetes metal·logràfiques

L’objectiu del present TFM és explorar les possibilitats del programa matemàtic MATLAB i la seva eina Entorn de Disseny d’Interfícies Gràfiques d’Usuari (GUIDE), desenvolupant un programa d’anàlisi d’imatges de provetes metal·logràfiques que es pugui utilitzar per a realitzar pràctiques de laboratori de l’assignatura Tecnologia de Materials de la titulació de Grau en Enginyeria Mecatrònica que s’imparteix a la Universitat de Vic. Les àrees d’interès del treball són la Instrumentació Virtual, la programació MATLAB i les tècniques d’anàlisi d’imatges metal·logràfiques. En la memòria es posa un èmfasi especial en el disseny de la interfície i dels procediments per a efectuar les mesures. El resultat final és un programa que satisfà tots els requeriments que s’havien imposat en la proposta inicial. La interfície del programa és clara i neta, destinant molt espai a la imatge que s’analitza. L’estructura i disposició dels menús i dels comandaments ajuda a que la utilització del programa sigui fàcil i intuïtiva. El programa s’ha estructurat de manera que sigui fàcilment ampliable amb altres rutines de mesura, o amb l’automatització de les rutines existents. Al tractar-se d’un programa que funciona com un instrument de mesura, es dedica un capítol sencer de la memòria a mostrar el procediment de càlcul dels errors que s’ocasionen durant la seva utilització, amb la finalitat de conèixer el seu ordre de magnitud, i de saber-los calcular de nou en cas que variïn les condicions d’utilització. Pel que fa referència a la programació, malgrat que MATLAB no sigui un entorn de programació clàssic, sí que incorpora eines que permeten fer aplicacions no massa complexes, i orientades bàsicament a gràfics o a imatges. L’eina GUIDE simplifica la realització de la interfície d’usuari, malgrat que presenta problemes per tractar dissenys una mica complexos. Per altra banda, el codi generat per GUIDE no és accessible, cosa que no permet modificar manualment la interfície en aquells casos en els que GUIDE té problemes. Malgrat aquests petits problemes, la potència de càlcul de MATLAB compensa sobradament aquestes deficiències.

Reconeixement de gestos de la mà amb el sensor Kinect

El reconeixement dels gestos de la mà (HGR, Hand Gesture Recognition) és actualment un camp important de recerca degut a la varietat de situacions en les quals és necessari comunicar-se mitjançant signes, com pot ser la comunicació entre persones que utilitzen la llengua de signes i les que no. En aquest projecte es presenta un mètode de reconeixement de gestos de la mà a temps real utilitzant el sensor Kinect per Microsoft Xbox, implementat en un entorn Linux (Ubuntu) amb llenguatge de programació Python i utilitzant la llibreria de visió artifical OpenCV per a processar les dades sobre un ordinador portàtil convencional. Gràcies a la capacitat del sensor Kinect de capturar dades de profunditat d’una escena es poden determinar les posicions i trajectòries dels objectes en 3 dimensions, el que implica poder realitzar una anàlisi complerta a temps real d’una imatge o d’una seqüencia d’imatges. El procediment de reconeixement que es planteja es basa en la segmentació de la imatge per poder treballar únicament amb la mà, en la detecció dels contorns, per després obtenir l’envolupant convexa i els defectes convexos, que finalment han de servir per determinar el nombre de dits i concloure en la interpretació del gest; el resultat final és la transcripció del seu significat en una finestra que serveix d’interfície amb l’interlocutor. L’aplicació permet reconèixer els números del 0 al 5, ja que s’analitza únicament una mà, alguns gestos populars i algunes de les lletres de l’alfabet dactilològic de la llengua de signes catalana. El projecte és doncs, la porta d’entrada al camp del reconeixement de gestos i la base d’un futur sistema de reconeixement de la llengua de signes capaç de transcriure tant els signes dinàmics com l’alfabet dactilològic.

TriviaRace: joc XNA per a Xbox 360

Aquest projecte documenta la realització d'un videojoc anomenat TriviaRace per a la consola Xbox 360. Els jugadors han de competir per ser els primers en arribar al final de l'escenari i contestar correctament a una pregunta que se'ls formula. Per arribar-hi abans que els seus contrincants, poden utilitzar objectes per a molestar-los. Poden jugar 4 jugadors simultàniament, ja siguin controlats per persones reals o per la consola, mitjançant una senzilla intel·ligència artificial. El desenvolupament del joc s'ha realitzat mitjançant XNA, unes eines de Microsoft orientades a la creació de videojocs per a vàries plataformes, inclosa la consola Xbox 360.

Sistema de control per a línies de producció

Creació d'un sistema per al control d'una línia de producció des del punt de vista de l'enginyeria del programari.

Anàlisi quantitatiu de la paraula i de la imatge en els programes informatius de televisió. Estudi del cas de L’Informatiu de TVE a Catalunya (1983-2003)

Televisió Espanyola va començar la producció de programes a Catalunya amb la inauguració del estudis de Miramar el dia 14 de juliol de1959. El primer programa emès des d’aquest centre va ser realitzat als jardins de l’edifici i presentat per José Luis Barcelona. Era l’inici d’una història que ha superat ja el cinquantè aniversari i de la qual encara queden moltes coses per conèixer i per explicar. Tota la programació dels primers anys era en llengua castellana, fins la primera emissió de televisió en català, el 27 d'octubre de 1964. Va ser el punt de partida de molts anys de programes en català. Un dels valors que aporta TVE a Catalunya és la contribució als informatius d’àmbit estatal. És en aquesta especialitat dels programes d’informació que tant Miramar com Sant Cugat tenen una llarga experiència. Un indicador per estudiar aquest camí llarg i no sempre fàcil de les emissions de TVE des de Catalunya i en llengua catalana pot ser l’anàlisi de l’evolució dels informatius al llarg del temps. Aspectes com l’hora d’emissió, la durada, el nombre de notícies, la forma de presentar-les, els recursos utilitzats i en definitiva tot allò relacionat amb l’estructura d’aquests programes. Ens proposem descobrir els canvis que han tingut aquests informatius en català en diferents èpoques. En la mesura que sigui possible, quantificar les variacions que s’hagin produït en diversos aspectes del seu contingut i característiques . En especial els relatius al text llegit i a la imatge. Aquest treball pretén ser una primera aproximació a l’estudi de les estructures dels programes informatius diaris, que certifiqui l’existència d’una línia d’investigació que es pugui seguir en el futur.