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.

Comprovador semiautomàtic per a automatisme de control de portes

L’objectiu d’aquest projecte és el de dissenyar un comprovador semiautomàtic per a un model d’automatisme que controla l’obertura i el tancament d’una porta. Aquest automatisme requereix d’una verificació de qualitat abans de ser introduït al mercat. La seva comprovació manual és lenta. L’objectiu principal del comprovador, és el de reduir aquest temps de test en almenys un 50% i fer més fàcil la detecció dels errors. El comprovador consta d’un suport per a l’automatisme que transmet els seus punts crítics a una placa de control. Conté un microcontrolador PIC16F887 que gestiona totes les entrades i sortides provinents de l’automatisme. També controla una pantalla LCD de 16x2 caràcters, que mostra els passos a seguir del test i si hi ha algun error. Es fa el disseny d’aquesta placa des de el hardware fins al software. Els resultats del projecte són satisfactoris, ja que compleix els objectius marcats i és un sistema que s’utilitza en l’empresa on es fabriquen aquests automatismes de control de portes.

Sistema d'adquisició de temperatures de 2 canals via R.F.

Poder mesurar i enregistrar diferents tipus de magnituds com pressió, força, temperatura etc. s’ha convertit en una necessitat per moltes aplicacions actuals. Aquestes magnituds poden tenir procedències molt diverses, tals com l’entorn, o poden ser generades per sistemes mecànics, elèctrics, etc. Per tal de poder adquirir aquestes magnituds, s’utilitzen els sistemes d’adquisició de dades. Aquests sistemes, prenen mostres analògiques del món real, i les transformen en dades digitals que poden ser manipulades per un sistema electrònic. Pràcticament qualsevol magnitud es pot mesurar utilitzant el sensor adient. Una magnitud molt utilitzada en sistemes d’adquisició de dades, és la temperatura. Els sistemes d’adquisició de temperatures estan molt generalitzats, i podem trobar-los com a sistemes, on l’objectiu és mostrar les dades adquirides, o podem trobar-los formant part de sistemes de control, aportant uns inputs necessaris per el seu correcte funcionament, garantir-ne l’estabilitat, seguretat etc. Aquest projecte, promogut per l’empresa Elausa, s’encarregarà d’adquirir, el senyal d’entrada de 2 Termoparells. Aquests mesuraran temperatures de circuits electrònics, que es trobaran dintre la càmera climàtica de Elausa, sotmesos a diferents condicions de temperatura, per tal de rebre l’homologació del circuit. El sistema haurà de poder mostrar les dades adquirides en temps real, i emmagatzemar-les en un PC que estarà ubicat en una oficina, situada a uns 30 m de distància de la sala on es farà el test. El sistema constarà d’un circuit electrònic que adquirirà, i condicionarà el senyal de sortida dels termoparells, per adaptar-lo a la tensió d’entrada d’un convertidor analògic digital, del microcontrolador integrat en aquesta placa. Seguidament aquesta informació, s’enviarà a través d’un mòdul transmissor de radiofreqüència, cap al PC on es visualitzaran les dades adquirides. Els objectius plantejats són els següents: - Dissenyar el circuit electrònic d’adquisició i condicionament del senyal. - Dissenyar, fabricar i muntar el circuit imprès de la placa d’adquisició. - Realitzar el programa de control del microcontrolador. - Realitzar el programa per presentar i desar les dades en un PC. - El sistema ha d’adquirir 2 temperatures, a través de Termoparells amb un rang d’entrada de -40ºC a +240ºC - S’ha de transmetre les dades via R.F. Els resultats del projecte han estat satisfactoris i s’han complert els objectius plantejats.

Sistema de aquisição de dados para equipamento de medida da permeabilidade intrínseca do solo ao ar

A permeabilidade intrínseca - ou simplesmente permeabilidade do solo ao ar - é uma propriedade importante para a identificação de alterações no espaço poroso do solo causadas pelas práticas de manejo, na estimativa de propriedades do solo mais difíceis e onerosas e na composição de modelos de fluxo de fluidos em solos agrícolas e em solos contaminados. O objetivo do presente estudo foi construir um sistema de aquisição de dados (módulo eletrônico e programa computacional) para a medida da permeabilidade do solo ao ar em laboratório, utilizando-se materiais disponíveis no local e ferramentas computacionais de acesso livre. O sistema de aquisição de dados mostrou-se bastante preciso na determinação da permeabilidade do solo ao ar, com intervalo de confiança de 9,42 ± 0,085 μm² (95 %), para uma amostra-padrão constituída de partículas com diâmetro de 0,106 a 0,250 mm da fração areia de um Latossolo Vermelho-Amarelo textura média. A estimativa da permeabilidade do solo ao ar, considerando a viscosidade dinâmica do ar em função da temperatura, foi significativamente maior que a estimativa com valor fixo de viscosidade dinâmica em aproximadamente 20 ºC. A medição realizada em uma amostra de solo com estrutura indeformada de um Latossolo Vermelho foi tão precisa quanto à da amostra-padrão, e a estimativa da massa de água removida da amostra foi de 3,27 mg.

Creation and Validation of Chronojump-Boscosystem: A Free Tool to Measure Vertical Jumps

Measuring the height of the vertical jump is an indicator of the strength and power of the lower body. The technological tools available to measure the vertical jump are black boxes and are not open to third-party verification or adaptation. We propose the creation of a measurement system called Chronojump-Boscosystem, consisting of open hardware and free software. Methods: A microcontroller was created and validated using a square wave generator and an oscilloscope. Two types of contact platforms were developed using different materials. These platforms were validated by the minimum pressure required for activation at different points by a strain gauge, together with the on/off time of our platforms in respect of the Ergojump-Boscosystem platform by a sample of 8 subjects performing submaximal jumps with one foot on each platform. Agile methodologies were used to develop and validate the software. Results: All the tools fall under the free software / open hardware guidelines and are, in that sense, free. The microcontroller margin of error is 0.1%. The validity of the fiberglass platform is 0.95 (ICC). The management software contains nearly 113.000 lines of code and is available in 7 languages.

Estación meteorológica móvil con posicionamiento GPS

Desarrollo de una plataforma que permite la medición de parámetros climáticos ambientales característicos de una estación meteorológica tales como presión atmosférica, temperatura, luminosidad, precipitación y viento. Ésta tiene capacidad de poder integrarse y/o anexionarse para su uso a distintos tipos de sensores por cualquiera de las plataformas de comunicación que incorpora: bluetooth, Wi-Fi (IEE 802.11), bus I2C, o Ethernet. Igualmente, tiene la posibilidad de movilidad con indicación del posicionamiento por GPS y de aplicación adicional para uso en control domótico.

Modelado, simulación y control digital de autogiros

Este proyecto consiste en diseñar el algoritmo de control de un autogiro no tripulado. Su aplicación principal es llevar a cabo tareas rutinarias o peligrosas para el piloto como, por ejemplo, extinción de incendios, evaluación de riesgo químico o vigilancia de lugares de acceso restringido. Se realiza un estudio del movimiento del vehículo para obtener su modelo dinámico. A partir de las ecuaciones que describen su movimiento, se realiza una simulación numérica del vehículo. Se incorpora el controlador diseñado y se evalúa su funcionamiento. Finalmente, se implementa el sistema en un microcontrolador.

Disseny de firmware per mòdul USB de microcontroladors PIC

Disseny o programació d'un codiinformàtic (firmware) que controli el mòdul USB d'un microcontrolador PIC per poder serutilitzat com a base o punt de partida pel disseny d'aplicacions senzilles, on la necessitatprincipal sigui l'intercanvi de dades entre un ordinador personal i un hardware microcontrolat.Es parteix d'un coneixement bàsic del protocol USB, sense ésser necessari conèixer enprofunditat el funcionament d'aquesta interfície de comunicació, qüestió que per altra bandano és necessària perquè les especificacions són molt àmplies i recullen molts supòsits defuncionament específics que no seran d'aplicació per la majoria de dissenys.Per assolir l'objectiu fixat, s'ha orientat el projecte a desenvolupar una aplicacióconcreta per tal d’ acotar els paràmetres defuncionament de la interfície USB, ja que les especificacions són molt àmplies i cal focalitzarel nostre interés per saber quines parts d'aquestes especificacions ens seran d'aplicació, també per les possibilitats que dona de control, detecció i correcció d'errors, en saber quina finalitates persegueix i com es suposa que ha de funcionar la nostra aplicació. I com a última raó, haver desenvolupat una aplicació, és també una garantia de funcionamentdel codi resultant i permet demostrar que s'ha assolit l'objectiu inicial.L'aplicació escollida a dissenyar en aquest projecte és un lector electrònic de targetes ambxip integrat (com les bancàries o identificatives) amb un microcontrolador PIC amb mòdulUSB, de manera que, des d’un ordinador i via el port USB, es puguin enviar comandes aaquest tipus de targetes i rebre les corresponents respostes

Llave electrónica basada en patrones de movimiento

Sistema embebido capaz de almacenar y posteriormente reconocer patrones de movimiento realizados con él y avisar de la detección de un patrón reconocido a otro sistema mediante una conexión TCP/IP vía Wi-Fi.

Desenvolupament d'un sistema de transferència de software per una placa entrenadora

El departament d’electrònica i telecomunicacions de la Universitat de Vic ha dissenyat un conjunt de plaques entrenadores amb finalitat educativa. Perquè els alumnes puguin utilitzar aquestes plaques com a eina d’estudi, és necessari disposar d’un sistema de gravació econòmic i còmode. La major part dels programadors, en aquest cas, no compleixen amb aquests requeriments. L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar un sistema de programació que utilitzi la comunicació sèrie i que no requereixi d'un hardware ni software específics. D’aquesta manera, obtenim una placa autònoma i un programador gratuït, de muntatge ràpid i simple d’utilitzar. El sistema de gravació dissenyat s’ha dividit en tres blocs. Per una banda, un programa que anomenem “programador” encarregat de transferir codi de programa des de l’ordinador al microcontrolador de la placa entrenadora. Per altra banda, un programa anomenat “bootloader”, situat al microcontrolador, permet rebre aquest codi de programa i emmagatzemar-lo a les direccions de memòria de programa corresponents. Com a tercer bloc, s’implementa un protocol de comunicació i un sistema de control d’errors per tal d’assegurar una correcta comunicació entre el “programador” i el “bootloader”. Els objectius d’aquest projecte s’han complert i per les proves realitzades, el sistema de programació ha funcionat correctament.

Software per al cronometratge de temps mitjançant sensors digitals

L’Slot, conegut per tots amb el nom d’Scalextric, s’ha implantat com a una forma d’oci habitual, la pràctica del qual no queda restringida als més petits, sinó que cada vegada crea més afició entre els grans. El fet que l’Slot s’hagi extès entre els adults n’ha revolucionat la pràctica. L’entrada al mercat de l’Slot de gent adulta, i amb poder adquisitiu molt superior als adolescents, ha provocat que les marques especialitzades vagin evolucionant els seus productes cada vegada més. Totes les marques s’han vist obligades a desenvolupar vehicles més competitius i alhora treure al mercat accessoris que augmentin la realitat del joc. Una de les necessitats que s’ha creat és la de competir entre jugadors. Aquesta competició tan pot ser en forma de carrera entre diversos participants, com de forma individual, cronometrant el temps de cada participant en un circuit. L’objectiu principal del projecte és crear un sistema capaç de realitzar cronometratges en temps real mitjançant sensors digitals ja existents en el mercat de l’Slot i poder controlar i visualitzar la informació des d’un PC. Per a poder captar els senyals dels sensors s’ha utilitzat un sistema microcontrolat, que garanteix gran velocitat d’adquisició, processament de dades i transmissió. La comunicació del Microcontrolador amb el PC s’ha realizat mitjançant el bus USB. El PC serà el controlador del sistema i donarà les ordres al Microcontrolador, podent així tenir control total sobre el funcionament del programa. També serà el PC el que tractarà els crocometratges enregistrats i els mostrarà per pantalla

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 de la derivació de l'aigua de reg de Masjoan

RESUM Masjoan és una masia del segle XII on resideix la família Masferrer des del 1710. Actualment a Masjoan l’activitat principal és el cultiu i venta de plantes ornamentals, i l’explotació forestal per obtenir fusta. Pel que fa a l’aigua, tant per a la realització de l’activitat professional com per al subministrament de la casa, aquesta prové de mines d’aigua natural situades en la finca. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un sistema autònom per automatitzar el procés de derivació de l’aigua procedent d’una mina, i d’aquesta manera aprofitar millor els recursos naturals dels que és disposa. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn la selecció i configuració de sensors i actuadors, el disseny del circuit amb la realització de la placa, el disseny del sistema d’alimentació autònom, el software que controla el sistema, i dimensionar la resta d’elements de la instal•lació. Tot el sistema està controlat per un microcontrolador PIC16F876 i alimentat per un mòdul solar de 4W. En el disseny s’ha procurat, sobredimencionar les diferents etapes per possibles ampliacions o modificacions del sistema i que el circuit procures optimitzar el consum d’energia. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny funcional i estable que actualment es troba en funcionament.

Comprovador semiautomàtic per a automatisme de control de portes

L’objectiu d’aquest projecte és el de dissenyar un comprovador semiautomàtic per a un model d’automatisme que controla l’obertura i el tancament d’una porta. Aquest automatisme requereix d’una verificació de qualitat abans de ser introduït al mercat. La seva comprovació manual és lenta. L’objectiu principal del comprovador, és el de reduir aquest temps de test en almenys un 50% i fer més fàcil la detecció dels errors. El comprovador consta d’un suport per a l’automatisme que transmet els seus punts crítics a una placa de control. Conté un microcontrolador PIC16F887 que gestiona totes les entrades i sortides provinents de l’automatisme. També controla una pantalla LCD de 16x2 caràcters, que mostra els passos a seguir del test i si hi ha algun error. Es fa el disseny d’aquesta placa des de el hardware fins al software. Els resultats del projecte són satisfactoris, ja que compleix els objectius marcats i és un sistema que s’utilitza en l’empresa on es fabriquen aquests automatismes de control de portes.

Adquiridor de dades analògiques

L’empresa TER és una empresa dedicada al disseny i la construcció de projectes electrònics. La necessitat de comprovar el funcionament dels seus dissenys ha motivat a realitzar un projecte capaç de recollir dades significatives de diferents àmbits com pressió, voltatge, intensitat, temperatura etc. En el mercat les dos maneres més freqüents de recollir aquestes dades són per sensors que donen una equivalència d’un paràmetre físic a un rang de voltatge (0 a 10v) o per corrent (4 a 20mA). Aquestes dades seran adquirides i processades periòdicament per un microcontrolador que les emmagatzemarà una a una per posteriorment visualitzar-les en un LCD o en un programa fet per Visual Basic capaç de generar un document que guardi les dades en Excel. Com a conclusions es pot dir que s’han assolit els objectius, tant els personals com els proposats, per tal de tenir un prototip funcional