Proyectos:Archivo/Estacion de Muestreo de Sensores EMMA
Una estación de muestreo automática para registrar fenómenos físicos. El objetivo es construir y diseñar un dispositivo fiable, de bajo costo, fácil manejo e instalación y escalable para diversos sensores e interfaces de comunicación.
Diagrama de bloques
Diagrama de bloques inicial
Descripción del diagrama
Diagrama esquemático
atmega32 DIP
Obs.- Los componentes fijos están definidos, (RTC, adpatador de memoria SD, conexión serial). Esta versión plantea que se puedan conectar varios sensores y deja pines libres para ser usados por otros dispositivos. Es necesario escribir drivers para nuevos dispositivos usando los pines libres mostrados arriba como terminales libres.
Hardware usado
Microcontroladores
ATMEGA32
http://www.atmel.com/Images/2503S.pdf
Microcontrolador 8 bits 32 KiB flash.
RTC
DS3231
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS3231.pdf
Se usa este reloj en tiempo real para tener registro del tiempo.
Sensores
dht11
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http://www.robotshop.com/media/files/pdf/dht11.pdf (Sensor de temperatura y humedad realtiva) |
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si7021 (falta probar driver)
https://www.silabs.com/Support%20Documents%2fTechnicalDocs%2fSi7021-A20.pdf (Sensor de temperatura y humedad relativa, de alta precisión)
Módulos de memoria
- Memoria SD controlada por SPI, actualmente se usa uno como este:
Módulos de comunicación
No se ha utilizado ningún módulo, la comunicación y configuración de la placa es enteramente por interfaz serial, sin embargo algunas opciones de comunicación con la placa pueden ser:
Opciones:
- Transmisor y receptor 433Mhz (barato pero propenso a errores de
comunicación) link.- http://rurandom.org/justintime/index.php?title=Cheapest_ever_433_Mhz_transceiver_for_PCs
- Transmisor y receptor NRF24L01 2.4Ghz (controlado por SPI, fiable y
de buen alcance) link.- http://www.geeetech.com/wiki/index.php/2.4Ghz_nRF24L01_RF_Transceiver_Module
- HopeRF12/69 Creo que la mejor relacion calidad-precio. ~4 USD, dicen que hasta 500m con ~30Kb/s http://www.hoperf.com/
Circuitos analógicos usados
Desarrollo del software
Ya puedes clonar el desarrollo de este proyecto en
git@notabug.org:strysg/emma.git
El link:
https://notabug.org/strysg/EMMA
Qué se necesita
- El compilador para AVR llamado avr-toolchain y se compone de:
- avr-libc
- binutils-avr
- avrdude
- avr-gcc
- La herramienta gnumake
Algo más de info sobre estas herremientas http://chwnku.tuxfamily.org/cont/HerrSoft.html
Construir el programa
Una vez descargado el proyecto hay que hacer:
En el directorio del principal del proyecto:
cd src/Build
como se tiene instalada la herramienta gnumake basta con:
make all
para borrar todo archivo binario
make clean
Asi cada que se modifique el programa al hacer make all este se volverá a construir y los binarios (ejecutables para el microcontrolador) a actualizar.
Grabar el programa en el microcontrolador
Con AVRDUDE
Guia rapida http://chwnku.tuxfamily.org/cont/HerrSoft.html#AVRDUDESS
Adicionalmente se puede grabar el programa una vez se tenga instalado avrdude y un grabador para avr como http://chwnku.tuxfamily.org/cont/HerrHard.html#GrabUSBASP
- cd hasta el directorio src/Build del directorio principal donde esta el proyecto
- ejecutar el comando:
sudo avrdude -c usbasp -p m32 -u -U flash:w:main.hexUsando make
El Makefile en la carpeta src/Build contiene una regla para programar le atmega32 usando el grabador USBasp
- cd hasta el directorio src/Build del directorio principal donde esta el proyecto
- ejecutar el comando:
sudo make program_usbaspDiseño del PCB
Una versión inicial del diseño para PCB.
Para imprimir en proporciones reales se recomienda abrir con gimp y enviar a imprimir. La resolución de la imagen es de 400 dpi (el tamaño original de la placa es 25% el tamaño de la imagen)
lado de los componentes y puentes, listo para impimirse (volcado horizontalmente)
El diseño pcb y el esquemático está en https://notabug.org/strysg/EMMA/src/master/Docu/circuit/EMMA_m32_dip/EMMA_m32_dip.pcb y puede ser editado con geda.
TODO list
- Agregar sensores al sistema
- Implementar la interfaz para configurar el logeo via puerto serial
- Analizar agregación de módulo ethernet.
- Realizar pruebas
Observaciones
- Crear carpeta independiente para sensores en src/ para tener el códgo más ordenado, para eso hay que modificar el Makefile para hacer la construcción recursivamente o usar Makefiles independientes para cada nueva carpeta de código fuente