Sistema Embebido Detector de Humo con Interfaz Gráfica by Luis Rivera

Detector de Humo

Detector de Humo

El presente artículo completo lo puedes encontrar en el siguiente link: Sistema Embebido Detector de Humo con Interfaz Gráfica

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RESUMEN

En este proyecto de investigación se diseñó y desarrolló un sistema embebido capaz de medir una cantidad determinada de dióxido de carbono en el ambiente con el sensor MQ-2 conectado a una entrada analógica de un microcontrolador PIC18F4550. Se realiza una comunicación inalámbrica por radiofrecuencia con los módulos de LAIPAC TLP434A y RLP434A a 100 metros de distancia en línea de vista hasta el receptor que se comunica con una computadora por el puerto USB para interpretar la señal recibida del sensor activado en una interfaz gráfica.

INTRODUCCIÓN

Las áreas que abarca la ingeniería en sistemas computacionales son amplias y de aplicaciones variadas; sin embargo, una de las áreas de mayor interés es la conjunción de software y hardware. Debido a la necesidad que surge de controlar la seguridad en el entorno de vida del hombre, emerge la posibilidad de desarrollo de un sistema que vigile lugares importantes para el hombre que es su entorno.

El uso de sistemas embebidos para el desarrollo de tareas simples y complejas en la actualidad ha ido en aumento gracias al alcance de los dispositivos electrónicos.

Recientes avances tecnológicos, como la miniaturización de sensores y componentes electrónicos, han impulsado el interés por la construcción de sistemas autónomos para la realización de tareas específicas. La interconectividad entre los sistemas embebidos se ha incrementado en el uso de señales de radiofrecuencia para comunicarse entre sí para la toma de decisiones y para optimizar tiempo y recursos en la solución de problemas.

El desarrollo del sistema embebido propone monitorear los incendios producidos por la vegetación de la sierra de Manantlan ubicada en la Costa Sur de Jalisco. Su implementación puede proteger la flora y fauna, así como las personas e infraestructura que se encuentren dentro del alcance del dispositivo. Esta región es un lugar ecoturistico que cuenta con el atractivo visual de su vegetación y deportes extremos, donde es necesario supervisar por medio de un sistema de monitoreo y vigilancia contra incendios que por su extensión es imposible vigilar toda la zona con personal y al ocurrir un incidente de esta índole la detección y control es inoportuna. Con la implementación de este sistema embebido con estas características su detección será más eficaz complementándolo con el sistema de radio de protección civil cuyo uso es para comunicaciones a distancia, así la respuesta a estos incidentes puede ser rápida y efectiva logrando prevenir de una catástrofe mayor antes de que suceda, protegiendo la naturaleza.

La región está contemplada como UMA (Unidades para la conservación, Manejo y Aprovechamiento de la vida silvestre) protegida por diferentes instituciones ambientales gubernamentales como son: Protección Civil, Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), Secretaría de Pesca, entre otros.

Este trabajo de investigación proporciona una alternativa tecnológica con el uso de microcontroladores PIC y módulos de radiofrecuencia que permiten una comunicación a distancia que por medio del uso de codificadores y decodificadores la información se empaqueta para que llegue a su destino evitando que se tome alguna señal falsa.

DISEÑO DEL SISTEMA EMBEBIDO

El sistema embebido cuenta con dos circuitos electrónicos separados a una distancia no mayor a 100 metros, un transmisor con un microcontrolador PIC18F4550 que se conecta un sensor MQ-2 de humo y un módulo de radiofrecuencia LAIPAC TLP434A y un receptor con un microcontrolador PIC18F4550 y un módulo LAIPAC RLP434A, en la figura 1 se muestra un esquema de comunicación entre los sistemas remotos.

Kit PIC18F4550

Kit PIC18F4550

El sistema embebido se diseñó en el programa PROTEUS 7.7 de Labcenter, para los circuitos electrónicos y el algoritmo se programó en C para los microcontroladores PIC utilizados.

El diseño del circuito electrónico mide la cantidad de dióxido de carbono en el ambiente por medio del sensor MQ-2, conectado a la entrada analógica AN0 del microcontrolador PIC18F4550, se conectó un microswitch al puerto D como entrada digital para calibrar la cantidad de dióxido de carbono en el ambiente. La respuesta se genera por el bit RB0 que se comunica con el codificador HT12-E de Holtek, que a su vez envía el paquete por medio del transmisor LAIPAC TLP434A con un alcance de 100 metros en línea de vista.

El receptor se diseñó con un microcontrolador PIC18F4550 ya que tiene la característica de comunicación USB. En la figura 2 se observa el esquemático del circuito electrónico que recibe la comunicación inalámbrica del transmisor por medio del módulo LAIPAC RLP434A al decodificador HT12D de Holtek. El microcontrolador recibe la señal del decodificador y por medio de la comunicación USB se entrega la información recibida a la computadora que por medio de una interfaz gráfica es capaz de procesar la información y mostrarla.

Los programas de los microcontroladores se desarrollaron en CCS Compiler versión 4.128 como complemento del MPLAB X para programar los microcontroladores con el programador PICKIT 3, se validaron los programas y depuraron con la simulación en el programa ISIS de PROTEUS 7.7.

BIBLIOGRAFÍA

Rivera, L., Vázquez, A., Pérez, O., & Rodríguez, C. Sistema Embebido Detector de Humo con Interfaz Gráfica.

 

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