Adquisición, procesamiento y monitorización de señales vía zigbee en el entorno Labview

EL presente trabajo fin de grado pretende generar una red de sensores para su instalación en una red domótica en una vivienda común. Para ello, se diseña una estación de sensorización empleando diferentes transductores que otorguen mediciones fiables de diferentes variables físicas a muestrear. Como se observa en el título del proyecto, existen diferentes fases a tener en cuenta como son la adquisición, procesamiento y monitorización de las señales. El apartado de adquisición engloba la propia estación de sensores y la tarjeta de adquisición de datos. La estación consta de sensores de temperatura, luminosidad y un anemómetro para la medición de la velocidad del viento. Para la adquisición de los datos desde la estación, el proyecto se sustenta en el empleo de un microcontrolador Arduino Uno. Esta plataforma permite generar una DAQ de bajo coste que permita introducir los datos para su procesamiento posterior. En la comunicación entre la estación de sensores y la DAQ es donde se introduce la comunicación inalámbrica vía XBee y cuyo desarrollo lleva a cabo mi compañero José Javier Estévez Santé en su proyecto “Sistema de comunicación XBee para una red de sensores”. Para el procesamiento y monitorización de las señales, se emplea la plataforma Software LabView, a través de la cual se genera una pantalla de explotación con los datos adquiridos. Además, se añade la conversión de esos datos a formato hoja de cálculo para su extracción del sistema y así tener la posibilidad de realizar seguimientos de datos históricos

Tablero simulador para prácticas con controladores lógicos programables (PLC)

1 archivo PDF (53 páginas)Diseño y construcción de un tablero simulador para prácticas con controladores lógicos programables, el cual permite generar y visualizar las señales más comunes que se manejan en un PLC. El equipo fue diseñado de tal forma que su reproducción y mantenimiento fuesen sencillos y de bajo costo, así como protegiendo al controlador de errores de conexión comunes durante el aprendizaje. Este documento contiene el manual de usuario, así como la descripción del diseño y la construcción del tablero

Conversor resolver to digital en FPGA para plataforma de prototipado rápido de control

En los últimos años se ha impulsado la producción de vehículos eléctricos con varios fines, tales como la reducción de las emisiones de CO2 a la atmosfera y la minimización de la contaminación en las ciudades densamente pobladas, además de para la reducción de la dependencia de combustibles fósiles. En este sentido, el vehículo eléctrico ha supuesto una revolución tecnológica relevante, en el cual se ha sustituido el motor de combustión por un motor eléctrico y su correspondiente electrónica de potencia. El motor de tracción es una pieza fundamental en este tipo de vehículos, y requiere un conocimiento preciso de la posición angular del mismo para realizar los algoritmos de control que regulan la producción de par electromagnético en la máquina. En este sentido, aunque se consideren varias alternativas para la determinación de dicho ángulo, tales como el uso del encoder y el control sensorless, el resolver es el sistema de medida más utilizado para cumplir con esta función. En general, la adaptación de la medida de este sensor se realiza mediante un dispositivo hardware conocido como resolver-to-digital aunque, dependiendo del tipo de plataforma de control, como puede ser una plataforma de prototipado rápido de control, puede resultar de gran interés la implementación de estas funcionalidades en un dispositivo digital de alta velocidad, como puede ser una FPGA. Este proyecto se ha centrado en la modelización y simulación del algoritmo de conversión resolver-to-digital utilizando el diseño basado en modelos. Para ello, se ha utilizado el software Matlab/Simulink y se ha implementado una técnica basada en sobremuestreo y un seguidor de tipo PLL. Una vez validada su funcionalidad mediante bloques estándar de Simulink, se ha realizado la implementación y validación del algoritmo mediante XilinX System Generator para su futura implementación en una FPGA.Azken urteotan ibilgailu elektrikoen fabrikazioa bultzatu da zenbait helburu betetzeko, hala nola CO2 isurketak murrizteko, biztanle-kopuru handia duten hirietako kutsadura murrizteko eta erregai fosilekiko gizarteak duen menpekotasuna jaisteko, besteak beste. Alde horretatik, erreboluzio teknologiko garrantzitsua sortu du ibilgailu elektrikoak, non konbustio-motorra motor elektriko batek eta horri eragiten dion potentzia-elektronikak ordezkatu duten. Trakziorako motorra da mota horretako ibilgailuetako elementu nagusietako bat. Beharrezkoa da motorraren posizio angeluarraren ezagutza zehatza, momentu elektromagnetikoa kontrolatzen duten algoritmoak gauzatzeko. Alde horretatik eta posizio angeluarra zehazteko aukera ezberdinak kontsideratzen badira ere, hala nola encoderren edota sensorless kontrolen erabilera, erresolberra de funtzio hori betetzeko erabiltzen den neurgailu erabiliena. Oro har, sentsore horrek gauzatzen duen neurketaren adaptazioa resolver-to-digital izenarekin ezagutzen den gailu hardware baten bidez gauzatzen da. Hala ere eta kontrolerako erabiltzen den plataformaren menpe, prototipatze azkarrerako plataforma batetan adibidez, interesgarria izan daiteke funtzionalitate horiek abiadura azkarreko gailu digital batetan inplementatzea, adibidez FPGA batetan. Proiektu hau resolver-to-digital algoritmoaren modelizazioan eta simulazioan zentratu da, modeloetan oinarritutako diseinua erabiliz. Horretarako, Matlab/Simulink softwarea erabili da, eta gainlaginketan eta PLL motako jarraitzaile batetan oinarritutako teknika inplementatu da. Behin teknika horren funtzionalitatea Simulink-eko bloke estandarren bidez balioztatu ondoren, XilinX System Generator-en bidez inplementatu da algoritmoa, etorkizunean FPGA batetan integratzeko asmoarekin.In the last years the production of electric vehicles has been incentivized in order to achieve a number of objectives, such as the reduction of CO2 pollutants, as well as for the reduction of the pollution in cities with high populations and for the minimization of fuel dependency, among others. In this context, a relevant technological revolution has been produced with the penetration of the electric vehicle, where conventional combustion engines have been substituted by electric machines. The traction electric machine is one of the most relevant elements of this type of vehicle. In order to carry out the control algorithms that govern the electric machine electromagnetic torque productions it is mandatory to precisely determine the angular position of the rotor. Although several solutions can be considered for such angle determination, such as the usage of encoders or the implementation of sensorless control algorithms, up to date resolver sensors are the most widespread options in the automotive industry. In general, the adaptation of the measurement signals provided by the resolver is carried out using resolver-to-digital hardware devices. However and depending on the particular control platform, as it is the case of a rapid control prototyping platform, it can be of high interest to implement such functionalities in a high speed digital device such as an FPGA. This Project has been focused on the modeling and simulation of the resolver-to-digital algorithm using the model based design approach. In order to meet this target, the Matlab/Simulink software has been used, and an adaptation technique based on oversampling and a Phase Locked Loop has been implemented. Once the functionality of this implementation has been verified using standard Simulink blocks, it has been implemented an verified using XilinX System Generator for its future implementation in an FPGA

Diseño de prototipo del myRIO demobox para la demostración de las cualidades y características del dispositivo desarrollado por National Instruments

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Mecatrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica e Ingeniería Electrónica, 2014.National Instruments has been known for being a company that equips scientists and engineers with the necessary software and hardware tools to help improve and advance the development of new technologies in a faster and more efficient way. Thanks to this approach is that the NI myRIO has been developed, a device which is geared to students in their final year of engineering to use it in their final class projects or even in their graduation projects,all of this with the aim of facilitating students to develop applications of greater complexity. Because of the wide variety of fields in which the myRIO can be used it becomes difficult to show its capacities, that is why the necessity of creating a new device or application able to fully show many of these capabilities in a portable way arose. This new application or device had to use the less amount of hardware possible to work, and that is how the myRIO demobox was conceived. The demobox gathers together many of the applications that can be developed using the NI myRIO and shows its applicability in fields such as machine vision, automatic control, embedded systems, mechatronics, etc. This paper details the design of the myRIO demobox since it conception, possible apps to implement and the final design of the first prototype.Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería en Electromecánica, Ingeniería en Electrónica; National Instrument

Organización de computadoras

Documento PDF, 37 páginasGuía de estudio para el curso Organización de computadoras, código 0823, que imparte la Escuela de Ciencias Exactas y Naturales de la UNED.Universidad Estatal a Distancia de Costa Ric

Diseño preliminar de las etapas de interfaz de línea, cancelación de eco y procesamiento digital de señales para transmitir información de voz en formato digital entre la red telefónica pública conmutada y la red de transporte internacional

Proyecto de Graduación (Bachillerato en Ingeniería Electrónica). Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electrónica, 2002.El F&F es una puerta de enlace (gateway) entre la Red Telefónica Pública Conmutada y la red de transporte internacional. Este proyecto, está siendo desarrollado por el Departamento de Investigación y Desarrollo de Cibertec Internacional. El presente documento, aborda los aspectos fundamentales de los dispositivos de hardware que realizarán las tareas de Interfaz de Línea, Cancelación de Eco y Procesamiento Digital de Señales en dicho proyecto. En el caso de la Interfaz de Línea, hace referencia al dispositivo encargado de hacer la interconexión entre un sistema de portadora digital y un bus TDM. Para lo anterior, se abarca el estudio de un Tranceiver/Framer: el PM4354. Previo a ello, se presenta un estudio introductorio de Sistemas de Portadora Digital E1 y T1, Sistemas de Codificación de Línea, Modulación de Pulsos Codificados (PCM), así como la Multiplexación por División de Tiempo (TDM). Para la Cancelación de Eco, se efectuó un estudio tanto de este, como una descripción de la arquitectura de un cancelador eficiente. Posteriormente, se presenta el estudio de un ASIC de cancelación de eco de la Zarlink: el ZL50211. En el caso del Procesamiento Digital de Señales, se hace una descripción de la arquitectura general de un procesador digital de señales. A partir de lo antes citado se realizó un análisis del TMS320C6201 basándose para ello en tres aspectos principales: CPU, Periféricos y Arquitectura de Memoria. Además se incluyen temas como la generación y detección de DTMF. Se hace referencia, a la compresión de voz, fundamentándose principalmente en la recomendación G.729 de la UIT, ésto tomando en consideración la posibilidad de migrar la plataforma a Voz sobre IP (VoIP).Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería en Electrónica. Cibertec Internacional S.A

Microcontroladores DSP y aplicaciones WEB

Los procesadores digitales de Señales o DSP surgieron debido a la evolución tecnológica y a las necesidades. Hoy existen DSP en una considerable cantidad de dispositivos embebidos y se utilizan en situaciones donde existen señales complejas a procesar.\nEn nuestro caso, la motivación se origina en la necesidad de tratar señales de interés, por ejemplo en el campo eléctrico, extrapolando luego a otros campos de la ingeniería donde la traducción de otras variables a señales eléctricas sea factible. En definitiva, procesando un conjunto de variables de distinta amplitud y composición armónica, se estaría abordando la problemática de un número importante de disciplinas con dificultades parecidas. El proyecto entonces, se orienta a establecer los lineamientos de selección de un ambiente de desarrollo de microcontroladores DSP en red, documentando y normalizando técnicas de hardware y software.\nPor otro lado, el proyecto se complementa con el análisis y desarrollo de aplicaciones de referencia que en el alto nivel, permitan el almacenamiento y difusión de la información en entornos WEB con últimas tecnologías. La implementación de referencia (“proof of concept”) de un entorno de adquisición de datos sobre sistemas embebidos, interconectados en este entorno global de desarrollo, no solamente verificaría la propuesta, sino que también quedaría a disposición de cátedras y/o de investigación de la UNPSJB, para el desarrollo de sistemas de control.Eje: Procesamiento de señales y sistemas de tiempo rea

Diseño e implementación de un sistema de telemetría para el monitoreo de un sistema de generación de energía solar fotovoltaico

Este proyecto de grado se realizó con el fin de apoyar a la Facultad de Tecnología y el programa de Tecnología Mecánica de la Universidad Tecnológica de Pereira, cuyos estudiantes y profesores llevaron a cabo la instalación de un sistema de generación de energía solar en la Fundación Kyrios. La idea principal del proyecto es desarrollar una herramienta que fortalezca la investigación y el desarrollo de este tipo de proyectos y que permita el monitoreo permanente de las variables involucradas en el sistema de generación de energía. Este sistema consiste en capturar a través de dispositivos electrónicos y sensores los valores de corriente y voltaje involucrados en el proceso de generación de energía solar fotovoltaica, convertir esta información en datos digitales para ser almacenados y publicados por medio de una plataforma tecnológica web. El monitoreo a través de internet permite que el proceso de generación de energía solar fotovoltaica pueda ser observado desde cualquier computador o dispositivo móvil que cuente con acceso a internet

Arquitectura Eficiente para la Implementación Hardware de Sistemas de Inferencia Difusos

Se describen los elementos integrantes de una arquitectura de bajo costo y alto desempeño para la implementaciónhardware de sistemas de inferencia difusos, la cual se basa en el procesado de reglas activas, la limitación del grado de solapamiento de las funciones de pertenencia de las entradas y la utilización de métodos de defusificación simplificados. También se expone el entorno de desarrollo de sistemas difusos Xfuzzy, con énfasis en la herramienta xfvhdl, la cual permite la generación de código VHDL para los diferentes elementos de la arquitectura descrita.This article describes a high performance and low cost architecture for hardware implementation of fuzzy inference systems. It is based on active rules processing, the overlapping degree of the inputs memberships functions limited to two and the use of simplified defuzzification methods. The Xfuzzy development environment is also exposed as well as the xfvhdl tool which lets the VHDL code generation for the different parts of the described architecture