Disseny i implementació de nous sensors per a plaques Arduino

Abstract

El concepte Open Hardware (maquinari lliure) s'aplica a aquells dispositius electrònics als quals els fabricants han alliberat, per a tot el públic, els seus esquemes i les seves especificacions tècniques. Aquesta filosofia de treball té un dels seus màxims exponents en les plaques Arduino. En conseqüència, molts fabricants han comercialitzat tot tipus de sensors dissenyats, específicament, per a aquests dispositius i a preus molt assequibles. La realització d'aquest Treball Final de Màster ha tingut com a finalitat dissenyar nous sensors, tots ells construïts a partir de components electrònics actius i passius i elements mecànics, crear les seves pròpies llibreries en llenguatge C i la implementació d'aquests en un sistema basat en Arduino. A més, s'ha analitzat i comparat el funcionament dels nous dissenys amb sensors ja existents en el mercat. Així doncs, un cop finalitzat el projecte, s'ha obtingut un sistema capaç d'enregistrar valors de diferents magnituds (humitat relativa, temperatura i velocitat del vent) i emmagatzemar les dades en forma de taula i gràfiques en una web per a un estudi estadístic de les variacions d'aquestes magnituds en diferents períodes de temps.

El concepto Open Hardware (hardware libre) se aplica a aquellos dispositivos electrónicos a los que los fabricantes han liberado, para todo el público, sus esquemas y sus especificaciones técnicas. Esta filosofía de trabajo tiene uno de sus máximos exponentes en las placas Arduino. En consecuencia, muchos fabricantes han comercializado todo tipo de sensores diseñados, específicamente, para estos dispositivos y a precios muy asequibles. La realización de este Trabajo Final de Master ha tenido como finalidad diseñar nuevos sensores, todos ellos construidos a partir de componentes electrónicos activos y pasivos y elementos mecánicos, crear sus propias librerías en lenguaje C y la implementación de los mismos en un sistema basado en Arduino. Además, se ha analizado y comparado el funcionamiento de los nuevos diseños con sensores ya existentes en el mercado. Así pues, una vez finalizado el proyecto, se ha obtenido un sistema capaz de registrar valores de diferentes magnitudes (humedad relativa, temperatura y velocidad del viento) y almacenar los datos en forma de tabla y gráficas en una web para un estudio estadístico de las variaciones de estas magnitudes en diferentes períodos de tiempo.

The Open Hardware concept is applied to those electronic devices that manufacturers have released to the public, their schemes and their technical specifications. This working philosophy has its best example with Arduino boards. Consequently, many manufacturers have sold all kinds of sensors designed specifically for those devices and at very reasonable prices. The aim of this Final Project was to design new sensors, all of them manufactured with active and passive electronic components and mechanical parts, create their own libraries in C language and their implementation on a system based on Arduino. In addition, the behaviour of new designs have been analysed and compared with existing sensors on the market. Thus, once the project has been realized, it becomes a system capable of register values of different magnitudes (relative humidity, temperature and wind speed) and store the data in a grid and as graphics on a website for a statistical study of these magnitudes in different periods of time.