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Estructura Global del PFC

El PFC tendrá la siguiente estructura aproximada (supeditada a los contratiempos e ideas que se nos vayan ocurrando durante el desarrollo del mismo):
  • Tema 1: Descripción del problema a resolver.
  • Tema 2: Estado del arte.
  • Tema 3: Introducción a Arduino.
  • Tema 4: Sistemas de comunicaciones (Redes ZigBee y GPRS)
  • Tema 5: Detección de caídas (acelerómetro).
  • Tema 6: Localización y tracking outdoor (GPS y el botón de pánico).
  • Tema 7: Monitorización de constantes vitales (pletismógrafo).
  • Tema 8: Sistema de monitorización central.
  • Tema 9: Integración de tecnologías para la resolución del problema a resolver.
  • Tema 10: Pruebas experimentales.
  • Anexo 1: Manual de instalación y descarga del software con el IDE de Arduino.
  • Anexo 2: Instalación del software de la centralita de control.
  • Anexo 3: Planificación temporal (Gantt) y estimación de costes.
Estos temas/anexos son simplemente orientativos, pero valdrán para ir separando en temas la documentación que se vaya generando. Según se desenvuelva el proyecto ya iremos desgranando cada tema en subapartados.
2010 07 22 alfonso Estructura Comments (0) Permalink

Fase 1: Documentación Inicial

Esta primera fase del proyecto estará enfocada a realizar la parte un poco más tediosa del PFC que valdrá como base para los temas 1, 2 y 3 de la memoria.

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2010 07 22 alfonso Tema 1: Motivación
Tema 2: Estado del arte
Tema 3: Arduino Comments (0) Permalink

Anexo 1: Instalación del IDE y carga de programas

Instalación del IDE Continue reading ›

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2010 08 08 alfonso Anexo Comments (0) Permalink

Tema 1: Descripción del problema a resolver

Actualmente existen microcontroladores montados en placas que posee comunidades detrás en internet, de manera que se pueden obtener soluciones a muchas necesidades, muchas de ellas ya probadas. Si a eso le añadimos un bajo coste en un tamaño pequeño, sencillez de programación y disponibilidad gratuita de los diseños hardware, se tienen todos los ingredientes para realizar cualquier proyecto electrónico personal de baja-media potencia de cálculo. Continue reading ›

2010 08 09 alfonso Tema 1: Motivación Comments (0) Permalink

Tema 3: Introducción a Arduino [SIN TERMINAR]

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de prototipado de circuitos, de software libre, basada en hardware y software flexible y fácil de usar. Está destinada a cualquiera que esté interesado en crear entonos u objetos iteractivos.

Arduino puede ser usado para desarrollar objetos interactivos, que reciben las entradas de una serie de conmutadores y sensores, y controlan luces, motores y otras salidas físicas. Los proyectos en Arduino pueden ser autónomos, o pueden comunicarse con software ejecutándose en un ordenador. Las placas pueden ser soldadas a mano o compradas ya montadas. El IDE es software libre y puede ser descargado gratis. Continue reading ›

2010 08 09 alfonso Tema 3: Arduino Comments (0) Permalink

Fase 2: Sistemas de Comunicaciones (ZigBee) + botón de pánico

Existe un shield para Arduino que permite llevar a cabo comunicaciones utilizando el estándar inalámbrico ZigBee. Dicho shield hace uso de los módulos Xbee de Digi (inicialmente eran de Maxstream) (Datasheet, web Digi). Una buena guía de introducción al uso del módulo se encuentra aquí. Continue reading ›

2010 08 10 alfonso Estructura
Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Sistemas de comunicaciones: redes ZigBee

¿Qué es ZigBee?

ZigBee es un estándar de comunicación wireless bidireccional, de bajo precio y muy bajo consumo de energía, basado en el estándar IEEE 802.15.4. Continue reading ›

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2010 10 04 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

XBee

¿Qué es XBee?

XBee es un módulo de radiofrecuencia fabricado por Digi International que implementa el estándar ZigBee. Continue reading ›

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2010 10 04 alfonso Tema 4: XBee Comments (3) Permalink

Actualización del firmware del módulo XBee

Hay que comprobar la versión del firmware de los módulos (tanto cliente como servidor), cuyo modelo es el XBee-PRO ZB RF. Para ello haremos lo siguiente: Continue reading ›

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2010 10 04 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Pruebas de comunicación: ZigBee-ZigBee

En esta prueba se transmitirá información de XBee a XBee y se leerán los datos en el X-CTU mediante la pestaña “Terminal”. Continue reading ›

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2010 10 08 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Pruebas de comunicación: Transmisión periódica

En esta prueba se transmitirá periódicamente un carácter desde un arduino. La respuesta la leeremos mediante el X-CTU. Continue reading ›

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2010 10 08 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Pruebas de comunicación: pulsador

En esta prueba se comprobará la respuesta a un pulsador. Se programará el arduino para que cuando le llegue un determinado carácter, el LED integrado conmute. El emisor será el módulo XBee conectado al X-CTU, utilizando la terminal intergrada. Continue reading ›

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2010 10 10 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Conclusión sobre ZigBee

Tras comprobar la simplicidad de ZigBee para transmitir datos y su bajo consumo, es positivo incluirlo en el proyecto, ya que permitiría funcionalidades como: Continue reading ›

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2010 10 11 alfonso Tema 4: XBee Comments (0) Permalink

Fase 3: Detección de caídas, acelerómetro Memsic 2125

Uno de los mayores peligros a los que se ven sometidas las personas dependientes (ancianos, minusválidos) son las caídas. Dichas caídas pueden dar lugar a fracturas y limitaciones de movilidad que en casos extremos llegan a causar la muerte por derrames internos o inanición. Debido a esto, es deseable monitorizar la incidencias motrices por medio de un sensor que permita determinar cuándo se produc Continue reading ›

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2010 10 11 alfonso Estructura Comments (0) Permalink

Acelerómetro Memsic 2125

Con el fin de poder detectar caídas del usuario, el sistema llevará un acelerómetro encargado de medir la aceleración en distintos ejes. Continue reading ›

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2010 10 18 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

Pruebas de acelerómetro: verificación del funcionamiento

Para verificar el funcionamiento se conectará el acelerómetro Memsic 2125 al arduino, y este transmitirá por puerto serie las lecturas al ordenador. En el ordenador se ejecutará un programa escrito en Processing que mostrará la salida. Continue reading ›

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2010 11 02 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

Preparación de la caja de pruebas de impacto

Tras comprobar que el Memsic 2125 funciona correctamente y que es posible su utilización con el arduino, es momento de preparar una caja acolchada para las siguientes pruebas. Así mismo hay que preparar la circuitería en la que irá conectado el acelerómetro. Continue reading ›

2010 11 05 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

Documentación del shield creado

Se ha creado un shield personalizado que proporciona varias funcionalidades necesarias:  soporte y lectura del acelerómetro, interfaz para poder dormir/despertar el XBee y proporcionar un punto de conexión de la alimentación externa. Como añadido  a cualquier shield, dispone también de un botón de reset, ya que el del propio arduino queda fuera del alcance al conectar un shield. Continue reading ›

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2010 11 12 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

Exportar esquemas de Fritzing a SVG

La versión de Fritzing que utilizo (0.4.3) no exporta bien a SVG. La solución es exportar a PDF e importar este último documento en Inkscape.

    En el Inkscape (o herramienta favorita de edición vectorial) se desagrupan los objetos y ya se puede trabajar de manera normal.

    2010 11 12 alfonso Anexo Comments (1) Permalink

    Sobre el consumo de batería del Arduino

    ¿Cuánto dura el arduino sin cambiar/recargar la batería?

    El ATmega168 consume 9.5mA a 5V y 16Mhz. Utilizando mi batería de 9V recargable de 200 mA, debería durar unas 21 horas. Continue reading ›

    2010 11 14 alfonso Anexo Comments (0) Permalink

    Lectura del Memsic 2125 mediante interrupciones

    Una gran mejora es leer las señales del Memsic 2125 sin realizar una espera activa en la lectura, es decir, sin utilizar pulseIn() ya que éste realiza la lectura mediante un bucle y mantiene el procesador al 100% de trabajo. Continue reading ›

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    2010 11 18 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Determinación de umbrales de caída

    Para determinar el umbral de caída hay que tener en cuenta las siguientes cuestiones: Continue reading ›

    2010 11 21 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Software

    Arduino y visualizador: Continue reading ›

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    2011 01 13 alfonso Anexo Comments (0) Permalink

    Funcionamiento detallado del Memsic 2125

    La manera de funcionar del Memsic 2125 al principio parece un poco rara. A la hora de comprender el funcionamiento puede darse el caso de que parezca que “algo no encaja” al mezclar mediciones que involucran aceleración estática y aceleración dinámica. Veamos un ejemplo: Continue reading ›

    2011 01 17 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Actualización de software

    El código de arduino y el del visualizador se han actualizado para poder modificar variables de los algoritmos sin tener que estar montando y desmontando la caja de colisiones, el arduino, etc,… cada vez que se quieren probar los algoritmos modificando las variables. Continue reading ›

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    2011 02 06 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Algoritmos de detección de caídas

    Tras el análisis del funcionamiento detallado del Memsic 2125, se analizan posibles algoritmos. Continue reading ›

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    2011 02 08 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Prueba de algoritmos

    Algoritmo 1

    Se ha procedido a evaluar diferentes situaciones. Como primeras pruebas, el parámetro de colisión se ha configurado a 2gs (valor 38). Continue reading ›

    2011 02 10 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Fase 4: Localización en exteriores (GPS)

    La tecnología GPS (Global Positioning System) permite determinar en exteriores la posición de un elemento en la superficie de la tierra. Continue reading ›

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    2011 02 14 alfonso Estructura
    Tema 6: GPS     Comments (0) Permalink

    Funcionamiento del GPS

    Para incluir la funcionalidad del GPS en el dispositivo se utilizará el módulo GPS de Libelium que posee el circutio integrado A1037-A: Continue reading ›

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    2011 03 02 alfonso Tema 6: GPS Comments (2) Permalink

    Probando el GPS

    El montaje con el módulo GPS es el siguiente: Continue reading ›

    2011 03 03 alfonso Tema 6: GPS Comments (1) Permalink

    Actualización del protocolo para el GPS

    Para que el visualizador pueda mostrar información del GPS hay que actualizar el protocolo de comunicación entre el arduino y el visualizador. Para Continue reading ›

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    2011 03 04 alfonso Tema 6: GPS Comments (0) Permalink

    Modificando la librería GPS de Libelium (original de D.Cuartielles)

    Por cuestiones de limitaciones de memoria, ya que el arduino Duemilanove con el ATmega168 sólo posee 1KB de memoria RAM, ha sido necesario modificar la librería GPS , editando los ficheros LB_GPS.h y LB_GPS.cpp. Continue reading ›

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    2011 03 05 alfonso Tema 6: GPS Comments (0) Permalink

    Utilizando el GPS

    Se ha actualizado el software. Continue reading ›

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    2011 03 08 alfonso Tema 6: GPS Comments (0) Permalink

    Tema 7: Monitorización de constantes vitales (pletismógrafo)

    Un pletismógrafo es un dispositivo utilizado para medir el volumen de órganos animales. Dichos cambios de volumen se detectan en base a fluctuaciones de líquidos o gases, generalmente aire o sangre. Debido a que los pletismógrafos permiten controlar el bombeo de sangre, es posible monitorizar el pulso en personas dependientes. Continue reading ›

    2011 03 09 alfonso Tema 7: Pletismógrafo Comments (0) Permalink

    Lectura exacta de pulso PWM

    O al menos lo más exacta posible. Continue reading ›

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    2011 03 23 alfonso Tema 5: Memsic 2125 Comments (0) Permalink

    Configuración de lectura

    Tras realizar muchas pruebas en la placa de prototipos, las especificaciones concretas para conseguir la lectura del pulso son las siguientes: Continue reading ›

    2011 06 12 alfonso Tema 7: Pletismógrafo Comments (0) Permalink

    Lectura asíncrona del pletismógrafo

    La lectura del pletismógrafo se realizará a una frecuencia fija de 30Hz (aunque se podría a 50 Hz, 100Hz o más) utilizando el modo de bajo ruido de lectura analógica del arduino, para lo que será necesario dormirlo. Continue reading ›

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    2011 06 14 alfonso Tema 7: Pletismógrafo Comments (0) Permalink

    Algoritmo de medida de pulsaciones

    Para medir las pulsaciones primero se desarrolla un método para detectar cada pulsación. Para calcular las pulsaciones en un minuto y obtener una medida rápido, una opción es leer durante 7,5 segundos y multiplicar por 8, o leer durante 15 segundos y multiplicar por 4. En nuestro caso se utilizan las lecturas durante 7,5 segundos. Continue reading ›

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    2011 06 16 alfonso Tema 7: Pletismógrafo Comments (0) Permalink

    Actualización de la librería GPS

    Se ha actualizado la librería GPS de D. Cuartielles para que todas las cadenas de texto internas se definan en espacio de código mediante PROGMEM y así disminuir la huella en RAM.

    Descargar del apartado de software.

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    2011 06 16 alfonso Tema 6: GPS Comments (0) Permalink