Desarrollo de una aplicación basada en RF mediante microcontroladores programados en Python

Abstract

En este trabajo de fin de grado se ha llevado a cabo el diseño una aplicación basada en lenguaje Python que permite establecer una comunicación por Radio Frecuencia (RF) entre un microcontrolador (Pyboard con MicroPython) y un microcomputador (Raspberry Pi). Este trabajo es un primer paso que posteriormente permitirá la comunicación entre nuestro microcomputador y otro sistema autónomo, como puede ser un robot terrestre o un UAV (unmaned aerial vehicle), remotamente, de forma segura y eficiente, como cualquier otro sistema de radio control (RC). En las primeras fases del proyecto se realiza un análisis de las características del hardware con el que se realizará la aplicación. Entre ellos se encuentran el microcontrolador y el microcomputador, pero también los módulos de RF XBee Pro 60mW - Series 1 (802.15.4) y la unidad de movimiento inercial o inertial movement unit (IMU) MPU6050, que permitirá al microcontrolador conocer su configuración en el espacio. Además, también se hará una breve explicación de todo el hardware complementario que permitirá el correcto funcionamiento del sistema. Posteriormente se crearán las funciones para establecer la comunicación entre los dos dispositivos con los módulos XBee, por medio de un periférico universal asincronous receiver transmiter (UART). Estos módulos permitirán el envío serie asíncrono de paquetes de datos, ya sean las órdenes que enviemos desde la Raspberry Pi (RPi) o la información que recopile el microcontrolador. Nuestros dispositivos serán receptores (RX) y transmisores (TX) simultáneamente, de manera que se considerará que nuestra aplicación trabaja en modo full dúplex. Para terminar el desarrollo se ha diseñado una interfaz gráfica muy sencilla que permitirá al usuario tener una pequeña realimentación (feedback) de lo que está pasando entre los dispositivos e interactuar con el sistema autónomo. Finalmente se ha realizado un test de validación para comprobar que la aplicación funciona correctamente y cumple los objetivos planteados.