Red distribuida de sensores de temperatura con visualización centralizada y conexión mediante radiofrecuencia

Abstract

Este proyecto se basa en la programación y diseño de un sistema que monitorice la temperatura de diversos puntos que pueden estar alejados entre sí y se visualicen dichas temperaturas en un punto central con conexión inalámbrica entre sensores y pantalla. Primero de todo ha sido necesario diseñar la estructura del sistema y definir las especificaciones, como el número de sensores, la manera en que se organizará el intercambio de información y cómo el usuario podrá manejar el sistema. Para que la unidad central se pueda comunicar con todos los sensores sin que aparezcan interferencias se ha multiplexado el tiempo. Es decir, se ha dividido el ciclo de funcionamiento del sistema en diversos espacios de tiempo en el cual en cada uno de ellos se comunicará uno de los sensores con la unidad central. Posteriormente se han analizado los requisitos de ambas unidades y se ha definido el medio de transmisión de información como ondas de radiofrecuencia. También se han definido el microcontrolador a utilizar y los módulos que contendrán dichas unidades. Con los módulos definidos se han escogido la marca y el modelo de cada componente. PIC18F4520 como microcontrolador, DS18B20 como sensor de temperatura, LCD1602 como pantalla y nRF24L01 como módulo de radiofrecuencia. La elección se ha basado principalmente por su alta disponibilidad en la universidad. Con el sistema totalmente definido ha sido necesario programar ambas unidades de modo que la primera lea la temperatura y la envíe a la unidad central para que la procese cuando ésta le indique, guarde las máximas y mínimas de cada sensor y las visualice por la pantalla. Para la programación de ambas unidades ha sido necesario utilizar subrutinas previamente creadas para los diversos componentes del sistema. Es conveniente recalcar que durante la programación han surgido diversos contratiempos como el que la pantalla compartiese puertos con el modulo de radiofrecuencia y haya sido necesario multiplexar la señal y deshabilitar cada componente cuando el otro es el que está siendo usado. Otro inconveniente importante ha sido el de los botones, éstos utilizan unos registros por defecto que ya eran utilizados por la pantalla y han sido necesario utilizar otros y conectarlos mediante cables. Además ha sido necesario controlar los rebotes de dichos botones. Por último se han calculado las prestaciones finales del sistema, éstas son el consumo, el alcance, el rango de temperaturas, la alimentación, el coste y el impacto medioambiental.