MSP430G2553: Medidor de INCLINACION con un acelerometro

Transcripción

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2 MSP430G2553: Medidor de INCLINACION con un acelerometro Este proyecto esta destinado a medir la inclinación producida por un pistón hidráulico. La inclinación del acelerometro se muestra en Pitch y Roll, estos datos se muestra la patanlla LCD del MCU. El tipo de comunicación es I2C entre la MSP430 y el acelerometro.

3 MSP432P401R: MEDIDOR DE POTENCIA ELECTRICA El MSP432 es un MCU con una excelente cantidad de memoria RAM y velocidad de procesamiento de datos, la velocidad de su muestreador me permite tomar 6000 Muestras por segundo y calcular un verdadero RMS.

4 El microcontrolador muestrea la señal de corriente y voltaje para luego calcular el valor RMS de cada una de las señales por separado. Se configuro la resolucion del Microcontrolador a 14bits mas la velocidad de muestreo de 4 microsegundos, se puede tener una alta precision en la medida RMS de cada señal.

5 TM4C1294: SEGUIDOR DE OBJETOS POR VISION ARTIFICIAL La aplicacion requiere del sofware MATLAB para su operacion. Pasos: -Captura de Imagen -Procesamiento -Accion

6 La imagen es captura por la camara web y enviada a MATLAB, en el que se aplica DSP para encontrar las coordenads del objeto a seguir. El TM4C1294, cuenta con una pantalla grafica, con el fin de observar la accion que va a tomar el sistema de control.

7 Una vez con las coordenas, estan son enviadas por el puerto serial al TM4C1294, quien ejecuta la tarea de mover el carrere de impresiora para el eje X y el motor de la camara como eje Y. Luego se repite el bucle.

8 TM4C123G: CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE El proposito de este equipo es teñir telas en una fabrica. Debe tener almacenado 50 tipos de teñidos diferentes para todo tipo de telas.

9 La maquina fue diseñada teniendo en cuenta un bajo costo y que deberia soportar las condiciones ambientales de una fabrica textil (Vapor de tinte). La maquina controla un motor AC, para subir y bajar un rodillo en el que se ajusta la tela que deseamos teñir.

10 CC3200 LAUNCHPAD: MQTT MOTOR CONTROL Mi objetivo con esta aplicacion es implementar un control para cargas electricas de baja potencia a travez del CC3200 Simplelink, utilisando un protocolo de comunicacion de mensajes Mqtt a travez de la internet. Este Microcontrolador cuenta con comunicacion WIFI, entregando la libertad de hubicar el control en cualquier parte de la casa. Simplemente envio comandos como: motor_on; comando para iniciar el motor. motor_off; comando para detener el motor.

11 Se utiliza un relay de etado solido diseñado con un BT136, TRIAC que permite controlar el flujo de corriente a la carga electrica, la señal de control es generada por el MCU. El proyecto cuenta con una pantalla LCD grafica, con el fin de observar el IP, el nombre de la red y la accion que toma el microcontrolador cuando recibe un comando por Internet.

12 Para enviar los comandos se puede utilizar el programa Eclipse Paho, en el que nos identificamos y suscribimos aun topico. La PC y el MCU deben estar inscritos en el mismo topico para que la transmision de mensajes sea exitosa.

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14 Hercules MCU, es un microcontrolador diseñado para aplicacion donde se requiera alta seguridad y precision, entre estas: Automovilismo, Fabricacion, Medica y otras mas.

15 TI Hercules LaunchPad RM42: Electrocardioagrama y detector de arritmias Se diseño e implemento un pequeño equipo electrocardiografo, con el proposito de monitorear y detectar arritmias cardiacas en los pasientes. Se implemento un pantalla LCD con el proposito de ver la forma de la señal cardiaca y la frecuencia cardiaca, entre otros datos.

16 En la pantalla LCD se puede observar el estado del pasiente. El microcontrolador determina el estado del pasiente de acuerdo a la frecuencia cardiaca. Hercules RM42, cuenta con un modulo HET con el que podemos medir el tiempo entre pulsos cardiacos con un presicion de microsegundos. La velocidad de su procesador es de 100MHz, lo que evita demoras entre las muestras cardiacas.

17 La familia Hercules cuenta con un modulo Real Time Interrution, gracias a este modulo se pudo aplicar un metodo de multiplexacion de pocesador. Esto me permite aprovechar los espacios vacios en el tiempo para que el microcontrolador trabaje en otras tareas, dando la sensacion de trabajo en paralelo. Esto es importante por el echo de que no debe existir demora para una alarma, cuando el MCU detecte un PARO CARDIACO.

18 TI Hercules LaunchPad RM42: Medidor de Inductancias El microncondalor tambien cuenta con un modulo contador de flancos de subida de 32 bits, si aprovechamos este modulo junto con un oscilador LC que varie de acuerdo a la inductancia que se conecte. Se puede tener un medidor de inductancias de alta precision. Aplicacion actual: Automovilismo, medir la inductancia de un injector de gasolina.

19 TI Hercules LaunchPad RM46 : Analizador de Calidad de Energia Version 1 El analizador de calidad de enrgia tiene diferentes aplicaciones en la industria, como detectar fluctuaciones y transitores, medir las potencias electricas entre otras. La version RM46 del Hercules, tiene una velocidad de calculo de 220MHz, con un procesador de punto flotante, tambien cuenta con diferentes modulos de comunicacion industrial (CAN, LIN, SCI, I2C, SPI) y temporizadores de ultra alta presicion (Resolucion de nanosegundos)

20 En esta primera version del Analizador, se utiliza dos pantallas LCD, en una podemos observar el menu de tareas que este equipo puede realizar y en la otra pantalla podemos ver las formas de onda de la red electrica. El RM46 muestrea y calcula el TRUE RMS de la señal de voltaje y corriente.

21 Uno de los metodos de Procesamiendo Digital de señal aplicados es FOURIER, el que me permite visualizar la energia de los armonicos en la red electrica. Se utiliza un metodo Procesamiento Digital de Señales para poder obtener el angulo de desfase entre la corriente y tension, despues de obtener el angulo de desfase se procede a calcular las potencias electricas.

22 TI Hercules LaunchPad RM46 : Procesamiento de Señales Mioelectricas Musculares. Aprovechando la alta velocidad del MCU RM46 y el Procesamiendo Digital de señales se logro implementar un analizador de señales Mioelectricas. Las señales Mioelectricas, en este caso musculares tienen un ancho de banda de 500Hz, dando como motor de su analizis a la transformada de FOURIER.

23 Aprovechando el espectro de frecuencias entregado por FOURIER, el RM46 realiza calculos de alta velocidad para obtener un valor promedio de la energia muscular sensada con electrodos. Para esta aplicacion se captura la energia de ambos brazos y se promedian para luego usar este valor en diferentes aplicaciones.

24 APLICACION ACTUAL: La finalidad del proyecto es aplicar la medicion a un paciente con problemas dentales. Primero mediremos la energia de una mordida del paciente sin dentadura postisa. Segundo se medira la energia de la mordida del paciente con una dentadura postisa. Esta medicion permite al doctor calibrar y mejorar el metodo de implantar la dentadura postisa.

25 TI Hercules LaunchPad RM46: Rardar por Ultrasonido Se implemento un radar con fines recreativos, utilizando un modulo de ultrasonido y un motor DC para que gire en 120.

26 El MCU genera de PWM para exitar el modulo de ultrasonido. De esta manera siempre hay un dato de retorno por parte del ultrasonido, asi no tenga un objeto delante de el. Se mueve un pequeño motor paso a paso para tener una alta precision en los grados de movimiento del radar. A medida que el motor paso a paso avanza, el MCU almacena en un buffer de datos las mediciones. Conciderar que estas mediciones estan en coordenadas cilindricas. El microcontrolador interpreta estos datos y realiza su conversion a coordenadas cartesianas para dibujarlas en la pantalla LCD.

27 TI Hercules LaunchPad RM57: Filtrado Digital de señales cardiacas Objetivo: obtener una señal cardiaca limpia de ruido, sin la implementacion de un filtro NOTCH ANALOGO.

28 El Hercules RM57, es un procesador de punto flotante con una velocidad de 330MHz, aplicando las librerias CMSIS DSP Library de esta familia se puede implementar un filtro FIR con un elevado orden. En conjunto a esta libreria tambien se trabaja con el software MATLAB para el diseño del filtro digital y obtener los coeficientes de este.

29 Matlab cuenta con la funcion fir1, que me permite calcular de forma sencilla y rapida los coeficientes de un filtro digital. Para que sea un filtro rechazabando como el NOTCH solo se agrega al final el comando STOP, para que MATLAB automaticamente genere los coeficientes del filtro deseado.

30 El orden del filtro diseñado es 50. Y tiene una atenuacion maxima de 72dB. Se puede observar su diagrama de bode y el de fase, tambien generados por MATLAB.

31 Señal CARDIACA Muestreada por el RM57: La señal de 60Hz, se encuentra sobre la señal cardiaca, una lectura correcta.

32 Señal CARDIACA procesada por el RM57: Luego de aplicar el filtro digital, se obtiene la señal cardiaca limpia.

33 TI Hercules LaunchPad RM57: Analizador de Calidad de Energia Version 2 Mejoras Incluidas: Librerias CMSIS DSP, para operaciones con punto flotante, lo que mejora altamente la precision en la medida. Pantalla a colores TFT Touch. Sensado de voltaje sin transformador de voltaje, solo por divisor resistivo.

34 Se incluyo un Menu con muchas mas tareas, entre ellas tenemos medicion de voltaje corriente y frecuencia. Gracias a las librerias DSP, podemos trabajar con un espectro de fourier mucho mas preciso y poder hacer un tratamiento en tiempo real de los transitorios y fluctuaciones de las señales electricas. El modo Voltaje, corriente y Herz me permite ver las formas de onda de cada una de las ondas por separado, tambien incluye ver la medicion del TRUE RMS y la frecuencia con una precision de dos decimales.

35 El modo Potencia, realiza una meidcion del Voltaje y la corriente de linea en RMS, aplica FOURIER para encontrar el factor de potencia y luego aplicar este valor para el calulo de las potencias electricas. Tambien se genera un grafico frecuencia vs tiempo. Donde se observa la variacion de la frecuencia de la linea Electrica. El modo Armonicos, me permite visualizar los armonicos en la señal Electrica. Hercules RM57, calcula la DFT del voltaje y la corriente y para obtener el espectro de potencia electrica, el procesador aplica convolucion discreta en frecuencia.

36 El modo fluctuaciones, esta optimizado para medir variaciones de corta duracion, tanto de corriente como de voltaje. El analizador toma encuenta las mediciones durante un intevalo de trazado y visualiza las tensiones maximas, minimas y promedio. Los fenomenos transitorios son picos momentaneos y rapidos en la señal de voltaje. Estos picos pueden contener energia suficiente como para dañar equipos. Un transitorio se detecta cuando cruza un envolvente. Aun se encuentra en desarrollo.

37 El modo osciloscopio, me permite ver las señalas de voltaje y corriente. Aun se encuentra en desarrollo. Hercules RM57, tiene conectados memorias SPI, un reloj RTC y la pantalla LCD TFT Touch de 16 bits. El poder y la velocidad del procesador permiten controlar de manera eficiente todos los perifericos.

38 ElectronAplica Peru - Arequipa Muchas gracias.