TECNOLÓGICO NACIONAL DE MEXICO SECRETARIA SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA Subsecretaría de Educaci! Su"eri#r INSTITUTO TECNOLÓGICO DE RO$UE
ING% TECNOLÓGIAS DE LA IN&ORMACIÓN ' COMUNICACION
PRO'ECTO( )C#!tr#* De L#s Ni+e*es De ,u-edad De* Sue*# Media!te La P*aca Ardui!#.
PRESENTA( O*+era Martí!e/ Luis &er!a!d#%
RE0ISOR( L"e/ Ra-íre/ B*a!ca Ceci*ia
RO$UE1 CELA' CELA'A1 GTO% &ebrer# DEL 2345 Contenido Pr#*#6#...................................... .......................................................... ........................................ .................................................... ................................ 3 I!tr#ducci!........................................ ............................................................ .................................................... ......................................... ......... 3 .......................................................... ........................................ ........................................... ....................... 3 Problemática...................................... .......................................................... ........................................ ...................................... .................. 3 Objetivo general......................................
Pregunta de investigación.................................................................................3 Hipótesis........................................ ............................................................ ............................................................ .............................................. ...... 3
Marc# Teric#........................................ ........................................................... ....................................... ................................ .................... ........ 4 ........................................................... ........................................ ....................................... ................................. .............. 4 Áreas.......................................
1.
Electrónica...................................... .......................................................... ........................................................ .................................... 4
2. Prog Progra rama maci ción ón de Soft Softa are re.......................................................................8
Prologo Este documento presenta el proyecto “control de los niveles de humedad del present ntad ado o por por Olve Olvera ra Mart Martín ínez ez Luis Luis suelo suelo media mediante nte la placa placa Ardui Arduino no”, prese Fernando estudiante del Instituto Tecnológico de o!ue" Esta investigación surgió a partir de la” #$reen !ue se pueda enviar las lecturas o%tenidas por un sensor de &umedad a un celular'”, (regunta planteada por un pro)esor del mismo instituto instituto a sus estudiantes"
!ntroducción Problemática La mala comunicación entre un usuario y un sistema de riego automatizado &a sido un gran pro%lema" La gran mayoría de los dispositivos similares re!uieren de la supervisión de alg*n usuario para conocer la in)ormación !ue estos otorgan
Objetivo general Implementar Implementar un dispositivo dispositivo electrónico electrónico capaz de analizar los niveles niveles de &umedad del suelo y comunicarlos a un usuario por medio de un so)t+are especializado
Pregunta de investigación #e pude alerta alertarr a un usuario usuario median mediante te un mensa-e mensa-e de te.to te.to al alterars alterarse e los niveles de &umedad de un /rea determinada'
Hipótesis 0oti)icar a un usuario, mediante un so)t+are especializado, la alteración de los niveles de &umedad o%tenidos por un dispositivo electrónico"
"arco #eórico Áreas 1. Elec Electr trón ónic icaa a. $ispositivo $ispositivos s Electróni Electrónicos cos de de %ontrol %ontrol i. &rduino 1. $e $efi fini nici ción ón'' 1rduino es una plata)orma de prototipos electrónica de códi código go a%ie a%iert rto o 2ope 2open3 n3so sour urce ce44 %asa %asada da en &ard &ard+ +are are y so)t+are )le.i%le y )/cil de usar" Est/ pensado para artistas, dise5adores, como &o%%y y para cual!uiera interesado en crear o%-etos o entornos interactivos" 1rduino puede “sentir” el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede a)ectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros arte)actos" El micr microc ocon ontr trol olad ador or de la plac placa a se prog progra rama ma usan usando do el “Arduino Programming Language ” 2%asado en 6iring4 y el “Ardu “Arduino ino Devel Developm opmen entt Envir Environm onmen ent t ” 2%asado en (roc (roces essi sing ng4" 4" Los Los proy proyec ecto tos s de 1rdu 1rduin ino o pued pueden en ser ser auto autono nomo mos s o se pued pueden en comu comuni nica carr con con so)t so)t+ +are are en e-ec e-ecuc ució ión n en un orde ordena nado dorr 2po 2por e-em e-empl plo o con con Flash, Processing, MaxMSP , etc"4"
Fi ura 1. Placa Arduino Arduino
Las placas se pueden ensam%lar a mano o encargarlas pre3 ensam%ladas7 el so)t+are se puede descargar gratui gratuitam tament ente" e" Los dise5os dise5os de re)ere re)erenci ncia a del &ard+a &ard+are re 2arc&ivos $184 est/n disponi%les %a-o licencia open3source, por lo !ue eres li%re de adaptarlas a tus necesidades"
9"
%aracter(sticas'
)arato'
Las Las placa lacas s 1rdui rduin no son son relat elativ ivam amen entte %ara %arattas comparadas con otras plata)ormas microcontroladoras" La versión menos cara del módulo 1rduino puede ser ensam%lada a mano, e incluso los módulos de 1rduino pre3ensam%lados cuestan menos de :;<"
"ultiplataforma'
El so) so)t+ar t+are e de 1rdui rduin no se e-ecu -ecutta en sist siste emas mas operativos 6indo+s, Macintos& O= y >0?@Linu." La mayoría mayoría de los sistem sistemas as microc microcont ontrol rolador adores es est/n est/n limitados a 6indo+s"
Entorno de programación simple * clara'
El ento entorno rno de progr program amaci ación ón de 1rduin rduino o es )/ci )/cill de usar para princi principia piante ntes, s, pero su )uncio )uncionami namient ento o ciert ciertam amen ente te )le. )le.i% i%le le para para !ue usuar usuario ios s avanz avanzad ados os puedan aprovec&arlo tam%iAn"
(ara pro)esores, est/ convenientemente convenientemente %asado en el entorno de programación (rocessing, de manera !ue estudiant antes apre prendiendo a progr ogramar en ese ento entorn rno o esta estar/ r/n n )ami )amililiari arizad zados os con con el aspect aspecto o y la imagen de 1rduino"
%ódigo abierto * softare e+tensible'
El so)t+are 1rduino est/ pu%licado como &err &erram amie ient ntas as de códi código go a%ie a%iert rto, o, disp dispon oni% i%le le para para e.te e.tens nsió ión n por por progr program amado adore res s e.per e.perim imen enta tados dos"" El lengua-e puede ser e.pandido mediante li%rerías $BB,
y la gente !ue !uiera entender los detalles tAcnicos pueden &acer el salto desd desde e 1rdui rduino no a la programación en lengua-e 1C $ en el cual est/ %asado" 8e )orma similar, puedes a5adir código 1C3$ directamente en tus programas 1rduino si !uieres"
%ódigo abierto * ,ardare e+tensible'
El 1rdui rduin no est est/ %asa %asado do en micr microc ocon ontr trol olad ador ores es 1TME>1D 1TME>1D y 1TME>1D de 1tmel" Los planos para los módulo módulos s est/n est/n pu%lic pu%licado ados s %a-o %a-o licenc licencia ia $reativ $reative e $ommons, por lo !ue dise5adores e.perimentados de circuitos pueden &acer su propia versión del módulo, e.te e.tend ndiA iAnd ndol olo o y me-o me-or/ r/nd ndol olo" o" Incl Inclus uso o usua usuari rios os relativament relativamente e ine.pertos ine.pertos pueden construir construir la versión versión de la placa del módulo para entender cómo )unciona y a&orrar dinero"
ii. ii. )&S! )&S!% % Stam Stamp p
1. $e $efi fini nici ción ón''
Es un microcontrolador icrocontrolador ! !ue posee un intArprete ete especializado de G1I$ 2(G1I$4 2(G1I$4 !ue se encuentra encuentra en su memoria OM" OM" Este microcontrolador es )a%ricado por (aralla., Inc" y Inc" y es popular entre los a)icionados a la electrónica desde
principios de la dAcada de HH; por HH; por su )acilidad de aprendiza-e y su )/cil uso, así como el lengua-e de programación G1I$ !ue se re!uiere para controlar este c&ip"
Figura 2. Placa Basic
?n mic icro roco cont ntro rola lado dor r !ue con contie tienen nen la $(? $(?,, OM !ue posee el intArprete de G1I$ y varios elementos peri)Aricos"
ii iii. i. Sens Sensor or $H#1 $H#111
1. $e $efi fini nici ción ón''
Figura 3 Sensor
(ermite realizar la medición simult/nea de temperatura y &umedad" Este sensor dispone de un procesador interno !ue realiza el proceso de medición, proporcionando la medición mediante una se5al digital, por lo !ue resulta muy sencillo o%tener la medición desde desde un microproc microprocesa esador dor como 1rdui 1rduino no o G1I$ tamp
2. %a %ara ract cter er(s (sti tica cas' s'
Medic ediciión de tempe empera rattura ura entre ; a :;, con una precisión de 9$
Medición de &umedad entre 9; a D;J, con precisión del :J"
Frecuencia Frecuencia de muestreo muestreo de muestras por segundo 2 Kz4" El 8KT es un sensor muy limitado !ue podemos usar con )ines de )ormación, prue%as, o en proyectos !ue realmente no re!uieran una medición precisa"
iv.. Se iv Sens nsor or $H $H#2 #222
1. $e $efi fini nici ción ón''
(ermite realizar la medición simult/nea de temperatura y &umedad" Este sensor dispone de un procesador interno !ue realiza el proceso de medición, proporcionando la medición mediante una se5al digital, por lo !ue resulta muy sencillo o%tener la medición desde desde un microproc microprocesa esador dor como 1rdui 1rduino no o G1I$ tamp"
2. %a %ara ract cter er(s (sti tica cas' s'
Figura 4. Sensor
Medic ediciión de tempe empera rattura ura entre 3; a 9:, con una precisión de ;":$
Medición de &umedad entre ; a ;;J, con precisión del 93:J"
Frecuencia de muestreo de 9 muestras por segundo 2;": Kz4 EL 8KT99 tiene unas características acept acepta% a%le les s para para !ue !ue sea sea posi posi%l %le e empl emplear earlo lo en proyectos reales de monitorización o registro, !ue re!uieran una precisión media"
v. -S" (Global System for Global Communications
1. $e $efi fini nici ción ón''
Es el sistema de comunicaciones !ue m/s se utiliza en telA)onos telA)onos móviles" móviles" " La primera )uncionali )uncionalidad dad de esta tecno tecnolo logí gía a es la tran transm smis isión ión de voz, voz, pero pero tam% tam%iA iAn n permite la transmisión de datos
El >( (Gen (Gener eral al Pac Pacet et !adi !adio o Serv Servic ice" e" es una e.te e.tens nsió ión n del del >M >M %asada %asada en la trans transmi misi sión ón por por pa!uetes !ue o)rece un servicio m/s e)iciente para las comunicaciones de datos, especialmente en el caso del acceso a Internet" Internet" La velocidad velocidad m/.ima del >( es de N%@s
0os 0os perm permit ite e env enviar iar y reci reci%i %irr llama lamada das s y M M y conectarnos a Internet, trans)ormando nuestro 1rduino en un telA)ono móvil"
vi vi.. "ódu "ódulo lo S!"/ S!"/00 00ll
1. $e $efi fini nici cion on''
Módu Módulo lo de cone cone.i .ión ón inal inal/m /m%r %ric ica a !ue !ue perm permit ite e el envío@r envío@rece ecepci pción ón de llamad llamadas, as, el envío@ envío@rece recepci pción ón de mensa-es cortos y operaciones por Internet sencillas como KTT(@?8(@FT(" 1l ser cuatri%anda )unciona en cual!uier cual!uier país gracias gracias a la red >M glo%al" glo%al" Funciona Funciona mediante mediante comandos comandos 1T al igua iguall !ue !ue la may mayoría oría de módulos y s&ields >M"
2. Progra Programac mación ión de Softa Softare re a. #ecnolo #ecnolog(as g(as * ,erramien ,erramientas tas para el desarr desarrollo ollo de aplicac aplicaciones iones i. &pp !nven nventtor
1. $e $efi fini nici ción ón''
1pp inventor es un )rame+orN creado inicialmente por el MIT y )ue tomado por google, google, para para !ue cual!ui cual!uier er perso rsona con inte nterAs pued ueda cre crearse su prop ropia apli aplicac cació ión n móvil móvil,, ya sea para para su empr empres esa, a, para para su casa o por otro interAs
2. unc uncio iona nami mien ento to''
(ara (ara crear crear una aplica aplicació ción n con app invento inventorr &ay !ue realizar dos pasos
El dise5o de la aplicación, en la !ue se seleccionan los componentes para la aplicación"
El editor editor de %lo!ues, %lo!ues, donde se seleccionan los %lo!ues !ue sean necesarios seg*n la aplicación pensada La apl aplicac icació ión n apar aparec ecer er/ / paso aso a paso paso de en la pant pantal alla la del del disp dispos osit itiv ivo o a medi medida da !ue !ue a5ad a5adan an las las piezas a la misma" $uando &aya terminado, puedes
empa!u empa!ueta etarr la aplicac aplicación ión y produci producirr una aplicac aplicación ión independiente para instalar"
ii. &ppet
1. $e $efi fini nici cion on''
Kerramienta #e$ con para la creación creación en unos pocos pocos minu minuttos de una una apl aplicac icació ión n para para 1ndro ndroiid de los los sitios #e$, $logs o cana canale les s engl englo% o%/n /ndo dolo los s en una sola aplicación para poder dis)rutar de ellos en tu dispositivo" Esta &erramienta tam%iAn est/ en)ocada para para los los prop propie ieta tari rios os de pain painas as +e% +e% y %log %logs s para para poder desarrollar una aplicación aplicación para 1ndroid 1ndroid sencilla sencilla e intuitiva a la vez !ue )uncional de sus sitios #e$"
2. %omp %ompon onen ente tes' s'
>eneral 1!uí introduciremos el nom%re, el n*mero de la versión, el icono y el tipo de contenido de la aplicación !ue estamos generando"
Módulos En esta pesta5a se intr introd oduc uce e todo todo el cont conten enid ido o !ue !ue tend tendr/ r/ la aplicación, se de%e introducir y con)igurar los módulos" e tienen disponi%les varios tipos de módulos
i" eed 34SS5&tom indicación de +e%"
ii" eed 6uer* indicación de +e%"
iii" 7eb (ermite (ermite introducir introducir contenido KTML o insertar una ?L"
iv" aceboo8' aceboo8' ?tiliza el Face%ooN 0umeric I8 y tiene un %uscador para ayudar"
v" )logger Introducir Introducir la ?L del %log"
vi" lic8er (erm (ermit ite e util utiliz izar ar tant tanto o el I8 de usuario como el de grupo o una ?L"
vii" !nstagram !nstagram'' ?tiliza las eti!uetas"
viii" Printerest Muestra los contenidos de un usuario"
i." #umblr Mues Muestr tra a los los cont conten enido idos s de un usuario"
." 7eibo (ide la ?L"
.i" 7ordPress Introduce ?L"
.ii" ou#u ?tiliz iza a la in)o in)orm rmaci ación ón de un ou#ube be ?til usuario, eti!ueta, lista de reproducción, o un tArmino de %*s!ueda"
$on)iguración En esta pest pesta5 a5a a se con) con)iigura guran n las opci opcion ones es !ue !ue dispondr/ nuestra aplicación como la introducción de una pantalla de %ienvenida, el inte interv rval alo o de actu actual aliz izac ació ión n o los los cont contro role les s al deslizar la pantalla, entre otras"
Temas 8esde esta pesta5a pesta5a se con) con)ig igura uran n los los tema temas s !ue !ue tendr tendr/ / nuest nuestra ra apli aplica caci ción, ón, e.is e.iste ten n dos tema temas s prede prede)i )ini nido dos s “ 8arN 8 arN”” y “ Ligt&”, Ligt&”, pero se pueden crear nuevos temas desde esta misma pesta5a"
Monetizar Esta opción sirve para ara ganar nar dinero con con la apli plicación !ue estamos estamos construyendo construyendo,, se puede insertar insertar tres maneras de monetizar con anuncios, se tiene 1dMo% 1d, 1dMo% Mediation y emove 1d" (ara ello se de%e estar dados de alta en sendas plata)ormas"
$ons $onstr trui uir r En esta esta *lti ltima pesta5a se o%serva un resumen de la aplicación y podr podrem emos os puls pulsar ar el %otó %otón n de “Envi “Enviar ar para para construir” !ue generar/ la aplicación !ue se &a con)i con)igu gurad rado" o" ?na ?na vez vez puls pulsad ado o este este %otó %otón n se reci%ir/ reci%ir/ en pocos minutos un correo electrónico electrónico con con el arc& arc&iv ivo o 1pN de la apli aplica caci ción ón y ya se podr/ pro%ar en alg*n terminal"
3.
