FRP Formacion de GRADO - INGENIERÍA ELECTRONICA - Proyectos Finales
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Item Sistema híbrido basado en FPGA, para la detección, procesamiento y clasificación de eventos en el comportamiento de masticación de animales rumiantes, con red de comunicación inalámbrica integrada(2024-11-19) Ledesma, , Luciano Leonel; Pentácolo, , Tomás Agustín; Burgos, , E. Sergio, Mg. Ing.; Giovanini , Leonardo, Ing.Este informe presenta el desarrollo del proyecto final de Ingeniería Electrónica, centrado en la creación de un sistema híbrido basado en FPGA para clasificar eventos en el comportamiento de masticación de animales rumiantes. El objetivo principal es proporcionar información relevante sobre los factores que afectan la producción ganadera, con especial énfasis en el proceso de ingesta de alimento en vacas. El sistema combina componentes de hardware y software para adquirir y procesar da- tos relacionados con la masticación, permitiendo clasificar con precisión distintos tipos de eventos y aportar información valiosa sobre la salud y el bienestar de los animales. En colaboración con el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CO- NICET), el proyecto tiene como objetivo migrar un algoritmo existente a una tecnología digital más óptima y eficiente, con la expectativa de que los resultados puedan impactar positivamente en la industria ganadera al ofrecer herramientas que mejoren la producción y el monitoreo del comportamiento animal.Item Analizador Lógico y de Protocolo(2024-09-24) Hacen, Karim Isaac; Yarce, Gustavo AdalbertoCon el fin de obtener un instrumento capaz de muestrear, almacenar, visualizar y decodificar señales digitales pertenecientes a protocolos de comunicación como Binario Simple, UART, SPI e I²C se desarrolló un dispositivo Analizador Lógico y de Protocolo, junto con su GUI en PC. El sistema de adquisición fue implementado utilizando comparadores analógicos MAX9108, un ADC Flash ADC1175 y un microcontrolador RP2040, programado en C y Assembly, utilizando el SDK provisto por el fabricante. La GUI fue desarrollada en Python 3, con los módulos PySide6, MatPlotLib y NumPy. Se obtuvieron frecuencias de muestreo digitales de 1 [GSa/s] utilizando 8 canales, con señal digital más rápida de 1 [MHz], con capacidad de realizar muestreos gatillados y ajustar el nivel de comparación a voluntad, así como frecuencias de muestreo analógicas de 25 [MHz] con 8 bits de resolución.Item Datalogger Universal(2024-09-10) Cargnel, Pablo; Yarce, Gustavo, Ing.Este proyecto presenta el diseño e implementación de un datalogger universal con cuatro canales capaz de recolectar datos basados en señales eléctricas comunes utilizadas en el campo: lazo de corriente de 4-20 mA, lazo de corriente de 0-20 mA, entrada de voltaje de 0-10 V y pulsos de voltaje constante. El dispositivo soporta dos modos de operación: intervalos de medición programados y activación basada en pulsos. En el modo programado, los usuarios pueden configurar la hora de inicio y la duración del registro de datos. En la activación basada en pulsos, el dispositivo inicia el registro de datos en respuesta a pulsos externos. Los datos se almacenan en una tarjeta microSD y pueden descargarse en formato ".txt" a través de un servidor web. Además, el servidor web permite la configuración de modos de operación y parámetros esenciales para un funcionamiento adecuado. El microcontrolador utilizado en este proyecto es el ESP32, que se comunica con un calendario de reloj en tiempo real (RTCC) externo a través del protocolo I2C para obtener información precisa de fecha y hora. Los datos se guardan en una tarjeta microSD utilizando el protocolo SPI. La programación se realizó en C++ utilizando el framework Arduino dentro de Visual Studio Code. La interfaz del servidor web fue desarrollada utilizando HTML y JavaScript. Cuando se configura en el modo operativo número 1, este dispositivo puede recolectar datos con una frecuencia de muestreo que va desde 1 hasta 60 segundos, durante un máximo de una hora. Equipado con un ADC externo ADS1115, el datalogger cuenta con una resolución de 16 bits, capaz de detectar cambios tan pequeños como 0.125 mV por bit.Item Robot experimental basado en ROS capaz de realizar localización y mapeo simultáneos (SLAM)(2024-06-13) Moragues, Juan Ignacio; Burgos, Sergio Enrique, Ing. Mag.El presente proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un robot experimental capaz de realizar un mapa del entorno en el que se encuentra y, al mismo tiempo, localizarse dentro de él. El desarrollo del robot se basa en el sistema operativo ROS (Robot Operating System) y sobre algoritmos existentes dentro del sistema. Para lograr el mapeo y localización el robot posee diferentes sensores: ⚫ LIDAR ⚫ Encoders ⚫ Sensores Inerciales Alimentando el algoritmo de SLAM existente en el sistema operativo ROS con la información proveída por los sensores, el robot es capaz de realizar un mapa del entorno en el que se encuentra y localizarse en él. Para el hardware del robot utilizamos un Raspberry Pi donde se ejecuta el sistema operativo, una placa de desarrollo basada en STM32 para el control de los motores, motores de corriente continua alimentados mediante un puente H y circuitos de protección y carga de baterías. Luego de realizar un diseño del robot funcional y de llevar a cabo una sucesión de pruebas y correcciones, el robot desarrollado cumple con las especificaciones planteadas en un principio y que sienta las bases para el desarrollo de robots más complejos, aplicados a diferentes campos de la ingeniería, que necesiten resolver el problema que el SLAM plantea.Item Cortadora de cartón automatizada(2024-06-13) Costanzo, Ariel David; Burgos, Sergio Enrique, Ing. Mag.Diseño y construcción de una máquina de corte de cartón automatizada de bajo costo y porte para la manufactura de productos de cartón y papel altamente personalizados. Construida mediante la fabricación aditiva, utilizando herramientas de diseño CAD Open- Source como Inkscape y FreeCAD, desarrollada con microcontroladores con conectividad inalámbrica incorporada de la serie ESP32 y el firmware FluidNC configurado específicamente para dicha aplicación. Obteniendo una máquina capaz de realizar el corte preciso de múltiples materiales a partir de diseños bidimensionales creados por software.Item PLC con acceso remoto y reducción de ruido implementado con micro(2024-04-24) Fontana, David Emiliano; Grinovero, Santiago Hernán.; Cappeleetti, Carlos Alberto, Ing.El presente proyecto final consiste en el desarrollo de un prototipo de PLC, el cual cuenta con una interfaz móvil para el monitoreo y control del estado del equipo. Para el desarrollo del dispositivo se utilizó un microcontrolador Espressif ESP32, encargado del procesamiento de las entradas y salidas, como así también de la comunicación con la aplicación. Además, se desarrollaron los circuitos complementarios para adaptar las señales y darles la robustez característica de un equipo comercial. La aplicación para dispositivos móviles fue desarrollada mediante la plataforma de programación App Inventor del MIT. La misma utiliza el protocolo de comunicación MQTT para intercambiar los mensajes de estados con el PLC. El equipo obtenido tiene nueve entradas digitales que trabajan con 5, 12 y 24[V], dos entradas analógicas de 0 a 10[V], dos entradas analógicas de 4 a 20[mA], siete salidas digitales a relé capaces de controlar 5[A] 220[VAC] o 30[VCC], dos salidas digitales PWM por transistor de 30[V] 3[A], y dos salidas analógicas de 0 a 10[V]. A su vez, tiene comunicación mediante RS 485 y WiFi. La interfaz de la aplicación Android permite controlar si el PLC se encuentra en modo RUN o STOP, el modo de control (Local o Remoto), y la visualización y control de todas sus entradas y salidas. Para mayor seguridad de la comunicación, al momento de conectarse a un equipo se solicita en la aplicación ingresar las credenciales de usuario, que deben coincidir con las almacenadas en el PLC. En caso de no ser correctas, se inhabilita la comunicación con el dispositivo. Las características obtenidas son equiparables a un equipo comercial de gama media, pudiendo desarrollarlo a un costo menor que los mismos, y además brindando la capacidad de monitorear de forma remota el estado del mismo en cualquier momento y lugar.Item Diseño de una red FTTH para un complejo residencial(2024-03-19) Pomies, Pablo Matías; Minni, César GuillermoResumen: Diseñé y simulé una red estándar GPON, ITU-T G.984. Una red pasiva de la fibra óptica de capacidad Gigabit, que mediante la tecnología de telecomunicaciones “Fiber To The Home” desbalanceada, configuración de equipos de enrutamiento y enlace de datos permiten el acceso a internet a 476 departamentos. Esto con un ancho de banda en un rango entre los 40 Mbps a 1 GBps, dicho ancho de banda permite también realizar videovigilancia exterior de hasta 64 cámaras 1080p, a 30 fps.Item Carga Electrónica DC(2024-02-28) Götte, Agustín Esteban; José, Agustín Gabriel; Chort, Agustín, Ing.e desarrolló un prototipo de carga electrónica, capaz de ensayar fuente de DC de hasta 150 W, permitiendo una tensión nominal de 50 V y una corriente de 20 A. Para lograr esto se diseñó un circuito de potencia, el cual controla mediante un loop de control la corriente a través de transistores IGBT en paralelo. Para gestionar el control del hardware y recibir datos por parte del usuario, se utilizó la placa de desarrollo Blue Pill, la cual cuenta con el microcontrolador STM32F103C8. Se desarrolló una aplicación de escritorio en Qt Designer, la cual se comunica mediante USB al equipo, permitiendo recibir datos y enviar instruccio- nes al mismo. Se obtuvo un prototipo robusto, capaz de ensayar fuentes de DC en el rango trabajo indicado, con una resolución en sus medidas de 10 mV y 10 mA, presentando un error no mayor al 2 %Item Dimmer Smart para control de ventilador(2023-11-12) Céparo, Walter Gabriel; Stella, Oscar Egido, ing.El presente trabajo consiste en el desarrollo, diseñó y fabricación de un dispositivo electrónico denominado Dimmer Smart. El cual consiste en un controlador capaz de gestionar la intensidad de potencia de una carga, facilitando el control, manual o automático, o mediante parámetros de temperatura ambiente o rutinas horarias. Paralelamente, se programó una interfaz (HMI) en una aplicación móvil desarrollada para la gestión del Dimmer Smart. La comunicación entre partes se implementó vía el protocolo MQTT de mensajería, bajo el servicio de un servidor en la nube. Para el núcleo del dispositivo encargado de la conectividad, control de periféricos y manejo de sensores, se usó un microcontrolador ESP8266 con comunicación wifi, quien proporciona la conexión hacia el servidor en la nube, experimentando así con tecnología IoT. Al cabo de períodos de pruebas, correcciones y mejoras, se logró un prototipo amigable, funcional y operativo, consiguiendo un producto de perfil comercial, que cumplió con los requisitos planeados en su diseño inicial.Item Analizador de calidad energética con visualización remota(2023-12-19) Gareis, Matías Alejandro; Orcellet, Rodrigo Gastón; Jerichau, Alejandro, Ing.El presente informe describe el desarrollo de un analizador de calidad energética trifásico con visualización remota, el cual fue nuestro proyecto final de ingeniería electrónica. Este incluye el diseño y la construcción de cuatro bobinas Rogowski para medición de corriente y la implementación de un firmware de procesamiento digital de señales para realizar el análisis de calidad energética utilizando un microcontrolador STM32F411CE el cual posee un núcleo Cortex-M4. La visualización remota se logró utilizando un System on a Chip Espressif ESP32 para transmitir los datos mediante protocolo MQTT 3.1.1 y una aplicación de escritorio desarrollada en QT como interfaz humano-maquina. El resultado fue un instrumento con una precisión del 2% en las mediciones y con una funcionalidad a la altura de productos de marcas referentes del sector. Finalmente, un prototipo totalmente funcional fue instalado en el tablero de distribución principal del edificio de la facultad para ser testeado.