FRA - Producción académica de grado - Ingeniería Electrónica - Proyectos Finales de Carrera
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Item Potenciostato con comunicación USB sobre LPCXpresso y FreeRTOS(2022-12-22) Arluna, Gustavo Luis; Gómez Caamaño, Axel Lucas; Trinidad , Hernán Matías; D'indio, Mario; Bataglia, Gerardo; Estevez, Marcelo; Veltri, PabloUtilizando el microcontrolador ARM de la familia Cortex M3 LPC1769 (NXP), o comúnmente denominado LPCXpresso, se desarrolló un instrumento de medición de tensión y corriente ó potenciostato utilizando el sistema operativo embebido FreeRTOS. El potenciostato realiza mediciones a 3 electrodos. Las funciones que posee el instrumento son: ● Medir la corriente de una sustancia al inyectar una señal triangular de cantidad de ciclos y frecuencia variable. ● Adaptar la señal corriente medida para poder graficar y exportar los datos para un posterior análisis. ● Ser comandado por una aplicación para PC por medioItem Carga electrónica programable DC 500W 150V 30A(2024-03-11) Buszczak, Nicolas; Cogliatti, Martín Gabriel; Porco Mazzolini, Nicolas Ezequiel; Estevez, MarceloEl desarrollo de este proyecto final de carrera, el cual abarca el diseño y construcción de una carga electrónica programable ha sido un proceso multidisciplinario que ha implicado la integración de diversas tecnologías y disciplinas. A lo largo de este informe, se ha detallado exhaustivamente cada aspecto del diseño, implementación y pruebas de este sistema, abordando desde la concepción inicial hasta la fase final de ensayos y refinamiento. En esta sección de conclusiones, se resumirá el trabajo realizado y se destacarán los principales hallazgos y aprendizajes obtenidos durante este proceso. La concepción de los circuitos de potencia y control ha sido fundamental para el funcionamiento óptimo de la carga electrónica. Desde el diseño de los PCBs hasta la selección de componentes, se ha buscado maximizar la eficiencia y la fiabilidad del sistema. La distribución de corriente por los mosfets y la gestión térmica han sido aspectos críticos que se han abordado mediante la aplicación de técnicas de diseño avanzadas y pruebas experimentales. La estructura física del dispositivo también ha sido cuidadosamente diseñada para garantizar la integridad mecánica y la facilidad de acceso a los componentes internos. La programación del sistema, tanto a nivel de firmware como de software, ha sido un proceso complejo que ha requerido un enfoque sistemático y meticuloso. La creación del protocolo para la comunicación entre el STM32 y el ESP32 ha sido clave para la integración de ambos microcontroladores y para la transmisión eficiente de datos entre ellos. La implementación de funciones de control PID ha permitido una regulación precisa de la corriente y la tensión, garantizando un rendimiento óptimo en una amplia gama de condiciones de carga. La integración de la librería LVGL para el diseño de la interfaz gráfica de usuario ha simplificado significativamente el proceso de desarrollo y ha permitido la creación de interfaces intuitivas y atractivas. Los ensayos realizados para evaluar el rendimiento del sistema en condiciones de régimen permanente y transitorio han proporcionado información valiosa sobre la estabilidad y la respuesta dinámica de la carga electrónica. Las mediciones de corriente, tensión y potencia en diferentes condiciones de carga han permitido identificar áreas de mejora y optimizar el diseño del sistema para cumplir con los requisitos de rendimiento y fiabilidad. El uso de la impresión 3D para la fabricación de la estructura y componentes mecánicos ha sido una estrategia efectiva para la rápida iteración y prototipado del diseño. La capacidad de crear prototipos físicos con rapidez y precisión ha acelerado el desarrollo del proyecto y ha permitido realizar ajustes y mejoras de manera oportuna. La combinación de la impresión 3D con técnicas tradicionales de fabricación ha resultado en una estructura robusta y funcional para el dispositivo. La implementación de una página web para el control remoto y la monitorización de la carga electrónica ha ampliado las capacidades del sistema y ha proporcionado una interfaz de usuario flexible y accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. El uso del STM32 como servidor web ha permitido la integración transparente de la carga electrónica en redes locales y globales, facilitando su uso en una amplia variedad de aplicaciones y entornos. En la fase de planificación, habíamos calculado un monto de 338 USD; sin embargo, al examinar la tabla de gastos, constatamos que el total desembolsado ascendió a 352 USD. Este resultado es satisfactorio, ya que la desviación respecto al presupuesto inicial es mínima. Es crucial destacar que esta gestión prudente de los recursos garantiza la viabilidad financiera del proyecto y refleja un control eficiente en la ejecución de los fondos asignados. En resumen, este proyecto ha sido un ejercicio integral de diseño, ingeniería y desarrollo de sistemas, que ha demostrado la importancia de la colaboración interdisciplinaria y la aplicación de metodologías de trabajo estructuradas. Los resultados obtenidos son el resultado de un esfuerzo colectivo y reflejan el compromiso con la excelencia técnica y la innovación en la búsqueda de soluciones a los desafíos de ingeniería contemporáneos.Item Laboratorio remoto electrónoca(2023-10-30) Lemos Machado, Matías; Romano, Rocío; Rosciano, Mariano; D'indio, MarioAnte el reciente contexto de pandemia y virtualidad ocasionado por la crisis sanitaria correspondiente al Covid-19, la actual escasez de semiconductores y entendiendo la dificultad de poder desarrollar clases, trabajos prácticos y laboratorios de las materias de la carrera Ingeniería Electrónica dentro de la UTN FRA, este proyecto tiene cómo principal objetivo brindar la posibilidad de realizar actividades de este tipo de una forma 100% remota. Este sistema busca sumar una herramienta de trabajo adicional y no reemplazar al laboratorio presencial. Fue pensado cómo un complemento a las prácticas presenciales que son fundamentales para el desarrollo educativo y profesional. Debido a su naturaleza, en donde el entorno puede estar disponible durante las 24 hs, también puede utilizarse cómo un facilitador de acceso a herramientas e instrumentos de forma asincrónica incrementando el contacto de los usuarios con el laboratorio y fomentando la igualdad de recursos entre los estudiantes. Utilizando una plataforma disponible a través de internet y empleando hardware desarrollado, el usuario podrá realizar distintas prácticas relacionadas a la carrera de Ingeniería Electrónica desde una computadora remota: ● Laboratorio Analógico: Ensayos amplificadores de audio ● Laboratorio Digital: Programación de kit de desarrollo LPC845-BRK e interacción con dispositivos externos Luego de que el usuario se autentique de forma apropiada al sistema a través de una VPN expuesta a Internet, tendrá acceso a una interfaz que permitirá controlar una PC de forma remota. Desde esta PC se podrá interactuar con una aplicación de escritorio desarrollada como parte del proyecto, en el cual será posible seleccionar qué actividad se desea realizar y controlar las principales funciones de estas. El laboratorio analogico, cuyo objetivo es ensayar circuitos de este tipo generando un contexto de medición adecuado, actuará sobre un generador de funciones de desarrollo propio, una controladora del circuito bajo pruebas que permite alterar parámetros de este módulo, y una controladora de puntas de osciloscopio que permite multiplexar los puntos de prueba a los dos canales del osciloscopio y activar o desactivar los atenuadores de forma remota. La visualización de señales en la PC se realiza a través de un osciloscopio digital USB comercial. El circuito bajo pruebas brindado cómo ejemplo fue desarrollado en conjunto con integrantes de la cátedra EA1; también es posible construir nuevos módulos que permitan realizar prácticas distintas utilizando la misma plataforma, siguiendo los lineamientos de conexión de entradas/salidas que brindaremos para facilitar la extensión. El laboratorio digital, se vincula con el kit de desarrollo LPC845-BRK a través de una controlador que permite modificar variables de entorno y obtener realimentación del estado de distintos dispositivos, permitiendo así realizar prácticas relacionadas con la cátedra TD2.Item Electromiógrafo con estimulador integrado(2023-03) Coco, Nahuel Maximiliano; Lesnianski, Ian; Macri, Leonel Eduardo; Estevez, MarceloMediante la realización de este proyecto se buscará diseñar y desarrollar un instrumento de uso médico capaz de analizar enfermedades neuromusculares. Estas anomalías son tratadas por neurofisiólogos que se encargan de localizar el o los nervios a estudiar y llevan a cabo un estudio para determinar el tipo de patología que provoca la falla neurológica o muscular. Este tipo de estudios se realizan por medio de la aplicación de estímulos eléctricos controlados por el profesional para la posterior lectura y análisis de la respuesta obtenida en el paciente. Para la generación de un impulso eléctrico controlado que estimulará superficialmente los nervios a estudiar de manera de evaluar su condición. Dicha estimulación, actúa sobre la membrana nerviosa generando su despolarización, la cual inicializará un potencial de acción que viajará a lo largo del nervio, llegará al músculo cruzando la juntura neuromuscular y provocará finalmente la contracción muscular. Esta última se asocia a una actividad electroquímica la cual será recogida por electrodos superficiales y acondicionada por el electromiógrafo para su posterior visualización y análisis en una interfaz de usuario. El estimulador contará con la posibilidad de variar la amplitud y el ancho de los pulsos mediante la interfaz del usuario ya que no son parámetros fijos en el estudio, dependiendo tanto del paciente como de la prueba que se desee realizar. Por otro lado, el electromiógrafo contará con un canal que permitirá adquirir la actividad eléctrica muscular para su posterior adecuación y procesamiento. Estas señales, luego de ser filtradas y amplificadas, se visualizarán en la misma interfaz de usuario donde se configuró previamente el electroestimulador permitiéndole al profesional obtener toda la información requerida para el diagnóstico de las patologías mencionadas. Existirán dos alternativas en el uso de este equipamiento. Primeramente, contaremos con un típico análisis EMG, en donde se podrán visualizar gráficamente los valores de amplitud provenientes de los electrodos superficiales. Por otro lado, como se cuenta con un electroestimulador integrado, se podrá ampliar el espectro de estudios a los conocidos como Nerve Conduction Studies (NCS), en los cuales mediante gráficas estáticas el profesional podrá determinar si los parámetros corresponden a patologías en el sistema nervioso periférico. En la interfaz de usuario se visualizarán las señales provenientes de los músculos del paciente luego de ser procesadas por la correspondiente electrónica y se controlarán los parámetros del electro estimulador y la activación del mismo.Item Controlador de dosificación de suero intravenoso(2022-06) Pérez, Juan Angel; Reyes, Ivan Alejandro; San Román, Rodrigo; D'indio, MarioEl proyecto tiene como objetivo facilitar el monitoreo y seguimiento en la dosificación de suero intravenoso. Ofrece la posibilidad de visualizar la cantidad de suero real suministrada a un paciente vía un display LCD en el dispositivo y también un monitoreo en forma remota, desde una computadora, laptop o tablet con sistema operativo Windows.Item Desarrollo e implementación de un oxímetro de pulso(2021-12) Martínez, Guillermo Luciano; Yamgotchian, Jorge Matías; D'indio, MarioEn el presente proyecto se diseña y construye un Oxímetro de Pulso, conocido así debido a que mide la cantidad de oxígeno contenida en la sangre (SaO2) y el pulso cardíaco por minuto. Dichos parámetros son de gran importancia en la detección de enfermedades respiratorias. La funcionalidad mínima deseada de los dispositivos médicos portátiles es el seguimiento de los signos vitales. La frecuencia del pulso y oxigenación sanguínea se consideran signos vitales primarios que ayudan a evaluar la salud física general de una persona. La saturación de oxígeno (SaO2), expresa la cantidad de oxígeno que se combina, en el sentido químico, con la hemoglobina para formar la oxihemoglobina, la cual transporta el oxígeno en la sangre hacia los tejidos. Es muy útil para evaluar la oxigenación arterial de pacientes en los servicios ambulatorios, de tratamiento intensivo y de emergencia o para detectar problemas respiratorios. También permite evaluar los resultados de la oxigenoterapia en forma no invasiva, evitando las punciones arteriales repetidas. Los valores normales de SaO2 oscilan entre 90% y 97% con un rango de variación del 3%. Valores por debajo del 90% se asocian con situaciones patológicas e insuficiencia respiratoria.Item "Sensotron" Kit de seguridad e higiene(2019-12-12) Schwarz, Miguel; Di Iorio, Gerardo; Vinchi, Ezequiel Jose; D'Indio, MarioSe desarrolla un equipo dentro de un cómodo maletín de aluminio que contiene una variedad de sensores integrados los cuales son controlados por un microcontrolador y operado a través de una pantalla táctil de 7 pulgadas que permite el manejo intuitivo de todos los instrumentos, recabar históricos y mostrar los valores actuales y almacenar históricos que se podrán levantar fácilmente con un Pendrive vía USB. Este kit es capaz de reemplazar y superar en todos los aspectos a las herramientas que el Profesional en Seguridad e Higiene debe acarrear cada vez al sitio de trabajo. A lo largo del actual informe se desarrollarán, las características de diseño, construcción, técnicas de diseño, fallas e inconvenientes que surgieran, así como las soluciones adoptadas y el detalle de los circuitos utilizados para el desarrollo Kit Multi-sensor para Seguridad e Higiene, basados en los formatos utilizados por la IEEE. El sistema a realizar es una integración de todas las herramientas que Ingeniero encargado de la Seguridad e Higiene necesita para realizar su trabajo cotidiano. La idea es aunar cantidad de instrumentos y herramientas de sensado, que por lo general además son de incómodo transporte, en un maletín ligero, portátil que fusiona todos estos artefactos en uno solo.Se debe dar solución a un problema particular que se había presentado. Este es el engorroso trabajo que requiere, chequear, preparar, reunir, guardar todos los equipos de medición necesarios para realizar un control de Seguridad e Higiene. Se deben además guardar cuidadosamente para el correcto transporte, cada uno de los equipos. Y en particular, se desea desarrollar y mejorar el modo de recabar y almacenar todos los datos en un informe para el cliente que se cargue automáticamente con los datos recabados por el sistema y ya quede en un formato digital para futuros controles y archivos. Conglomerar a todos los dispositivos en un maletín portátil es más cómodo, simple y práctico que acarrear todos los instrumentos por separado. El equipo cuenta con una interface gráfica táctil que proporciona un intuitivo manejo de todo el sistema. Estas actualizaciones y ventajas devienen en una herramienta revolucionaria e innovadora en este mercado, sin competidores en la actualidad. Por ejemplo, hoy un profesional encargado del chequeo de la seguridad e higiene de empresas debe transportar un bolso o maletín con las siguientes herramientas que reúna cantidad de herramientas individuales que no son de fácil embalajeItem TrackPoint, sistema telemático para monitoreo del movimiento de vehículos(2019-07) López, Leandro; Carro, Rodrigo; Branchiforti, Alejandro; D'Indio, MarioSistema telemático para monitoreo del movimiento de vehículos, basado en el desarrollo de un dispositivo portable, por vehículo, que registra las características del movimiento del mismo. Para esto cuenta con un módulo GPS y GSM/GPRS y sensores IMU integrados que registran los parámetros de interés (posicionamiento, velocidad, aceleración), que al ser procesados permiten obtener información exclusiva sobre la conducción (trayectoria recorrida, aceleraciones, frenadas y giros bruscos, etc.). Cada dispositivo almacena la información en la nube de Internet, mediante un servidor web dedicado procesa la información de todos los dispositivos portables vinculados al sistema. Los datos registrados también se almacenan en una tarjeta de memoria microSD estándar, los cuales pueden procesarse desde una sencilla plataforma de software. Para ambos tipos de accesos, online u offline, puede obtenerse un trazado de trayectoria, que puede visualizarse en cualquier aplicación de cartografía digital como GoogleMaps, y un reporte sobre la conducción. El dispositivo también ofrece la opción de ser interrogado por GSM vía SMS, lo mismo que configurar envíos de alertas. El dispositivo funciona con una tensión de alimentación compatible con la del vehículo, con puerto USB, y cuenta con una batería y un sistema cargador de baterías, que aseguran su funcionamiento por doce horas sin tensión auxiliar de alimentación.Item Hornalla a inducción electromagnética : Green Cook(2019-05) Schuster, Mariela Soledad; Pereyra, Eduardo Cesar; D'Indio, MarioEl presente proyecto consiste en el diseño y construcción de una hornalla a inducción, funcional y sencilla, siendo el principal objetivo llevar un método de calentamiento a poblaciones, donde no está garantizada la distribución de gas, o resulta sumamente costoso el consumirlo. Actualmente, las cocinas a inducción son muy utilizadas en países como Colombia, Venezuela o Ecuador. En estos países en que las tarifas de electricidad y gas natural son elevadas, al ser las cocinas convencionales, (de gas y de resistencia eléctrica) de bajo rendimiento, las cocinas de inducción son la opción más económica. Estas cocinas han sido desarrolladas con el propósito de generar calor que pueda ser transmitido al elemento a calentar de una manera eficiente, limpia y económica.