martes, 6 de septiembre de 2011

Sistema de Adquisición de Datos.

Creo que de todos es conocida mi afición por la electrónica, los microprocesadores y la programación, pero no todos saben de mi curiosidad -científica- por los denominados "fenómenos paranormales". Antes de continuar, y para borrar esa sonrisa estúpida que se le suele poner en la cara a las personas que desconocen estas lides o
a las que piensan que por poseer un título universitario a fuerza de haberle echado años y dinero -benditos los que tuvieron ambos aditamentos- creen que deben alejarse de estos temas "místicos, ocultos y de locos", hacer un alto en el camino para poder lanzar un párrafo en pro de la cordura e intelecto de las personas que como yo, se dedican a perder su poco tiempo libre y dinero en investigar estos temas.

Lejos de supersticiones y creencias friquis, he de reconocer que el Universo me sigue sorprendiendo con algunos comportamientos que no se pueden predecir, con sucesos que no logro entender, y con algunos casos que la Ciencia Ortodoxa no ha sido capar de resolver. No digo, ni creo que en lado alguno de mi biografía se pueda encontrar dato alguno que demuestre que así lo haya hecho, que estos sucesos que aún hoy en día no se pueden explicar sean, tal y como algunos divulgadores de lo misterioso nos los han contado, de origen enteramente paranormal, ni tan siquiera que exista ese "otro lado" que promulgan algunos investigadores. Simplemente reconozco que existen cosas que no entendemos y cuyo origen no podemos clasificar. Con toda la cordura, y con toda la seriedad que merecen estas
dudas, como cualquier otra, merecen ser analizadas con seriedad y rigurosidad, aunque no le guste a la ciencia.

Dicho esto, es cuando nos enfrentamos a la tarea de explicar el dispositivo que aquí presento y que ha sido enteramente desarrollado por mí. Aplicando conocimientos en electrónica, y dedicando varios meses de trabajo en los cuales he aprovechado las horas de tiempo libre que no me suelen sobrar he logrado crear este Sistema de Adquisición de Datos (DAS), para servir de instrumento de laboratorio para el análisis de algunos de estos llamados "fenómenos paranormales".


Características del Equipo.

Se trata de un equipo autónomo, es decir, él mismo, sin empleo de más equipamientos debe permitir la captura y el registro de 10 entradas, cuyos datos se capturarán un par de veces por segundo, se mostrarán en pantalla, y sus valores se grabarán en una tarjeta de memoria.

Poseerá 10 canales, cada uno de ellos encargado de capturar parámetros en el entorno de la investigación:

Nivel de Radiación Infra-roja (750 a 1100 nm)
Nivel de Radiación visible (400 a 700 nm)
Electricidad estática en el am
biente.
Nivel de Ruido en el ambiente (Audio).
Nivel de CO2 en partes por millón.
Temperatura ambiente 1.
Temperatura ambiente 2.
Temperatura ambiente 3.
Tensión de la Red Eléctrica.
Temperatura interna del equipo.

Los datos de cada uno de los canales serán almacenados en una memoria no borrable, para que el equipo pueda ser empleado como Data-Loger, es decir, poder dejarlo en el entorno en el cual se van a realizar las medidas durante varios días o semanas para, al finalizar la investigación, podamos analizar los dat
os almacenados y extraer las conclusiones.

El equipo deber poseer un salida para monitor y una entrada para ratón / teclado para poder visualizar / configurar. El equipo puede funcionar sin estos elementos.

La captura de datos se realizará dos veces por
segundo en cada canal, almacenándolos con esa cadencia en la tarjeta de memoria.

El equipo permitirá presentar en otro ordenador remoto los parámetros que se están registrando. Sobre este ordenador remoto se podrán configurar alarmas por máximos y mínimos en cada canal para detectar estados de captura en los fondos de escala prefijados.

El tamaño de este eq
uipo será de un Rack de 19" y 1U, se alimentará de la tensión de red y podrá trabajar en ciclos de 24H/7d.


DAS funcionando



El diseño de este equipo está basado en los microprocesadores Atmega y en un PC embebido. Para su programación se ha empleado el lenguaje "C", y para las aplicaciones en Windows, el lenguaje de desarrollo dedicado a objetos de National Instruments.

Adjunto las capturas de pantalla del Software de representación gráfica en el sistema remoto, que permite ver la c
aptura de parámetros en tiempo real, así como un vídeo del equipo en Rack Funcionando.

Como podemos apreciar en el vídeo adjunto, cada una de las entradas posee un testigo -led de color rojo- que nos muestra con su parpadeo que los datos de esa entrada poseen variaciones de los valores capturados.

El conjunto de diodos Led de color verde de alta luminosidad que aparecen a al derecha sólo se encienden si los valores capturados exceden o no llegan a los configurados en el equipo. Son los testigos del sistema de alertas preconfigurable


En la imágenes podemos ver las pantallas que componen el Software de representación y análisis. Éste está com
puesto por varios módulos encargados de mostrar las gráficas de los valores registrados de Temperaturas, Radiaciones Infra-rojas, Luz visible y campo eléctrico, el volumen del sonido ambiente y la cantidad de CO2 presente en el ambiente en partes por millón (ppm). Existe también una pantalla donde podremos ajustar los valores máximos y mínimos de disparo de las alarmas, que quedan reflejadas en una gráfica de tiempo.


Pero, ¿para qué sirve este equipo?.

El Sistema aquí descrito está diseñado, construido y probado para su empleo en la investigación de los denominados "fenómenos paranormales" tales como:
Captura de Psicofonías (EVP) u otros medios de transcomunicación.
Análisis de presuntos casos de fantasmogénesis.
Análisis de presuntos casos de poltergeist.
Análisis de presuntos casos de infestación o casas encantadas.
Análisis de presuntos casos de casos de Teleplastias.
etc...
Con el empleo de este equipo nos aseguramos que todos los datos, variaciones, valores y mediciones de los
diferentes parámetros en él registrados podrán ser empleados para evaluar cualquier tipo de anomalía que permita la elaboración de un patrón científico de comportamiento del fenómeno. Por ejemplo, de todos es conocida la creencia de que ante la presencia o aparición de fantasmas las temperaturas bajan, con este sistema podremos determinar si es cierto. La precisión de 0.5ºC de sus sondas no permitirá saber, con un ratio de captura de 0,5 segundos, si es cierta la variación de temperatura en caso de manifestarse dicha aparición. De la misma forma podremos ver las variaciones de la luz ambiente, infra-roja, sonido, CO2 o el campo eléctrico -la variación de éste último, según algunos investigadores, una de las mejores formas de prever la inminente aparición de fenómenos Psi-.


Este Rack, con toda su electrónica, para poder recoger los datos del exterior necesita una serie de sondas que hagan de transductores entre el entorno y el sistema de conversión analógico digital (ADC) que será el encargado de entregar los datos al array de microprocesadores que se emplean en el análisis, visualización y registro de las señales.


Las sondas, que son de varios tipo dependiendo del parámetro a medir- se conectan al equipo mediante un cable apantallado y conectores blindados para evitar la pérdida de señales o la inclusión de interferencias. Todas las sondas son activas, por lo que requieren de una alimentación que es proporcionada por el propio equipo, filtrada, referenciada y estabilizada; esto es así para poder dotarlas de una alta ganancia y poco ruido.

En la imagen podemos ver cuatro tipos de sondas diferentes. De izquierda a derecha: de infrarrojos, de audio, de luz visible y de temperatura.



Como comentaba al principio de esta entrada, se pueden investigar los denominados "fenómenos paranormales" desdela ciencia y la dignidad, alejado de supercherías, de friquis y de parafernalias acientíficas. Desgraciadamente solemos creer que es el río que más suena el que más agua lleva, y por ello cuando uno intenta asomar la nariz a este mundo de lo "enigmático y misterioso" sale corriendo con el rabo entre las patas al encontrarse con los gurús de lo paranormal, personajes que en su práctica totalidad desconocen el fundamento más básico del método científico o símplemente carecen de una ética mínima que les permita ser merecedores de una opinión seria y mínimamente rigurosa de lo que hablan.

Este equipo ha sido desarrollado pensando en los otros, en las personas serias, rigurosas y con dudas, que quieran analizar el fenómeno desde la Ciencia, aún a riesgo de encontrarle una explicación racional.

Si estás interesado en saber más, puedes ponerte en contacto conmigo a través de facebook en: http://www.facebook.com/joseluistajada

domingo, 22 de agosto de 2010

Control Remoto 4 Relés vía GSM (SMS).

Durante los últimos días he estado trabajando en mis ratos libres en un nuevo prototipo. En este caso la necesidad de una compañera de trabajo de poder activar y desactivar remotamente los equipos inversores de una planta solar fotovoltaica para resetearlos me puso en marcha a la hora de fabricar el equipo aquí descrito.

Se trata de la posibilidad de activar o desactivar remotamente vía SMS (Mensajes de Texto vía GSM) hasta 4 relés -aunque perfectamente la misma lógica de control podría controlar siete-.

Como se puede apreciar en las fotografías el diseño consta de un Display LCD de 2 líneas que le dota del interface necesario para poder mostrar el estado de los relés -que tb podemos ver mediante 4 diodos Led-, la señal de la cobertura GSM, e incluso la localización geográfica de esta -Muestra los datos de LAC y CELL-.

Todo el conjunto ha sido introducido en el interior de un contenedor de uso industrial para exteriores y conectado a varias bornas sobre carril DIN, lo que facilita su montaje y cableado por los electricistas.

Para la conectividad GSM se ha empleado un Módulo WAVECOM Q2304A sobre su correspondiente plataforma Hardware -una PCB de pequeñas dimensiones que mediante un conector DB15 nos permite tener conexiones al módulo a través de comandos AT, zócalo para la tarjeta SIM de telefonía y regulador de tensión-.

El núcleo procesador ha sido desarrollado en base a un PIC 16F690, que se encargar de gestionar la comunicación con el Módulo GSM mediante comandos AT, el procesado de los SMS entrantes, la representación de datos en el Display LCD y la activación y desactivación de los Relés.

Para poder disparar los Relés se ha empleado un Driver U2003 que permite comandar hasta 7 de estos dispositivos mediante señales de control lógicas TTL.

Para la creación de este primer prototipo he empleado un par de pcb´s pre-perforadas con nodos cuadrados de 10X15. Sobre ellas van colocados los Relés y los Drivers, y por otro lado el micro-controlador y el módulo GSM. La antena se ha colocado en el exterior del contenedor mediante un conector para panel BNC hembra.

Sin lugar a dudas la parte que más tiempo y quebraderos de cabeza me ha dado ha sido el desarrollo del Software de este proyecto. La programación ha sido efectuada en lenguaje ensamblador y prácticamente ocupa la totalidad de la memoria de programa del micro-controlador.

Para controlar los Relés basta con con introducir en el Módulo GSM una tarjeta SIM de telefonía operativa y con crédito (en caso de ser prepago), en la cual habremos desactivado la modalidad de protección por código PIN. A los pocos segundos de conectar el equipo veremos como en la pantalla LCD aparece mediante un gráfico de barras la cobertura de señal de telefonía -tb aparece el dato numérico correspondiente a la señal recibida expresada en %-, tras esto el equipo mostrará en la pantalla la Celda de telefonía a la que se encuentra conectado el equipo y la posición de esta -existen varias páginas WEBS donde
introduciendo estos datos nos mostrará sobre un plano geográfico la posición de nuestro dispositivo con una precisión de entre 50 metros y 3 Km, dependiendo de si la celda (Antena) a la cual nos conectamos está en un nucleo urbano o en mitad del campo-.

Los comandos se envían con otro teléfono móvil, mandando un SMS con la siguiente sintaxis: @xxxx,AwawBwb.

Donde:

@ : Indica el inicio de la instrucción.
xxxx,: El código preestablecido para validar orden (código secreto de este prototipo).
A : Conecta Relé 1 de 4
w : Espera 20 segundos.
a : Desactiva Relé 1 de 4.
. : Fin de la cadena de instrucciones.

El equipo funciona bien y es extremadamente estable. En breve quedará instalado así que podremos testear su funcionamiento de manera continuada.

Si estás interesado en este proyecto fuera de aplicaciones comerciales puedes ponerte en contacto conmigo a través de: joseluistajada@gmail.com


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4 Relays Remote Control via GSM (SMS).


In recent days I have been working in my spare time on a new prototype. In this case the need for a co-worker to activate and deactivate the equipment remotely investors a photovoltaic plant to reset I started the time to make the equipment described herein.

It is the possibility of switch on or off remotely via SMS (text messages via GSM) to 4 relays, though perfectly the same control logic may control seven.

As can be seen in the photographs the design consists of a 2-line LCD display that provides the interface needed to display the status of the relays, which can see through 4 tb Led diodes, the signal of GSM coverage, and even the geographic location of this data shows LAC and CELL.

The entire set has been introduced inside a container for outdoor industrial use and connected to several DIN rail terminal, which facilitates the mounting and wiring by electricians.

For GSM connectivity has been used a Wavecom module Q2304A on the corresponding hardware platform, a small PCB that through a DB15 connector allows us to have connections to the module via AT commands, the SIM card socket for telephone and voltage regulator -.


The core processor has been developed based on a PIC 16F690, which manages communication with the GSM module with AT commands, the processing of incoming SMS, the representation of data in the LCD display and activation and deactivation Relays.

In order to trigger the relay has been used a command that allows U2003 Driver to 7 of these devices using TTL logic control signals.

For the creation of this first prototype I used a couple of pcb's pre-drilled with 10x15 square nodes. On them are placed the relays and drivers, and on the other hand, the micro-controller and the GSM module. The antenna is placed outside the container via a female BNC connector panel.

Undoubtedly the most time and headaches has given me has been the development of software for this project. The programming has been completed in assembly language and occupies almost the entire program memory of the micro-controller.

To control the relays is sufficient to introduce in Module GSM phone SIM card and credit operations (in case of prepaid), in which we turned off the type of PIN code protection. A few seconds of connecting the equipment we'll see how it appears on the LCD by a bar chart coverage-tb phone signal appears the numerical data corresponding to the received signal expressed in% -, after that the team displayed on the screen the cell phone which is connected the computer and the position of this, there are several web pages where

entering these data geographically displayed on a position of our device with an accuracy of 50 meters and 3 km, depending on whether the cell (antenna) to which we connect is an urban center or in the middle of the field.

The commands are sent to other mobile phone, sending an SMS with the following syntax: @ xxxx, AwawBwb.

Where:

@: Indicates the beginning of instruction.
xxxx: The preset code to validate order (secret code of this prototype).
A: Switch On Relay 1
w: Wait 20 seconds.
a: to Disable Relay 1.
. : End of string instructions.

The team works well and is extremely stable.
If you are interested in this project outside of commercial applications you can contact me via: joseluistajada@gmail.com

jueves, 29 de julio de 2010

Acceso a Módulo GPS RockWell TU00-D205-009





Aunque la cosa prometía ser sencilla ha logrado darme dolores de cabeza durante toda una semana. Esta ha sido la historia del trabajo con este invento.

Hace unas semanas adquirí en eBay un módulo GPS que parecía ser capaz de entregarme los datos que yo necesitaba para otro proyecto. El componente podéis verlo detenidamente aquí, así como efectuar pedidos si al final os atrevéis con él: Ebay.

Para empezar una de las cosas que agradecí fue que el módulo contara con un conector tipo Molex de 10+10 que permitía poder conectarlo a un cable cinta para poder hacer las pruebas necesarias para ponerlo en marcha, aunque al final opté por la solución (que os aconsejo si queréis no salir locos contando cables y pines? que es soldar directamente una hembra en una placa de prototipos y trabajar sobre ella.

El primer reto se presentó a la hora de encontrar la documentación necesaria para conocer su funcionamiento, características y patillaje; y he aquí la primera sorpresa: Aunque RockWell ha seguido utilizando el mismo conector (no olvidemos que este tipo de módulos tiene casi una década), no ha respetado su patillaje. Es decir: como busquemos por Internet datos sobre este módulo GPS y no demos con el correcto, correremos el riesgo de quemarlo.

Paciencia le podéis echar mucha, podéis sacar los remos y pasaos (como yo), un par de días buscando el modelo en mil páginas, muchas de ellas de esas que cierras cuando empiezan a pedir dinero, y muchas otras de personas que no se toman la molestia de documentar sus proyectos.

Al final, y gracias a la amabilidad del vendedor (Bob Mokia), pude hacerme con alguna información de cómo hacer funcionar este módulo. Pos supuesto, como todos los que tenemos experiencia en estos inventos conocemos, la documentación estaba llena de errores en los esquemas propuestos, la información estaba incompleta o era ilegible, y todas esas cosas a las que estamos acostumbrados cuando nos enfrentamos a un nuevo componente en nuestra mesa de trabajo.

EL módulo tiene la forma que podemos ver en la foto superior.

Es antiguo, con una lectura lenta de los satélites y una baja ganancia en recepción, pero aún así, debe ser suficiente para poder experimentar con él, si lo que buscamos es una lectura por segundo.

En mi caso, adquirí al mismo tiempo una antena exterior, que viene con varios metros de cable y el conector necesario para poder conectarla. Al igual que el módulo me la enviaron sin información alguna; la dejo aquí después de haberla encontrado en la red.

Bueno, pues eso, que después de un par de días dándole vueltas, al final conseguí poder leer las cadenas NMEA que envía que envía el módulo con el siguiente esquema:


He de reconocer que el módulo es fuerte. Al no tener la información correcta sobre su patillaje lo he trasteado mucho, aún así, he logrado recibir las cadenas NMEA de inicio, eso si, por el momento sin lograr que me detecte satélite alguno.



Os dejo este vídeo para que os hagáis una idea de cómo funciona.




En este link os dejo el Data-Sheet (Escueto) y el esquema en grande: Información Sobre Módulo GPS RockWell.

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Bueno, después de darle un par de vueltas a todo, me he decidido por alimentar el preamplificador que lleva incorporada la antena. Vamos, que la antena es activa.
Para ello solo hay que modificar el esquema tal y como se muestra en la figura siguiente:




Tras varios minutos el GPS ha sido capaz de localizar hasta 3 satélites, pero no ha obtenido ningún valor de posicionamiento. Creo que tengo que seguir investigando.

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Definitivamente no he logrado poder leer la posición con este módulo GPS. He empleado varias antenas activas en varias posiciones y situaciones, pero este módulo es extremadamente "Ciego". Con suerte he llegado a sintonizar 4 Satélites, pero en ningún caso he logrado una cadena NMEA completa con los datos de Latitud y Longitud.

En conclusión, salvo que el módulo me lo hubieran enviado dañado, mi opinión es que se trata de un elemento poco útil.



Para cualquier duda contactar con: joseluistajada@gmail.com


miércoles, 28 de julio de 2010

Conversor AD de 8 canales con PIC 16F690


Este es un proyecto sencillo que me ha quitado el sueño varias semanas. Se trata de emplear un PIC 16F690 como capturador de tensiones analógicas de 8 canales. La idea es conseguir, con el mínimo número de componentes, un sistema de Captura de Datos con la mayor precisión posible. En el proyecto propuesto tendremos 8 canales capaces de medir tensiones de 0 a 5V con una precisión de 8 bits y una frecuencia de muestreo de 1Hz.
El dispositivo está pensado para ser empleado como elemento SCADA para la toma y de mediciones de diferentes elementos de uso industrial tales como piranómetros, sondas PTC, anemómetros y otros elementos capaces de entregar a su salida una tensión proporcional. La conexión entre el PC y el Hardware es por puerto Serie o USB (con adaptador).

El desarrollo se complementa con una aplicación en Software (Visual Studio), que nos permitirá monitorizar los datos obtenidos y almacenarlos en tiempo real en un fichero.
Actualmente he conseguido terminar la parte Hardware y Firmware, y me encuentro desarrollando la parte Software.