eOntzia
Mikel Díez, Jonathan Arizala y Medhi Amara, en colaboración con 5 estudiantes más de otros centros de enseñanza, hemos creado este proyecto pensado para mejorar la gestión de los residuos, y en consecuencia, la sostenibilidad y el medio ambiente. Ongi etorri eOntzia!!
Éste es vídeo explicativo del proyecto.
eOntzia es un dispositivo encargado de medir la capacidad de los containers de basura para avisar a una aplicación informática mediante un envío de datos previamente obtenidos a través de un sensor de ultrasonidos que ese cubo se encuentra a la capacidad que deseemos (nivel programado) para su posterior recogida.
Mikel Díez, Jonathan Arizala y Medhi Amara, en colaboración con 5 estudiantes más de otros centros de enseñanza, hemos creado este proyecto pensado para mejorar la gestión de los residuos, y en consecuencia, la sostenibilidad y el medio ambiente. Ongi etorri eOntzia!!
Logo de eOntzia
Éste es vídeo explicativo del proyecto.
eOntzia es un dispositivo encargado de medir la capacidad de los containers de basura para avisar a una aplicación informática mediante un envío de datos previamente obtenidos a través de un sensor de ultrasonidos que ese cubo se encuentra a la capacidad que deseemos (nivel programado) para su posterior recogida.
Esquema-idea general del proyecto eOntzia
La placa del módulo eOntzia se
alimenta por una batería LiPo de 3 celdas de 11,1V y 2,2A. Mediante
esta batería podemos alimentar el resto de componentes y sensores
que componen el circuito.
Comenzamos por la fuente de
alimentación. En ella hemos empleado dos reguladores, un 4940V5 low
drop para 5V y un LM1119 para 3,3V con los respectivos condensadores
tal y como se indican en los datasheet de los fabricantes de ambos
componentes (300 nF y 100nF en la entrada y salida respectiva del
4940V5, y 22pF a la salida del LM1117). La decisión fundamental de
estos componentes ha venido dada por la capacidad que posee el 4940V5
de paso de corriente (1,5A) necesaria para alimentar la mayoría de
los módulos y sensores, en concreto, el módulo de GSM/GPRS
Libellium sim900, que requiere algo más de 1A cada vez que manda o
recibe algún SMS.
Esquema de la fuente de alimentación (5V y 3,3V)
El cerebro de este proyecto es el chip
Atmega 328P, microcontrolador comúnmente usado en los Arduinos Unos.
Este chip necesita 5V para su funcionamiento. El voltaje, como se ha
mencionado anteriormente, viene dado gracias al regulador low drop
4940V5. El Atmega 328P posee 13 entradas/salidas digitales, y 6
entradas/salidas analógicas, las digitales se activan y desactivan
con pulsos de 5V. Inicialmente, la configuración según el datasheet
del fabricante, el chip lleva conectado un pulsador de reset a la
patilla número 1, y un oscilador de 16Mgz con una resistencia en
paralelo de 1MOhm. El cristal además necesita 2 condensadores de
22pF. Señalar también que entre el pin de tensión de 5V (7) y GND
(8) hay que conectar un condensador de 100 nF.
El conexionado de los pines digitales
de este proyecto consta de esta manera: módulo GSM/GPRS (D0, D1,
D2), sensor de humo YG-1006 (D5), módulo GPS (D8, D9), sensor
ultrasonido SRF-05 (D10, D11), módulo Wifi esp8266 (D12, D13). Por
otro lado, hemos utilizado los pines analógicos A1, A2 y A3 para
comprobar el estado de la batería. Mediante unos divisores de
tensión compuestos por resistencias de 10K, conectamos cada celda de
la LiPo a estos pines. La primera celda directamente a A3 (3,7V) ya
que el máximo permitido por este microcontrolador son 5V, la segunda
celda a A2 (7,4V) con dos resistencias de 10K y la tercera celda a A3
(11,1V) con 3 resistencias de 10K. Con todo esto y un poquito de
programación, sabremos en todo momento el porcentaje de batería de
nuestro módulo.
Medidor de batería LiPo 3 celdas (11,3V)
El conexionado de los módulos es muy
sencillo, toda la comunicación de estos elementos con el Atmega 328P
se produce a través de los pines Rx y Tx. Por defecto, los pines Rx
y Tx son los digitales D0 y D1 del Atmega 328P. Mediante la librería
SoftwareSerial podemos asignar pines “virtuales” Rx y Tx a
cualquiera de los pines digitales restantes. De esta forma hemos
podido asignar a un mismo controlador varios módulos que puedan
transmitir y recibir datos. De esta manera, la configuración que
obtenemos es la siguiente: módulo GSM/GPRS (D0-Rx, D1-Tx,D2-power o
encendido del módulo mediante un pulso de 2 segundos de duración),
sensor de humo YG-1006 (D5), módulo GPS (D8-Rx, D9-Tx), sensor
ultrasonido SRF-05 (D10-trigger, D11-echo), módulo Wifi esp8266
(D12-Tx, D13-Rx).
Conexionado de pines en Atmega 328P
Todos los sensores y módulos, a
excepción del módulo Wifi, funcionan con una tensión de 5V. El
Esp8266 funciona con una tensión de 3,3V. Esta tensión es la que
obtenemos a la salida del regulador LM1117, del que posteriormente
tenemos conectado el módulo Wifi. Este módulo tiene un pulsador
reset al que conectamos el PD_CH, y sirve básicamente para alimentar
el chip del módulo y resetearlo en caso de que éste se bloquee o no
funcione correctamente.
El funcionamiento del módulo es
simple, el ultrasonido cada cierto tiempo (dependiendo de la
programación) mide y recoge un dato. Este dato es mandado a una App,
que será la que lo visualice en nuestro ordenador. El envío lo
realiza bien el módulo Wifi ó el módulo Gsm. A su vez, el módulo
dispone de un sensor de humo que en caso de detectar llama mandará
5V al atmega que mediante la programación nos avisará a la App, y
un módulo GPS que indica la geolocalización de cada contenedor. En
la App nos aparecerá en un mapa la ubicación del contenedor y
pinchando en cada uno que nos interese, se nos desglosará la
información detallada del cubo en cuestión.
La App de eOntzia
Por último, para saber si el módulo
funciona y manda los datos correctamente, necesitamos un ordenador.
En caso de no tenerlo, el módulo posee tres luces led que nos
indicarán de forma simple y muy visual 3 estados. La luz verde que
funciona con normalidad, la luz roja, cuando empiece a parpadear,
indicará que la batería comienza a agotarse, y por último el led
amarillo, que nos indicará cuando se encienda que se ha conectado a
una dirección IP. El código de este proyecto es libre, y lo podéis ver en el siguiente enlace.
Mikel Díez, Jonathan Arizala y Medhi Amara.
(Alumnos de 2º curso de Grado Superior de Mantenimiento Electrónico).
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