Integración en un solo circuito de nuestro CANSAT

En esta nueva entrada del blog, avanzaremos en el desarrollo de nuestro proyecto CanSat integrando los componentes que hemos explorado previamente: el sensor BMP180, el módulo GPS y el módulo de lectura/escritura de tarjetas SD. Unificaremos estos elementos en un único circuito conectado a nuestro Arduino, permitiendo la recopilación y almacenamiento de datos esenciales para nuestra misión. Es importante destacar que, según los requisitos de la misión primaria establecidos por ESERO España, es obligatorio medir la temperatura y la presión atmosférica durante el descenso del CanSat. Además, la incorporación de un módulo GPS se vuelve imprescindible para localizar y recuperar el CanSat tras su aterrizaje, asegurando así la integridad de los datos recopilados y la reutilización del dispositivo en futuras misiones. Esta integración nos proporcionará una visión completa del entorno y comportamiento de nuestro CanSat durante su operación, cumpliendo con los estándares establecidos y facilitando el éxito de nuestra misión educativa.

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Enlaces a practicas anteriores

A continuación, se presentan referencias previas que complementan la integración de los componentes en nuestro proyecto CanSat:

• Sensor de presión y temperatura BMP280
  Fecha: noviembre de 2023
   
• Arduino: Graba los datos de tus sensores en una tarjeta SD
  Fecha: abril de 2024
   
• Conexión GPS de tu Arduino
  Fecha: diciembre de 2023
  
  

Sensor de gases MQ. #Arduino

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El MQ-2 es un sensor empleado para la detección de gases inflamables y humo. Este dispositivo es capaz de identificar la presencia de gases como GLP (gas licuado de petróleo), propano, metano, alcohol, hidrógeno y humo en el ambiente. Su funcionamiento se basa en un material semiconductor que altera su resistencia en presencia de ciertos gases, permitiendo así su detección. Al integrarlo con una placa Arduino, se pueden desarrollar proyectos prácticos como detectores de fugas de gas, sistemas de alarma contra incendios o monitores de calidad del aire. Atención: El sensor MQ-2 no debe utilizarse en aplicaciones donde la seguridad de personas o equipos dependa de su correcto funcionamiento, debido a sus limitaciones y necesidad de calibración. Imagen By @miguetecnologia. Creative Commons Attribution-NonCommercial (CC BY-NC). Referencias texto: LuisLLamas - naylampmechatronics

MQ2 Data sheet

Caracterísitcas técnicas

A continuación, se detallan sus principales características técnicas:

• Rango de detección: Es capaz de detectar concentraciones de gases inflamables en el aire en un rango de 300 a 10,000 ppm (partes por millón).
• Voltaje de operación: Opera con un voltaje de 5V, lo que lo hace compatible con la mayoría de las plataformas de desarrollo, como Arduino.
• Consumo de energía: El consumo de energía es inferior a 800 mW, lo que lo convierte en una opción eficiente para proyectos que requieren monitoreo continuo.
• Tiempo de calentamiento: Requiere un tiempo de pre-calentamiento para alcanzar su estado óptimo de funcionamiento, lo que asegura lecturas precisas.
• Sensibilidad: Presenta alta sensibilidad al GLP (Gas Licuado de Petróleo), propano y humo, y también puede detectar metano, alcohol, hidrógeno y otros gases inflamables.
• Salida: Proporciona una señal de salida analógica que puede ser leída por un microcontrolador para determinar la concentración de gas detectada.

Fuentes: ELECTRONICAEMBAJADORES.COM; HETPRO-STORE.COM; MOUSER.COM; NAYLAMPMECHATRONICS.COM

#CANSAT: Registro de Datos en Tarjeta SD con #Arduino

El CANSAT es un emocionante desafío educativo que simula el diseño y lanzamiento de un satélite en miniatura del tamaño de una lata de refresco. Durante el vuelo, el CANSAT debe realizar tareas específicas, como recopilar y registrar datos ambientales que permitan analizar las condiciones de su recorrido, desde el lanzamiento hasta el aterrizaje. Uno de los requisitos fundamentales establecidos por la organización es transmitir los datos de temperatura y presión por telemetría cada segundo. Esto garantiza que la información se reciba en tiempo real durante el vuelo. Sin embargo, para asegurar que los datos no se pierdan en caso de que la telemetría falle, también se programará el sistema para grabar estos valores en una tarjeta SD. Esto permitirá un análisis posterior más detallado y una recuperación segura de toda la información recopilada. 🚀 By SDASM Archives - https://www.flickr.com/photos/sdasmarchives/23096363173/, No restrictions, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=150393705.

Lista de componentes:

Arduino Uno (o similar). Sensor BMP180/BMP280 . Módulo lector de tarjetas SD. Tarjeta microSD (formateada en FAT32). Cables de conexión. Cable USB 2.0 tipo A/B Protoboard. (Opcional) Batería o fuente de alimentación para la misión. By @miguetecnologia. Creative Commons Attribution-NonCommercial (CC BY-NC).

Fabrica una BALIZA con #Arduino

Una baliza es un dispositivo que emite señales luminosas, sonoras y/o electrónicas para guiar, advertir o localizar algo en un entorno específico. Se utiliza en diversas aplicaciones, como la navegación, el rescate o localización de vehículos u objetos, proporcionando orientación o visibilidad en condiciones difíciles. Por ejemplo, en el desafío CANSAT, una baliza es fundamental para localizar y recoger el satélite tras su regreso a la Tierra. Este dispositivo permite identificar su posición de forma rápida, lo que facilita la recuperación y descarga de los datos científicos que ha recopilado. Baliza moderna para localización. Generada con IA por OpenAI DALL·E. Creative Commons Attribution-NonCommercial (CC BY-NC).

En la entrada de hoy aprenderemos a programar salidas digitales en Arduino mediante el uso de LEDs y buzzers, dispositivos fundamentales para generar señales visuales y sonoras. La actividad se centra en la construcción y programación de una baliza de localización, que combina ambos elementos para simular una herramienta de recuperación de un CANSAT.

Comenzaremos montando un circuito paralelo en el que conectaremos los LEDs y el buzzer, explorando cómo funcionan estos componentes y cómo se controlan mediante las salidas digitales del Arduino. Una vez completado el montaje, programaremos el circuito utilizando Arduino Blocks, una herramienta visual que facilita la comprensión del código. Finalmente, daremos el salto al IDE de Arduino para implementar el mismo programa en lenguaje C++, desarrollando así una comprensión más profunda del funcionamiento y control de las salidas digitales.

Variación de la frecuencia de transmisión. Módulo inalámbrico APC-220

El módulo inalámbrico APC-220 es un dispositivo de comunicación inalámbrica basado en radiofrecuencia. Este módulo opera en la banda de frecuencia de 418 MHz a 455 MHz y ofrece una velocidad de transmisión de datos de hasta 19.2 kbps. El APC-220 es compatible con las controladoras Arduino y es muy fácil de integrar en proyectos de automatización. Una de las ventajas de este módulo es su rango de comunicación inalámbrica, que puede llegar hasta los 1.8 kilómetros en espacios abiertos sin obstáculos. El APC-220 utiliza un protocolo de comunicación serial asíncrono para enviar y recibir datos entre dispositivos. En la mayoría de los casos, se configura en modo de comunicación de dos vías, lo que significa que los datos se pueden enviar y recibir desde ambos dispositivos. Además, este módulo inalámbrico cuenta con un mecanismo de corrección de errores, que ayuda a asegurar que los datos transmitidos sean precisos y completos, incluso en condiciones de interferencia o ruido en la señal.

Características técnicas

• Alimentación: 3.3V a 5.5V
• Corriente consumida: 25 a 35 mA.
• Potencia de señal de salida: 20 mW
• Frecuencia de trabajo: 418 MHz a 455 MHz.
• Rango de transmisión: Hasta 1000m (a 2400 bps).
• Interfaz de comunicación: UART/TTL
• Rango de baudios: 1200 a 19200 bps.
• Buffer receptor: 256 bytes.
• Temperatura de trabajo: -20°C a +70°C.
• Cantidad de canales: Más de 100.

Hoja de datos RF APC2202 datasheet

#Arduino: Graba los datos de tus sensores en una tarjeta SD

¿Qué es una tarjeta SD? Las tarjetas SD son dispositivos compactos que facilitan que tus proyectos de Arduino almacenen y recuperen datos, ofreciendo una solución versátil para el almacenamiento de información. Estas tarjetas se han convertido en un estándar, desplazando a otros medios de almacenamiento de datos debido a su gran capacidad y pequeño tamaño. Además de proyectos Arduino, se han integrado en una amplia variedad de dispositivos, siendo componentes frecuentes en aplicaciones como sistemas de registro de datos, cámaras de vigilancia, impresoras 3D, cámaras de fotos y más. Parte del éxito de estas tarjetas radica en su bajo coste, lo que las hace accesibles y atractivas para una amplia gama de aplicaciones y proyectos escolares, contribuyendo así a su adopción generalizada en el ámbito de la electrónica y la robótica. 🔧 La principal diferencia entre las tarjetas SD con las microSD radica en su tamaño físico. A pesar de esta diferencia de tamaño, ambas comparten características similares en términos de capacidad de almacenamiento y rendimiento. Si es crucial tener en cuenta que existen diferentes formatos dentro de las tarjetas SD, como SDHC y SDXC, que varían según su capacidad de almacenamiento. Las tarjetas SDHC (High Capacity) generalmente admiten capacidades de hasta 32 GB, mientras que las tarjetas SDXC (eXtended Capacity) pueden llegar a capacidades de varios terabytes.

Conexión GPS de tu #Arduino

¿Qué es un GPS? El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación por satélite que utiliza una constelación de satélites en órbita para proporcionar información precisa de posición en cualquier lugar de la Tierra. Cada satélite emite señales que son recibidas por receptores GPS en dispositivos como teléfonos móviles o sistemas de navegación. Los receptores determinan la ubicación mediante triangulación, midiendo la distancia entre al menos tres satélites y el receptor. La precisión del GPS depende de la calidad del receptor y el número de satélites visibles. Este sistema no solo proporciona coordenadas de latitud, longitud y altitud, sino también información sobre la velocidad y el tiempo. A nivel técnico, el GPS es esencial para la navegación en tiempo real, topografía, geocaching, agricultura de precisión, y aplicaciones militares. Además, es la base de servicios populares como mapas digitales, aplicaciones de seguimiento deportivo y la gestión logística en la industria. Su importancia técnica radica en su capacidad para ofrecer posicionamiento global con alta precisión y en tiempo real.

GPS NEO6m

Este módulo GPS, basado en el chip NEO-6M de Ublox, utiliza tecnología avanzada para recoger datos precisos de ubicación. Viene con una antena GPS y una pequeña batería que almacena información pesada, lo que agiliza la detección en usos posteriores. La antena se conecta de manera flexible mediante un cable.Es muy útil para rastrear tu CANSAT y otras aplicaciones en movimiento. Tiene pines de conexión para el Arduino y puedes usar las diferentes librerías dispoblies para sus configuraciones. Funciona con un rango de voltaje de 3.3V a 5V, pero es importante tener en cuenta que los pines de conexión trabajan mejor a 3.3V. Si necesitas usar un pin de conexión con 5V, se recomienda un divisor de voltaje. Cuando enciendas el módulo por primera vez, es conveniente estar en un lugar al aire libre para que pueda establecer conexión con los satélites y determinar su ubicación rápidamente. Cuenta con un indicador LED que parpadea una vez que ha identificado su posición.

DATA SHEET NEO6M: NEO-6 u-blox 6 GPS Modules by www.u-blox.com/

Sensor de presión y temperatura BMP280 3.3V

¿Qué es el sensor de presión y temperatura BMP280 ? El sensor BMP280 es un dispositivo de medición de presión atmosférica y temperatura. Es el sucesor del muy conocido BMP180 (que se puede ver unas líneas más abajor). BMP280 utiliza un sensor de presión y temperatura de alta precisión para proporcionar lecturas exactas. Puede medir la presión atmosférica en un rango de 300 a 1100 hPa (hectopascales) y la temperatura en un rango de -40 a 85 grados Celsius. con una precisión absoluta de ±1 hPa o °C. Este sensor, fabricado por Bosch, racias a su precisión, pequeño tamaño y bajo consumo de energía, es una opción popular para proyectos que requieren seguimiento climático, altitud o cualquier aplicación que involucre mediciones de presión y temperatura.

DATASHEET BMP280: BMP280 Digital Pressure Sensor by BOSH

Información obtenida: Adafruit.com/BMP280

La temperatura se calcula en grados C, para convertirla convertirla a Fahrenheit se puede emplear la ecuación F = C * 9/5 + 32.

La presión se devuelve en las unidades SI de Pascales . 100 Pascales = 1 hPa = 1 milibar. (hPa = hectoPascales)

También puedes calcular la altitud. Para calcular esta de forma precisa hay que indicar la presión hPa al nivel del mar para tu ubicación y día. El sensor es bastante preciso, pero si no tiene los datos actualizados para el día actual, puede resultar difícil obtener una precisión superior a 10 metros.

#ARDUINO: COMUNICACIÓN VÍA INALÁMBRICA - RADIO

La conexión inalámbrica vía radio permite enviar y recibir información entre dos dispositivos sin necesidad de utilizar cables físicos. En el caso de Arduino, se pueden utilizar módulos de radiofrecuencia para establecer una conexión inalámbrica entre la controladora y otro dispositivo, como otro Arduino, un ordenador o un teléfono móvil. Para establecer la conexión inalámbrica vía radio, se necesita un par de módulos de radiofrecuencia, uno conectado a la controladora Arduino y otro conectado al dispositivo receptor. Los módulos deben estar configurados con la misma frecuencia y parámetros de comunicación para que puedan comunicarse entre sí. Una vez establecida la conexión, se pueden enviar y recibir datos entre la controladora y el dispositivo receptor de forma inalámbrica. Por ejemplo, se podría enviar información sobre la posición de un sensor conectado a la controladora Arduino a un dispositivo móvil, o recibir comandos de control desde un ordenador para controlar los motores de un robot.

Módulo inalámbrico RF APC2202

El módulo inalámbrico APC-220 es un dispositivo de comunicación inalámbrica basado en radiofrecuencia, que se utiliza comúnmente en proyectos de electrónica y robótica. Este módulo opera en la banda de frecuencia de 418 MHz 418 MHz a 455 MHz y ofrece una velocidad de transmisión de datos de hasta 19.2 kbps. El APC-220 es compatible con las controladoras Arduino y es muy fácil de integrar en proyectos de automatización. Una de las ventajas de este módulo es su rango de comunicación inalámbrica, que puede llegar hasta los 1.8 kilómetros en espacios abiertos sin obstáculos. El APC-220 utiliza un protocolo de comunicación serial asíncrono para enviar y recibir datos entre dispositivos. En la mayoría de los casos, se configura en modo de comunicación de dos vías, lo que significa que los datos se pueden enviar y recibir desde ambos dispositivos. Además, este módulo inalámbrico cuenta con un mecanismo de corrección de errores, que ayuda a asegurar que los datos transmitidos sean precisos y completos, incluso en condiciones de interferencia o ruido en la señal.

CANSAT: Proyecto Laika III; ¿Quieres formar parte de nuestro equipo?

Estamos buscando chicos y chicas interesados en formar parte de nuestro equipo: "Proyecto Laika"

Fuente imagen ESERO España

ARDUINOS CH340

Imágenes del blog Electrocrea.

Habréis observado  unos modelos de Arduino mucho más baratos que de costumbre, suele aparecer junto a su nombre el código CH340G, también se les conoce como "los Arduino chinos". Estas placas son mucho más baratas que los otros modelos Arduino gracias al chip CH340G, nuevo conversor USB / TTL, que sustituye al ATMEGA16U2 y al FT232RL. La aparición de estos chips ha facilitado la enorme bajada de precios de las placas Arduino clónicas. Este cambio solo afecta al conversor, el resto de  características siguen siendo exactamente las mismas, no solo son compatibles si no que son, para lo que queremos nosotros, idénticas a las Arduino “originales”, recordamos que estamos hablando de Hardware libre. Pero mejor que yo, lo explican Luis Llamas o Prometec en sus respectivos blog.

• Arduinos baratos gracias al chip CH340G
• La familia de chips CH340G

Una ligera salvedad que tenemos que considerar para conectar esta placa con el IDE de Arduino por primera vez es instalar previamente el driver CH340. ¿Qué es esto del driver CH340? El driver CH340 es el software requerido para conectar sin ningún tipo de problemas esta controladora con los diferentes sistemas operativos. También te dejo el siguiente post de GeekFactory donde comenta como instalarlo y  proporciona también las instrucciones para su instalación en Windows, Linux o MAC.

• Driver CH340 para Arduino genéricos

Por último te cuelgo este vídeo para su instilación paso a paso.

Si ahora te he creado la duda de que placa comprar si un "Arduino clásico" o bien la controladora con el integrado CH340, te dejo el siguiente enlace.

• Comprar Arduino original o Arduino copia, tu eliges By Programarfacil.com