Primer y Tercer Premio del Simposio Argentino de Sistemas Embebidos

Dos equipos integrados por estudiantes de Ingeniería Electrónica de la UNSJ resultaron ganadores de la última edición del Simposio de Sistemas Embebidos que se realizó en la Facultad Regional Córdoba de la Universidad Tecnológica Nacional, entre el 15 y 17 de Agosto. Los equipos exponen sus trabajos finales el Martes, 28 de agosto, a las 9:00 y a las 19: 00, en la Facultad de Ingeniería de la UNSJ.

Juan Manuel Julián; Samuel Mateo; Darío Quinteros y Leandro Saldivar, obtuvieron el primer lugar en el concurso estudiantil de la última edición del Simposio Argentino de Sistemas Embebidos – SASE 2018- con una propuesta que habían desarrollado para el trabajo final de una cátedra. Se trata de un “Sistema de Adquisición y Control de variables agrícolas empleando EDU-CIAA e Interfaz HMI”. En otras palabras, un sistema embebido que brinda soluciones al agro argentino.

Los compañeros de los ganadores, Franco Capraro; Jeremías Gaia, Felipe Pantano y Martín Saffe, se sumaron a la competencia con su “Sistema para el mejoramiento productivo de la cerveza artesanal”. Este diseño que obtuvo una mención especial, a modo de tercer galardón.

Los ocho jóvenes son estudiantes de Ingeniería Industrial y desarrollaron estas innovaciones en el marco de la cátedra Microcontroladores Y Microcontroladores III. Sus profesores, Dr. Ing. Eugenio Orosco; Ing. Carlos Gil e Ing. Gustavo Ensinck, los apoyaron desde el primer momento e instaron a participar del SASE. Gracias a esta promoción inicial, ambos equipos recibieron apoyo del Laboratorio de Electrónica Digital, que pertenece al Departamento de Electrónica y Automática de la Facultad de Ingeniería y del Decanato de esta unidad académica, para realizar el viaje y concretar la participación.

Monitor de cultivos

En el marco de un proyecto final de la cátedra Microcontroladores de la Carrera Ingeniería Electrónica de la UNSJ, se formuló de manera conjunta entre los docentes y los alumnos, el diseño de un proyecto basado en herramientas de desarrollo, tanto de hardware como software, empleadas durante el trascurso de la asignatura.

El proyecto se propuso con el fin de mejorar el servicio a un cliente con tareas agrícolas, por medio de una App Android que permita interactuar a través de una Interfaz Humano Máquina con su campo, conociendo las variables de interés de sus cultivos, sin necesidad de recorrerlo físicamente.

El sistema posee tres partes principales: Adquisición, Control, e Interfaz con el usuario, de las variables de cualquier cultivo en invernaderos o campos abiertos.

La primera parte del desarrollo consiste en la utilización de nodos con sensores y módulos de comunicación. La baja complejidad y costo requerido plantean el uso de un Microcontrolador ATMEL de gama económica para esta etapa.

En la segunda parte, se diseña un nodo central de gran capacidad de procesamiento. Por motivos de especificaciones, la plataforma de desarrollo Nacional “EDU-CIAA NXP” se utiliza como núcleo de esta etapa. Con esto también se busca participar de la comunidad CIAA, solicitando colaboración y aportando documentación o librerías resultantes de este proyecto que pueda ser útil a terceros. Los nodos de adquisición obtienen información de un grupo de sensores. Este paquete de datos se trasmite empleando módulos RF y GSM a otro sitio para su procesamiento y supervisión respectivamente. El Microcontrolador EDU-CIAA del nodo central recibe la información a través vía RF, se procesa y en caso de encontrarse desviaciones frente a las referencias, se generan acciones de control utilizando bombas de regadío o climatizadores.

En la tercera etapa, la central se vincula vía Bluetooth con un Celular para brindar la información relevada o estado del proceso empleando una App.

Actualmente una parte de este proyecto, referida al relevamiento de los datos, ya se encuentra funcionando y en fase de pruebas atendiendo a las necesidades de monitoreo de un emprendimiento agrícola.

Luego de un estudio sencillo de los cultivos de la región y consultas realizadas a Investigadores que desempeñan tareas en el INTA, se adquirieron sensores que permiten medir y posteriormente controlar las variables más importantes de la mayoría de los cultivos que se encuentran en la región. Los sensores permiten medir: humedad y temperatura; temperatura sumergible; humedad de Suelos, entre otras variables. Además, el sistema cuenta con una Panel solar mono cristalino; módulo cargador de baterías de Lithium; Display LCD con con iluminación propia y dos módulos de comunicación.

El proyecto permite brindar al cliente nuevas formas de acceder a la información de su campo y autonomía de gestión a través del control automático de variables.

Asistente en la producción de cerveza artesanal

En el marco de un proyecto de cátedra realizado en la materia Microcontroladores III, se propuso el diseño e implementación de un sistema para el mejoramiento del proceso productivo de cerveza artesanal, utilizando como unidad de procesamiento una placa EDU-CIAA.

La elaboración del producto consta de cinco etapas: Maceración, filtrado y recirculación, cocción, enfriamiento y fermentación. Desarrollándose la mayor parte del proceso en 2 lugares: la olla principal y el macerador. La maceración y la cocción son tal vez los puntos más críticos de la producción, pues deben ser realizado bajo temperaturas controladas. Es por ello que monitorear y controlar estas temperaturas mediante un sistema automático resulta esencial.

La intervención en la olla principal de cocción consta de el agregado de dos resistencias de inmersión con control de potencia y un sensor de temperatura colocado dentro de la olla, que permite llevar a cabo un monitoreo constante de la temperatura del líquido. Por otra parte, al macerador se le colocaron espumadores automáticos, que favorecen disolución total de la malta en el agua y evitan que se quemen los granos en el fondo del macerador. A su vez, éstos evitan al operario estar presente durante el mezclado, pues el sistema lo hará por él. En la salida del macerador se colocó una bomba que permite el traslado de líquido de una manera sencilla, además de un sensor de nivel que indica al sistema cuándo parar la bomba.

El conjunto de las intervenciones realizadas al proceso, sumadas a una aplicación de celular que se comunica vía bluetooth con la unidad de procesamiento y a un display que permite visualizar las variables del proceso, hacen que este sistema favorezca a la elaboración productos de mayor calidad, ya que el usuario podrá dedicar más tiempo a la receta y menos tiempo al trabajo pesado.

El centro del sistema es la placa EDU-CIAA, que funciona como unidad de procesamiento. Esta unidad es la encargada de recibir datos de los sensores e instrucciones del operario, así como también de interpretar la información y proveer comandos a los actuadores. En cuanto a sensores, el sistema cuenta con un sensor de temperatura sumergible capaz de realizar las mediciones de temperatura de líquido necesarias. Para mediciones de nivel se equipó un sensor de nivel, que ayuda a realizar el control de la bomba de vaciado.

Otras características importantes del sistema son la bomba de vaciado y el espumador automático. La bomba es utilizada para realizar los movimientos de líquido que el operador requiere durante el proceso, evitándole hacerlo de manera manual. El espumador por su parte facilita la tarea de mezclado, y permite una mejor disolución de la malta en el agua. Este sistema también cuenta con resistencias de calentamiento de inmersión. Éstas serán comandadas por la unidad de procesamiento durante las diferentes etapas de calentamiento de líquidos.

Para lograr una interfaz máquina-usuario más amigable, se utilizó el display LCD embebido en el poncho para EDU-CIAA. En él, el operador puede visualizar constantemente el paso a paso del proceso y, con una botonera, ingresar instrucciones a la unidad. También se cuenta con una aplicación de Android, conectada vía bluetooth con la EDU-CIAA. Esta característica permite al usuario visualizar el estado en que se encuentra el proceso, y monitorear las variables más importantes de cada etapa.

Esta solución busca dar apoyo a la producción, de manera que el usuario perciba una mejora en el proceso y en el producto final. Brinda asistencia al operador indicando cada paso que se realiza con una interfaz amigable. En comparación con el proceso tradicional, la utilización del sistema supone una ventaja de producción, que permite al usuario concentrar sus energías en otras tareas, dejando que la unidad se encargue del trabajo pesado.