Diseño de Hardware y Firmware para un sistema inalámbrico de adquisición de datos DAQ de bajo costo

Abstract

La adquisición de datos es un fenómeno de interés para las ciencias y la ingeniería. Un ejemplo práctico se presenta en las industrias, específicamente en el análisis y control de procesos. Los sistemas de adquisición de datos comerciales tienden a tener un costo elevado y a estar ligados a software propietarios. Esto dificulta el manejo de los datos adquiridos o la integración con otras aplicaciones. Además, aquellos que tienen funcionalidades de conexión inalámbrica aumentan de precio. Este trabajo se enfoca en el diseño de un sistema de adquisición de datos inalámbrico de bajo costo, de interacción amigable con el usuario y escalable. Para ello utiliza las técnicas de diseño electrónico, generando una PCB con componentes fáciles de integrar y costo asequible (Aproximadamente 20 dólares en total). Se utiliza un Firmware open source llamado Micro Python, y se adapta para los periféricos de la tarjeta. Esto brinda una capacidad de programación y configuración de la tarjeta en un alto nivel. El resultado final está compuesto por una solución con ocho canales de adquisición analógico de 16 bits entre -5 y 5v, a una velocidad máxima de 1.2kS/s. Dos canales de salida analógica entre 0 y 5v, y un puerto I2C con el propósito de futuras expansiones. Cuenta también con comunicación inalámbrica WiFi y protocolo de sockets TCP. El trabajo deja abierta una línea de desarrollo que puede influir a nivel educativo y comercial en la región. (Texto tomado de la fuente)

Data acquisition it’s an interesting phenomenon for the science and the engineering. The industries is a practical example, specifically in the process control and analysis. The commercial data acquisition systems tends to have a high cost and be attached to proprietary software. This makes difficult the management of the acquired data or the integration with other applications. Also, those who have wireless connectivity increase the cost. The focus of this work is to design a low cost wireless data acquisition system, with a friendly user interaction and scalable architecture. This work use the electronic design techniques, generating a PCB with easy to assemble components at affordable costs (Aproximately 20 dolars in total). The used firmware its Micropython, an open source project, and its performed the adaptation to work with the board peripherals. This provides a high level programming and configuration of the board. The design it composed by eight analog input channels at 16 bits of resolution, a range between -5 and 5v and a maximum sample rate of 1.2kS/s. Two analog output channels between 0 and 5v and a I2C port with the aim of future expansions. x Also, counts with a WiFi and sockets TCP protocol. This work leave open a development line that can influence educational and commercial level in the región