Hemos creado un receptor de radio online sobre la placa ESP32 STEAMakers AI. El kit utilizado incluye la placa ESP32 STEAMakers AI, una pantalla TFT, un altavoz con amplificador, un micrófono SPI y los cables de conexión necesarios. En este caso podemos prescindir del micrófono. Para contener todos los elementos hemos utilizado una caja impresa en 3D. Las piezas para imprimir en plástico se pueden descargar de Thingiverse.
En este proyecto se ha de crear un servidor web en una placa ESP32 Plus STEAMaker sobre la que se ha colocado una IMAGINA TdR STEAM que dispone del sensor de temperatura y humedad DHT-11. Está programada desde el entorno SteaMakersBlocks. El programa se puede descargar del entorno STEAMakersBlocks. Las imágenes que se mostrarán en el canvas se han de cargar en la tarjeta micro SD.
A continuación se muestran las tres imágenes utilizadas para poder descargarlas si se quiere reproducir el proyecto. La primera es termometrodial.png.
El pasado 25 de abril los alumnos de Primero de Bachillerato del INS La Pineda de Badalona participaron en el lanzamiento de sus Cansats, unos satélites del tamaño de una lata de refresco en los que han estado trabajando durante este curso. Entre más de 100 centros de Catalunya, el grupo Can-Fire, encargado de valorar el riesgo de incendio de una determinada zona a partir de la incorporación de una cámara térmica, lanzó su CANSAT desde un avión. El equipo Bionautas, encargado de estudiar la supervivencia de microorganismos en las condiciones extremas de los lanzamientos, fue uno de los 18 grupos catalanes en subir su CANSAT mediante un cohete.
La idea de este proyecto es hacer un montaje que disponga de una placa ESP32 STEAMakers AI como microcontrolador, una pantalla TFT de 240×240 píxeles SPI ST7789 y tres botones. Las piezas para imprimir en 3D se pueden descargar de Thingiverse.
Utilizando la placa ESP32 STEAMakers AI se puede crear un agente IA, enlazarlo con la placa y también programarla con steamakersblocks. El kit utilizado incluye la placa ESP32 STEAMakers AI, una pantalla TFT, un altavoz con amplificador, un micrófono SPI y los cables de conexión necesarios.
Para colocar los componentes se ha diseñado un chasis para imprimir en 3D cuyas piezas se pueden descargar de Thingiverse.
El siguiente código muestra una barra de selección y un botón tipo submit.
<form action="#">
Seleccione una temperatura:
<input type="range" id="temperatura" min="0" max="100">
<br>
<input type="submit" value="Confirmar">
</form>
En la pantalla del navegador se ve algo así:
Se trata de montar una estación meteorológica con una placa ESP32 a la que van conectados los sensores de temperatura, humedad y presión atmosférica, ubicada en el exterior y que se comunica mediante LoRa con otra placa ESP32 en el interior del edificio. Esta segunda placa ESP32 también se comunica por Wifi con un servidor MQTT como Thingspeak donde se van visualizando los datos, de forma que estén al alcance de todos los que entren en esta página.
Página que muestra datos ambientales
Se trata de crear un servidor web que muestre datos de temperatura ambiente.
En este caso se han utilizado transistores 2N2222. En la imagen anterior las bases de los transistores están conectadas a través de una resistencia de 1 k.
La antena Yagi, también llamada antena Yagi-Uda, se basa en el desarrollo de una antena dipolo común. La antena Yagi más simple de tres elementos consta de una antena dipolo (elemento activo) de media longitud de onda en el centro, y unos elementos directores y reflectores delante y detrás del dipolo.
La longitud del director es ligeramente inferior a la mitad de la longitud de onda, mientras que la del reflector es ligeramente superior a la mitad de la longitud de onda. La longitud específica depende del uso real. La distancia entre el reflector y el elemento del dipolo, y entre este y el director, es habitualmente de un cuarto de longitud de onda.
Aumentar el número de directores puede mejorar la direccionalidad y la ganancia de la antena, pero también reducirá el ancho de banda y dificultará el acoplamiento. La distancia entre los pilotos es de un cuarto de longitud de onda; cuanto más lejos esté del elemento, más corto debería ser el piloto en comparación con el piloto anterior. También existen múltiples conjuntos activos de antenas Yagi.
En la página de 3D-aerial se puede encontrar un calculador para el diseño de una antena Yagi para LoRa. Otro calculador es el de Changpuak.
Módulo transceptor LoRa SX1262
El módulo LoRa Core1262-868M incorpora un chip RF SX1262 de nueva generación, mayor eficiencia energética y mayor distancia de transmisión que el SX1278 tradicional, con una alta capacidad anti interferencia.
Conectividad WiFi: Cliente web
1. Introducción
Podemos realizar peticiones HTTP desde nuestra placa para actuar en servicios remotos HTTP (API: Interfaz de programación de aplicaciones) y si es necesario también leer la respuesta.
Ejemplo: esta petición nos devuelve nuestra IP pública (IP asignada por nuestro ISP)
Conectividad Bluetooth
0. Introducción
Bluetooth es una tecnología de comunicación inalámbrica diseñada para enviar y recibir datos entre dispositivos a corta distancia (unos 10-100 metros, dependiendo del dispositivo). Esto se hace utilizando ondas de radio y opera en la banda de frecuencia de 2,4 GHz. La utilizamos cotidianamente para conectar dispositivos como auriculares, altavoces, teclados o incluso relojes inteligentes.
Existen dos versiones principales:
Bluetooth clásico (BR/EDR, Basic Rate/Enhanced Data Rate): Es el que se utiliza desde hace más tiempo y está pensado para conexiones continuas y con mayor volumen de datos.
Bluetooth Low Energy (BLE): Es una versión más moderna, diseñada para ahorrar energía.
El MPU6050 es una unidad de medición inercial o IMU (Inertial Measurment Units) de 6 grados de libertad (DoF) pues combina un acelerómetro de 3 ejes y un giroscopio de 3 ejes. Este sensor es muy utilizado en navegación, goniometría, estabilización, etc. También se utiliza para la estabilización de drones.
Aceleración y acelerómetros
La aceleración es la variación de la velocidad por unidad de tiempo es decir razón de cambio en la velocidad respecto al tiempo:
a = dV/dt
Así mismo la segunda ley de Newton indica que en un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él mismo:
a = F/m
Este segundo concepto es utilizado por los acelerómetros para medir la aceleración. Los acelerómetros internamente tienen un MEMS(MicroElectroMechanical Systems) que de forma similar a un sistema masa resorte permite medir la aceleración.
Un módulo GPS NEO-6M conectado a un microcontrolador ESP32 nos permite obtener datos GPS en formato NMEA. También se pueden obtener fácilmente la latitud, la longitud, la altitud, la velocidad y la hora UTC usando la biblioteca TinyGPSPlus.
Podemos realizar un diseño similar al siguiente con el Cirkit Designer.
LoRa es una tecnología de comunicación de datos inalámbrica que utiliza una técnica de modulación de radio que puede generarse mediante chips transceptores LoRa de Semtech.
Esta técnica de modulación permite la comunicación a larga distancia de pequeñas cantidades de datos (lo que implica un ancho de banda bajo), alta inmunidad a interferencias y un consumo de energía mínimo. Por lo tanto, permite la comunicación a larga distancia con bajos requisitos de energía.
CANSAT
Este proyecto de CANSAT incluye una placa de control ESP32 TYPE-C CH340C, termohigrómetro DHT-11, sensor de presión atmosférica BMP280, acelerómetro y giroscopio MPU6050, GPS NEO-6M, y un módulo transceptor LoRa RFM95, que se comunica con una estación en tierra que dispone del mismo modelo de transceptor para enviar los datos recogidos por los sensores. A continuación se puede ver como queda el conjunto sin la cubierta protectora ni el paracaídas.
El giroscopio y el sensor de presión atmosférica se conectan sobre los dos mismos cables del bus I2C.
Las piezas de la estructura de plástico se pueden encontrar en Thingiverse. El peso total del CANSAT con su cubierta y la pila de 9 voltios es de 204 gramos.
Multiplexor TCA9548A para puerto I2C
Se pueden expandir los puertos del bus I2C (ESP32, ESP8266, Arduino) con el multiplexor TCA9458A. Este dispositivo es útil si se desean controlar varios dispositivos I2C que tienen la misma dirección, como por ejemplo, varias pantallas OLED.
