DISEÑO DE UN SISTEMA INTEGRADO DE ADQUISICIÓN, REGISTRO Y TRATAMIENTO DE DATOS METEOROLÓGICOS PARA EL MUNICIPIO DE TIMANÁ - HUILA

Abstract

Éste trabajo de grado consiste en determinar valores de variables meteorológicas por medio de sensores electrónicos. Haciendo uso de las herramientas de programación como lo es el lenguaje ensamblador (ASM) en los sistemas Microcontroladores con el cual se realizó un sistema en el que se pudo medir y analizar diferentes variables climáticas y meteorológicas. Mediante el fenómeno llamado efecto Hall se pudo medir la dirección del viento haciendo un arreglo de 8 sensores de efecto Hall de referencia A1203 con el cual se puede detectar la dirección del viento en 16 direcciones diferentes. Se utilizó un motor DC en modo generador al cual se le acondicionó tres copas ubicadas equidistantes en una circunferencia fija adherida al eje del motor, así con este dispositivo según la fuerza del viento que retengan las copas así será la velocidad de giro del motor, y según sea el giro del motor así será el voltaje generado, puesto que el motor utilizado es de 9 voltios, el voltaje máximo no excederá este valor. La siguiente variable a medir es la cantidad de lluvia en determinado tiempo, así que para tal fin se utiliza un sensor SFR05 que permitirá medir el nivel a base de la distancia. Con el área de recolección y la cantidad de agua obtenida se puede hallar la precipitación expresada en milímetros de agua por metros cuadrados. La temperatura siendo de gran relevancia tanto para calibrar o compensar algunos sensores es también una medida de gran importancia a la hora de analizar algunos factores climáticos. Por tanto se utilizó el sensor LM335 en dos ubicaciones diferentes como referencia para las diferentes operaciones. Mediante los sensores MPXM2102 y HS1101 se logró medir variables como presión atmosférica y humedad relativa respectivamente, proceso mediante el cual se logró con el acondicionamiento necesario, además de la compensación por temperatura en los sensores requeridos. Finalmente se utilizó una celda solar de 5 V que mediante requerimientos técnicos y teóricos, basados en condiciones específicas de corriente generada y área de incidencia en cm2 de silicio correspondiente a la celda utilizada, se logró la medición de la radiación solar global expresada, como la suma total de la radiación solar difusa más la directa. Para que las variables del sistema pudiesen ser almacenadas y procesadas se utilizó un radioenlace mediante un transmisor TLP434A y el receptor RLP434A que permitieron establecer una comunicación inalámbrica con el servidor o computador utilizado para el procesado de la información. Este radioenlace que utiliza la modulación ASK a una frecuencia de 4 MHz, permite implementar sobre éste, el protocolo UART que será el principal motor de comunicación tanto entre el PIC18F4550 y el transmisor inalámbrico. El módulo receptor irá conectado al computador mediante el puerto USB, reconociendo el dispositivo como un puerto COM virtual, que se trabajó a una velocidad estándar de 4800 bps. La parte lógica o de Software es implementada mediante el lenguaje de programación Java administrado por la plataforma Netbeans IDE 7.1, con la ventaja de ser de licencia libre; realizando en él una interfaz gráfica que permite visualizar los datos, corregir algunas mediciones y clasificar la información para ser almacenada y distribuida mediante la generación de distintos reportes. Al finalizar el sistema se logró tener gran fiabilidad en la medición de las variables expuestas. También mediante el estudio realizado se proponen diferentes mejoras en el sistema tanto para medición, transmisión y almacenamiento de los datos hallados.