Informe Anteproyecto - Proyecto Final UTN-FRA - sonda meteorolgica

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Sonda MeteorolgicoNomina de Integrantes Di Manzo Dario Montero Leandro Szulzyk Carlos Strada Ariel

Descripcin Qu es una sonda meteorolgico? Es un dispositivo capaz de alcanzar alturas de hasta 30 km, llevando consigo una carga en donde se alojan elementos de medicin (temperatura, presin, humedad, cmaras fotogrficas, etc). Para llevar la carga anteriormente mencionada, se utiliza un globo de ltex el cual es llenado con gas Hidrogeno o Helio. La informacin obtenida es utilizada para diferentes fines cientficos y estadsticos como prediccin del clima, medicin de la curvatura terrestre, etc.

El proyecto se basa en disear y construir una sonda meteorolgico. El mismo constara de una caja calefaccionada en donde se aloja la electrnica necesaria para poder registrar las mediciones y poder hacer las trasmisiones de la posicin y variables a medir.

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Diagrama en bloques:Modulo GPS

Medicion de Temperatura

Circuito para suelta de globo

Medicin de presin

uC

Cicuito de calefaccion

Entrada 0-10V/ 420ma Modulo trasmision de datos/ Handy

Medicion Estado Bateria

Objetivo: Realizar el modelo de la caja calefaccionada y la electrnica de control y proyectar todo el modelo terminado incluyendo el globo propiamente dicho. Las ventajas con respecto a otros modelos es que se pretende con este diseo poder recuperar la carga que es transportada por la caja antes mencionada. Es decir, al conocer la posicin del instrumental mediante la recepcin de las coordenadas de GPS, es posible recuperar la carga que en la mayora de los casos es muy costosa.

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En conclusin es una evolucin de un equipo que se encuentra existente en el mercado.

Consideraciones: 1) El gabinete que contiene la electrnica debe estar calefaccionado ya que a 30km de altura las temperaturas son de 50 grados bajo cero. Para entrar dentro del rango de operacin de la electrnica, es necesario calefaccionarla.

2) La batera a utilizar seria una tipo Li-ION similar a las bateras de notebook. Para obtener 5V con un rendimiento mejor que con un elemento lineal, utilizaremos un circuito convertidor DC-DC.

3) El material del gabinete debe ser aislante trmico y ser capaz de mantener lo mejor posible la temperatura en el interior. Adems es recomendable revestirlo con un papel que tenga la capacidad de aceptar los rayos solares y as aportar energa para mantener mejor la temperatura interna. Un material posible para la estructura de la caja es Poliuretano expandido.

Especificaciones Especificacin Tamao de Gabinete Material de Gabinete Peso Alimentacin Consumo promedio Alcance salida RF* Autonoma Sensor de Temperatura Sensor de Presin Valor H:100xW:200xL:200 Poliuretano Expandido 700 Batera, Li-Po 11,1 8 152000 3,5 -50-+150 resol: +/- 1 0 - 1034: +/- 1 Unidad mm G Vdc W M Hs C hPa 3

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Sensor de Humedad GPS Frecuencia Tipo Potencia *en lnea visual

0 a 100 resol: +/- 0,1 H:>20mts; Prot: NMEA; Alim:3.3V; Telemetra 400 DTMF 1

%Hr

Mhz W

Costos y Financiacin En cuanto al costo aproximadamente estimando el costo de la mano de obra(ya que depende del tiempo que lleve construir cada unidad), calculamos que debe rondar en los 600 Dolares. Con respecto a la financiacin, tenemos un familiar de uno de los integrantes del equipo que proporcionara el capital para comprar el modulo GPS y Batera ya que son de los elementos mas costosos. El resto del prototipo ser financiado por los integrantes del grupo. Recursos a utilizar Osciloscopio Digital OWON 40Mhz Nuestra Propiedad Multmetro Digital 4 Digitos Amprobe 37XR Nuestra Propiedad Fuente de laboratorio Regulada-Regulable- Laboratorio UTN-FRA Programador USB-ASP para micros Atmel (AVR) - Nuestra Propiedad Soft Altium DXP 2009 para diseo PCB Soft Proteus ISIS para simulacin de circuito. Soft IAR Embedded Workbench 5.0 for AVR para Diseo de Soft. En cuanto al lugar de trabajo utilizaramos el laboratorio de electrnica de la UTN-FRA y nuestras casas para hacer ensayos, planificacin, armado. Bibliografa a consultar: 4

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RXM-GPS-SR_Data_Guide.pdf uso de GPS www.trimble.com Informacion sobre GPS www.yaesu.com informacin sobre Handy Design and construction of an instrumented meteorological tethersonde.pdf Construccion de un globo meteorologico. KTY81-220.pdf sonda PTC. HIH-4000.pdf- Sonda de Humedad Honeywell. SX-15A.pdf Sonda de Presion.

Procedimiento y fases a cubrir. Fase de investigacin de mercado: Estudiar si el proyecto puede tener algn rdito comercial y si existe espacio (nicho) en el mercado para este producto. En nuestro caso, el diseo fue impulsado a partir de un pedido puntual de un eventual cliente. Fase de Investigacin tcnica: Una vez convenidas las especificaciones con el cliente, comienza la fase de investigacin tcnica. En nuestro caso nos enfocamos en solo una parte del equipo por vez. Algunos de los temas a tocar son: a) Funcionamiento y protocolo del modulo GPS b) Transmisin mediante el Handy por protocolo DTM. c) Implementacin de Sensores. d) Materiales a utilizar en el gabinete. e) Dispositivo suelta de Globo. Fase de Diseo: Luego de concluidas todas las fases de investigacin (puede ser en paralelo con la fase de investigacin), es preciso disear todo teniendo en cuenta el conjunto: 5

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a) Costos. b) Tamao del gabinete. c) Peso mximo del conjunto. d) Temperatura de Operacin. e) Tenciones de Operacin. Fase de Prototipado: Construir un diseo completo, prestando atencin y tomando nota de todos los aspectos de armado. Esto nos servir para efectuar el correspondiente instructivo de fabricacin y para corregir algn proceso productivo que sea complicado para un operario. Fase de Comprobacin: Una vez diseado es preciso comprobar que lo que diseamos esta dentro de las especificaciones. Por lo cual es preciso ensayar todos los parmetros y posibles provocar posibles condiciones de falla para asegurar que nuestro equipo funciones y sea confiable.

Fase de Documentacin: Esta fase en realidad tambin es de recopilacin de toda la informacin que venimos juntando a lo largo de cada fase. Una buena documentacin debera contener: a) Lista de Materiales con especificaciones, costos, proveedores, y posible reemplazo. b) Datos de Diseo. (PCB, Soft, memoria de clculo) c) Instructivo de fabricacin. d) Instructivo de Calibracin. e) Manual de Operacin.

Diagrama de Gantt 6

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