DISEÑO E INTEGRACIÓN DE UNA COMPUTADORA A BORDO PARA VUELOS ESTRATOSFÉRICOS

Lauro Santiago Cruz, Indira Citlalli Cortés Sánchez, Mario Alberto Mendoza Bárcenas

Resumen


Resumen

El principal objetivo de realizar vuelos estratosféricos que transportan sistemas electrónicos es la obtención y monitoreo de parámetros que determinen el comportamiento de dichos sistemas bajo condiciones atmosféricas demandantes.

El documento en cuestión muestra la implementación de un sistema enfocado a la adquisición y almacenamiento de imágenes y temperatura en condiciones estratosféricas. La integración del prototipo consta de una cámara con comunicación serie asíncrona (UART), sensores de temperatura en circuito integrado y un conjunto de termistores con diferentes rangos para la obtención de temperaturas diversas, una memoria SD y una fuente estable de corriente directa proporcionada por una batería de litio y polímero (LiPo). La plataforma encargada del control y procesamiento de datos se integró a través del microcontrolador ChipKIT UNO32. El diseño del sistema y las pruebas de desempeño pertinentes se realizaron considerando el tiempo máximo del vuelo, de tal forma que la descarga de la batería y la capacidad de almacenamiento de la memora SD fueran suficientes para mantener el ciclo de la obtención de imágenes y temperaturas en forma continua.

Por otra parte, además de los beneficios de rendimiento que proporciona la ChipKIT UNO 32, una característica que permite optimizar el tamaño de la carga final, son las dimensiones físicas de la tarjeta en comparación con otros microcontroladores de iguales características.

Palabras Claves: ChipKIT UNO32, LiPo, memoria SD, SPI, UART.

 

DESIGN AND INTEGRATION OF A COMPUTER ON BOARD FOR STRATOSPHERIC FLIGHTS


Abstract

The main objective of making stratospheric flights that transport electronic systems, is the collection and monitoring of parameters that determine the behavior of such systems under stressful conditions.

The document in question shows the implementation of a system focused on the acquisition and storage of images and temperature in stratospheric conditions. The integration of the prototype consists of a camera with serial communication (UART), temperature sensors -integrated circuit sensor and a set of thermistors with different ranges for obtaining the temperature, an SD memory and a stable source of direct current provided by a lithium and polymer battery (LiPo). The platform in charge of control and data processing is performed through the microcontroller ChipKIT UNO32. The design of the system and the relevant performance tests were performed considering the maximum flight time, so that the battery discharge and the storage capacity of the SD memory were sufficient to maintain the cycle of obtaining images and temperatures in continuous form. Besides to the performance benefits provided by ChipKIT UNO 32, a feature that allows you to optimize the size of the final load, are the physical dimensions of the card compared to other microcontrollers with the same characteristics.

Keywords: ChipKIT UNO32, LiPo, SD memory, SPI, UART.


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1434-1447 PDF

Referencias


Carlos Narváez. Termómetro Digital usando un Termistor NTC y un PIC16F873, Universidad del Oriente, México, 2004.

ChipKIT Development Plataform: http://chipkit.net/wpcproduct/chipkit-uno32/, 2016.

Arduino and Vernier Sensors-Thermistor Temperature Sensors: https://www.vernier.com/engineering/arduino/analog-sensors/thermistors/, 2016.

LM35 Precision Centigrade Temperature Sensor. Texas Instruments. Dallas, Texas, USA, 2016.

Thermistor Calculator: http://www.thinksrs.com/downloads/PDFs/Application Notes/LDC%20Note%204%20NTC%20Calculator.pdf, 2016.


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