Sistema de sensado mediante Arduino y matriz de sensores de gases industriales

Abstract

[ES] El presente Trabajado de Fin de Grado titulado “Sistema de sensado mediante Arduino y una matriz de sensores de gases industriales”tiene como objetivo el desarrollo de un sistema electrónico capaz de detectar sustancias volátiles en el aire. Este sistema está destinado a ser implementado en una nariz electrónica funcional, apta para realizar estudios e investigaciones.Para la realización del proyecto, y una vez establecidos los requisitosque ha de cumplir el sistemade sensado, se ha comenzado por determinar y diseñar los principales subsistemas por los que está formado. Así, las partes que lo forman son una matriz compuesta por sensores de gases de la familia MQ y dos sensores de temperatura y humedad DHT11, el sistema de alimentación de esta matriz, un microcontrolador Arduino que procesa y envía los datos obtenidos de los sensoresa un ordenador, y un software diseñado con Processing que permite la visualización a tiempo real de esa información, además de dar la posibilidad al usuario de exportar los datos en un fichero de texto con formato .csv.Se ha llevado a cabo una simulación del sistema utilizando el softwareProteus, con lo que se ha podido comprobar que ambos programas, el de Arduino y el de Processing, funcionan correctamente.A continuación, se ha implementado un prototipo de la matriz de sensores y se han llevado a cabo dos ensayos con los que se ha podido corroborar que el sistema en su totalidad es viable y proporciona los resultados esperados.Por último, se han diseñado las placas de circuito impreso en las que se montan tanto la matriz de sensores como la alimentación del sistema y que se usarán en la futura implementación de la nariz electrónica.

[EN] The present Final Degree project titled "Sistema de sensado mediante Arduino y una matriz de sensores de gases industriales" –“Sensing system using Arduino and a matrix of industrial gas sensors” –aims to develop an electronic system capable of detectingvolatile substances in the air. This system is intended to be implemented in a functional electronic nose, suitable for studies and research.For the realization of the project, and once established the requirements that the sensing system must fulfill, its main subsystems by which it is formed have been determinedand designed. Its main parts are a matrix composed of gas sensors of the MQ family and two temperature and humidity DHT11 sensors,its power supply system,an Arduino microcontroller that processes and sends the data obtained from the matrixto a computer, and a softwaredesigned with Processingthat allows a real time visualizationof the sensorized dataand gives the user the possibility to export this information to a .csv text file.Asimulation of the system in Proteus was carried out, in orderto verify that both programs, that of Arduino and that of Processing, work correctly.Next, a prototype of the sensor array has been implemented and two experiments have been carried out. By doing that, it has been possible to corroborate that the system is viable and provides the expected results.Finally, the printed circuit boards have been designed in which both the sensor array and the system powersupplyare mounted. This circuit boards will be used in the future implementation of the electronic nose.