Implementation and design of a datalogger with microcontroller for data extration from sensors using 1-wire protocol

Abstract

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[ES] La conservación preventiva se define como el método de trabajo y combinación de técnicas que ayudan a determinar y controlar el proceso de deterioro del patrimonio cultural con el fin de tomar las medidas necesarias antes de que ocurra. Se reconoce como importante, tanto en términos de preservar y reducir el costo de las medidas de conservación en el futuro. El patrimonio cultural está influenciado por los parámetros termo-higrométricos que caracterizan su entorno. Las normas internacionales (10/2001 112/1998 arte y DM, DL UNI 10829) recomiendan valores de humedad relativa y temperatura para una mejor conservación de obras de arte. Por lo tanto, el seguimiento a largo plazo de los parámetros que intervienen en el proceso de deterioro es necesario, así como el análisis estadístico de los datos registrados. Para alcanzar el objetivo de conservación preventiva, este proyecto se ocupa del desarrollo de un datalogger adecuado con el fin de obtener los valores de todas las causas principales de deterioro. La meta es controlarlos en el entorno en el que se almacenan, transportan y se visualizan, para ello, este un nuevo dispositivo tiene que cumplir con los siguientes requisitos mínimos: - Diseño de un dispositivo capaz de comunicarse con los sensores que utilizan el protocolo 1-Wire. - Programación de un reloj interno que controla la frecuencia de captura de datos. - Programación de un método que almacena la serie de datos en un archivo de texto en un USB. - Programación de un sistema de protección de fallo usando un Watch-Dog. - Diseño de un sistema que responda a lo más posible con las exigencias del mercado y los consumidores. Para el desarrollo del proyecto se han tenido en cuenta una serie de propiedades que quedan descritas en la memoria. La parte de “Datalogger Background”, se encarga de desglosar a partir de los dispositivos ya disponibles en el mercado como se logran las exigencias primordiales y de consumidores. A partir de dicho punto se pasa a analizar cómo se pueden alcanzar junto con los requisitos expuestos. Seguidamente en la sección “Materials and Methods” se analiza cada una de las posibles soluciones dentro de la característica correspondiente con el fin de adoptar la solución que mejor se adapte y más rendimiento ofrezca. Finalmente el resultado del análisis se traduce en un diseño que queda expuesto en “Development and Results”. Este apartado se divide en dos partes, la primera (Printed Circuit Boards) detalla el diseño de las placas de circuito impreso, mientras que en la segunda (Algorithm Design) detalla el funcionamiento y la programación de los Módulos y los Controladores. En esta sección se detalla el funcionamiento global del sistema el cual se basa en Módulos Esclavos recogiendo datos y transmitiéndolos por vía inalámbrica mediante Módulos Inalámbricos a un Módulo Maestro que finalmente los almacena en una unidad USB.