Plataforma Educacional

Una de les beques que la Universitat em va oferir es va emprar per desenvolupar una plataforma per a l'ensenyament. Amb aquesta plataforma es poden realitzar pràctiques en control per computador, control per PLC, control utilitzant elements bàsics (Portes lògiques, GALs, FPGAs, etc), Microprocessadors, Visió per computador, robòtica, etc.

    La plataforma es basa en una maqueta de tren elèctric en els que s'hi han muntat una sèrie d'elements per a realitzar el control.

    Forma part d'una de les publicacions del meu currículum.
 

Es pot fer un click a les imatges per fer un ZOOM                    .
Una vista general del comboi. Es tracta d'una locomotora elèctrica i dos vagons. En el vagó groc s'hi ha instal·lat un sistema microprocessat amb una sèrie de sensors que més endavant explicaré. El vagó blau està equipat amb bateries per alimentar el sistema microprocessat.
Detall del sistema microprocessat. Es tracta d'una plataforma amb un 80C552, una memòria ROM, una RAM, un emisor/receptor de RF, una sèrie de leds, un sistema de potència pel control del motor de la locomotora i un emisor/receptor ultrasònic.
Els sensors ultrasònics s'han instal·lat al davant de la locomotora i s'usen en una de les pràctiques del microprocessadors per tal de mantenir el comboi a una certa distància d'un objecte.
Un altre sensor instal·lat en el comboi és un de tipus òptic i també s'utilitza per a pràctiques amb el microprocessador.

Aquest sensor capta qualsevol objecte que es posi al seu davant i el seu abast és d'uns 3 cm.
Per a realitzar una pràctica d'odometría, vaig fabricar un sensor en una de les rodes del vagó microprocessat. Es trracta de detectar el moviment de la roda.
Aprofitant que la roda té raigs, es va col·locar un led i una LDR entre aquests. La LDR s'ha connectat a un Transistor per tal de quadrar el senyal i aquest s'ha connectat a una entrada d'interrupció del microprocessador.
En la imatge del costat, es pot observar el sistema muntat que realitza la interfície entre els diferents elements de control i la maqueta. Amb un simple canvi de connexions, el sistema queda controlat per diferents dispositius.
Una de les pràctiques de visió artificial consta en controlar el pas del comboi per un túnel. S'ha instal·lat una camara davant el túnel amb la qual es detecta si el comboi va carregat o no.
El resultat d'aquest tractament informarà al controlador de la tasca a realitzar.

També s'ha instal·lat una segona camara al sostre amb la qual es realitza una segmentació i un posterior seguiment del comboi. La dificultat es troba quan el tren passa per dins el túnel. En aquest cas, un filtre de Kalman realitza el seguiment amb les últimes dades obtingudes.
Pel control de la posició del comboi des d'un controlador extern, s'han instal·lat uns sensor tipus reed. La locomotora porta enganxat, un iman que passa molt a prop d'aquests sensors.
Finalment, amb l'ajud d'un braç robot, es poden interconnectar ambdós sistemes per tal de realitzar un control global.
La comunicació entre els sistemes es realitza via TCP/IP. Amb el qual la pràctica necessita dels coneixaments de moltes tecnologíes i que per tant, la fa molt complerta i didàtica.