TFG: DESARROLLO DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO E IMPLEMENTACIÓN DE SERVICIOS INTERACTIVOS PARA UN TABLÓN EXPOSITOR SOBRE UNA RED DE SENSORES INALÁMBRICA

nodoWSN

En el pasillo del laboratorio del Grupo de Investigación B105 Electronic Systems Lab se encuentra un tablón expositor que cuenta con un sistema de iluminación LED (Light-Emitting Diode). El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es diseñar e implementar un sistema electrónico que ofrezca funcionalidades interactivas para dicho tablón, de forma que los usuarios puedan interactuar con el mismo a través de un conjunto de pulsadores.

Los LEDs del tablón son controlados por los drivers TLC5940 de Texas Instruments. Además, para enviar los datos a estos drivers se emplea un sistema empotrado, el cual se ha decidido que sea una Raspberry Pi 3. Para poder implementar las distintas funcionalidades se ha diseñado una red de sensores inalámbrica (WSN, Wireless Sensor Network) que se comunique con dicho sistema de control.

La WSN está formada por cuatro nodos. Dos de ellos disponen de tres pulsadores de distintos colores, que serán el medio de interacción entre los usuarios y los LEDs. Otro de los nodos dispone de un sensor de presencia para avisar al sistema de que hay alguien cerca del tablón y el nodo restante es el encargado de recibir los mensajes que envían el resto de nodos y comunicarse con la Raspberry Pi 3.

Las tareas realizadas para la consecución del objetivo de este proyecto se detallan a continuación:

  • Se ha diseñado e implementado la WSN, para lo cual se ha realizado tanto el diseño hardware como software de los nodos. En la imagen de la cabecera se muestra uno de estos nodos.
  • Se ha establecido la comunicación entre la red de sensores y el sistema de control mediante UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), de forma que cuando al nodo que recibe los datos le llega un mensaje, lo envía a la Raspberry, la cual procesa la información para configurar de forma adecuada los LEDs.
  • Se han programado las distintas funcionalidades interactivas. Concretamente se han desarrollado cuatro: una funcionalidad asociada a la detección de presencia frente al tablón para captar la atención del posible usuario y tres minijuegos, dos de ellos de dos jugadores y uno de un solo jugador.
  • Para facilitar la interacción del usuario con el tablón, se han diseñado unas cajas para almacenar los nodos que disponen de los pulsadores. El resultado final de las mismas se muestra en las siguientes imágenes:
cajaimpresa1
Botonera para el control del tablón LED
cajaimpresa3
Botonera para el control del tablón LED

 

 

 

 

 

 

 

Una vez realizadas todas estas tareas, el sistema se ha puesto en funcionamiento y se encuentra operativo para poder hacer uso de él.