Proyecto Cañafote: Redes de sensores Manual de instalación
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1. lo que yo os he dicho Para ello dadle al bot n de play O y os saldr una frase Binary sketch size bytes of a byte maximum y arriba Done compiling Si os aparece esta dos frases es que el programa esta perfectamente si os aparece otra cosa leed bien que os dice y comprobar que lo que hab is modificado est con la estructura del ejemplo que os he puesto Y ya solo nos falta subidlo a la placa para subid el programa deb is dadle al bot n Upload ES y os aparecer los mensajes que os he dicho antes otra vez Ya con esto tenemos configurado los m dulos Ethernet el nico programa que queda por explicar es el Sketch programa de Escritura Xbee que deb is conectar el arduino al ordenador elegid el tipo de placa y el usb Zools Serial Boards como en los pasos anteriores y solo necesit is buscar la linea est construimos el paquete que vamos a enviar uint tpayload 2 temperature humedity y Igual que en el Ethernet si ten is varios arduinos Xbee ser a recomendable que le cambi s el n mero de identificaci n por ejemplo donde pone el 2 en la caja id cambi ndolo por ejemplo si ten is tres modificad en cada uno el 2 de la l nea anterior por un 1 en otro lo dejas el 2 y el ltimo colocad un 3 por el 2 y al servidor se guardar informaci n separada de los 3 arduinos que serviran para generar gr ficas independientes en el siguiente paso Solo falta que le deis al b2. Proyecto Ca afote Redes de sensores Manual de instalaci n Version 0 1 19 04 2010 Alvaro Neira Ayuso lt alvaronea ma1il com gt Paso 0 Dependencias que tiene el software En este apartado voy a explicaros que es lo que necesit is para que pod is echar ha andar este programa Los programas que debemos instalar antes de que empecemos a montar todo el proyecto son 1 El m dulo de Python ya que todos los programas que son utilizados en el ordenador Programa de escucha ParserMedia etc est n programados en Python y no podr n funcionar si no tenemos el compilador de este lenguaje la verdad que poco vamos ha hacer Pod is descargarlo desde la su web http www python org download pod is buscar el programa para vuestro sistema operativo si us is linux y no lo ten is instalado el paquete est en el repositorios 2 Es necesario el uso de la librer a de Mathplotlib para generar las gr ficas con los datos que env an los arduinos al servidor Esta librer a la podemos obtener desde su web http sourceforge net projects matplotlib fles matplotlib matplotlib 0 99 1 y os lo encontrar is para cualquier sistema operativo desde linux igual que python lo pod is encontrar ya que esta en los repositorios 3 Este es nuestro ultimo programa que necesitamos instalar El Mathplotlib tiene dependencia de un programa para que funcione y es el Numpy tambi n pod is obtenerlo desde la web que os adjunto http new scipy org
3. ado el 6787 en vez del 9999 deb is escribir 6787 y ya tenemos configurado nuestro Programa de escucha ahora deb is guardar y cerrar el editor de texto Ahora solo falta ejecutar el programa que lo efectuaremos a partir de una terminal usando el comando python SocketServidor py al efectuar esto el programa se ejecutar y esperar a recibir los datos y a guardarlos en los xml Paso 4 Como generar las gr ficas Este paso no necesita ni configuraci n ni nada lo nico que ten is que hacer es coger el contenido de la carpeta del Parser que quer is usar ejemplo Quer is usar el Parser Interdia pues copi is el contenido de la carpeta de Parser Interdia y esto es muy importante todos lo que est dentro de la carpeta Parser Interdia y lo copi is en la carpeta del Programa de Escucha Ya lo nico que queda es que escrib is python ParserInterdia py xml para que utilice todos los archivos xml si lo quieres usar de uno en especial le dices el nombre seguido de xml y os aparecer unas gr ficas como estas l i humedity e e Humedity T Ba Temperature e e Temperature Gr fica Media Gr fica Interdia Dudas o Cuestiones Si ten is dudas cuestiones o sugerencias pod is enviar un correo a proyecto canyafote w gmail com y OS contestar con mucho gusta vuestas dudas
4. download html viene tambi n para todas las plataformas Ya despu s de instalar estos tres programas ya podemos ponernos manos a la obra para echar ha andar el programa del proyecto Ca afote Paso 1 Montaje F sico de los arduinos con los sensores Lo primero que debemos hacer es ensamblar los respectivos m dulos la verdad que no est paso no me voy a parar mucho tiempo ya que es un poco l gico el m dulo de ethernet para ensamblarlo tiene que encajar todo los pines con todo los z calos del arduino o sea s solo hay una forma para colocarlo y para el m dulo Xbee solo puedes encajarlo de una manera si queremos que todos los pines est n conectados con el arduino A El m dulo Ethernet est forma As queda el m dulo Ethernet El nico problema que nos encontramos es cuando tenemos que colocar el m dulo Xbee con el Ethernet para hacer el receptor Xbee ya que en el programa tenemos que enganchar el arduino al m dulo Ethernet y despu s al m dulo Xbee ya que el Xbee se nos queda sin alimentaci n os adjunto la foto del problema para que lo entend is de manera m s visual Los pines de abajo de mi dedo deber an estar conectados al z calo de arriba yo lo que he hecho es existen unos cables que vienen de dos en dos siendo unos peque os z calos para conectar los pines de abajo y pines para conectarlos arriba ya tenemos solucionado nuestro problema Ya montado los m dulos vamos ha pasar al montaje de los sensore
5. e a consola que te ense a los Log ejemplo si el programa ha sido bien compilado o si no lo ha sido porque ha fallado etc Paso a explicaros los botones principales o los que vamos ha utilizar mucho Bot n de Play Sirve para comprobar si nuestro Sketch tiene alg n fallo de sintaxis ejemplo que nos falte un o que no declaremos un atributo etc E Bot n de Stop Sirve para parar la comprobaci n por si has recordado que te faltaba algo Bot n de New Al pulsarlo te habr una nueva ventana vac a para empezar a crear otro sketch Bot n de Open Sirve para abrir alg n otro sketch que tenemos guardado o descargado Bot n de Save Este bot n va grabando lo que llevemos hecho en el IDE como un archivo mi pde que es el formato que usa este IDE Bot n de Upload Sirve para subir el Sketch que tenemos en la pantalla del IDE al arduino adem s este bot n hace una comprobaci n con el bot n Play antes de subirlo Ahora hay que diferenciar entre el montaje del m dulo Ethernet o el m dulo Xbee voy a empezar con el m dulo Xbee ya que hay que hacer un par de pasos diferentes al m dulo Ethernet Antes de comenzar debemos configurar nuestros m dulos de Xbee para ello deb is visitar la web ya que tengo la configuraci n de estos m dulos paso a paso http proyecto canyafote homelinux org configxbeemodulo html Despu s de configurar este m dulo ya tenemos configurados nuestro m dulo receptor y nuestr
6. o m dulo escritor debemos subir los programas y para subir los programas debemos colocar los pines en modo USB lo debemos desplazar a la zona donde est dibujada en rojo un poco mal por cierto Bot n Terminal Aparece un peque o terminal donde si en nuestro programa hemos usado la funci n Serial nos aparecer escrito la frase que hemos dicho que nos imprima Estaros atentos a este paso anterior ya que si no lo hac is no podr is subir los programas ya que os dar errores en la consola de errores del IDE Vamos a pasar a subir los programas de los arduinos que tienen los m dulos Ethernet ya que tienen una peque a configuraci n Lo primero que tenemos que hacer es ejecutar el programa IDE de Arduino cuando ya este ejecutado debemos conectar el arduino al ordenador con el cable Usb una vez conectado vamos a la pesta a Tools Serial Board gt Elegimos el n mero de nuestro Usb Y despu s debemos decirle al IDE el tipo de placa que tenemos por ejemplo yo utilizo Arduinos Duemilanove por tanto debo ir a Tools Boards Elegir el tipo de placa ejemplo Duemilanove Ya con esto debemos abrir el programa que nos hemos descargado Sketch programa escucha Sketch programas Xbee lectura o Sketch Reaccion para abrirlo debemos darle al bot n y navegar en la ventana que nos aparece para encontrar alguno de los programas que he nombrado antes y haced doble click sobre l Una vez abierto solo debemos modificar
7. ot n Upload Despu s de estos pasos de configuraci n y de subida de programas ya solo falta configurar los programas de escucha del servidor si ten is duda en la parte de tutoriales de la p gina web pod is ver una par de videos os los adjunto http proyecto canyafote homelinux org tutorialSubir html Video para subir los programas http proyecto canyafote homelinux org tutorialconfigxbee html Video para configurar Xbee Paso 3 Configurar Programa Escucha del Servidor Lo primero que tenemos que hacer es encontrar la carpeta de Programa de Escucha y abris con el programa SocketServidor py con cualquier editor de texto si est is en windows os recomiendo Notepad una vez abierto vamos a buscar estas l neas def RecogiendolInfo esta funcion sirve para que cuando detecta el cierre del programa forzado efectue la funcion handler que sera nuestro tratamiento de error signal signal signal SIGINT handler print Iniciando el programa server socket socket socket AF INET socket SOCK STREAM creamos el socket servidor server setsockopt socket SOL SOCKET socket SO REUSEADDR 1 cambiamos las opciones para que el socket sea liberado cada vez k se usa server bind 0 0 0 0 9999 La nica modificaci n que deb is hacer es abajo en la l nea server bind 0 0 0 0 9999 el n mero 9999 deb is modificarlo por el n mero de puerto que le hab is dado a los arduinos si por ejemplo le hab is d
8. p gina web no sirve solo para descargaros el IDE si no que si por ejemplo quer is modificar el c digo del proyecto pod is encontrar tutoriales para aprender a programar para arduino o pod is visitar otros proyectos que est n desarrollando con arduino Bueno una vez descargado el IDE es muy recomendable que sea la ltima ya que las librer as cambian y es bueno estar al d a de cada una de ellas lo descomprimimos y ya tenemos nuestro IDE de arduino Ahora antes de ver como subir los sketch o programas de los arduinos os voy a dar un peque a explicaci n para que aprend is a usar este programa Lo primero antes de todo es ejecutar IDE del arduino para ello buscamos la carpeta que nos ha aparecido al descomprimir el archivo que nos hemos bajado antes el nombre ser algo como arduino XXXX el XXXX es el n mero de la versi n que os hab is descargado y buscamos el ejecutable que se llama arduino Al ejecutarlo nos saldr una pantalla tal que as 41 Arduino 0010 Alpha ela z Foto del IDE de arduino Est va a ser nuestra herramienta de trabajo cuando utilicemos los arduinos voy a explicaros un poco como dividirla se podr a dividir en tres partes la primera parte es la parte de los botones que m s adelante os explicar el funcionamiento de cada uno la segunda parte es la parte blanca de la foto anterior que es la zona de c digo y la tercera es la parte de abajo cuadro negro que es una pequ
9. r de vuestro servidor o del ordenador donde quer is que se env e la informaci n Y ya por ultimo deb is colocar el puerto por donde quer is que lleguen los datos en mi caso es el 9999 pod is colocar el que quer is pero deb is recordadlo ya que para pasos siguientes vamos a necesitadlo deciros que teng is cuidado con una serie de puertos ya que hay algunos que est n configurados para montar paginas web servidores de correo y si quer is en un futuro haced una p gina web para los datos que obten is os dara problemas si los arduinos tienen el puerto 80 por ejemplo Otra modificaci n que deb is hacer es que en el programa del arduino busqueis estas l neas Efectuamos el envio al servidor con toda la informacion donde se envia la informacion para construir el xml en el servidor sprint buf HT TP 1 1 200 OK Content Type text plain charset UTF 81n Content Length 49nin lt xmlD lt entry gt lt sensor gt 1 lt sensor gt lt humedity gt s lt humedity gt lt temperature gt s lt temperature gt lt entry gt lt xml gt humedad str temperatura str Si ten is varios arduinos captando ser a bueno que cambies el n mero de identificaci n porque si no tomar todos los datos como si fueran del mismo arduino por ejemplo yo tengo dos uno es el 1 y otro el 2 Ahora solo nos falta subir el programa al arduino para subirlo es conveniente que antes se compruebe a ver si se OS ha olvidado algo al modificar
10. s no tiene complicaci n pero si es un poco lioso as que voy a ir paso a paso El primer sensor que vamos a montar es el sensor de humedad El sensor de humedad es Sensor de Humedad 808H5V5 comprado en www libelium com tienda catalog y es igual a est que aparece en la siguiente foto Donde la patilla de la izquierda de la V es la patilla de GND o tierra la central la que tiene la V es la que nos da la se al de salida que es la que va a leer el arduino como una se al Anal gica da un rango de O a 1024 y la patilla de la derecha es la de alimentaci n donde tiene que entrar 5 voltios para que el sensor comience a funcionar Solo falta que hag is las conexiones siguiente la explicaci n de cada patilla conectad la patilla izquierda del todo a tierra la centrar al z calo de se ales anal gicas n mero 4 ya que en el programa del proyecto tiene programado que el z calo n mero 4 de las se ales anal gicas sea le do para obtener la humedad Ya con esto tenemos montado el sensor de humedad ahora nos falta montar el sensor de temperatura el nombre del sensor de temperatura es el LM35 tambi n comprado desde la p gina web de libelium que os he dado antes os adjunto una foto Os encontrar is un mont n de datasheet incluso el del fabricante han tenido un despiste ya que est mal organizado y si lo sigues solamente puede pasar que te cargues el sensor y adem s te quemes los dedos como me pas a m Os adjunto un datashee
11. t que me he hecho yo para que sig is mis este esquema que os doy Gnd Out Vs Ya tenemos este esquema ten is que hacer las mismas conexiones como con el sensor de humedad pero hay una diferencia y es que este sensor su salida para el arduino y es demasiado grande y cuando hace la lectura anal gica da el valor mas alto 1024 y para que nos de un valor de verdad necesitamos una resistencia de 100 KQ que se conectar desde la patilla de Out a la patilla de Gnd y las conexiones son iguales que las del sensor anterior conectamos a tierra GND conectamos Out al z calo de entradas anal gica n mero 3 del arduino ya que el programa del proyecto lee de ah la temperatura estaros atentos ya que si fall is en la conexi n os saldr unos datos sin sentido ejemplo 2000 grados de temperatura y ya despu s la ultima patilla la conectamos a 5V para alimentar el sensor Ya con esto tenemos el montaje f sico de nuestras Motas Mota Arduino Sensores Si ten is alguna duda en la web del proyecto pod is visitar el tutorial que est colgado en la web http proyecto canyafote homelinux org tutorialMontaje html y v is el montaje desde un m todo m s visual Paso 2 Comencemos a subir los programas a los arduinos Antes de definir que rumbo llevar debemos descargarnos el IDE de arduino para modificar subir etc los sketch o programas de los arduinos lo pod is descargar desde est web http arduimo cc en Mam Software esta
12. un par de cosas os muestro las l neas que se tiene que modificar Mascara del arduino cambiar si se desea o cambiarla si se tienen varios arduinos byte mac OxDE OxAD 0xB1 0xE2 0x1E OxED Ip de los arduino modificarlo entre ellos byte arduinoip 192 168 0 115 y Ip del servidor colocarle la ip del ordenador al que quieren que le envie la informacion byte ip 192 168 0 100 y Client client 1p 9999 Decimos que trabaje como client Estas son las l neas que deb is modificar ya que si no son arregladas no os va a funcionar el env o de datos desde el arduino al servidor La primera l nea azul es la mascara que le vamos a dar pod is dadle los valores que quer is mientras que sean en Hexadecimal y con la estructura que veis La segunda l nea da la ip al arduino pod is dadle la ip que quer is pero mirar que no se os solape con ning n arduino ni con el servidor ya que si no crear a conflicto y no se conectar a si quer is comprobar si estos dos pasos han ido bien cuando termin 1s de configurar entero el arduino conectarlo a la red y si se iluminan 3 luces amarillas est bien si no se iluminar una que pone HREF que significa que no tiene ip para direccionar una vez dado ip al arduino debemos direccionar los arduinos a nuestro servidor para ello debemos obtener la 1p del servidor en mi caso es 192 168 0 100 ya que es una 1p local de mi router ustedes deb is dadle el valo
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