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CÓDIGO EMISOR -LORA
CÓDIGO EMISOR -LORA
1-Explicación de la placa ESP32 que utilizamos
2-En que lenguaje programamos
3-Que sistema de comunicación se utiliza
4-Explica el código mediante capturas de pantalla del mismo
1. La placa ESP32 que utilizamos
1. La placa ESP32 que utilizamos
El ESP32 es una placa de desarrollo basada en un microcontrolador de doble núcleo, que incluye conectividad WiFi y Bluetooth. Algunas características destacadas son:
Procesador: Dual-core a 240 MHz.
Memoria: Cuenta con RAM y flash integrados.
Conectividad: Incluye WiFi 802.11 b/g/n y Bluetooth, lo cual permite aplicaciones de IoT y comunicación inalámbrica.
Entradas/Salidas: Gran cantidad de pines analógicos y digitales, ideal para conectar sensores, módulos de comunicación, y otros periféricos.
Uso en proyectos CANSAT: Se utiliza por su bajo consumo, su potencia de procesamiento y por facilitar la integración de módulos inalámbricos, como los que utilizan la tecnología LoRa para transmisión de datos a larga distancia.
2. Lenguaje de programación utilizado
2. Lenguaje de programación utilizado
El código se desarrolla en el lenguaje Arduino, que en esencia es C/C++ simplificado. Esto se debe a que:
El entorno Arduino proporciona una serie de librerías y funciones que facilitan el manejo del hardware (como sensores, comunicación serie, etc.).
Permite una curva de aprendizaje accesible y abundante documentación.
Es compatible con la placa ESP32 mediante el uso del ESP32 Arduino Core, lo que significa que se pueden utilizar tanto funciones específicas del hardware del ESP32 como las propias del ecosistema Arduino.
3. Sistema de comunicación utilizado
3. Sistema de comunicación utilizado
El nombre del archivo y el contexto indican que se utiliza la tecnología LoRa (Long Range), que es un sistema de comunicación inalámbrico de largo alcance y bajo consumo. Sus características principales son:
Largo Alcance: Ideal para aplicaciones en exteriores o en ambientes con obstáculos, donde se requieren distancias grandes sin necesidad de infraestructura de red.
Bajo Consumo: Permite que la solución sea eficiente en términos energéticos, lo cual es crucial en proyectos portátiles o alimentados por batería.
Frecuencia de Operación: Habitualmente se utilizan bandas sub-GHz (por ejemplo, 433 MHz, 868 MHz o 915 MHz dependiendo de la región) para minimizar interferencias y maximizar la penetración de señal.
4. Explicación del código mediante capturas de pantalla
4. Explicación del código mediante capturas de pantalla
1. Inclusión de Librerías
1. Inclusión de Librerías
Se importan las bibliotecas necesarias para la comunicación LoRa, la pantalla OLED, los sensores de presión y temperatura, y el módulo GPS.
2. Definición de Variables y Configuración
Se crean los objetos para el sensor BMP280 y el módulo GPS. Además, se configuran los pines de recepción y transmisión del GPS.
2. Definición de Variables y Configuración
Se crean los objetos para el sensor BMP280 y el módulo GPS. Además, se configuran los pines de recepción y transmisión del GPS.
3. Configuración de la Pantalla OLED
Se define la pantalla OLED con su tamaño y dirección en el bus I2C para mostrar información en tiempo real.
3. Configuración de la Pantalla OLED
Se define la pantalla OLED con su tamaño y dirección en el bus I2C para mostrar información en tiempo real.
4. Configuración de LoRa
4. Configuración de LoRa
Se especifican los pines utilizados para la conexión con el módulo LoRa SX1276, que se encargará de la transmisión de datos.
5. Definición de Sensores y Actuadores
5. Definición de Sensores y Actuadores
Se definen los pines para los sensores de gas MQ135 y MQ9. Además, se configura un buzzer que se activará si la altitud supera los 650 metros.
6. Configuración en setup()
Se inicializan los sensores, la pantalla OLED y el módulo LoRa. Si alguna de estas inicializaciones falla, el código entra en un bucle infinito para evitar problemas.
6. Configuración en setup()
Se inicializan los sensores, la pantalla OLED y el módulo LoRa. Si alguna de estas inicializaciones falla, el código entra en un bucle infinito para evitar problemas.
7. Lectura de Sensores y Envío de Datos en loop()
Se leen los valores de los sensores (temperatura, altitud, presión, calidad del aire y metano) y se muestran en la pantalla OLED. Luego, si la altitud supera los 650m, se activa el buzzer. Finalmente, se obtiene la ubicación GPS y se envían los datos a través de LoRa.
7. Lectura de Sensores y Envío de Datos en loop()
Se leen los valores de los sensores (temperatura, altitud, presión, calidad del aire y metano) y se muestran en la pantalla OLED. Luego, si la altitud supera los 650m, se activa el buzzer. Finalmente, se obtiene la ubicación GPS y se envían los datos a través de LoRa.
8. Envío de Datos por LoRa
Se toma la información recolectada y se empaqueta en un mensaje que es enviado de forma inalámbrica a través del módulo LoRa.
8. Envío de Datos por LoRa
Se toma la información recolectada y se empaqueta en un mensaje que es enviado de forma inalámbrica a través del módulo LoRa.
9. Funciones Auxiliares
9. Funciones Auxiliares
9.1 Retraso Inteligente (smartDelay())
9.1 Retraso Inteligente (smartDelay())
En lugar de usar delay(), esta función permite procesar los datos GPS mientras espera, asegurando que la información se mantenga actualizada.
En lugar de usar delay(), esta función permite procesar los datos GPS mientras espera, asegurando que la información se mantenga actualizada.
9.2 Mostrar Datos en Pantalla OLED
9.2 Mostrar Datos en Pantalla OLED
Esta función formatea y muestra los datos en la pantalla OLED, permitiendo visualizar la información en tiempo real.
9.3 Formato de Datos GPS
9.3 Formato de Datos GPS
Explicación:
Convierte los valores GPS en texto legible antes de ser enviados o mostrados en la pantalla.
CÓDIGO CAMARA ESP-32
CÓDIGO CAMARA ESP-32
Explicación del codigo
1. Inclusión de Librerías
1. Inclusión de Librerías
Se incluyen las librerías necesarias para el funcionamiento del ESP32-CAM. La librería esp_camera.h es la encargada de gestionar la cámara y capturar imágenes. La librería SD_MMC.h permite la comunicación con la tarjeta microSD para almacenar las imágenes capturadas.
2. Selección del Modelo de Cámara
2. Selección del Modelo de Cámara
En este apartado, se define el modelo de la cámara utilizada. El código incluye varias opciones comentadas, pero se ha seleccionado el modelo AI-Thinker, que cuenta con PSRAM (memoria RAM externa). El uso de PSRAM permite capturar imágenes en mayor resolución sin afectar el rendimiento del ESP32.
3. Definición de Variables Globales
3. Definición de Variables Globales
Se definen dos variables globales para manejar el almacenamiento de las imágenes. La variable photoPrefix contiene el prefijo utilizado para nombrar las imágenes. La variable photoNumber se usa como un contador que se incrementa después de cada captura para asegurar que cada imagen tenga un nombre único.
4. Configuración en setup()
4. Configuración en setup()
La función setup() es ejecutada una vez al inicio del ESP32. En primer lugar, se establece la comunicación serial con Serial.begin(115200); para permitir la depuración.
5. Configuración de la Cámara
5. Configuración de la Cámara
1-Se configura la cámara mediante la estructura camera_config_t. En este bloque de código se establecen los pines específicos de conexión entre el ESP32 y la cámara, además de la frecuencia del reloj y el formato de imagen.
2-Se define el tamaño de imagen en FRAMESIZE_UXGA con una resolución de 1600x1200 píxeles. La calidad JPEG se ajusta a 10 para obtener un buen balance entre calidad y tamaño de archivo. Además, se utiliza un doble buffer de fotogramas (fb_count = 2) para mejorar la eficiencia en la captura de imágenes.
2-Se define el tamaño de imagen en FRAMESIZE_UXGA con una resolución de 1600x1200 píxeles. La calidad JPEG se ajusta a 10 para obtener un buen balance entre calidad y tamaño de archivo. Además, se utiliza un doble buffer de fotogramas (fb_count = 2) para mejorar la eficiencia en la captura de imágenes.
6. Inicialización de la Cámara
6. Inicialización de la Cámara
1-La cámara se inicializa utilizando esp_camera_init(). En caso de error, se imprime un mensaje en la consola.
2-Se obtiene el sensor de la cámara y se ajustan algunos parámetros para mejorar la calidad de imagen.
3-Si el modelo de la cámara requiere un ajuste de orientación, se aplica una corrección en la imagen.
7. Inicialización de la Tarjeta SD
7. Inicialización de la Tarjeta SD
Antes de capturar y guardar imágenes, es necesario inicializar la tarjeta SD con SD_MMC.begin(). Si la tarjeta no es detectada o hay un problema, se imprime un mensaje de error y se detiene el programa.
8. Bucle Principal loop()
8. Bucle Principal loop()
1-El loop() se ejecuta de forma continua, capturando y guardando imágenes cada 2.5 segundos.
2-Se genera el nombre del archivo de imagen utilizando el número de la foto actual.
3-Se abre el archivo en la tarjeta SD en modo escritura y se guarda la imagen.
4-Después de guardar la imagen, se libera la memoria utilizada por la imagen capturada y se espera 2.5 segundos antes de repetir el proceso.
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