Las placas Arduino pueden ser utilizadas para infinidad de aplicaciones, ya que brindan una amplia gama de herramientas para poder llevar a cabo innumerables proyectos.
A raíz de la necesidad de monitorear los valores de temperatura en tiempo real de una industria del sector alimenticio, en HAL ingeniería, desarrollamos un sistema de monitoreo y reporte de temperaturas. El cual comprende la toma de datos por parte de sensores resistivos de temperatura, la adecuación de las señales, el procesamiento y transmisión de las mismas, para ser finalmente almacenadas en una base de datos, a la cual podemos acceder a través de un sistema de gestión.
Toma de datos
Se colocaron sondas de temperatura resistivas PT-100, en los diferentes sectores a monitorear. Estos sensores se caracterizan por variar su resistividad de manera proporcional a la temperatura, permitiendo así obtener una medición de manera indirecta.
Adecuación de señal y transmisión de datos
El valor resistivo de la sonda PT-100 debe ser adaptado previamente antes de ser leído por el Arduino, es por esto que se utiliza un puente de Wheatstone, el cual nos permite transformar los valores de resistencia a valores de tensión. Esta señal al ser demasiado débil debe ser amplificada por medio de un operacional antes de ser leída por la entrada analógica del Arduino.
Se implementó una estructura de comunicación maestro-esclavo, donde estos últimos recopilan la información de varios sensores y la reportan al maestro, haciendo uso del protocolo Modbus-RTU.
Los esclavos están implementados mediante placas Arduino Nano, que por medio de sus entradas analógicas, leen la señal de temperatura con la cual generan un paquete de datos junto con el identificador del sensor. Una vez armado este paquete el esclavo lo envía al maestro, valiéndose de un módulo conversor RS232 a RS485.
Una vez que el maestro recibe la información, también por medio de un módulo conversor RS485 a RS232, agrega una estampa de tiempo al paquete recibido con la ayuda de un módulo RTC, el cual es capaz de almacenar la fecha y hora actuales incluso si ocurren interrupciones de energía. Una vez preparados los valores medidos por todos los sensores, son enviados a un servidor externo en la nube, donde serán almacenados en una base de datos. El maestro accede a internet utilizando un módulo, shield, que le permite tener conectividad Ethernet.
Base de datos
Luego de procesados los datos el maestro realiza una consulta HTTP de tipo POST, por medio de la cual se autentica en el sistema de gestión. Luego, ya estando autenticado realiza otra petición donde envía los datos: identificador de sensor, valor de temperatura, fecha y hora del registro.
El servidor atiende ambas consultas, devuelve un token de autenticación a la primera, y cuando recibe los datos de la segunda los procesa y los guarda en la base de datos. Una vez allí pueden ser filtrados, ordenados en base a algún criterio o dispuestos en gráficos para que sean analizados de la manera más conveniente.
