Monitoreo Remoto de Variables Climáticas con NI Single-Board RIO

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Contenido Lista de figuras ................................................................................................ vi Contenido ....................................................................................................... ix Capítulo 1 Introducción ................................................................................ 12 Capítulo 2 Fundamentos teóricos ................................................................ 14 2.1 Monitoreo del ambiente ...................................................................... 14 2.2 Variables climáticas ............................................................................ 14 2.2.1 Temperatura del aire .................................................................... 15 2.2.2 Presión atmosférica ...................................................................... 15 2.2.3 Radiación solar ............................................................................. 16 2.2.4 Dirección del viento ...................................................................... 16 2.2.5 Humedad Relativa ........................................................................ 16 2.3 Sistema embebido NI Single Board RIO ............................................. 16 2.4 Componentes de un sistema Embebido ............................................. 17 2.4.1 Microprocesador .......................................................................... 18 2.4.2 FPGA ............................................................................................ 21 2.4.3 RS232 ......................................................................................... 24 2.4.4 Ethernet ....................................................................................... 26 2.5 Adquisición de datos ........................................................................... 29 2.5.1 Sensor .......................................................................................... 30 2.5.2 Elementos y características de medición ..................................... 31 2.5.3 Acondicionamiento ....................................................................... 31 2.5.4 Conversión a digital ...................................................................... 33 ix
2.5.5 Muestreo ...................................................................................... 33 2.5.6 Resolución A/D ............................................................................. 34 2.5.7 Rango dinámico ........................................................................... 34 2.5.8 Filtrado digital ............................................................................... 34 2.5.9 Procesamiento ............................................................................. 35 2.6 LabVIEW ............................................................................................ 36 2.6.1 Almacenamiento ........................................................................... 37 Capítulo 3 Sistema de monitoreo de variables climáticas con NI Single Board RIO ............................................................................................................... 38 3.1 Introducción ........................................................................................ 38 3.2 Descripción del sistema de monitoreo remoto de variables climáticas 38 3.3 Acondicionamiento de los sensores ................................................... 40 3.3.1 Sensor de Presión Atmosférica (Barómetro) ............................... 40 3.3.2 Sensor de Temperatura y Humedad Relativa .............................. 44 3.3.3 Sensor de humedad ...................................................................... 47 3.3.4 Sensor de temperatura ................................................................. 50 3.3.5 Sensor de Radiación Solar (Piranómetro) .................................... 57 3.4 NI Single-Board RIO modelo NI sbRIO-9612 ..................................... 60 3.4.1 Especificaciones ........................................................................... 60 3.5 Software necesario para el proyecto .................................................. 62 3.6 Configuración de la tarjeta NI Single-Board RIO ................................ 62 3.7 Pasos para configurar la Single-Board RIO ......................................... 64 3.8 Programación del FPGA Xilinx Spartan-3 con el módulo LabVIEW FPGA ......................................................................................................... 66 3.8.1 Programa para medir voltaje en el FPGA ..................................... 67 x
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