Proyecto Final 2010 - Cansat - A Nataniel Kripicer

PROYECTO FINAL 2010 - CANSAT

Autor: ALAIN NATANIEL KRIPICER

PROYECTO FINAL CANSAT

KRIPICER, Alain Nataniel

Curso: 6° B Informática

Año: 2010

Profesor: Lic. Damián Ariel ASMAN

Usuario: Departamento de física de Escuelas ORT

Objetivo: Diseñar y programar el software necesario para la misión CanSat 2010 adaptable también a misiones posteriores.

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PROROYECTO FINAL 2010 - CANSAT




2 ÍNDICEPROYECTO FINAL CANSAT.............................................................1

2 ÍNDICE....................................................................................2

3 INFORME DE RELEVAMIENTO....................................................4

3.1 REFERÉNDUM.........................................................................................43.2 ENTREVISTA...........................................................................................4

3.2.1 Preguntas y respuestas.................................................................43.2.2 Información extra........................................................................14

3.3 INFORME..............................................................................................153.3.1 Descripción.................................................................................15

3.3.1.1 Integrantes del equipo 2010.................................................153.3.1.2 Descripción del experimento.................................................153.3.1.3 Situación actual.....................................................................16

3.4 REQUERIMIENTOS..................................................................................163.4.1 Funcionales:................................................................................163.4.2 Técnicos:.....................................................................................16

3.5 REQUISITOS..........................................................................................173.5.1 Funcionales:................................................................................173.5.2 Técnicos:.....................................................................................18

4 PROPUESTA TÉCNICA Y FUNCIONAL........................................20

4.1 INTRODUCCIÓN.....................................................................................204.1.1 Principales problemas detectados...............................................20

4.2 SOLUCIÓN............................................................................................204.2.1 Propuesta funcional....................................................................204.2.2 Descripción de los módulos.........................................................20

4.3 FECHA DE ENTREGA...............................................................................214.4 GARANTÍA............................................................................................224.5 CÓDIGO FUENTE....................................................................................224.6 CAPACITACIÓN......................................................................................22

4.6.1 ¿Dónde se da la capacitación?....................................................224.6.2 ¿Cómo se da la capacitación?.....................................................224.6.3 ¿Cuántas personas pueden estar involucradas?.........................224.6.4 ¿Cuánto tiempo?.........................................................................23

4.7 DOCUMENTACIÓN INCLUIDA.....................................................................234.7.1 Manual del usuario......................................................................234.7.2 Ayuda en línea para la operación................................................23

4.8 EQUIPAMIENTO PROPUESTO.....................................................................234.8.1 Hardware....................................................................................23

4.8.1.1 Mínimo:.................................................................................234.8.1.2 Recomendado:......................................................................23

4.8.2 Software......................................................................................24

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4.8.2.1 Mínimo:.................................................................................244.8.2.2 Recomendado:......................................................................24

4.9 DESCRIPCIÓN DE SERVICIOS OPCIONALES....................................................244.9.1 Mantenimiento............................................................................244.9.2 Carga inicial................................................................................244.9.3 Capacitación extra......................................................................24

5 PROPUESTA ECONÓMICA........................................................25

5.1 COSTO TOTAL.......................................................................................255.2 FORMA DE PAGO...................................................................................255.3 COSTO DE SERVICIOS OPCIONALES............................................................255.4 COSTO DEL EQUIPAMIENTO RECOMENDADO.................................................255.5 VALIDEZ DE LA PROPUESTA.....................................................................26

6 DISEÑO.................................................................................27

6.1 CASOS DE USO.....................................................................................276.1.1 Diagrama de Casos de Uso con breve descripción......................276.1.2 Descripción de Casos de Uso......................................................296.1.3 Interfaz gráfica............................................................................466.1.4 Diagramas de secuencia.............................................................49

6.2 DIAGRAMA DE CLASES............................................................................54

7 ANEXO - CALCULO DE LA PROPUESTA ECONOMICA................................55

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3 INFORME DE RELEVAMIENTO

3.1 ReferéndumA fin de realizar este informe se entrevistó al director general del proyecto CanSat: Edgardo Daniel Báez, partícipe también de las misiones de años anteriores; se analizó el foro de CanSat 2009, presente en el campus virtual de ORT, y se visitó los blogs de proyecto final correspondientes a aportes realizados por alumnos en años anteriores.

3.2 Entrevista3.2.1 Preguntas y respuestas

1. ¿Cuál es el objetivo del proyecto?

El proyecto CanSat (cansote satélite= satélite en lata) comprende la construcción de un microsatélite, con objetivo científico (se simula una “exploración planetaria”) ó tecnológico (todo experimento requiere de ciertos elementos tecnológicos). Ej.: medición de parámetros ambientales, medición de performance de un vuelo (altura, velocidad, etc.), etc.

Se desea hacer volar un microsatélite a bordo de un cohete experimental a una altura de algunos “miles de metros”.

Es una simulación que en última instancia tiene fines educativos.

2. ¿En qué áreas se divide el proyecto?

El proyecto se divide en dos áreas: hardware y software. La primera se encarga de La construcción de los distintos bloques del hardware que conforma el CanSat descriptos en le PowerPoint, receptor RF y Conexión para servicios en tierra.

Cansata bloques

La segunda se encarga de todo lo referente a la programación tanto del PIC de satélite como del PIC receptor y la PC utilizada durante el experimento

3. ¿Quién es el encargado de cada una de estas áreas?

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http://www.slideshare.net/elfortindenata/cansata-bloques

http://campus.ort.edu.ar/

http://campus.almagro.ort.edu.ar/fisica/cansat



Hardware:

Ignacio Ochoa 6° Electrónica

Ezequiel Wajs Ayudante docente de física

Y otros...

Software:

A Nataniel Kripicer

Director general de proyecto: Edgardo Daniel Báez

4. ¿Habrá reuniones para los participantes del proyecto? ¿Tienen una fecha programada?

Si, empiezan esta semana (estamos a fines de abril). La fecha, el lugar, aun no definidos, se publicarán próximamente en el foro del campus

5. y 6. ¿Cuál es mi rol en el proyecto? ¿Qué necesidades debo satisfacer?

Diseñar y programar el software para el microsatélite

o Toma de mediciones y filtrado de las mismas. Para luego almacenarlas en la memoria y enviarlas a tierra

o Disparar eventos de vuelo (estas son las distintas acciones que se van dando a lo largo del experimento, como son: desplegar paracaídas, desplegar antena, etc.) Para ello se debe enviar una señal digital en una patita la cual activa el mecanismo.

o Se debe permitir configurar ciertas opciones antes del despegue. Habría una “tabla” de los eventos de vuelo por cada uno se determinaría si se realiza o no y en qué momento o bajo qué condiciones. Para ello se conectará el CanSat a una computadora mediante un cable en serie (la comunicación sería únicamente desde la computadora al satélite)

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mailto:[email protected]

http://www.blogger.com/profile/02805102181181845736

mailto:[email protected]



Diseñar y programar el software del receptor en tierra (que será otro PIC) para decodificar los paquetes que vallan llegando. Tienen que rearmar los datos en tierra

Diseñar un protocolo de trasmisión que permita la transmisión de datos. Ya sean mediciones o el estado (es decir en que etapa del vuelo está: “en tierra”, “volando con propulsión”,”volando por inercia”, etc.) desde el satélite hasta la base en tierra a través de radio frecuencia. Debe haber mucha redundancia (repetición) para evitar que se pierdan datos por el ruido. Será de una velocidad “lenta, algunos cientos de bits por segundo”. La señal debe tener un alcance de “algunos miles de metros”

Además de las mediciones y el status del sistema se desea poder enviar mediante RF preferiblemente (aunque existiría la posibilidad de hacerlo vía cable de ser necesario) la configuración que se tiene en ese momento (la tabla de los eventos de vuelo) y los datos almacenados en el chip.

La plataforma debe poder utilizarse para distintas misiones CanSat: con diferentes sensores, diferentes momentos de medición, diferentes eventos de vuelo, etc. Se desea que en el futuro se pueda trabajar con el sistema informatizado y que otra persona-calificada- pueda realizarle modificaciones fácilmente de ser necesario. O sea se debe incluir el código fuente y este debe estar acompañado de clarificadores comentarios

Las señales de los sensores son voltaje que va de 0v a 5v (señal análoga) un ADC (Convertidor Digital-Analógico) le asigna a este voltaje un valor binario que va de 0 hasta 1024. Hay que convertir esos valores a las unidades físicas correspondientes. Esto sirve para tomar las decisiones de vuelo.

Con una medición el valor puede ser erróneo debido al ruido siempre presente o por otras causas inevitables, como es la vibración propia del cohete. Hay que hacer varias mediciones, compararlas y mediante una operación calcular el verdadero valor. Se deben “FILTRAR” las mediciones erróneas.

ES RECOMENDABLE INVESTIGAR TÉCNICAS DE FILTRO

Cada instrucción elemental se realiza en 4 ciclos a 8MHZ, Por lo tanto la velocidad de procesamiento del micro es de 2 MIPS.

Todo el software debe entrar en poco espacio disponible: 2K

Ojo con los tiempos: Antes de enviar los datos hay que convertirlos.

Las funciones de transformación desde voltaje emitido por el sensor a unidades físicas correspondientes será “generalmente”

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lineal - f(X)=K*X+X0 – Si bien hay algunas que son exponenciales, es posible que el rango en que trabajemos nosotros se pueda redondear a una función lineal, para que de esa forma no sea necesario usar coma flotante. Las fórmulas de las funciones deberán poder configurarse cómodamente en un laboratorio, es decir con la conexión PC-->satélite, vía cable serial, etc.

Conviene usar integer sin punto flotante por cuestiones de tiempo y memoria.

Puede ocurrir que 2 eventos se den en simultáneo

Puede haber dos opciones distintas de eventos de vuelo. Por ejemplo:”Abrir patas mucho” ó “Abrir patas poco”

6.

7. ¿Cómo es exactamente el experimento a realizar? Detallar las diversas etapas del vuelo explicando bastamente todos los conceptos y describiendo los datos que se deben enviar a la base a tierra.

Se dispara un cohete en medio del campo en algún lugar de la Provincia de Buenos Aires. Se trata de que sea monofásico para disminuir la posibilidad de fallas. La carga útil consiste en un “satélite enlatado”. En el poco espacio disponible se encuentra todo el equipo necesario. El cohete asciende unos pocos miles de metros, antes de volver a caer a tierra. Se efectúan mediciones acerca de la performance de vuelo (como la aceleración a la que esta sometida la carga útil, etc.) ó se simula una exploración planetaria, que mide parámetros del entorno. Es posible que se deba aterrizar el satélite para efectuar las mediciones en tierra. Las mediciones son enviadas a una base terrestre situada en las inmediaciones de la plataforma de despegue. Estas son las características generales de todas las misiones.

A continuación un ejemplo extraído del foro 2009, (algunas de las etapas enunciadas pueden variar)"

1. Comprobación de la "Nave" puesta en modo de vuelo.

2. Retirar llaves de seguridad.

3. Cuenta regresiva

4. Ignición

5. Despegue

6. Vuelo con propulsión.

7. Vuelo inercial

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8. Apogeo

9. Separación de Cápsula

10. Despliegue de paracaídas.

11. Descenso

12. Suelta de paracaídas.

13. Despliegue de antena.

14. Despliegue de experimentos.

15. Transmisión de datos

16. Noche eterna.

"

8. ¿Cuándo se realizará el experimento? ¿Cuándo debe estar listo el software? ¿Cuándo debe estar listo el protocolo de transmisión?

El experimento se realizará a fines de octubre o principios de noviembre. El software debe estar disponible antes a fin de realizar todas las pruebas necesarias; cuanto antes este, mejor. El protocolo es lo que se necesitaría con más urgencia.

9. ¿En los lanzamientos previos se utilizó algún software?

Sí

El código del año pasado se encuentra publicado en el foro del campus:

http://campus.almagro.ort.edu.ar/fisica/cansat/foro/31845/lenguajes-de-programaci-n/2/

En el 2005 Gonzalo de Producción musical realizó varios aportes

En el 2007 y el 2008 se programó software, pero solo para PC. Su fin era graficar y mostrar las mediciones

Martín Cohen de informática también brindó aportes

CAN-SAT.BLOGSPOT.COM-->2008: “programación de las adquisiciones de los valores que obtienen los sensores y la programación de la secuencia de expulsión que consiste en expulsar la lata en el apogeo y abrir una compuerta para luego cerrarla y así tomar una muestra de aire de la alta atmósfera.”(Código de PIC en BASIC)

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http://can-sat.blogspot.com/





10. ¿En los lanzamientos antecesores se utilizó algún protocolo de transmisión de información?

Sí, hubo 2 intentos:

Primero se probó transmitir modulando en frecuencia AM con RSM32. Pero no funcionó.

En 2007 hubo una transmisión exitosa por tonos. Este transmitía altura a lo largo del tiempo. Había una función lineal que definía la frecuencia de la onda análoga portadora en función de la altura. (http://cansatrf.wordpress.com/)

11. ¿Qué características debe reunir el protocolo de transmisión para este lanzamiento?

Inmunidad al ruido --> repetición “redundancia”

Baja potencia

Velocidad de transmisión “baja” (algunos cientos de bits por segundo)

Alcance de algunos miles de metros

Se transmite por pulsos: uno agudo representa un 1 y uno grave representa un 0

Se transmitirá en paquetes. Cada uno está conformado por un valor precedido de un encabezamiento, indicando si se trata de una medición o de un evento y de que tipo (de evento o variable) se trata.

Habrá un bit de comienzo y un bit de final, para la sincronización.

El satélite solo transmite información a tierra a través de señales de radio. En tierra mediante una conexión física se pueden intercambiar datos con el satélite a través de un cable conectado a CN2 “conector 2” (es solo el nombre)

12. ¿Cuál es el listado completo de los eventos de vuelo?

Extraído del foro 2009:

"La lata tiene que ser capaz de:

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http://cansatrf.wordpress.com/



determinar si esta para volar o realizar tares de tierra... (un switch on u off)...

si esta en tierra comunicarse con alguien vía cable para distintas operaciones p Ej. cargar parámetros... etc.

Si esta para volar...

Detectar despegue.

Detectar "me soltaron".

Abrir paracaídas. (puede ser automático)

Detectar suelo (sensor Ultra sonidos)

Liberar paracaídas...(pirotécnico)

Despliegue patas

Desplegar antena. (ídem)

Desplegar experimentos....

Transmitir datos... mientras te dure la pila

"

Estas necesidades son válidas para una misión específica que planteábamos en 2009 de la exploración planetaria.

En general están bien… (Era una misión muy completa)

Si es correcto los eventos de vuelo están bien.

Las capacidades de la "lata" faltan algunas cuestiones más generales:

No están mencionadas las capacidades de "medir" procesar y almacenar

Faltaría definir el tema de comunicaciones en tierra.

En general durante el vuelo "puede ser de interés" medir algunas variables y transmitirlos (altura, temperatura, etc.).

13. ¿En base a qué información se deberán tomar las decisiones de vuelo?

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De acuerdo a lo que se indique en la tabla de configuración, los eventos pueden ser que se disparen:

Automáticamente después de un determinado tiempo

Instantáneamente luego de que se detecte un determinado valor para una variable ó conjunto de variables

Transcurrido un determinado tiempo luego de que se detecte un determinado valor para una variable ó conjunto de variables

14. ¿De qué sensores provendrá dicha información?

Los básicos son aquellos que miden presión, aceleración y temperatura. Estos se encuentran en la mayoría de las misiones. También existen otros específicos para cada misión en particular. Estos pueden ser: intensidad lumínica, temperatura ambiente (que no es lo mismo que la temperatura sólo), humedad y oxígeno.

La mayoría de los decisiones respecto de los eventos de vuelo se tomarán en base la presión y a la aceleración (o derivados de las mismas).

15. ¿Qué componentes hardware se utilizarán para la emisión y recepción de la señal entre el cohete y la base terrestre?

Emitido por Transmisor TXS-434 8 Mw. 433 Mhz w los datos entran por un solo pin, comunicación en serie WEN SHING Input power -0.3 a +12.0v

16. ¿Cuál es el listado completo de los datos a enviar a la base?

Las mediciones de los distintos sensores deben ser enviadas varias veces cada segundo

Se debe indicar el disparo de los eventos de vuelo para el seguimiento de la misión (esto no es tan prioritario como las mediciones)

Además de las mediciones y el status del sistema se desea poder enviar mediante RF preferiblemente (aunque existiría la posibilidad de hacerlo vía cable de ser necesario) la configuración que se tiene en ese momento (la tabla de los eventos de vuelo)

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Se desea poder recuperar los datos que estén almacenados en el chip, en caso de que en el momento no se haya podido efectuar la transmisión

17. ¿Qué se desea realizar con esa información una vez en tierra? almacenarla? mostrarla? analizarla? cómo?

Sí, se desea mostrarla (ya hay software existente para este fin, no es necesario programarlo), almacenarla y analizarla.

El tratamiento que se le desea dar a la información una vez en tierra, no es prioritario. Lo que realmente se desea es que se programe el software del satélite y del microchip en tierra que recibe la señal y el software de PC necesario para la configuración. El software para tratamiento de los datos recibidos es un opcional que fácilmente será descartado en caso de que no haya tiempo suficiente.

18. ¿Por qué esos datos deben ser enviados a tierra?

Permitirán un seguimiento en tiempo real de la misión y además es importante tener las mediciones en caso de que no se consiga recuperar la cápsula. (Así mismo es necesario que las mediciones estén almacenadas en el satélite por si no se llegan a transmitir)

19. ¿De qué sensores provendrán dichos datos?

Micro tiene 4 canales. Pero se puede llegar a necesitar conectar un máximo de 5 sensores. (Tres serán utilizados para la presión, la aceleración y la temperatura.

A estos se le agregarán los sensores específicos de la misión, como pueden ser: intensidad lumínica, temperatura ambiente -que no es lo mismo que la temperatura sólo-, humedad y oxígeno)

20. ¿Cuál es el listado completo de las opciones que deben poder configurarse en los instantes previos al lanzamiento? ¿Por qué se desea configurar dicha información?

Habría una “tabla” de los eventos de vuelo por cada uno se determinaría si se realiza o no y en qué momento o bajo qué condiciones.

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Las fórmulas de las funciones deberán poder configurarse cómodamente en un laboratorio, es decir con la conexión PC-->satélite, vía cable serial, etc. Es necesario calibrar la función de acuerdo a lo que marque ese sensor, para ello es necesario realizar unas pruebas en el laboratorio y a partir de un análisis sencillo surgen las fórmulas.

No se indicará que sensor está conectado a pata simplemente se hablará de las mediciones tomadas por “la pata x”

21. ¿Cómo se desea ingresar la configuración en los instantes previos al lanzamiento?

Se conectará el CanSat a una PC –que cuenta con Windows XP y todo lo que sea necesario- mediante un cable en serie. La comunicación sería únicamente desde la computadora al satélite; para saber como esta configurado efectivamente el satélite, este podrá enviar la información a través de señales de radio.

22. y 23. ¿Es obligatorio el uso de “MPLAB” Microchip Co Como entorno de programación ó se puede utilizar otra opción? ¿De ser así alguna opción me permitiría programar en c#? ¿Se puede utilizar Visual Studio? ¿Es obligatorio el uso de HI-TECH de C como compilador ó existen otras opciones?

Se puede utilizar cualquier entorno de programación, pero es necesario que luego se pueda compilar el código a fin de poder almacenarlo y ejecutarlo en el PIC. Se considera que el MPLAB es el más recomendado, puesto es otorgado por la misma compañía como el entorno y compilador especialmente pensado para programar un PIC.

Claro que el software que se ejecutará en PC puede ser programado en C# utilizando el Visual Studio

23.

24. ¿Es obligatoria la utilización del hardware propuesto?

Sí, es obligatorio.

Pero Citando el foro 2009:

"El PIC ese que están usando tiene demasiada poca memoria EEPROM (256 bytes), si quisiesen guardar 10 samples de 8 bits por segundo de 2 sensores se quedarían cortos de memoria en 10 segundos!

Para solucionarlo por ahí les convendría usar una memoria EEPROM externa (como la 24lc256(32KiB) o 24lc515(64KiB)), que

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es relativamente fácil de controlar ya que ese PIC incluye un puerto serie I2C por hardware. El problema es que éstas memorias son relativamente lentas al tiempo de escribir (tardan 5ms en escribir 64 Bytes)"

En caso de ser absolutamente necesario se podría agregar memoria. Pero se debe hacer todo lo posible para evitarlo debido a las complicaciones técnicas y de organización que esto implicaría.

3.2.2 Información extraCohete

Es el portador, el medio que transporta el satélite (y otras cosas): los sistemas de recuperación y eventualmente otro satélite. Lo que lleva el cohete se llaman “cargas útiles” o “paypall” (carga de pago). El lugar donde se alojan es llamado “bahía de carga”. El tipo de motor dependerá de la misión, pueden ser de pólvora negra u otros componentes, que hacen ignición.

Candy rocketLos componentes de azúcar permiten que la combustión no sea tan rápida y así brinda más potencia tienen carcasa y tobera de acero.Puede tener varios motores, pero se trata de que no sea así porque aumenta las probabilidades de falla.

Es recomendable la investigación de términos y conceptos

“Ha pasado que hay un poquito de viento a 2 Km. de altura y se va lejos… lejos. El cohete tenía un sistema GPS que transmitía. En base a la ultima posición transmitida (la transmisión se cortó involuntariamente al llegar a tierra) se pudo recuperar la carga útil (después de dos días)”

3.3 Informe3.3.1 Descripción

El proyecto CanSat (cansote satélite= satélite en lata) consiste en hacer volar un microsatélite a bordo de un cohete experimental a una altura de algunos “miles de metros”.Tiene objetivos científicos (se simula una “exploración planetaria”) ó tecnológico (todo experimento requiere de ciertos elementos tecnológicos).Esta simulación tiene, en última instancia, fines educativos.

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El proyecto es organizado anualmente por las Escuelas Técnicas ORT en Argentina, con el apoyo de ACEMA.

3.3.1.1 Integrantes del equipo 2010 Dirección del proyecto:Profesor Edgardo Daniel Báez

Área Hardware:- Ezequiel Wajs - ayudante docente de física- Ignacio Ochoa - alumno 6° electrónica

Área Software:- A. Nataniel Kripicer – alumno 6° Informática

3.3.1.2 Descripción del experimentoEl cohete es disparado a fines de octubre o principios de noviembre en un campo despejado de la Provincia de Buenos Aires. Generalmente es monofásico, a fin de disminuir la posibilidad de fallas. La carga útil consiste en un “satélite enlatado”.

Primero se comprueba que la nave este puesta en modo de vuelo, luego de quitar la lleve de seguridad comienza la cuenta regresiva para la ignición, la cual dura unos segundos. El cohete asciende unos pocos miles de metros - en un principio con propulsión y, al acabarse el combustible, por inercia. Durante el ascenso es probable que se efectúen mediciones acerca de la performance de vuelo.

Otra posibilidad es que se simule una exploración planetaria, que mediría parámetros del entorno. En este último caso, al llegar al apogeo se libera la cápsula, que contiene el microsatélite. Esta descenderá.

Es posible que se deba aterrizar el satélite para efectuar las mediciones en tierra. Para ello es necesario suavizar la caída. Un paracaídas ha sido utilizado con este fin, hasta ahora. Al detectar la cercanía del suelo puede ser que se desplieguen patas de soporte.

En todos los casos, las mediciones son enviadas a una base terrestre situada en las inmediaciones de la plataforma de despegue. Para ello es probable microsatélite deba desplegar una antena.

3.3.1.3 Situación actualExiste un protocolo de transmisión por tonos precario. Diseñado para transmitir altura en función del tiempo modulando la frecuencia de una onda análoga. Un pulso agudo representa un 1 y uno grave representa un 0.

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Existe software de PC diseñado para analizar y graficar los datos recibidos.

3.4 Requerimientos3.4.1 Funcionales:

- Se debe brindar la posibilidad de recuperar las mediciones efectuadas más tarde, en caso de que no se hayan llegado a transmitir correctamente.

- Las mediciones deben ser enviadas a tierra. - Se necesita tomar decisiones acerca de los eventos de vuelo en

tiempo real, en base a mediciones y a la configuración.- Se necesita poder configurar la calibración de los sensores, y los

criterios de a cuerdo a los cuales se dispararán los eventos de vuelo. A fin de adaptarse a diferentes misiones.

- Se debe comunicar a tierra el disparo de los eventos de vuelo, para permitir un seguimiento de la misión en tiempo real.

- La plataforma debe poder utilizarse para diferentes misiones.

3.4.2 Técnicos:- El hardware utilizado será el microcontrolador PIC 16F819.- Toda comunicación desde el satélite a la PC será por medio de

radiofrecuencia, utilizando un protocolo de transmisión por tonos, donde un pulso agudo representa un uno y un pulso grave representa un cero.

- Toda comunicación desde la PC al satélite será por medio de un cable serial.

- Se debe asegurar la correcta recepción de los datos en tierra, considerando la alta presencia de ruidos, interrupciones y des-sincronización en la transmisión.

- Se desea transmitir el valor de las variables varias veces por segundo.

- El código debe poder ser analizado y modificado por cualquier persona calificada a fin de poder continuar avanzando en el futuro.

- Las señales de los sensores son voltaje que va de 0v a 5v (señal análoga) un ADC (Convertidor Digital-Analógico) le asigna a este voltaje un valor binario que va de 0 hasta 1024. Hay que convertir esos valores a las unidades físicas correspondientes.

- La fórmula para la conversión de voltaje a unida física será de tipo lineal: f(X)=K*X+X0. (Exceptuando la de velocidad, esta es una derivada de la altura)

- Con una medición el valor puede ser erróneo debido al ruido siempre presente o por otras causas inevitables, como es la vibración propia del cohete. Se deben “FILTRAR” las mediciones erróneas.

- Para tomar las decisiones sobre los eventos de vuelo no basta con las mediciones efectuadas, en ocasiones será necesario calcular nuevas

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variables a partir de las censadas. Por ejemplo a partir de la presión y la aceleración se debe medir la altura y la velocidad.

- El hardware utilizado para la emisión de la señal transmisora será: WEN SHING TWS-BS3

- El hardware utilizado para la reopción de la señal transmitida será: WEN SHING RWS-434

3.5 Requisitos3.5.1 Funcionales:

- Las mediciones deben ser filtradas: Hay que hacer varias mediciones, compararlas y mediante una operación calcular el verdadero valor.

- Se debe transformar el valor digital, asignado por el DAC a la entrada análoga proveniente de un sensor, en la unidad física correspondiente, utilizando la fórmula establecida en la configuración.

- Se debe disparar los eventos de vuelo de acuerdo a las mediciones (ya filtradas) y a la configuración

- Se deben almacenar las mediciones en una memoria en el microsatélite, preferiblemente en la memoria propia del PIC, a fin de poder recuperarlas más tarde

- Se debe modular la señal portadora a fin de transmitir las mediciones almacenadas

- Se debe modular la señal portadora a fin de transmitir las variables varias veces por segundo.

- Se debe modular la señal portadora a fin de transmitir el disparo de los eventos de vuelo.

- Se debe modular la señal portadora a fin de transmitir a una PC la configuración actual del microsatélite

- Se debe configurar desde una PC las condiciones en las que se disparan los eventos de vuelo.

- Se debe configurar desde una PC las fórmulas de conversión de voltaje recibido por la pata del PIC desde el sensor, a las unidades físicas correspondientes y el rango voltaico en que estas se aplican.

- Se deben rearmar los datos en tierra.- Tratamiento de los datos recibidos en tierra. Análisis, muestra, gráfico

y almacenamiento.

3.5.2 Técnicos:- Para la configuración se utilizará una interfaz gráfica similar a una

tabla- El microcontrolador utilizado será un PIC 16F819- El software debe entrar en al poca memoria disponible: 2K- El software debe poder ejecutarse en la memoria de trabajo del PIC:

de 256Byte- El software debe poder ejecutarse en los tiempo correctos teniendo

en cuenta que la velocidad del microcontrolador es de 2 MIPS

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- Las mediciones deben poder almacenarse en la memoria del PIC- con una capacidad de 256 bytes – ó, en caso de ello no sea posible, en una memoria EEPROM externa.

- Se debe transmitir el valor de las variables varias veces por segundo.- Debe haber gran cantidad de redundancia, para asegurar inmunidad

al ruido- Habrá un bit de comienzo y un bit de final, para la sincronización- Se transmitirá en paquetes. Cada uno estará conformado por un valor

precedido de un encabezamiento, indicando si se trata de una medición ó de un evento y de que tipo (de evento o variable) se trata.

- La transmisión debe tener un alcance de algunos miles de metros- La velocidad de transmisión será de algunos cientos de bits por

segundo- La transmisión tendrá baja potencia- De a cuerdo a lo que se indique en la tabla de configuración, los

eventos pueden ser que se disparen:o Automáticamente después de un determinado tiempoo Instantáneamente luego de que se detecte un determinado

valor (> ó <) para una variable ó conjunto de variableso Transcurrido un determinado tiempo luego de que se detecte

un determinado valor (> ó <) para una variable ó conjunto de variables

- Todas las transmisiones desde el satélite a la PC serán a través de radiofrecuencia

- Todas las transmisiones desde la PC al satélite serán a través de un cable serie.

- La programación del receptor terrestre será en un PIC 16F819- Para la configuración y para el tratamiento de los datos recibidos se

utilizará una PC.- Se debe entregar el código fuente acompañado de clarificadores

comentarios a fin de permitir la continuar con el desarrollo del software por parte de cualquier persona (calificada).

- El software debe estar disponible a fin de realizar simulaciones previas al lanzamiento, a realizarse en octubre/noviembre

- Se deberán poder adquirir nuevas variables a partir de las sensadas.- En la configuración se debe indicar las fórmulas de conversión de una

variable a otra nueva.- La transmisión de las mediciones tendrá prioridad por sobre la

transmisión del estado- Micro tiene 4 canales. Pero se puede llegar a necesitar conectar un

máximo de 5 sensores.- No se indicará qué sensor está conectado a cada pata simplemente

se hablará de las mediciones tomadas por “la pata x” (Exceptuando el sensor de presión)

- En el instante previo al despegue se debe sensar la altura inicial a fin de utilizarla como ordenada al origen en la función conversora.

- Se debe ingresar en la configuración en que pata está conectado el sensor de presión a fin de tomar la altura inicial.

- Se utilizará el MPLAB con HI-TECH de C de Microchip Co. ® como entorno de programación y compilador para programar el PIC- el

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software a ejecutarse en PC puede programarse y compilarse utilizando cualquier entorno

- El hardware utilizado para la emisión de la señal transmisora será: WEN SHING TWS-BS3

- El hardware utilizado para la reopción de la señal transmitida será: WEN SHING RWS-434

- Se debe cerciorarse que se detecte correctamente el despegue del cohete. (Para ello no basta con el filtro común y corriente aplicado a las variables)

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4 PROPUESTA TÉCNICA Y FUNCIONAL

4.1 IntroducciónA continuación se detalla la solución técnica y funcional propuesta para solucionar las necesidades del Proyecto Can-Sat 2010 llevado adelante por el departamento de Física de la Escuela Técnica ORT Argentina, sede Almagro.

4.1.1 Principales problemas detectadosA partir de las entrevistas a integrantes del equipo del año actual y de los anteriores y del análisis del material publicado en Internet sobre misiones anteriores se concluye que los problemas a resolver son:

- La toma de decisiones acerca de los eventos de vuelo.

- La configuración de la calibración de los sensores y de las condiciones en que se deben disparar los eventos de vuelo.

- La transmisión de las mediciones y de la notificación del disparo de los eventos desde el microsatélite a la base terrestre.

- El posterior almacenamiento, análisis y visualización de los datos recuperados.

4.2 Solución4.2.1 Propuesta funcional

Se proveerá de:

- El software del microsatélite, capaz de ejecutarse en PIC 16F819

- El software del receptor terrestre que se ejecuta en el mismo modelo

- El software de PC necesario para la configuración

- El software de PC para el tratamiento de los datos recuperados.

4.2.2 Descripción de los módulos

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1. TransmisiónProtocolo de transmisión diseñado para transmitir las variables durante el vuelo; las mediciones almacenadas en la memoria – para poder recuperarlas en caso de que no se haya llegado a transmitir –; notificación del disparo de los eventos de vuelo – a fin de permitir un seguimiento de la misión en tiempo real – y la configuración actual – que confirmaría que la configuración se efectúe correctamente. El mismo también sería inmune al ruido y a la desincronización, gracias a la redundancia y al uso de bits de paridad. Consiste en una parte del software del microsatélite y la totalidad del software del receptor terrestre

2. Eventos de vueloToma y filtro de las mediciones – previniendo así el gran margen de error esperado – con las cuales se tomarán las decisiones de los eventos de vuelo, permitiendo dispararlos (ya sea automáticamente después de un determinado tiempo; instantáneamente luego de que se detecte un determinado valor para una variable ó conjunto de variables; ó transcurrido un determinado tiempo luego de que se detecte un determinado valor para una variable ó conjunto de variables) basándose en la configuración, tanto de eventos como de calibración. Esta conformado enteramente por software del microsatélite

3. ConfiguraciónPermitirá determinar los eventos de vuelo a disparar y bajo qué condiciones debe ejecutarse. Y la calibración para transformar el valor digital asignado al voltaje emitido por el sensor a las unidades correspondientes. Esto permitirá adaptarse a las diferentes misiones, las cuales podrán utilizar distintos sensores y tendrán distintos eventos. La amigable interfaz gráfica constará de una tabla en la cual, simplemente, se ingresará a través de una PC la pendiente y la ordenada al origen de la función lineal de conversión. Así mismo se configurará en qué pata está conectado el sensor de presión a fin de medir la altura inicial. También se ingresarán las fusiones que permiten obtener nuevas variables a partir de las sensadas.

4. Tratamiento de los datos recuperadosSerán almacenados en la unidad de memoria no volátil de la PC, lo cual asegurará que no se pierdan de ninguna forma y podrán ser revisados cuantas veces se desee. A fin de facilitar la investigación se analizarán los datos y se creará una archivo en formato “Libro Microsoft® Excel” que facilitará cualquier trabajo que se quiera hacer sobre los mismos, permitiendo visualizarlos y realizar gráficos fácilmente.

4.3 Fecha de entregaA continuación se detallan las fechas de entrega del software correspondiente a cada uno de los módulos.

Módulo 1: 2 de Agosto de 2010

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Módulo 2: 13 de Septiembre de 2010

Módulo 3: 4 de Octubre de 2010

Módulo 4: 22 de Noviembre de 2010

4.4 GarantíaSe garantiza el funcionamiento del sistema de acuerdo a nuestra propuesta, en tanto y en cuanto se cumplan las condiciones de entorno (hardware, energía, y cualquier otro elemento asociado) y utilización del mismo según queda establecido en los requisitos técnicos.El mantenimiento asegurará, en tiempo y forma, respuesta técnica ante fallas del sistema.La presente garantía se establece hasta el día viernes 3 de diciembre de 2010

4.5 Código fuenteSe proveerá el código fuente acompañado de esclarecedores comentarios, a fin de que sea analizado y modificado por cualquier persona calificada. Lo que permitirá que se continúe avanzando en el futuro.

4.6 Capacitación4.6.1 ¿Dónde se da la capacitación?

La capacitación se dictará en el Laboratorio de Física de Escuelas Técnicas ORT Argentina, Sede Almagro

4.6.2 ¿Cómo se da la capacitación?Se capacitará mediante tutoría, al ejecutarse el módulo 3 y el módulo 4 en una PC, que debe ser provista por el laboratorio.

4.6.3 ¿Cuántas personas pueden estar involucradas?El curso de capacitación se dictará a un máximo de 3 personas

4.6.4 ¿Cuánto tiempo?Tendrá una duración de 1 hora

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4.7 Documentación incluida4.7.1 Manual del usuario

Se proveerá el manual del usuario en cual se describirá en detalle las funciones de cada uno de los módulos.

4.7.2 Ayuda en línea para la operaciónEl módulo 3 incluirá un “Ayuda del sistema” en la que se describirá la serie de pasos a seguir para ingresar la configuración.

4.8 Equipamiento propuesto4.8.1 Hardware

4.8.1.1 Mínimo:- PIC 16F819 (2 unidades)- Antena WEN SHING TWS-BS3 para emisión - Antena WEN SHING RWS-434 para recepción- Placa base del microsatélite- Mecanismo disparador de los eventos de vuelo activado por señal

digital - Sensores de presión y aceleración.- PC con capacidad de procesamiento de 5Mhz, 256 KB y disco duro

con 25 MB de espacio libre- Teclado de PC - Monitor de PC- Cable serial para la comunicación PCSatélite

4.8.1.2 Recomendado:- PIC 16F819 (2 unidades) + memoria EEPROM externa 24lc515(64kib)- Sensores de presión, aceleración+ temperatura y otros dos sensores

específicos de la misión a realizar- PC con capacidad de procesamiento de 1Ghz y disco duro con 100

MB de espacio libre- Monitor de PC- Teclado de PC- Mouse de PC- Cable serial para la comunicación PCSatélite- Antena WEN SHING TWS-BS3 para emisión - Antena WEN SHING RWS-434 para recepción- Placa base del microsatélite- Mecanismo disparador de los eventos de vuelo activado por señal

digital

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4.8.2 Software

4.8.2.1 Mínimo:- Microsoft® Windows XP- Microsoft® Excel 2003

4.8.2.2 Recomendado:- Microsoft® Windows XP- Microsoft® Excel 2007

4.9 Descripción de servicios opcionalesA continuación se detallan los servicios opcionales. Los mismos tienen un costo a parte, el cual es expresado en la propuesta económica.

4.9.1 MantenimientoSe brinda número de teléfono fijo, teléfono celular y correo electrónico de técnico especialmente capacitado que solucionará cualquier inconveniente. El precio del servicio será determinado en base a un análisis del problema realizado por el técnico.

4.9.2 Carga inicialUn técnico especialmente calificado realizará la configuración inicial de los eventos de vuelo y la calibración de los sensores. Toda la operación tendrá una duración estimada de media hora.

4.9.3 Capacitación extraEn caso de necesitar capacitación extra se podrá solicitar por medio de teléfono celular, fijo ó dirección de correo electrónico. Los cursos de tipo tutoría se darán en el Laboratorio de Física de Escuelas Técnicas ORT Argentina, Sede Almagro. La cantidad máxima de personas por curso será tres, con una duración de una hora y un costo adicional expresado en la propuesta económica.

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5 PROPUESTA ECONÓMICA

5.1 Costo total$ 29.203,20+ 21% de IVAEl precio total es de veintinueve mil doscientos tres pesos con veinte centavos, más un veintiuno por ciento de IVA

5.2 Forma de pago30% de adelanto 15% contra entrega de módulos (hasta cubrir 60%)10% con una fecha límite de un día posterior a la ejecución definitiva

5.3 Costo de servicios opcionalesÍtem 1: El mantenimiento tendrá un costo por visita que incluye la primera hora de treinta (1) pesos. Cada hora posterior tendrá un precio de diez (1) pesos

Ítem 2: La hora de capacitación extra tendrá un precio de treinta (1) pesos. Observación: cada grupo de capacitación no deberá superar las tres personas.

Ítem 3: La carga inicial tendrá un precio que incluye la primera hora de veinte (1) pesos. Cada hora posterior tendrá un precio de diez (1) pesos

5.4 Costo del equipamiento recomendado

DescripciónPrecio por

unidad(IVA incluido)

Total(IVA

incluido)PIC 16F819 $25 $50Placa $30Cable serial $15PC con procesador Pentium Dual- Core E2140, a 1.6 GHz con 1 MB de caché L2 y bus de 800 MHz – Memoria RAM Ddr2 1Gb – Disco rígido 80Gb Samsung HD083GJ/D

$1699

Kit Mouse, teclado Genius $55Microsoft® Windows XP Starter Edition $90

1 Más veintiuno por ciento de IVA

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Microsoft® Office Basic 2003 $150

Antena WEN SHING RWS-434 $20Antena WEN SHING TWS-BS3 $20Monitor 17 pulgadas LG Flatron T710 Sh $275

5.5 Validez de la propuestaEl presente presupuesto tiene una validez de treinta días a partir de la fecha de entrega del mismo

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6 DISEÑO6.1 Casos de uso

6.1.1 Diagrama de Casos de Uso con breve descripción

1. Disparando eventos de vuelo por condicionesSi el conteo de algún evento de vuelo finalizó entonces éste se dispara durante el tiempo indicado en la configuración.

2. Tomando y filtrando medicionesSe toma la medición sensada por cada uno de los sensores, 5 veces por segundo, previendo la posibilidad de mediciones erradas se soluciona este problema mediante diversas técnicas de filtrado.

3. Convirtiendo a las unidades correspondientesSe convierte los valores a comparar con las variables a las unidades correspondientes y se almacenan en la memoria del microsatélite.

4. Tomando decisiones de vueloA partir de las mediciones y de la configuración se determina que eventos de vuelo deben dispararse.

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5. Modulando señal portadora para transmitir variables en tiempo realSe modula una señal análoga para transmitir las mediciones de cada uno de los sensores. Se transmitirá con redundancia.

6. Modulando señal portadora para transmitir faseEn caso de que se haya disparado un evento se modula la señal análoga para comunicarlo.

7. Modulando señal portadora para transmitir mediciones almacenadasSe transmiten las mediciones almacenadas en la memoria del microsatélite, aumentando las posibilidades de que se recuperen.

8. Modulando señal portadora para transmitir configuración actualA fin de confirmar que la configuración se haya efectuado correctamente, al recibir la señal a través del cable serial se trasmite la configuración actual del microsatélite completa.

9. Configurando eventos de vueloSe ingresa mediante una PC los eventos de vuelo a disparar y las condiciones que se deben cumplir para que se disparen y el tiempo para realizar un disparo de emergencia.

10.Configurando calibración de los sensoresSe ingresa mediante PC la constante y la ordenada de la función lineal para convertir el valor del voltaje a las unidades físicas correspondientes.

11.Rearmando los datos en tierraAl recibir la señal portadora se rearmarán los datos, para poder darles el tratamiento deseado. Luego se almacenan en la memoria no volátil de la PC conectada al receptor.

12.Mostrando los datos recuperadosUna vez recuperadas las mediciones se creará un libro de Excel permitiendo una visualizarlos y graficarlos utilizando Microsoft® Excel.

13.Tomando altura inicialAl retirar la llave de seguridad, en el instante previo al despegue, se medirá la altura inicial.

14.Calculando velocidadSe calculará la velocidad como la razón de la diferencia de altura sobre la diferencia de tiempo

15.Cercionándose de que despegóPuesto esto es de vital importancia, se utilizarán métodos aun más seguros para confirmar que el cohete despegó.

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16.Disparando eventos de vuelo por emergenciaPara aquellos eventos que se consideré necesario se podrá configurar para que se disparen automáticamente transcurrido cierto desde detectado el despegue, en caso de emergencia para asegurar que se cumplan por más que no se hayan detectado las condiciones en su correspondiente momento.

6.1.2 Descripción de Casos de Uso

IDENTIFICADOR CU-01

CASO DE USO Disparando eventos de vuelo por condiciones

ACTOR PRINCIPAL Tiempo

DESCRIPCIÓN

Si el conteo de algún evento de vuelo finalizó: debe dispararse emitiendo la señal a través de la patita determinada por la configuración, el tiempo que determine también la configuración.

PRECONDICIONES

Se ha decidido ejecutar ese evento de vuelo y el conteo ha finalizadoLa patita de disparo y la duración del evento de vuelo están configurados

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1 Activa la ejecución del caso de uso

2*Verifica que debe disparar un evento de vuelo

3

Busca en la configuración la patita y la duración correspondientes para ese evento de vuelo

4Emite la señal por la patita correspondiente

5 Inicia el conteo para terminar el evento

6Finaliza el conteo indicando que se debe detener el evento

7 Deja de emitir señal por la patita

POSTCONDICIONESEl evento de vuelo es disparado durante el tiempo que fue determinado. Al ejecutarse el CU-06 se notificará el disparo del evento a tierra

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IDENTIFICADOR CU-02

CASO DE USO Tomando y filtrando mediciones


DESCRIPCIÓN

Se toma la medición sensada por cada uno de los sensores, 5 veces por segundo. Previendo la posibilidad de mediciones erradas se soluciona este problema mediante diversas técnicas de filtrado. Y se almacena en la memoria del microsatélite, para poder recuperarlas más tarde, en caso de que no se llegue a transmitir en ese momento. De esa forma las posibilidades de recuperar todas las mediciones efectuadas aumentan considerablemente

PRECONDICIÓN

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema

1Activa la ejecución del caso de uso

2Toma la medición de un sensor y la almacena en la memoria del microsatélite

3 Repite el paso 2 unas siete veces4 Calcula el promedio

5* Verifica que no haya mediciones muy alejadas del promedio

6 Almacena el promedio como la medición filtrada

7 Realiza los pasos 2 a 6 para cada uno de las variables restantes

POSTCONDICIONES Las mediciones filtradas están almacenadas en la memoria del microsatélite

EXCEPCIONES5a Una medición difiere mucho del promedio

5a1 Recalcula el promedio, pero sin tener en cuenta esa medición

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IDENTIFICADOR CU-03

CASO DE USO Convirtiendo valores a comparar a voltaje

ACTOR PRINCIPAL Integrante del equipo

DESCRIPCIÓN

Antes de transmitir la configuración de la PC al microsatélite, se convierte el “valor a comparar con” a voltaje según las funciones lineales establecidas en la configuración.

PRECONDICIÓNLas fórmulas de conversión de unidades de cada uno de los rangos de cada variable están configuradas

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1

Confirma que desea hacer la transmisión

2 Busca el “valor a comparar con” de al una de las condiciones

3 Busca la fórmula de conversión en la configuración

4

Convierte “los valores a comparar con” a voltaje al restarle la ordenada y dividirlos por la pendiente

5Repite los pasos 2 a 4 para cada uno de las condiciones de cada uno de los eventos de vuelo

POSTCONDICIONES Los “valores a comparar con” están en voltaje. (en la PC)

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IDENTIFICADOR CU-04

CASO DE USO Tomando decisiones de vuelo


DESCRIPCIÓN

A partir de las mediciones (ya filtradas) y de la configuración se determina que eventos de vuelo deben dispararse. (En caso de confirmarse que se debe disparar se inicia el conteo)

PRECONDICIÓN

Las mediciones filtradas están almacenadas en la memoria del microsatéliteSe cumplen las condiciones para el disparo del siguiente evento de vueloLas condiciones para el disparo de los eventos de vuelo están configuradas

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema


2

Según en que fase de vuelo se encuentra, busca las condiciones para el disparo de los siguientes eventos de vuelo en la configuración

3Verifica que se cumplan las condiciones para el disparo del evento de vuelo

4Busca en la configuración el tiempo de conteo para el disparo del evento

5 Inicia el conteo

POSTCONDICIONES Una vez completado el conteo al ejecutarse el CU-01 se disparará ese evento de vuelo

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IDENTIFICADOR CU-05

CASO DE USO Modulando señal portadora para transmitir variables en tiempo real


DESCRIPCIÓN

Se modula una señal análoga para transmitir las mediciones de cada uno de los sensores. Se transmitirá según el protocolo con redundancia (se repite dos veces, luego se transmite una vez la fase, se vuelve a transmitir las mediciones dos veces y una vez la fase y así sucesivamente)

PRECONDICIONESLas mediciones filtradas están almacenadas en la memoria del microsatélite

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema


2 Se envía señal para sincronización

3 Se envía encabezamiento del sensor

4 Se envía medición del sensor

5 Se repiten los pasos 2 y 3 para cada uno de los sensores

POSTCONDICIONES Las mediciones de los sensores son transmitidas a tierra

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IDENTIFICADOR CU-06

CASO DE USO Modulando señal portadora para transmitir fase


DESCRIPCIÓN

En caso de que se haya disparado un evento en ese ciclo se modula la señal análoga para comunicar esto, permitiendo así un seguimiento en tiempo real de la misión.

PRECONDICIONES

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1

Activa la ejecución del caso de uso

2 Se envía señal de sincronización3 Se envía encabezamiento de fase

4 Se envía número de fase en la que se encuentra el vuelo

POSTCONDICIONES La señal indicando en que fase se encuentra el vuelo es recibida en tierra

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IDENTIFICADOR CU-07

CASO DE USO Modulando señal portadora para transmitir mediciones almacenadas


DESCRIPCIÓN

En la última etapa se transmiten las mediciones almacenadas en la memoria del microsatélite, aumentando en gran medida la posibilidad de que se recuperen.

PRECONDICIONESSe encuentra en la última fase de vuelo

Las mediciones filtradas están almacenadas en la memoria del microsatélite

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema


2 Se envía señal de sincronización

3Se envía encabezamiento indicando en qué momento fue tomada la medición

4 Se envía encabezamiento indicando el sensor

5 Se envía la medición del sensor

6Se repiten los pasos 4 y 5 para cada uno de los sensores

7Se repiten los pasos 2 a 6 para cada uno de los momentos de medición

8Se repiten los pasos 2 a 7 hasta que se acabe la batería

POSTCONDICIONESSe envía señal transmisora permitiendo recuperar las mediciones almacenadas que no llegaron a transmitirse en el momento

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IDENTIFICADOR CU-08

CASO DE USO Modulando señal portadora para transmitir configuración actual


DESCRIPCIÓN

A fin de confirmar que la configuración se haya efectuado correctamente, al recibir la señal a través del cable serial se trasmite la configuración actual del microsatélite completa.

PRECONDICIONES Se configuró el microsatélite completamente

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1

Solicita confirmación de configuración vía cable serial

2 Envía señal de sincronización

3 Envía encabezamiento de evento

4 Envía cantidad de condiciones

5 Envía encabezamiento de condición

6 Envía valor de condición

7 Se repiten los pasos 5 y 6 por cada condición del evento

8 Envía patita de disparo de evento

9 Se repiten los pasos 3 a 8 por cada evento de vuelo

10 Se envía señal de sincronización

11 Envía encabezamiento del sensor

12 Envía ordenada al origen de la función de conversión

13 Envía pendiente de la función de conversión

14 Repite los pasos 11, 12 y 13 por cada sensor

15 Envía señal de finalización de la transmisión

POSTCONDICIONES La señal indicando la configuración actual es recibida

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IDENTIFICADOR CU-09

CASO DE USO Configurando eventos de vuelo


DESCRIPCIÓN

Se ingresa mediante una PC los eventos de vuelo a disparar, las condiciones que se deben cumplir para que se disparen y/o el tiempo máximo que puede pasar desde detectado el despegue hasta que se disparen. A fin de adaptarse a diferentes misiones.

PRECONDICIONES El microsatélite está conectado a la PC a través del cable serial

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1Ejecuta CU-08 para recuperar la configuración del microsatélite

2 Muestra la configuración actual

3 Solicita patita disparadora del evento

4Ingresa patita disparadora del evento

5 Solicita condiciones del evento

6 Ingresa condiciones del evento

7 Solicita duración del conteo

8 Ingresa duración del conteo

9 Solicita tiempo de disparo de emergencia

10 Ingresa disparo de emergencia

11 Solicita duración del evento

12 Ingresa duración del evento

13* Muestra la configuración

14 Repite los pasos 3 a 7 por cada evento de vuelo

15 Confirma la configuración

16* Valida que la configuración ingresada sea correcta

17 Extiende al CU-10

POSTCONDICIONES La configuración de los eventos de vuelo se ha ingresado

EXCEPCIONES Paso Actor Sistema10a El integrante del equipo desea modificar algún

atributo ya ingresado10a1 Selecciona el atributo

a modificar e ingresa el nuevo valor

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13a La configuración ingresada tiene algún error de consistencia

13a1 Notifica la razón por la cual la configuración es inconsistente

13a2 Selecciona el atributo a modificar e ingresa el nuevo valor

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IDENTIFICADOR CU-10

CASO DE USO Configurando calibración de sensores


DESCRIPCIÓN

Se ingresa mediante PC la constante y la ordenada de la función lineal para convertir el valor del voltaje a las unidades físicas correspondientes. Permitiendo así utilizar diferentes sensores en las diferentes misiones. A fin de que también se conviertan funciones no lineales, estas se dividirán en rangos y cada rango se le aplicará una función lineal que dará un resultado bastante cercano al real.

PRECONDICIONESLa configuración actual del microsatélite ha sido recuperada al ejecutarse el CU-08.

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1 Muestra la calibración actual

2 Ingresa la patita del sensor

3 Solicita valor mínimo del rango

4 Ingresa valor mínimo

5 Solicita valor máximo del rango

6 Ingresa valor máximo

7

Solicita ordenada al origen de la fórmula de conversión de la variable para el rango

8 Ingresa ordenada al origen

9 Solicita pendiente de la fórmula

10 Ingresa pendiente

11 Repite 7 a 10 para cada uno de los rangos

12* Muestra configuración actual de la calibración

13 Repite los pasos 2 a 12 por cada variable

14Confirma configuración de la calibración

15* Valida que la configuración ingresada sea correcta

16 Envía configuración ingresada al microsatélite

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17*Ejecuta el CU-08 para confirmar que la configuración se haya efectuado correctamente

POSTCONDICIONES La configuración del microsatélite está actualizada

EXCEPCIONES

12a El integrante del equipo desea modificar algún atributo ya ingresado

12a1

Selecciona el atributo a modificar e ingresa el nuevo valor

15ª La configuración ingresada tiene algún error de consistencia

15a1

Notifica la razón por la cual la configuración es inconsistente

15a2

Selecciona el atributo a modificar e ingresa el nuevo valor

17a La transmisión de la configuración n ose realizó correctamente

17a1

Vuelve a enviar la configuración ingresada al microsatélite

17a2

Repite el paso 17

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IDENTIFICADOR CU-11

CASO DE USO Rearmando los datos en tierra

ACTOR PRINCIPAL Antena receptora

DESCRIPCIÓN

Al recibir la señal portadora se rearmarán los datos, para poder darles el tratamiento deseado en tierra. Luego se convierten a las unidades correspondientes según la configuración y se almacenan en la memoria no volátil de la PC conectada a al receptor. Esto asegurará que no se pierdan de ninguna forma y podrán ser revisados cuantas veces se desee.

PRECONDICIONES

Los datos del microsatélite son enviados a tierra

La computadora está conectada a una unidad de memoria no-volátil Las fórmulas conversoras están configuradas

SECUENCIA NORMAL

Paso Antena Sistema

1 Recibe señal de sincronización

2 Se sincroniza

3Recibe encabezamiento

4 Recibe valor

5 Los pasos 3 y 4 se repiten tantas veces como sea necesario

6 Recibe señal de sincronización

7 Se sincroniza

8

Recibe encabezamiento de redundancia

9 Confirma que se trata de una repetición

10 Recibe valor de redundancia

11Los pasos 8 a 10 se repiten tantas veces como sea necesario

12* Confirma que los datos y su redundancia coinciden

13 Convierte los voltajes a las unidades correspondientes

14 Almacena los datos en la memoria no volátil de la computadora con el formato correcto

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15 Muestra todos los datos obtenidos hasta el momento en la pantalla

POSTCONDICIONES Los datos recibidos convertidos a las unidades correspondientes están almacenados en memoria

EXCEPCIONES

12aLa repetición no coincide con los datos recibidos originalmente.

12a1

Informa de la discordancia y almacena ambos valores en la memoria no volátil con un formato especial a fin de realizar futuras comprobaciones.

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IDENTIFICADOR CU-12

CASO DE USO Mostrando datos recuperados


DESCRIPCIÓNUna vez recuperadas las mediciones se creará un libro de Excel permitiendo una visualizarlos y graficarlos cómodamente utilizando Microsoft® Excel.

PRECONDICIÓNLos datos están almacenados en la memoria no volátil de la computadora con el formato y valores correctos

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema

1 Solicita datos

2Recupera datos almacenados en la memoria no volátil de la PC y crea un libro de Excel.

3 Abre el archivo de Excel

POSTCONDICIONES El archivo de Excel mostrando los datos recuperados está abierto

IDENTIFICADOR CU-13

CASO DE USO Tomando altura inicial


DESCRIPCIÓN

Al retirar la llave de seguridad, en el instante previo al despegue, se medirá la altura inicial. A partir de este momento todas las mediciones de altura serán la diferencia entre la altura sobre el nivel del mar del cohete y la altura inicial.

PRECONDICIONESSe indicó en la configuración a cuál patita estaba conectado el altímetro

SECUENCIA NORMAL

Paso Actor Sistema

1

Aprieta el botón que pone al sistema en modo de vuelo

2 Toma 16 mediciones del altímetro y las filtra

3 Guarda el promedio como altura inicial

4 Ejecuta el CU-15

POSTCONDICIONES La altura inicial está almacenada

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IDENTIFICADOR CU-15

CASO DE USO Cerciorándose de que despegó


DESCRIPCIÓN Puesto esto es de vital importancia, se utilizarán métodos aun más seguros para confirmar que el cohete despegó.

PRECONDICIONESSe configuró la patita del altímetro

El microsatélite está puesto en modo de vuelo

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema

1Pasa medio segundo

2 Mide altura

3Pasa medio segundo

4 Mide altura

5Pasa medio segundo

6 Mide altura

7Se fija que la altura haya aumentado considerablemente en las últimas tres mediciones

8 Repite los pasos 5 a 7 hasta que se cumpla el 7

9 Envía señal indicando que pasó a la siguiente fase

10 Inicia el ciclo de toma de mediciones, disparo de eventos , trasmisión, etc.

POSTCONDICIONES El satélite está en modo vuelo.

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IDENTIFICADOR CU-16

CASO DE USO Disparando eventos de vuelo por emergencia


DESCRIPCIÓN

Para aquellos eventos que se consideré necesario se podrá configurar para que se disparen automáticamente transcurrido cierto desde detectado el despegue, en caso de emergencia para asegurar que se cumplan por más que no se hayan detectado las condiciones en su correspondiente momento.

PRECONDICIONES

Se indicó en la configuración que ese evento de vuelo debe dispararse “por emergencia” transcurrido determinado tiempoSe cumplió el tiempo establecido

El evento no se disparó aún

SECUENCIA NORMAL

Paso

Actor Sistema


2Se fija si hay algún evento que deba dispararse por emergencia

3

Busca en la configuración la patita y la duración correspondientes para ese evento de vuelo

4 Emite la señal por la patita correspondiente

5 Inicia el conteo para terminar el evento

6

Finaliza el conteo indicando que se debe detener el evento

7 Deja de emitir señal por la patita

POSTCONDICIONESEl evento de vuelo es disparado durante el tiempo que fue determinado. Al ejecutarse el CU-06 se notificará el disparo del evento a tierra

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6.1.3 Interfaz gráfica

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6.1.4 Diagramas de secuencia

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6.2 Diagrama de clases

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7 ANEXO - CALCULO DE LA PROPUESTA ECONOMICA

módulo

# ítem $ por hora

% $ venta total técnicos

total horas

$ total $ IVA total + IVA

1 1,1 costo hora hombre

programación

$ 35,00 1,60 56,00 1 40 $ 2.240,00

1,2 costo hora hombre

testeo

$ 20,00 1,60 32,00 1 20 $ 640,00

1,3 costo hora hombre diseño

$ 12,00 1,60 19,20 1 4 $ 76,80


analista del sistema

$ 25,00 1,60 40,00 1 8 $ 320,00

1,5 instalación $ 20,00 1,60 32,00 1 3 $ 96,00


programación

$ 35,00 1,60 56,00 1 40 $ 2.240,00


testeo

$ 30,00 1,60 48,00 1 20 $ 960,00


$ 12,00 1,60 19,20 1 4 $ 76,80



$ 25,00 1,60 40,00 1 8 $ 320,00

2,5 instalación $ 20,00 1,60 32,00 1 3 $ 96,00


programación

$ 15,00 1,60 24,00 1 40 $ 960,00


testeo

$ 10,00 1,60 16,00 1 20 $ 320,00


$ 12,00 1,60 19,20 1 4 $ 76,80



$ 25,00 1,60 40,00 1 8 $ 320,00

3,5 instalación $ 15,00 1,60 24,00 1 3 $ 72,00


programación

$ 15,00 1,60 24,00 1 40 $ 960,00


testeo

$ 10,00 1,60 16,00 1 20 $ 320,00


$ 12,00 1,60 19,20 1 4 $ 76,80

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diseño4,4 costo hora

hombre analista del

sistema

$ 25,00 1,60 40,00 1 8 $ 320,00

4,5 instalación $ 15,00 1,60 24,00 1 3 $ 72,00

6 gastos internos

$ 3.600,00

7 capacitación $ 25,00 1,60 40,00 1 1 $ 40,00

8 honorarios por análisis y desarrollo del

proyecto

$ 6.000,0

0

2,50 15000,00

$ 15.000,00

TOTAL COSTOS

$ 29.203,20 $ 6.132,67 $ 35.335,87

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Proyecto Final 2010 - Cansat - A Nataniel Kripicer