CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Sistema d'adquisició i processament de dades atmosfèriques. Adaptació a l'ensenyament d'enginyeria

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: ROBERT SANXIS, FRANCESC JOSEP

Departament: EEL

Títol: Sistema d'adquisició i processament de dades atmosfèriques. Adaptació a l'ensenyament d'enginyeria

Data inici oferta: 07-02-2025     Data finalització oferta: 07-10-2025


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS TELECOMUN
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Paraules clau:
Prototipatge, sensors, circuits electrònics, programació C, Python, EDA, PC, instrumentació
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Idea: Moltes empreses, per exemple: Adafruit, Az-Delivery, Sparkfun Electronics, Freenove, Elegoo, Osoyoo, etc. disposen de kits d'aprenentatge i projectes d'exemple per Arduino, Raspberry Pi, Micro:bit i altres conegudes targetes d'entrenament. El material està dirigit a estudiants de diversos nivells i aficionats als muntatges i l'electrònica. En general s'ofereix el material del kit (parts mecàniques, components, cables, sensors, adaptadors, actuadors i interfícies de comunicacions) i el codi font perquè se segueixin les instruccions de muntatge, compilació del programari i verificació.

El que no està tan clar és que s'expliqui com funcionen els elements, circuits, diagrames de flux i les diverses parts que constitueixen un equip electrònic. I encara menys des de la perspectiva d'enginyeria que s'ofereix en una escola com l'EETAC. Amb el material subministrat i sense el context docent, és molt difícil anar més enllà de l'aspecte lúdic del kit i de la interpretació de les instruccions de muntatge.

Objectius: Per tant, aquest TFG està justificat d'aquesta manera, es pretén muntar, analitzar i re-dissenyar un kit de demostració de tipus educatiu com ara aquesta estació d'adquisició de dades de la qualitat de l'aire (https://aqp.eo.esa.int/aqpstation/) suportada per projectes educacionals de l'ESA a partir dels coneixements adquirits a les assignatures de l'àmbit d'electrònica i telecomunicacions.

Exemples de qüestions a resoldre i documentar serien: com quedaria i es presentaria un kit d'aquestes característiques com un projecte vertical que englobi les diferents matèries segons el model que es proposa a DEE (https://digsys.upc.edu/csd/DEE/DEE.html)? Quina seqüència de projectes d'aprenentatge seria convenient de proposar? Com, en quin lloc, s'integrarien eines EDA de simulació i disseny de PCB? Com incloure FSM per controlar el sistema?. Com interconnectar targetes FPGA, Arduino i Raspberry Pi particularitzant les funcions de cadascuna? Com afegir altres sensors: velocitat del vent, pluviòmetre, càmera de vídeo, etc.? Com afegir una estació de càrrega sense fils per assolir funcionament autònom? Com planificar i desenvolupar les aplicacions BlueTooth i WiFi per controlar l'estació i recollir dades? Com integrar informació de mapes, localització i processament de dades?
 
Overview (resum en anglès):
Air quality monitoring has become a crucial tool in addressing environmental and public health challenges, the presence of harmful gases and particles has a direct impact on human health and well-being.
During this project the ESA's Air Quality Platform will be re-built and adapted to fulfil the goal of not only monitoring the air quality but also teach the reader of this project how a piece of equipment such as this one is made, regarding both hardware and software.
The aim of this project is to teach the reader, an engineering student, about the process of developing and implementing a functional air quality monitoring station, which can be understood and expanded by anyone with knowledge of the subject "Digital Circuit and Systems" also known as CSD.
The methodology used to ensure the accomplishment of these goals consists of following the design steps taught in CSD, which consists of: Specifications, Planning, Developing, Testing and finally, Prototyping.
Furthermore, this thesis informs the reader of the real need to implement a system like the air quality station, teaching the dangers of polluted air, especially in indoors and poorly ventilated spaces.
With all the explanations and demonstrations provided in this project, the reader should be able to understand and replicate the steps taken in the development of the Air Quality Station to improve it or even develop a piece of equipment of their own.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC