Práctica 1: Initial setups and tests

✅ Práctica 1

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▷ #TSCLab #TCLab #ESP32 #Arduino #Control #MACI

En el siguiente blog se presenta la primera práctica del laboratorio de control de temperatura.

Objetivo general:

• Entender el funcionamiento básico de TSC-Lab para la realización de futuras prácticas.

Objetivos específicos:

• Analizar el comportamiento de la curva cuando los heaters están activados y desactivados.
• Guardar las mediciones obtenidas con ayuda de Cool Term y exportarlas en un archivo comma-separtaed-values (csv).

Materiales:

• Programa Cool Term
• PCB de Temperature Control Lab (TSC-Lab)

Introducción:

El laboratorio de control de temperatura es un sistema en lazo cerrado. Sin embargo, en esta y futuras prácticas a realizar se comportará como un sistema de control en lazo abierto ya que no existe retroalimentación, únicamente los heaters se activan y los sensores empiezan a medir el incremento de temperatura y al desactivarlos los sensores miden como la temperatura baja hasta llegar a la temperatura del entorno.

Esta práctica se divide en dos partes, en la Parte A se explica el funcionamiento del software cargado a la PCB de TSC-Lab y en la Parte B se enseña a como almacenar los datos sensados con la placa.

Parte A

Procedimiento:

1. Instalar la placa ESP-32 en el IDE de Arduino, para hacerlo siga los siguientes pasos:

De clic en "Archivo"

Clic en "Preferencias"

Copie el siguiente enlace:

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

Y péguelo en el "Gestor URLs", luego de clic en "Ok"

Dar clic en "Herramientas"

Clic en "Placa > Gestor de Placas"

En el buscador escriba: esp32 y de clic en "instalar"

Finalmente de clic en "cerrar"

2.  Instalar la librerías OneWire y DallasTemperature en el IDE de Arduino. Para ello de clic en el nombre de cada una de las librerías para dirigirse a un enlace externo, en este caso se hará la demostración con OneWire:

 Dar clic en "Code > Download ZIP"

Escoger la ruta donde desea almacenar el archivo .zip

Clic en "Programa > Incluir Librería > Añadir biblioteca .ZIP"

Busque el directorio donde guardó el archivo .zip y dar clic en "Abrir"

Si la instalación fue exitosa le aparecerá el siguiente mensaje en pantalla:

Realice el mismo procedimiento con DallasTemperature.

3. Copiar el código en el IDE de Arduino:        

	/*
	****************************** TSC-Lab *******************************
	***************************** PRACTICE 1 *****************************
	By: Kevin E. Chica O
	Reviewed: Víctor Asanza
	More information: https://tsc-lab.blogspot.com/
	More examples: https://github.com/vasanza/TSC-Lab
	Dataset: http://ieee-dataport.org/4138
	*/
	#include <OneWire.h>
	#include <DallasTemperature.h>
	//GPIO pin 4 is set as OneWire bus
	OneWire ourWire1(4);
	//GPIO pin 0 is set as OneWire bus
	OneWire ourWire2(0);
	//pins of transistor
	int trans1 = 17;
	int trans2 = 16;
	//A variable or object is declared for our sensor 1
	DallasTemperature sensors1(&ourWire1);
	//A variable or object is declared for our sensor 2
	DallasTemperature sensors2(&ourWire2);
	void setup() {
	delay(1000);
	Serial.begin(115200);
	sensors1.begin(); //Sensor 1 starts
	sensors2.begin(); //Sensor 2 starts
	//transistor
	pinMode(16, OUTPUT);
	pinMode(17, OUTPUT);
	}
	void loop() {
	if (Serial.available())
	{
	String string = Serial.readStringUntil('\n');
	if (string == "t1_on") {
	digitalWrite(trans1, HIGH);
	Serial.println("Transistor 1 on");
	}
	if (string == "t1_off") {
	digitalWrite(trans1, LOW);
	Serial.println("Transistor 1 off");
	}
	if (string == "t2_on") {
	digitalWrite(trans2, HIGH);
	Serial.println("Transistor 2 on");
	}
	if (string == "t2_off") {
	digitalWrite(trans2, LOW);
	Serial.println("Transistor 2 off");
	}
	}
	//The command is sent to read the temperature
	sensors1.requestTemperatures();
	//Obtain the temperature in ºC of sensor 1
	float temp1 = sensors1.getTempCByIndex(0);
	//The command is sent to read the temperature
	sensors2.requestTemperatures();
	//Obtain the temperature in ºC of sensor 2
	float temp2 = sensors2.getTempCByIndex(0);
	//print to display the temperature change
	Serial.print(temp1);
	Serial.print(",");
	Serial.print(temp2);
	Serial.println("\n");
	delay(100);
	}

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4. Verificar que esté seleccionada la placa "ESP32-Dev Module" y el Upload Speed a 115200. Luego de esto se puede cargar el código a la placa.
   
   
    
5. Para visualizar las mediciones se debe abrir el "Serial Plotter" del IDE de Arduino. Si se quiere activar o desactivar los heaters es necesario cerrar el "Serial Plotter" y abrir el "Monitor Serie" para enviarle comandos de activación y desactivación, luego de hacerlo se debe cerrar el "Monitor Serie" y abrir nuevamente el "Serial Plotter" con la finalidad de visualizar la gráfica ya que no es posible abrir los dos a la vez.

Nota: los comandos de activación y desactivación de los heaters deben ser enviados por el "Monitor Serie" y son los siquientes:

• Para activar el heater 1 se debe enviar el comando: t1_on
• Para desactivar el heater 1 se debe enviar el comando: t1_off
• Para activar el heater 2 se debe enviar el comando: t2_on
• Para desactivar el heater 2 se debe enviar el comando: t2_off

Demostración:

¡Atención! En caso de que que el TSC-Lab no sea detectado por el computador, se debe instalar el siguiente driver CP210X. 

Parte B

Procedimiento:

1. Instalar Cool Term. En el siguiente video se enseña como descargar y utilizarlo. Sin embargo, también se puede descargar la versión estable disponible aquí.

Nota: los comandos de activación y desactivación de los heaters son los mismos de la Parte A

Resultados:

Los archivos .csv generados de esta práctica se los puede apreciar aquí.