Diseño y construcción de un dron de medición de variables atmosféricas para mapeo espacial
: figuras, tablas ; 28 cm.
- Autores:
-
Vásquez Chamorro, Daniel Mauricio
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/15449
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- Palabra clave:
- 370 - Educación
Ingeniería mecánica
Impresión 3D
Calidad del aire
Ingeniería Mecánica
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¿Cómo se mide la calidad del aire? (2023). https://www.unep.org/es/noticias-y- reportajes/reportajes/como-se-mide-la-calidad-del-aire ¿Qué tipos de vuelo puedo realizar con mi dron? - Gis&Beers. (2019). http://www.gisandbeers.com/tipos-de-vuelo-puedo-realizar-dron/ About Arduino | Arduino. (2023). https://www.arduino.cc/en/about Adafruit_HTU21DF_Library. (2023). https://github.com/adafruit/Adafruit_HTU21DF_Library AliExpress. (2023). https://es.aliexpress.com Ángel, M. A. (2021). Contaminación del aire en Bogotá en el siglo XX. Análisis histórico de la construcción socio ambiental de un problema sanitario. 01–235. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79354 Ardobot. (2022). Sensor de presion barometrica GY-68 , BMP180. https://www.ardobot.co/sensor-de-presion-barometrica-gy-68-bmp180.html Arduino drone PID MPU6050 gyro. (2023). https://electronoobs.com/eng_robotica_tut9_2.php Arduino Hardware | Arduino. (n.d.). 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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessFlórez García, Luis CarlosVásquez Chamorro, Daniel Mauricio2024-11-15T18:20:52Z2024-11-15T18:20:52Z2023https://hdl.handle.net/11059/15449Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/home: figuras, tablas ; 28 cm.La creciente preocupación por la calidad del aire y su impacto en la salud humana y el medio ambiente ha llevado al desarrollo de sistemas de monitoreo cada vez más avanzados. Entre estas soluciones, los drones equipados con sensores para la medición de la calidad del aire han emergido como herramientas versátiles y efectivas para la recopilación de datos en áreas de difícil acceso y en tiempo real. Este proyecto de tesis se centra en concepción y construcción de un dron basado en Arduino, cuyo chasis se diseñó e imprimió en 3D para facilitar y mejorar la recopilación de datos de calidad del aire. A través de esta investigación, se explorarán los beneficios de la combinación de tecnologías de impresión 3D y control con Arduino para la creación de una plataforma personalizada, y adaptable que permita realizar mediciones precisas y monitorear la calidad del aire en diversas ubicaciones, abriendo así nuevas posibilidades en la evaluación y gestión de la calidad del aire para la salud y el medio ambiente, contribuyendo a cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible.Resumen 5 Abstract 6 Índice de figuras 10 Índice de tablas 12 1. Descripción del Proyecto 13 1.1. Planteamiento de problema 13 1.2. Objetivos 14 1.2.1. Objetivo general 14 1.2.2. Objetivos específicos 14 2. Marco teórico y estado del arte 15 2.1. Calidad del aire y medio ambiente 15 2.1.1. Medición de variable atmosféricas 16 2.2. Drones 16 2.2.1. Clasificación de los drones 16 2.2.2. Movimientos de un dron 17 2.2.3. Componentes de un dron 19 2.3. Arduino 22 2.3.1. Hardware 22 2.3.2. Software 24 2.4. Manufactura aditiva 25 3. Selección de componentes para el proyecto 27 3.1. Selección sensores para medición de calidad de aire 27 3.1.1. Sensor de temperatura y humedad 27 3.1.2. Sensor de presión y temperatura 28 3.1.3. Selección sensor partículas 28 3.1.4. Sensor de gases 29 3.1.5. GPS 30 3.1.6. Modulo SD 31 3.1.7. Placa de distribución de potencia 32 3.2. Selección componentes Dron 32 3.2.1. Placa controladora 32 3.2.2. Radio control 35 3.2.3. Motores 36 3.2.4. Hélices 38 3.2.5. ESC 39 3.2.6. Batería 39 3.2.7. Medidor de batería 41 3.2.8. Cargador batería 42 4. Generación de código 42 4.1. Librerías usadas 42 4.1.1. Wire 43 4.1.2. Time 43 4.1.3. Adafruit_BMP085 v1.1.2. 43 4.1.4. Adafruit_HTU21DF v1.1.0. 44 4.1.5. TinyGPSPlus v1.0.3 44 4.1.6. SoftwareSerial 44 4.1.7. SD 44 4.1.8. SPI (Serial Peripheral Interface) 44 4.1.9. SERVO 45 4.1.1. EnableInterrupt v1.1.0. 45 4.2. Programación de componentes del dron 45 4.2.1. Programación del sensor MPU-6050 45 4.2.2. Programación emisor y receptor 46 4.2.3. Calibración de ESC 46 4.2.4. Control PID 47 4.3. Programación sensores para medir la calidad del aire 48 4.3.1. Sensor de presión 48 4.3.2. Sensor de temperatura y de humedad relativa 48 4.3.3. Sensor de material particulado 48 4.3.4. Sensor de gases MICS 6814 49 4.3.5. Modulo Neo M8N 49 4.3.6. Almacenamiento de datos SD 50 5. Diseño del chasis 51 5.1. Distribución de componentes 51 5.2. Diseño de elementos críticos 52 5.2.1. Modelo 1: a partir de reducción de masa la masa 55 5.2.2. Modelo 2: a partir de los esfuerzos 57 5.2.3. Selección modelo elemento crítico 59 5.3. Diseño del resto de elementos del chasis 60 5.4. Impresión 3D 63 6. Toma de datos y análisis de resultados 68 Conclusiones y Observaciones 76 Bibliografía 78 Anexos 82PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)130 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríasPereira370 - EducaciónIngeniería mecánicaImpresión 3DCalidad del aireIngeniería MecánicaDiseño mecánicoImpresión 3DDronCalidad aireANSYSArduinoDiseño y construcción de un dron de medición de variables atmosféricas para mapeo espacialTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis¿Cómo se mide la calidad del aire? (2023). https://www.unep.org/es/noticias-y- reportajes/reportajes/como-se-mide-la-calidad-del-aire¿Qué tipos de vuelo puedo realizar con mi dron? - Gis&Beers. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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