Principios de construcción, funcionamientos y problemáticas en el desarrollo del sistema de medición para carreras de ciclismo

 1. Alcance:

En el siguiente informe se describirán los principios de construcción, funcionamientos y problemáticas en el desarrollo del sistema de medición para carreras de ciclismo, como así el planteo de sus mejorías a futuro y por qué se decidió construirlo, explicando sus beneficios en la carrera.

2. Introducción:

El ciclismo de competición es un deporte en la que se utilizan distintos tipos de bicicletas. Hay varias modalidades o disciplinas en el ciclismo: de competición (como Ciclismo en Carretera), de pista, de montaña, Trial de Ciclismo, Cyclo-Cross, Ciclismo BMX; y dentro de ellas varias especialidades. También es un deporte olímpico.

En el siguiente proyecto se desarrollará un dispositivo que sea capaz de detectar la salida y llegada a la meta de los ciclistas, además, deberá tomar el tiempo de cada uno al llegar a la meta. Los datos se guardarán en una memoria para luego ser enviados a la página Web y poder ver la clasificación de cada participante.

Una finalidad del proyecto es poder reducir costos y tener un sistema que no tenga fallas y que no pueda ser malversado. Para esto se utilizarán sensores infrarrojos.

Para su utilización se implementará el emisor en el cuadro de la bicicleta y el receptor estará en la salida  y llegada de la competición.

3.Marco teórico:

• RTC Ds3231: Es un RTC  de alta precisión, incluye un regulador de tensión, una batería de 3.6V, lleva la cuenta de las horas y la fecha y además es capaz de medir el tiempo.

                                                         [pic 1] 

• Tensión de funcionamiento del DS3231 MÓDULO: 2.3V - 5.5V
• Puede funcionar con voltajes BAJOS  
• Voltaje máximo en SDA, SCL: VCC + 0.3V
• Temperatura de funcionamiento: -45ºC a + 80ºC.  

• Sensor infrarrojo:  
• Existen distintos tipos de sensores fotoeléctricos (detectan ausencia o presencia de luz) entre los cuales se encuentran los infrarrojos, estos en general se utilizan de diferentes formas como por ejemplo: la detección de objetos, su tamaño, altura, etc.
• Estos constan de un rayo de luz para detectar el movimiento o presencia de un objeto y están conformados por un emisor de luz y un receptor.  

                                                  [pic 2] 

Arduino:

• El Arduino es básicamente una placa con micro-controlador programable, barato, de fácil uso y tiene una plataforma de desarrollo abierta.
• Esta placa fue hecha para la creación de prototipos y aplicaciones Hardware.
• Al ser un sistema de desarrollo abierto y al tener un lenguaje fácil de comprender, hace que su utilización sea más fácil de utilizar.
• El Arduino consiste en una placa con un micro-controlador Atmel AVR.
• La placa se conecta a través de un puerto USB para programarlo, esta se hace con un lenguaje sencillo para mayoría de las personas.
• Nosotros utilizaremos el Arduino UNO.  

                          [pic 3]   

• LM358: El LM358 es un circuitointegrado el cual esta compuesto por dos amplificadores operacionales en su interior, se utiliza en varias aplicaciones ya que se puede utilizar en distintas configuraciones.

• Rango de voltaje de operación: 3V a 32VDC. (Fuente sencilla)
• Rango de voltaje de operación: ±1.5V a ±16VDC. (Fuente dual)
• Bajo consumo de corriente en operación: máx. 0.7mA
• Ancho de banda: 0.7 MHz
• Encapsulado: DIP8.
• Rango de temperatura de operación: 0°C hasta 70°C

                                   [pic 4] [pic 5]

4. Desarrollo:

Descripción general:

• Se colocará un dispositivo por bicicleta que participe.
• Se generará un código aleatorio, el cual se asignará por carrera. Dicho código será común a todas las bicicletas evitando así que el sistema pueda ser violado.
• Cuando se dé inicio a la competición el cronometro dentro del dispositivo comenzara a funcionar.
• Cuando se detecta la llegada del participante a la línea final, este aparecerá en la página web.

Montaje:  

La colocación del montaje se tratara de hacer lo más sencilla  para que esta no sea difícil o compleja, también se tratara de hacer que su desmontaje no sea posible, también otra forma de seguridad será ponerle un precinto el cual tendrá un numero de serie y esta será dado por participante.  

El emisor estará ubicado en la horquilla de a bicicleta, su forma seria como un circulo donde de ambos lados se cerrara con un tornillo de ambos lados y se le pasara el precinto por uno de ellos además del tornillo, para que en el caso de ser manipulado sea de fácil detección.

Se busco que el montaje del dispositivo no genere ninguna molestia en la bicicleta del participante.

Precisión:  

Se busco que el sistema instantáneo de censo de carreras sea lo más preciso posible en su respuesta y en su medición del tiempo.

Esto ayuda al arbitraje de la carrera.

Para esto se probó con el modulo RTCds3231, el cual se empleo debido a que con el se puede asegurar el  tiempo con precisión, para esto se utilizo un oscilador externo que posee el RTC.

Seguro:  

Se priorizo la seguridad del sistema de censo, para esto tanto el montaje  como el código se hicieron lo mas inviolables posibles.

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