Decidido y con permiso para el despegue.

Después de muchas idas y venidas y muchas dudas que solo se pueden resolver equivocándose, al fin me he decidido por a comenzar la fase de producción del proyecto; pero eso no quiere decir que vaya a dejar de hacer cálculos y devorar datasheets, esto va a ser mas pesado y “aburrido” que antes para quien quiera seguir el progreso. …

Para empezar, la decisión final ha sido la de construir un prototipo con 2 nodos clientes y un servidor ZigBee-USB para conectarlo al PC. No hay nada como eliminar variables para progresar con los mínimos problemas.
A continuación plantearé los esquemas de diseño de las placas de circuitos:
Servidor:

El servidor esta compuesto por:

  • Un controlador USB. He pensado en el modelo VNC2-32L1B de FTDI. Este chip convierte varios protocolos serie y paralelo a USB. Yo usaré la forma SPI a USB, que es una de las soportadas. El CI esta disponible en el encapsulado LQFP-32, lo que lo hace mas cómodo que los QFN para la soldadura manual. Aparte de otros elementos pasivos, requiere un reloj de 12 Mhz.
  • Microcontrolador ATMega128RFA1. Es el que proporciona la potencia de calculo al sistema y el vínculo inalámbrico. Funciona a una frecuencia de 16 Mhz, lo que no lo convierte en un microcontrolador de alto rendimiento, pero según los cálculos que hice anteriormente será suficiente para aguantar la transferencia de datos de 11 nodos a 1000 muestras por segundo. Las principales ventajas de este microcontrolador son la radio ZigBee integrada y su bajo consumo, por estas razones lo utilizaré también en los nodos clientes.
  • Cable USB, que además del transporte de datos, proporciona la corriente.
  • Etapa de alimentación, que adecua el voltaje a los chips usados. Como ambos CI pueden funcionar a distintos voltajes y entre ellos tienen en común 3,3 V, con un solo regulador de tensión será suficiente.

Cliente:

El cliente se compone de:

  • Microcontrolador ATMega128RFA1.
  • Unidad de proceso de movimientos MPU-6000. Esta unidad tiene un acelerómetro y un giroscopio de 3 ejes cada uno, dispone de interfaz digital SPI y un conjunto de interrupciones hardware; también destaca por su bajo consumo.
  • Batería de litio de las usadas en teléfonos moviles. Estas baterías dan un voltaje fácilmente adaptable a los CI y dotan una buena autonomía a los nodos con un peso reducido. Por ejemplo, con una batería sencilla de 800mAH de 20 gr cada nodo podría funcionar a pleno rendimiento 40 horas.
  • Etapa de alimentación. También funcionan ambos a 3,3 V, solo se usará un regulador.
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