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Proyectos que he desarrollado y quiero compartir con la comunidad

¿Dónde estoy?

Hace tiempo que no escribo en el blog y esto es debido al nacimiento de mi hija. Pero tengo pendientes varios proyectos que iré publicando a lo largo del año. Ahora me he dado de alta en twitter como @sistemasorp donde escribiré también mis ideas, acciones, inquietudes, etc en 140 caracteres.

Sistema de riego automático

Muchas veces me ha surgido la necesidad de regar las plantas que tenía en casa mientras estaba fuera unos días. Por desgracia algunas de ellas han perecido por no ser regadas cada poco tiempo.

De esa necesidad surge este proyecto y para llevarlo a cabo he usado una bomba de agua, un bidón, un detector de nivel y una placa basada en un pic 16f628 con un relé.

La bomba de agua puede ser la que se usa para renovar el agua de una pecera o para mantener el chorro de una pequeña fuente. Sólo hay que conectarla a la alimentación de la casa para que empiece a bombear agua. Es muy importante que cuando esté enchufada tenga siempre agua, porque si no el motor se puede llegar a quemar. Por otro lado la altura de la manguera que va desde la bomba hasta el tiesto no puede ser mayor de un metro, ya que estos motores van perdiendo fuerza de bombeo a medida que crece la altura por donde tienen que enviar el agua.

El bidón que he usado en el proyecto es uno de los de agua mineral de 5 litros de cualquier marca. Al ser de plástico es fácilmente manejable para poder hacer un agujero y meter el detector de nivel.

El detector de nivel es necesario para evitar que la bomba siga extrayendo agua y se queme el motor por no tener agua que bombear. Yo he usado el de sure electronics.

La placa gobernada por un pic 16f628a es la que activará o desactivará la bomba de agua mediante un relé. Puede ser configurado mediante jumpers tanto el tiempo de riego como el intervalo. También se puede activar el riego manualmente mediante un botón.

Los componentes de la placa que he usado son:

  • Microcontrolador PIC 16F628A
  • 2 diodos led
  • 2 resistencias de 220 ohm.
  • 1 resistencia de 68K ohm.
  • 1 transistor BC237
  • 1 diodo 1N4148
  • Un relé de 12 voltios RA12W-K
  • Un botón
  • Un regulador 7805
  • Un condensador de 1000 uf
  • Un condensador de 100 uf
  • 2 bornes de 2 tomas y uno de 3 tomas.
  • Pines y jumpers
  • Fuente de alimentación de 12 V. y 0,5A.

Es importante que las pistas (o los cables de una placa de topos) que van a los contactos del relé sean más anchos para soportar la intensidad de la corriente.

Para no tener que pelar el cable de la bomba de agua, he usado un alargador que será al que se enchufe la bomba, pero que está cortado por uno de sus cables para poder engancharlo al relé:

El código fuente del PIC:

main.h

main.c

En el array repeticiones se ponen los milisegundos que dura el intervalo entre riegos, para poder seleccionarlo luego con los jumpers. En el array duraciones se ponen los milisegundos que dura el riego, para poder seleccionarlo luego con los jumpers.

Nada más arrancar el sistema empieza a contar los segundos que quedan para el siguiente riego, según esté configurado en los jumpers. Cuando llega ese momento o se pulsa el botón, el led de trabajo parpadea 4 segundos, permaneciendo encendido al igual que el relé para que funcione la bomba de agua mientras dure el tiempo de riego, según este configurado en los jumpers. Después el led se apaga, se desactiva el relé (y por consiguiente la bomba) y se espera de nuevo al evento de activación (por tiempo o hasta que se pulse de nuevo el botón).

Si el nivel del agua cae por debajo del sensor mientras se está regando se para automáticamente el riego desactivando el relé y encendiendo el led de alarma, que no se apagará hasta que el nivel esté otra vez por encima del sensor. Las siguientes veces que salte el evento por tiempo o por el botón, no activará el relé, protegiendo así a la bomba de estropearse.

Finalmente un video de cómo funciona el conjunto:

Interactuar con la videocámara MD80 y un microcontrolador

Hace poco escribí una reseña sobre el clon de la videocámara MINIDV MD80. Al ser una videocámara de tamaño reducido se puede usar en los proyectos de electrónica que queramos, sin embargo su autonomía viene marcada por la batería que contiene, además de que el proceso de encendido/apagado y grabación/parada es manual. Mi intención ha sido sustituir la batería por otra fuente de alimentación (una batería más grande, un transformador de la corriente eléctrica, etc) y que tanto el encendido como la grabación se hagan a través de un microcontrolador. En este artículo voy a explicar los pasos que he seguido para conseguir mi objetivo.

En principio he desmontado la carcasa de la videocámara y he extraido la electrónica y la batería:

He desoldado la batería y en su lugar he puesto dos cables para unirlos a una protoboard (aunque podrían soldarse a una placa de topos o a una pcb). Después he soldado dos cables de wrapping a los terminales traseros del botón de encendido y otro cable de wrapping al terminal trasero izquierdo del botón de grabación:

A partir de aquí ya se puede usar la cámara con un microcontrolador. Para este artículo me he decantado por un pic 12f683. La idea es usar dos transistores NPN para que hagan la simulación de pulsar tanto el botón de encendido como el de la grabación, para este artículo he usado 2 BC547. El microcontrolador activará la base del transistor a través de una resistencia de 390K. y comunicará el colector con el emisor como si de una pulsación manual del botón se tratase. Sólo hay que tener en cuenta que para el botón de encendido, el cable de wrapping de la derecha tiene que ir al colector y el cable de la izquierda al emisor, y en el botón de grabación el único cable va al colector y el emisor va a masa (GND).

La batería que trae la videocámara es una LiPo de una sola celda y tiene una capacidad de 230 mAh. Esto nos da la pista de que a la cámara debemos alimentarla con una tensión de 3,7 v. Para ello he usado un regulador Step-Down basado en el chip AX3022 de sure electronics. Este regulador ofrece hasta 1,5 A., más que suficiente para alimentar la videocámara y el microcontrolador (que puede funcionar a 3,7 v.).

Finalmente así queda el conjunto en una protoboard:

El ejemplo que he programado en el microcontrolador es muy sencillo: Espera 5 segundos, activa el transistor del botón de encendido durante medio segundo, esto hace que la videocámara se encienda, espera otros 5 segundos, activa el transistor del botón de grabación durante medio segundo, esto hace que la videocámara empiece a grabar, espera 10 segundos, activa el transistor del botón de grabación durante medio segundo, esto hace que la grabación pare, espera 5 segundos y finalmente activa el transistor del botón de encendido durante medio segundo, que provoca que la videocámara se apague:

El código fuente del programa del pic:

Cuando vayamos a conectar la videocámara a un puerto USB para ver las grabaciones, no debemos olvidarnos de desenchufar los cables de alimentación que hemos soldado, ya que la fuente de alimentación ya no es la batería original que contenía.

Listar los grupos de un usuario de Active Directory en C#

Queremos hacer una aplicación para windows (o para la Web) en .NET donde debemos comprobar si un usuario pertenece o no a unos grupos determinados del dominio.  Esto nos sirve para saber si el usuario puede entrar en la aplicación y qué permisos tiene. Lo normal es que un grupo contenga a un usuario directamente, pero, ¿que sucede si un usuario no pertenece directamente a un grupo A, sino que pertenece a un grupo B que a su vez pertenece al grupo A?.

Para que funcione en todos los casos se debe buscar el aributo tokenGroups de la cuenta del usuario en el Directorio Activo. Este atributo contiene todos los SIDs de los grupos a los que pertenece el usuario directa o indirectamente.

Aquí pongo un ejemplo comentando de cómo se puede hacer:

Manifiesto por una Red Neutral

Los ciudadanos y las empresas usuarias de Internet adheridas a este texto manifestamos:

  1. Que Internet es una Red Neutral por diseño, desde su creación hasta su actual implementación, en la que la información fluye de manera libre, sin discriminación alguna en función de origen, destino, protocolo o contenido.
  2. Que las empresas, emprendedores y usuarios de Internet han podido crear servicios y productos en esa Red Neutral sin necesidad de autorizaciones ni acuerdos previos, dando lugar a una barrera de entrada prácticamente inexistente que ha permitido la explosión creativa, de innovación y de servicios que define el estado de la red actual.
  3. Que todos los usuarios, emprendedores y empresas de Internet han podido definir y ofrecer sus servicios en condiciones de igualdad llevando el concepto de la libre competencia hasta extremos nunca antes conocidos.
  4. Que Internet es el vehículo de libre expresión, libre información y desarrollo social más importante con el que cuentan ciudadanos y empresas. Su naturaleza no debe ser puesta en riesgo bajo ningún concepto.
  5. Que para posibilitar esa Red Neutral las operadoras deben transportar paquetes de datos de manera neutral sin erigirse en «aduaneros» del tráfico y sin favorecer o perjudicar a unos contenidos por encima de otros.
  6. Que la gestión del tráfico en situaciones puntuales y excepcionales de saturación de las redes debe acometerse de forma transparente, de acuerdo a criterios homogéneos de interés público y no discriminatorios ni comerciales.
  7. Que dicha restricción excepcional del tráfico por parte de las operadoras no puede convertirse en una alternativa sostenida a la inversión en redes.
  8. Que dicha Red Neutral se ve amenazada por operadoras interesadas en llegar a acuerdos comerciales por los que se privilegie o degrade el contenido según su relación comercial con la operadora.
  9. Que algunos operadores del mercado quieren “redefinir” la Red Neutral para manejarla de acuerdo con sus intereses, y esa pretensión debe ser evitada; la definición de las reglas fundamentales del funcionamiento de Internet debe basarse en el interés de quienes la usan, no de quienes la proveen.
  10. Que la respuesta ante esta amenaza para la red no puede ser la inacción: no hacer nada equivale a permitir que intereses privados puedan de facto llevar a cabo prácticas que afectan a las libertades fundamentales de los ciudadanos y la capacidad de las empresas para competir en igualdad de condiciones.
  11. Que es preciso y urgente instar al Gobierno a proteger de manera clara e inequívoca la Red Neutral, con el fin de proteger el valor de Internet de cara al desarrollo de una economía más productiva, moderna, eficiente y libre de injerencias e intromisiones indebidas. Para ello es preciso que cualquier moción que se apruebe vincule de manera indisoluble la definición de Red Neutral en el contenido de la futura ley que se promueve, y no condicione su aplicación a cuestiones que poco tienen que ver con ésta.

La Red Neutral es un concepto claro y definido en el ámbito académico, donde no suscita debate: los ciudadanos y las empresas tienen derecho a que el tráfico de datos recibido o generado no sea manipulado, tergiversado, impedido, desviado, priorizado o retrasado en función del tipo de contenido, del protocolo o aplicación utilizado, del origen o destino de la comunicación ni de cualquier otra consideración ajena a la de su propia voluntad. Ese tráfico se tratará como una comunicación privada y exclusivamente bajo mandato judicial podrá ser espiado, trazado, archivado o analizado en su contenido, como correspondencia privada que es en realidad.

Europa, y España en particular, se encuentran en medio de una crisis económica tan importante que obligará al cambio radical de su modelo productivo, y a un mejor aprovechamiento de la creatividad de sus ciudadanos. La Red Neutral es crucial a la hora de preservar un ecosistema que favorezca la competencia e innovación para la creación de los innumerables productos y servicios que quedan por inventar y descubrir. La capacidad de trabajar en red, de manera colaborativa, y en mercados conectados, afectará a todos los sectores y todas las empresas de nuestro país, lo que convierte a Internet en un factor clave actual y futuro en nuestro desarrollo económico y social, determinando en gran medida el nivel de competitividad del país. De ahí nuestra profunda preocupación por la preservación de la Red Neutral. Por eso instamos con urgencia al Gobierno español a ser proactivo en el contexto europeo y a legislar de manera clara e inequívoca en ese sentido.

(Si te sientes cómodo y representado por este texto, dale toda la difusión que puedas y quieras: reprodúcelo, enlázalo, tradúcelo, compártelo, vótalo… todas esas cosas que puedes hacer con total tranquilidad y libertad gracias, precisamente, al hecho de que tenemos todavía una red neutral. Hagamos posible el seguir teniéndola)

Convertir un fichero wav comprimido con el codec G729A

Recientemente me ha surgido la necesidad de convertir unos ficheros de audio que estaban en formato .WAV comprimido con el codec G729A a un formato .WAV reproducible en cualquier PC para hacer unas pruebas. Se trataba de poder escuchar ficheros .WAV que estaban comprimidos con ese codec, pero dada la dificultad de encontrar el codec gratuitamente para poder instalarlo en Windows he encontrado una alternativa que sirve igualmente.

En la página de Voice Age he encontrado una librería gratuita para windows con ejemplos y ejecutables de cómo extraer el audio comprimido con un codec G729A. Si se va a usar comercialmente se debe pedir una licencia a sipro que es quien tiene los derechos de licenciamiento.

El problema con los ejecutables de Voice Age es que convierte de formato G729A a formato RAW, pero ni el origen tiene los datos por sí sólo (están embebidos en un fichero .wav) ni en la conversión se pasa a un fichero .wav reproducible en windows.

Por ello he creado un programa de consola en Visual C++ 6.0 que hace uso de la librería .lib que ofrece VoiceAge para hacer esos dos pasos. La idea es leer unos datos del fichero wav y moverse hasta el byte 44 del fichero wav de origen, accediendo así a los datos de audio directamente; crear un fichero .wav de destino,  introduciendo en este la cabecera de un fichero .wav con el tamaño de los datos de audio descomprimido e indicando que tiene formato PCM; finalmente leer los datos de audio comprimido, descomprimirlos con la librería y escribirlos en el fichero de destino.

Este es el código fuente del mismo:

Y aquí dejo el fichero ejecutable:

G729AtoPCM

Alarma con un pic 16f628, un transceptor ds275, sensor de movimiento y un modem antiguo

Tenía un modem externo antiguo de 2400 b.p.s. que me regalaron y se me ocurrió la idea de usarlo para crear una alarma. Los bueno de los modems es que puedes interactuar con la línea telefónica para hacer llamadas.

La idea consiste en que un sensor de movimiento piroeléctrico de infrarrojos (PIR) detecte el movimiento de una persona en una sala, este informaría de la detección a un pic y este sería el encargado de llamar a un número de teléfono a través del modem.

El matería que he usado es:

Para hacer el circuito lo más sencillo posible he usado un pic 16f628a dado que con él podemos ahorrarnos el poner un cristal de cuarzo externo, poder desactivar el pin MCLR y usar la USART que trae consigo (podría haber usado un pic 16f88 igualmente). También he usado el transceptor ds275 porque se puede comunicar con un puerto serie como el del modem sin añadirle ningún condensador como ocurre con el MAX232. Como no quería depender de una fuente de alimentación externa, he soldado unos cables al modem para obtener de este los 5 voltios necesarios para el pic y el transceptor y para la alimentación de 9 voltios del sensor PIR.

Este es el esquema del circuito:

El sensor PIR tiene una salida digital que va conectada al pin RB0 del pic, que se puede programar como interrupción, por lo que el pic puede permanecer en modo sleep hasta que recibe la interrupción del sensor y empezar a mandar los comandos AT para hacer la llamada de alarma. Como el PIC no puede por sí sólo interactuar con un puerto serie, el transceptor convierte las señales del PIC a señales RS232 para enviárselas al puerto serie del modem y viceversa. Una vez que se ha hecho la llamada y el modem detecta que se ha colgado la linea, devolverá un código numérico que el pic recibirá para volver a dejar el sistema en modo de detección.

Foto del conjunto:

Un video de demostración:

Lo que sucede en el video es lo siguiente: Se enciende el modem y el pic configura este para que no tenga eco los comandos, para que devuelva respuestas numéricas y que el altavoz esté desactivado, después de 15 segundos de espera para que el usuario pueda abandonar la habitación el pic se pone a esperar la detección de movimiento, cuando la detecta llama a un número de móvil prefijado para que el usuario reciba la alerta.

El código fuente del pic esta programado en CCS y es el siguiente:

main.h

main.c

Sólo comentar que XXXXXXXXX hay que sustituirlo por el número de teléfono al que queramos dar la alarma.

Robot con arduino, motorshield, módulo bluetooth y cámara portatil

Hace tiempo que hice mi primer robot, pero este se quedó en el olvido y recientemente he querido retomarlo para un proyecto de orientación por GPS. De momento lo he estado montando para que detecte colisiones con objetos, pero además me comunique mediante bluetooth cuando detecta esas colisiones. He aquí los pasos que he ido siguiendo para montarlo:

Primero extraemos la electronica y nos quedamos con los cables de los motores del coche teledirigido, después añadimos un conector tamiya con fusible para la batería LIPO:

Nos hacemos con una placa Arduino y un motorshield, en la cual se pueden acoplar en sus pines los cables de los motores:

En el mercado existen multitud de módulos bluetooth, yo he comprado el de sure electronics por su sencillez tanto de montaje como de comunicaciones (va a 9600 bps). Dos cables van a los pines RX y TX de la arduino y otros dos van a la salida de 3,3 voltios y GND de la arduino. Para comunicarse con él en windows basta con el putty accediendo al puerto COM que se haya asociado a vuestra conexión bluetooth;  si se trata de linux o mac podeis conectaros desde la consola con screen /dev/<dispositivo> 9600 siendo <dispositivo> el tty asociado a la conexión:

Montamos los bumpers. El cable suelto va a uno de los pines GND de la arduino, los otros dos cables van conectados a los pines EC1 y EC2 de la motorshield, que a su vez están conectados a los pines 4 y 5 de la arduino, por lo que se deberá activar la resistencia pull-up interna de esos pines:

Una batería LIPO para alimentar el conjunto, pegada con velcro para que se sujete bien a la vez que sea fácil quitarla para cargarla o sustituirla:

Aunque no es necesario, he puesto una cámara wireless alimentada con una pila de 9 voltios para grabar los movimientos. Al final el conjunto queda así:

Como el movimiento se demuestra andando, pongo un video de su funcionamiento (recomiendo agrandarlo para ver mejor los detalles). A la izquierda el putty mostrando los mensajes que envía la arduino a través de bluetooth, en el centro un video del cómo responde el robot y a la derecha otro video desde dentro del robot:

Finalmente dejo el código fuente del robot para el entorno Arduino:

Programar la cámara IP Zaapa CIPRW (ZA-CIPRW) en .NET

Uno de los problemas que veo con la cámara IP Zaapa que me compré es que sólo se puede manejar desde un navegador Internet Explorer, y la verdad es que eso le quita mucho potencial a una cámara tan completa y barata como esta. Por eso me he puesto manos a la obra para desengranar un poco el funcionamiento y poder crear una aplicación de escritorio para poder manejarla.

Todo el trabajo de investigación ha estado centrado en ver cómo funciona el código fuente javascript de la página web que ofrece la cámara zaapa, ya que buscando por internet no he encontrado nada sobre cómo manejarla.

Lo primero que nos encontramos es que instancia un objeto llamado DVM_IPCam2.ocx. Buscando por internet he encontrado muy poca información sobre ese fichero en cuestión y mucho menos de la API OLE que encierra.

Por suerte el Visual Studio .NET puede incorporar ocx y ver de una tacada todos los métodos, propiedades y eventos que maneja el control ocx. Para ello dentro del Cuadro de herramientas, se pulsa con el botón derecho en Componentes y se selecciona Elegir Elementos… Después se pulsa sobre la pestaña Componentes COM y se selecciona DVM_IPCam2 Control.

dvmipcam2

Si no existiese es que no está registrado en Windows. Entonces habría que descargar el ocx desde la dirección http://<ip de la camara>/codebase/DVM_IPCam2.ocx, guardarlo en c:\windows\system32 y desde una consola de ms-dos ejecutar regsvr32 c:\windows\system32\DVM_IPCam2.ocx y después volver a repetir el proceso de Visual Studio.

Con esto ya tendremos el componente ocx para insertarlo en el formulario. Ahora para acceder a la cámara hay que seguir los siguientes pasos:

  • Conectar con la cámara usando el método MonitorConnect, pasándole como parámetros la dirección host o ip de la cámara, el puerto por el que escucha (normalmente el 80), el usuario y la contraseña.
  • Capturar el evento OnMonitorConnectResult y si la conexión ha sido satisfactoria pasar al siguiente punto
  • Empezar a recibir las imágenes dentro del control ocx usando el método PlayVideo.
  • Esperar a recibir las imágenes con el evento OnPlayVideoResult.
  • Hacer el resto de operaciones: mover la cámara con el método DecoderControl, hacer fotografías con el método Photo2, grabar un video con el método StartRecord2, reiniciar la cámara con el método RebootCamera, etc.
  • Cuando se termine de trabajar con la cámara llamar a los métodos StopVideo, StopRecord y MonitorDisconnect.

He desarrollado una pequeña aplicación que muestra estos conceptos. No hace comprobaciones de errores para simplificar el código:

aplicacioncamara

Podeis descargar el código fuente en c# y un ejecutable desde aquí.

El siguiente paso sería tratar de hacer que funcionase el firefox para windows y en un futuro conocer el protocolo para manejarlo desde linux, desde un iphone o desde cualquier otro entorno.

Capturar el escritorio o una ventana de windows con .NET

En el trabajo los usuarios nos envían incidencias de las aplicaciones, pero en muy pocas ocasiones adjuntan un «pantallazo» del error. Entiendo que el proceso de pulsar Impr Pant, irse al paint, pegar la imágen, guardarla en JPG y adjuntarla a la incidencia es algo que no saben muchos usuarios.

Por eso se me ocurrió crear una aplicación sencilla en c# que gestionase todo ese proceso (excepto adjuntar la imágen a la incidencia). Tomando como base este artículo he desarrollado la aplicación CapturaVentana (ciertamente no me he escornado buscando el nombre) debido a que el escritorio o una ventana son lo mismo para windows.

ventana

Su uso es muy sencillo. Elegimos si queremos copiar el resultado al portapapeles o a un fichero jpg y pulsamos sobre el botón correspondiente de lo que queremos capturar (escritorio entero o una ventana individual). En el caso de capturar el escritorio la aplicación se esconde momentaneamente para que no aparezca en la «foto». Si se trata de capturar una ventana hay que pulsar con el ratón sobre la ventana que queremos fotografiar después de haber pulsado el botón.

El código fuente se puede descargar desde aquí.