Se recuerda que este Blog esta realizado con fines educativos y, a medida que vaya creciendo, se explicará con más detalle los pasos realizados por medio de guías dedicadas, actualizaciones y nuevas entradas.
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Objetivo:
Mostrar los fragmentos de los que se compone una máquina de visión artificial casera compuesta por las siguientes partes:
- Sistema de evaluación de forma y color por visión artificial
- Sistema de transporte de la muestra por una cinta transportadora
- Control por voz en español e inglés y cambio de idioma dinámico
- Acceso por niveles de seguridad, reconocimiento facial y RFID
- Diseño y montaje de una PCB dedicada "P4_Shield"
Programas utilizados:
- Arduino IDE 1.8.12 (Enlace de descarga)
- Python3 (Enlace de descarga)
- Proteus 8 Professional
Principio de funcionamiento:
Se muestra en la Figura 1 el esquema de funcionamiento de la máquina de reconocimiento de forma y color por visión artificial.
Figura 1: "Esquema de funcionamiento"
La figura que se acaba de mostrar representa una máquina de estados por la cual, el programa va pasando de forma controlada realizando la labor pertinente a ese estado. A continuación, se analizará y explicará cada uno de los estados.
- En el estado INTRO comienza la presentación del programa por medio de una pantalla OLED y avisos de audio en función del argumento introducido a la hora de su ejecución. "en" para inglés y cualquier otro código para el español. En el caso de querer introducir más idiomas al programa, se podrá realizar gracias a la estructuración interna del programa y el código de idioma introducido en forma de argumento.
- Una vez transcurrida la introducción, comenzará la identificación por radio frecuencia, en donde el reconocimiento de un transductor (13,56 MHz). Según el transductor acercado, se reconocerá si pertenece a la lista negra y se reiniciará el programa, si no está autorizado y tendrá que repetir la aproximación de otro transductor, si es un usuario y comenzará el reconocimiento facial para el acceso o, finalmente si es el administrador y se saltará la fase de reconocimiento facial.
- En el ESTADO 1, una vez se ha realizado el reconocimiento, se pondrá la cinta en marcha hasta situarse en la posición de escucha en donde se podrán dar varias órdenes:
En español:
- Enviar: envía la pieza a la posición de evaluación
- Salir: salida del programa
- Ingles: cambia el programa a inglés (audio y reconocimiento de voz incluido)
En ingles:
- Send: envía la pieza a la posición de evaluación
- Exit: salida del programa
- Spanish: cambia el programa a español (audio y reconocimiento de voz incluido)
- Cuando la pieza es enviada a la zona de evaluación, una cámara IP (no se recomienda la usar IP Cam del smartphone) se encarga de detectar el movimiento de la pieza de evaluación, en el caso de no haber pieza, el sistema lo reconocerá y volverá la cinta a su posición inicial para la próxima orden.
- Una vez el movimiento de la pieza de evaluación a sido detectado, se leerá en primer lugar si lo introducido es un código QR y, lanzará la página emergente en caso afirmativo y en segundo lugar, si no había un código QR, detectará forma y color anunciándolo a través de un mensaje de audio en el idioma seleccionado.
- El proceso se repetirá indefinidamente hasta que se decida salir del programa.
Se muestra en la Figura 2, la maqueta fabricada para el montaje de este sistema.
Figura 2: "Maqueta de la máquina"
Se muestra en la Figura 3, otra vista del sistema abierto. Durante su funcionamiento se cierran las tapas y se introduce el smartphone para asegurarla y usarlo como IPCam.
Figura 3: "Maqueta de la máquina abierta"
En las Figuras 4 y 5 se muestra la cara Top y Botton respectivamente de la PCB diseñada para el funcionamiento del sistema. En ella se ubican las siguientes conexiones en menos de 11 x 7,5 cm:
- Módulo de RFID
- Display OLED
- Raspberry Pi 4 B
- ESP32
- Driver TMC2130
- Motor bipolar paso a paso
- Conexión del ventilador
- Módulo de relé
- Fuente de alimentación
- Terminal de alimentación del motor
Figura 4: "Cara Top de la PCB"
Figura 5: "Cara Botton de la PCB"
Ultima revisión 29/05/2021
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