Graficando datos capturados por sensor LM35 en Arduino Monitor Serie
Mah xipano
Problema
Insatisfechos con las gráficas obtenidas por el Arduino Serial Plotter, con sus raras escalas y repleta de interferencias generadas por las variaciones de voltaje (capturadas por el sensor LM35 durante los registros), decidimos hacer nuestras propias gráficas en R.
Resumen
Se modificó nuestro bosquejo de Arduino, de modo que lo único que se imprimiera en el Monitor Serie fueran pares ordenados X1, X2.
Donde X1 = segundos transcurridos y X2 = temperatura registrada en tiempo X1.
Después se realizaron tres pruebas, dos con un tiempo de 3600 segundos y una de 7200 (con distintos aparatos: Apple Tv, Philips DVD, Wii U), durante las cuales se registraron las medidas de temperatura por segundo con el bosquejo mencionado, todas las pruebas fueron realizadas con una luz de fondo al 100%. A continuación se copio la información del Monitor Serie y se guardó en un archivo de texto con extensión .csv para su futura exportación a R en donde se realizaron las graficas respectivas junto con una regresión local de el paquete lattice encontrado en librería de R.
La televisión pudo utilizarse por un periodo de 2h sin alcanzar los 35ºC (temperatura máxima de funcionamiento recomendada en el manual de usuario oficial de LG).
Existen diferencias en el comportamiento del aumento de la temperatura interna dependiendo del equipo que se esté utilizando o quizás dependiendo de la naturaleza de las imágenes presentadas durante las pruebas, aparentemente, el menor aumento de temperatura por unidad de tiempo se obtiene mediante transmisión por RGB observando videos en youtube, mientras el mayor se observa jugando Wii U conectado mediante HDMI. Dicho esto, aclaramos que la afirmación del párrafo anterior sigue siendo válida en ambos casos.
Requerimientos
- Computadora, Arduino, Sensor LM35, R.
- Bosquejo de Arduino para capturar datos:
Bosquejo - Archivo de datos capturados en extensión .csv, se obtiene con bosquejo anterior
Ejemplo - Script de R para graficar datos con regresión local:
Script
Procedimiento
Con el sensor LM35 instalado en el interior de la TV, aislado y apartado lo suficiente para evitar cortos circuitos (ver esta entrada para mas información). Se importó el nuevo bosquejo a nuestro Arduino, el cual se colocó en la parte posterior del televisor de manera que pudieramos conectar el LM35 (hicimos una perforación en la parte trasera de la tele para dar salida a los cables del LM35 instalado adentro) y se realizaron tres experimentos para los cuales se mantuvo abierto el Monitor Serie de Arduino y al finalizar cada experimento se copio la información del Monitor en Serie y se pasó a un archivo de texto para guardarla con extensión .csv para después importarlas a R.
Se obtuvieron estos tres archivos:
https://www.mediafire.com/folder/23vzusy97i6eg/
Después se realizó el script de R que se presenta a continuación:
#R Plot - Graficando regresión local a partir de medidas con interferencia
#Medidas de temperatura de interior de TV LG m2762d tomadas con transistor LM35
#instalado en su interior, datos capturados con Arduino.
#Bosquejo de Arduino, apunta un par ordenado x,y donde x = segundo, y = temperatura
#en el monitor en serie. Uno por línea, estos datos fueron después copiados y pegados
#En un editor de texto y guardados con extensión .csv para su futura manipulación en R
#EL SIGUIENTE SCRIPT ESTÁ DESARROLLADO PARA GRAFICAR LOS DATOS CAPTURADOS JUNTO CON UNA
#REGRESIÓN LOCAL. LA FINALIDAD ES LA PRESENTACIÓN DE UNA CURVA DE TEMPERATURA
#CONTRA TIEMPO PARA ESTE EQUIPO DESPUÉS DE LA REPARACIÓN DE PIERRE Y MODIFICACIÓN ATL
#CON EL OBJETIVO DE PREVER FUTURAS PROBLEMÁTICAS EN LA PLACA DEL INVERSOR
#COMO USAR:
#
#------------------------------------------------------------------------------------
#Importando archivo:
#/Users/Administrador/Desktop/prueba_temperatura_8_jul_appletv
plotdata <- read.csv("directorio_de_archivo/archivo.csv")
#Graficando con regresión local (LOESS) con ayuda de lattice (librería de R)
#importando libreria de lattice
library(lattice)
#panel function pa' paintar pimped líneas
panel_fn <- function(x, y, ...)
{
panel.xyplot(x, y,col = "cornflowerblue" ...)
panel.xyplot(x, y, type = "smooth", col = "gray33", lwd ="4", ...)
#panel.abline(v = 3600, col="darkorange")
panel.abline(h = 35, col="orangered")
}
#plotting you menso!
xyplot(plotdata$X2 ~ plotdata$X1, panel = panel_fn, pch=".", cex = "2",xlab = "Etiqueta X", ylab = "Etiqueta Y" , main = "Título principal", xlim=c(0, max(plotdata$X2)), ylim = c(20,40) )
Basta sustituir <directorio_de_archivo/archivo.csv> por la ruta hacia tu archivo en la primera línea del código y correr el script para obtener la gráfica.
Resultados
Prueba 1. Apple TV, aprox 60 minutos
Prueba 2. Philips DVD, aprox 60 minutos
¿A qué se debe?
Prueba 3. Wii U, aprox 2 horas
¿Bonito no?
Conclusiones
Todavía no estamos seguros de nada en específico pero podríamos afirmar lo siguiente:
O utilizar la televisión por RGB es lo que menos genera estrés por temperatura y utilizarla con Wii U es lo que más.
Ó cada vez se está calentando más rápido nuestra televisión.
Debemos mencionar que en la prueba de 2 horas se comenzó a percibir un olor peculiar cómo a plancha caliente alrededor del segundo 6000. No era un olor a quemado, pero tampoco muy agradable. Pienso que quizás es buena idea dejar reposar la PCB dentro de agua destilada después de la reparación y limpieza (nosotros utilizamos alcohol isopropílico para limpiar después de las reparaciones) para eliminar cualquier residuo químico que pudiera despedir gases no deseables.
Secuela
En un par de semanas más, dándole uso a nuestra televisión vamos a abrirla nuevamente para ver el estado de nuestra PCB del inversor (pieza reparada) y de una vez crearemos un manual con instrucciones para realizar la reparación de Pierre y la modificación de Atl paso por paso, reuniendo las recomendaciones y advertencias que se conocieron durante la experimentación documentada en este, nuestro Blog de Vida.
Por otro lado, me parece intrigante la belleza que presentan los patrones de interferencias en las pruebas de Apple Tv y Philips DVD, y estamos pensando en traducir algunas secciones superiores de estas interferencias para escucharlas en forma de música.
¡Saludos amigos!
–Atl Tlachinolli
Atl Tlachinolli 
