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Manuel Manzanares Brotons
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manolo.manzanaresupc.edu
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Contenido docente
Trabajo final de grado
Cruz Villalba, Marc
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2025
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Aquest treball consisteix en el disseny d'un prototip de sistema domòtic per a gestionar la llar d'una persona que presenti algun tipus de discapacitat. Aquest sistema és gestionat a partir del microcontrolador ATmega2560 i mitjançant la interfície creada a través del programari MIT App Inventor.
Aquest sistema, està pensat per poder facilitar el dia a dia de milers de persones que pateixen algun tipus de discapacitat gràcies a l'automatització d'activitats habituals de la llar, a part de comportar un gran estalvi energètic. A més, gràcies a la interfície creada, a partir del telèfon mòbil es pot controlar tot el sistema, sent capaç de controlar la il·luminació, l'aire condicionat, les persianes i portes com a exemple.
En aquest projecte, es descriu el procés de creació del sistema, des de l'estudi sobre les discapacitats, fins a l'elecció de components i desenvolupament del codi. També estan inclosos apartats tan importants com l'evolució de la domòtica, estudis sobre l'impacte de la discapacitat a Espanya o l'estudi de la sostenibilitat d'aquest projecte.
Tot i que aquest projecte s'enfoca a facilitar algunes activitats diàries de les principals discapacitats, aquest es podria adaptar i personalitzar per a cada usuari depenent de les seves necessitats.
Este trabajo consiste en el diseño de un prototipo de sistema domótico para gestionar el hogar de una persona que presente algún tipo de discapacidad. Este sistema está gestionado a partir del microcontrolador ATmega2560 y mediante la interfaz creada a través del software MIT App Inventor.
Este sistema, está pensado para poder facilitar el día a día de miles de personas que padecen algún tipo de discapacidad gracias a la automatización de actividades habituales del hogar, aparte de conllevar un gran ahorro energético. Además, gracias a la interfaz creada, a partir del teléfono móvil se puede controlar todo el sistema, siendo capaz de controlar la iluminación, el aire acondicionado, las persianas y puertas como ejemplo.
En este proyecto, se describe el proceso de creación del sistema, desde el estudio sobre las discapacidades, hasta la elección de componentes y el desarrollo del código. También están incluidos apartados tan importantes como la evolución de la domótica, estudios sobre el impacto de la discapacidad en España o el estudio de la sostenibilidad de este proyecto.
Todo y que este proyecto se enfoca en facilitar algunas actividades diarias de las principales discapacidades, este se podría adaptar y personalizar para cada usuario dependiendo de sus necesidades.
This project consists of designing a prototype home automation system to manage the home of a person with a disability. This system is managed from the ATmega2560 microcontroller and using the interface created through the MIT App Inventor software.
This system is intended to facilitate the daily lives of thousands of people who suffer from some kind of disability by automating common household activities and bringing great energy savings. Moreover, thanks to the interface created, the whole system can be controlled from a mobile phone, allowing users to control lighting, air conditioning, blinds, and doors, for example.
This project describes the process of creating the system, from the study of disabilities to the choice of components and code development. It also includes important sections such as the evolution of domotics, studies on the impact of disability in Spain, and the study of this project's sustainability.
Although this project is focused on facilitating some daily activities of the main disabilities, it could be adapted and customized for each user depending on their needs.
Trabajo final de grado
Regalado Bernabé, Carla
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2025
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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El proyecto se centra en optimizar la gestión energética en viviendas aisladas de la red eléctrica mediante la integración de sistemas fotovoltaicos y domóticos. Busca maximizar el aprovechamiento de la energía solar generada, minimizando las pérdidas y promoviendo la autosuficiencia energética, alineándose con los objetivos climáticos internacionales y frente a la emergencia climática actual.
Para lograrlo, se realiza un estudio teórico inicial sobre células solares, sistemas fotovoltaicos y domótica, estableciendo las bases conceptuales. Luego, se analiza la efectividad de la producción energética en relación con el consumo de una vivienda, considerando factores como la ubicación, irradiación solar y el ángulo de los paneles. El sistema diseñado incluye subsistemas de gestión domótica, controlados por un microcontrolador, con el objetivo de optimizar el consumo, garantizar seguridad y mejorar el confort.
El proyecto concluye con una simulación y el diseño de un prototipo funcional, además de un análisis normativo y una evaluación del impacto ambiental. Este trabajo busca demostrar la viabilidad de un modelo energético sostenible y contribuir al desarrollo de soluciones innovadoras ante los retos del cambio climático.
El projecte se centra en l'optimització de la gestió energètica en habitatges aïllats de la xarxa de
distribució elèctrica mitjançant la integració de sistemes fotovoltaics i domòtics. L'objectiu principal
és maximitzar l'aprofitament de l'energia generada per un sistema fotovoltaic, reduint les pèrdues i
promovent l'autosuficiència energètica, tot això en el marc dels objectius climàtics internacionals i
l'emergència climàtica actual.
Per assolir aquests objectius, es realitza un estudi teòric inicial sobre les cèl·lules solars, els sistemes
fotovoltaics i la domòtica, establint les bases conceptuals del projecte. Posteriorment, s'analitza
l'efectivitat de la producció energètica en relació amb el consum d'un habitatge, considerant factors
com la ubicació, la irradiació solar i l'angle dels panells. El sistema inclou subsistemes de gestió
domòtica, controlats mitjançant un microcontrolador, per optimitzar el consum, garantir la seguretat
i millorar el confort de l'usuari.
El projecte culmina amb una simulació, el disseny i l'elaboració d'un prototip funcional, acompanyat
d'una anàlisi de la normativa legal aplicable i una avaluació de l'impacte ambiental. Aquest treball
pretén demostrar la viabilitat d'un model energètic sostenible i contribuir al desenvolupament de
solucions innovadores davant del canvi climàtic.
The project focuses on optimizing energy management in households isolated from the electrical
distribution grid through the integration of photovoltaic and home automation systems. The main
objective is to maximize the utilization of energy generated by a photovoltaic system, minimizing
losses and promoting energy self-sufficiency, all within the framework of international climate goals
and the current climate emergency.
To achieve these objectives, an initial theoretical study is conducted on solar cells, photovoltaic
systems, and home automation, establishing the conceptual foundations of the project.
Subsequently, the effectiveness of energy production in relation to household consumption is
analyzed, considering factors such as location, solar irradiation, and panel angle. The system includes
home automation management subsystems, controlled via a microcontroller, to optimize
consumption, ensure security, and enhance user comfort.
The project culminates in a simulation, design, and development of a functional prototype,
accompanied by an analysis of the applicable legal regulations and an assessment of the
environmental impact. This work aims to demonstrate the feasibility of a sustainable energy model
and contribute to the development of innovative solutions to address climate change.
Trabajo final de grado
Huang, Chenyu
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Aquest treball de fi de grau se centra en el disseny i implementació d'una unitat de control domòtic per a una vivenda unifamiliar equipada amb una instal·lació solar fotovoltaica aïllada de la xarxa de distribució elèctrica. L'objectiu principal del projecte és optimitzar la gestió energètica de l'habitatge mitjançant l'ús de tecnologies avançades en control i automatització.
Este trabajo de fin de grado se enfoca en el diseño y la implementación de una unidad de control domótico para una vivienda unifamiliar equipada con una instalación solar fotovoltaica aislada de la red de distribución eléctrica. El objetivo principal del proyecto es optimizar la gestión energética de la vivienda mediante la utilización de tecnologías avanzadas en control y automatización.
This bachelor's thesis focuses on the design and implementation of a home automation control unit for a single-family home equipped with an off-grid photovoltaic solar installation. The primary goal of the project is to optimize the energy management of the home using advanced control and automation technologies.
Trabajo final de grado
Soto Henares, Sara
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En este proyecto se pretende realizar el diseño de un ecualizador gráfico totalmente analógico,
que posteriormente será implementado como un pedal de guitarra. El ecualizador gráfico es de
una octava con 8 bandas, abarcando frecuencias en un rango de 125 Hz a 16 kHz y un rango de
ganancia de -12 dB a +12 dB.
Para diseñar el ecualizador gráfico, primero se realiza un estudio teórico sobre los diferentes tipos
de ecualizadores y su funcionamiento. Este estudio también incluye una explicación de qué es un
pedal de guitarra y un análisis de mercado de los diferentes modelos de pedales de guitarra con
ecualizadores gráficos. Además, se explican conceptos básicos para comprender qué es un filtro y
se detallan los diferentes tipos de filtros.
Posteriormente, para el diseño, se estudian tres posibles soluciones, calculando sus componentes
y normalizando sus valores cuando es posible. Se realizan simulaciones en LTspice de cada
solución para escoger la mejor opción. Además, se evalúan posibles soluciones para implementar
el ecualizador gráfico en un pedal de guitarra, comparando sus ventajas y desventajas para
seleccionar la mejor opción.
Una vez tomada la decisión de diseño del circuito del ecualizador gráfico y del pedal de guitarra, se
procede a diseñar el prototipo. Primero, se estudia el diagrama de bloques de los diferentes
componentes que conformarán el prototipo. Luego, se diseña la fuente de alimentación que
proporcionará voltaje al prototipo. En relación con el pedal de guitarra, se seleccionan los
componentes adecuados para la solución escogida y se elige la caja que se utilizará para montar el
prototipo.
Finalmente, se realiza una PCB que contendrá el circuito del ecualizador gráfico seleccionado. Se
documentan las pruebas de laboratorio sobre la respuesta del circuito. También se incluyen las
especificaciones técnicas finales y una reflexión sobre posibles mejoras para el prototipo. Por
último, se adjuntan planos, una memoria económica tanto para la realización de un prototipo
como para su fabricación en serie
En aquest projecte es pretén realitzar el disseny d'un equalitzador gràfic totalment analògic, que
posteriorment serà implementat com un pedal de guitarra. L'equalitzador gràfic és d'una octava
amb 8 bandes, abastant freqüències en un rang de 125 Hz a 16 kHz i un rang de guany de -12 dB a
+12 dB.
Per dissenyar l'equalitzador gràfic, primer es realitza un estudi teòric sobre els diferents tipus
d'equalitzadors i el seu funcionament. Aquest estudi també inclou una explicació de què és un
pedal de guitarra i una anàlisi de mercat dels diferents models de pedals de guitarra amb
equalitzadors gràfics. A més, s'expliquen conceptes bàsics per comprendre què és un filtre i es
detallen els diferents tipus de filtres.
Posteriorment, per al disseny, s'estudien tres possibles solucions, calculant els seus components i
normalitzant-ne els valors quan és possible. Es realitzen simulacions en LTspice de cada solució per
escollir la millor opció. A més, s'avaluen possibles solucions per implementar l'equalitzador gràfic
en un pedal de guitarra, comparant-ne els avantatges i desavantatges per seleccionar la millor
opció.
Un cop presa la decisió de disseny del circuit de l'equalitzador gràfic i del pedal de guitarra, es
procedeix a dissenyar el prototip. Primer, s'estudia el diagrama de blocs dels diferents components
que conformaran el prototip. Després, es dissenya la font d'alimentació que proporcionarà
voltatge al prototip. En relació amb el pedal de guitarra, es seleccionen els components adequats
per a la solució escollida i s'escull la caixa que s'utilitzarà per muntar el prototip.
Finalment, es realitza una PCB que contindrà el circuit de l'equalitzador gràfic seleccionat. Es
documenten les proves de laboratori sobre la resposta del circuit. També s'inclouen les
especificacions tècniques finals i una reflexió sobre possibles millores per al prototip. Per últim,
s'adjunten plànols, una memòria econòmica tant per a la realització d'un prototip com per a la
seva fabricació en sèrie.
In this project, the aim is to design a fully analog graphic equalizer, which will later be
implemented as a guitar pedal. The graphic equalizer spans one octave with 8 bands, covering
frequencies ranging from 125 Hz to 16 kHz and a gain range of -12 dB to +12 dB.
To design the graphic equalizer, a theoretical study is first conducted on the different types of
equalizers and their functionality. This study also includes an explanation of what a guitar pedal is
and a market analysis of different models of guitar pedals with graphic equalizers. Additionally,
basic concepts are explained to understand what a filter is, and the different types of filters are
detailed.
Subsequently, for the design, three possible solutions are studied, calculating their components
and normalizing their values when possible. Simulations are carried out in LTspice for each
solution to choose the best option. Furthermore, possible solutions for implementing the graphic
equalizer in a guitar pedal are evaluated, comparing their advantages and disadvantages to select
the best option.
Once the design decision for the graphic equalizer circuit and the guitar pedal is made, the
prototype design begins. First, the block diagram of the different components that will make up
the prototype is studied. Then, the power supply that will provide voltage to the prototype is
designed. In relation to the guitar pedal, the appropriate components for the chosen solution are
selected, and the case to be used for mounting the prototype is chosen.
Finally, a PCB is created that will contain the selected graphic equalizer circuit. Laboratory tests on
the circuit's response are documented. The final technical specifications and a reflection on
possible improvements for the prototype are also included. Lastly, blueprints, an economic report
for both the creation of a prototype and its mass production
Trabajo final de grado
Rubio Gámez, Xavier
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel; Menendez Villar, Victor
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Els automòvils d'última generació que avui dia surten al mercat incorporen multitud de sistemes electrònics, tant d'ajudes a la conducció com de seguretat. Aquests sistemes aporten prestacions molt útils al vehicle, però alhora el seu disseny té una complexitat molt elevada, com és el cas del sistema ESP. És per aquest motiu que és imperatiu realitzar multitud d'assajos i controls amb ells per validar el seu funcionament, abans d'homologar un vehicle i també conforme passa el temps i es comercialitzen softwares més innovadors.
El present projecte té com a objectiu obtenir una eina per realitzar algunes d'aquestes proves d'una forma molt més optimitzada i àgil. S'ha dissenyat una plataforma de tests que permet simular diferents configuracions sense necessitat d'anar a fer-ho a un cotxe físic, mitjançant una simulació directa a la centraleta de motor.
La maqueta permet, a més, simular falles que serien molt complicades o directament impossibles de reproduir consistentment en un vehicle de proves.
S'ha programat una placa Raspberry Pi Pico amb Arduino IDE, i posteriorment s'ha dissenyat i muntat un circuit electrònic a una PCB que, a ulls de la centraleta, emula el comportament d'un sensor de roda.
Los automóviles de última generación que hoy en día salen al mercado incorporan multitud de sistemas electrónicos, tanto de ayudas a la conducción como de seguridad. Estos sistemas aportan prestaciones muy útiles al vehículo, pero a la vez su diseño tiene una complejidad muy elevada, como el sistema ESP. Es por este motivo que es imperativo realizar multitud de ensayos y controles con ellos para validar su funcionamiento, antes de homologar un vehículo y también conforme pasa el tiempo y se comercializan softwares más punteros.
El presente proyecto tiene como objetivo obtener una herramienta para realizar algunas de estas pruebas de una forma mucho más optimizada y ágil. Se ha diseñado una plataforma de tests que permite simular diferentes configuraciones sin necesidad de tener que hacerlo en un coche físico, mediante una simulación directa en la centralita de motor.
La maqueta permite, además, simular fallos que serían muy complicados o directamente imposibles de reproducir consistentemente en un vehículo de pruebas.
Se ha programado una placa Raspberry Pi Pico con Arduino IDE, y posteriormente se ha diseñado y montado un circuito electrónico en una PCB que, a ojos de la centralita, emula el comportamiento de un sensor de rueda.
The latest generation automobiles currently entering the market incorporate a multitude of electronic systems, both for ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) and safety. These systems provide very useful features to the vehicle, but at the same time, their design is highly complex, such as the ESP system. For this reason, it is compulsory to carry out numerous tests and controls with them to validate their functionality before homologating a vehicle, and also as more advanced software is released over time.
The aim of this project is to obtain a tool to perform some of these tests in a much more optimized and agile manner. A testing platform has been designed that allows different configurations to be simulated without the need to do so on a physical car, by directly simulating them in the engine control unit (ECU).
Furthermore, the prototype allows to simulate faults that would be quite difficult or impossible to consistently reproduce on a test vehicle.
A Raspberry Pi Pico board has been programmed within the Arduino IDE environment, and subsequently, an electronic circuit has been designed and assembled on a PCB board that, to the sight of the ECU, emulates the behavior of a wheel sensor.
Trabajo final de grado
Porta Pou, Roger
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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El present treball tracta sobre el disseny d'un sistema de gestió domòtica per a persones que presenten algun tipus de discapacitat. Aquest sistema s'ha realitzat en base a un microcontrolador ATmega2560 juntament amb un seguit de sensors i actuadors, i que concep una interfície per a smartphones (Android) de control del sistema de gestió domòtica, desenvolupada mitjançant el programari MITAppInventor. El sistema de gestió domòtica té com a objectiu ajudar i facilitar el dia a dia de les persones que presenten algun tipus de discapacitat, donant una solució senzilla i accessible a tasques de complexa accessibilitat a través dels sensors i actuadors que juntament amb el microcontrolador ATmega2560, conformen el sistema. S'ha considerat molt important el desenvolupament d'un prototip del sistema de gestió domòtica escalable, desenvolupat mitjançant la placa de desenvolupament Arduino MEGA juntament amb la interfície per poder comprovar el correcte funcionament i ajustar el disseny final del sistema.
El presente trabajo trata sobre el diseño de un sistema de gestión domótica para personas que presentan algún tipo de discapacidad. Dicho sistema se ha realizado en base a un microcontrolador ATmega2560 juntamente con una serie de sensores y actuadores, y que concibe una interfaz para smartphones (Android) de control del sistema de gestión domótica, desarrollada mediante el software MIT App Inventor. El sistema de gestión domótica tiene como objetivo ayudar y facilitar el día a día de las personas que presentan algún tipo de discapacidad, dando una solución sencilla y asequible a tareas de compleja accesibilidad a través de los sensores y actuadores que juntamente con el microcontrolador ATmega2560, conforman el sistema. Se ha considerado de suma relevancia el desarrollo de un prototipo del sistema de gestión domótica de pruebas, escalable, desarrollado mediante la placa de desarrollo Arduino MEGA juntamente con la interfaz para poder comprobar el correcto funcionamiento y ajustar el diseño final del sistema.
This paper deals with the design of a home automation management system for people with some type of disability. Said system has been made based on an ATmega2560 microcontroller and conceives an interface for Smartphone (Android) developed using the MIT App Inventor software. The home automation management system aims to help and facilitate the day-to-day life of people with some type of disability, automating complex accessibility tasks through sensors and actuators that together with the ATmega2560 microcontroller, make up the system. The development of a test prototype of the scalable home automation management system has been considered highly relevant, developed using the Arduino MEGA development board together with the interface in order to check its correct functioning and adjust the final design of the system.
Trabajo final de grado
Pinilla Sebastian, Marc
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En este documento técnico se expone el estudio del dimensionado de un sistema de control domótico
con el fin de optimizar la gestión energética de una instalación fotovoltaica de una vivienda unifamiliar
aislada de la red de distribución eléctrica.
Este proyecto combina diferentes tecnologías: la automatización de la vivienda (domótica) y la
producción de energía para mejorar la eficiencia en la gestión de los recursos de la vivienda y de esta
forma contribuir en la sostenibilidad ambiental. En este caso, el sistema desarrollado se encarga de
monitorizar, controlar y optimizar el uso de energía generada por los paneles solares.
La idea central de este proyecto consiste en utilizar sensores para recolectar datos sobre el consumo
energético en tiempo real y las condiciones de producción de energía solar, con el objetivo de que se
puedan tomar las decisiones en relación a la distribución y utilización más eficiente de la energía.
Además, en este proyecto se darán las herramientas necesarias para que los usuarios tengan la
capacidad de tener un control más detallado y personalizado del consumo de la vivienda y de esta
forma se pueda ajustar según sus necesidades.
En aquest document tècnic s'exposa l'estudi del dimensionat d'un sistema de control domòtic, amb la
finalitat d'optimitzar la gestió energètica d'una instal·lació fotovoltaica d'un habitatge unifamiliar aïllat
de la xarxa de distribució elèctrica.
Aquest és un projecte que combina diferents tecnologies: l'automatització de l'habitatge (domòtica) i
la producció d'energia per millorar l'eficiència en la gestió dels recursos i d'aquesta manera contribuir
a la sostenibilitat mediambiental. En aquest cas, el sistema desenvolupat s'encarrega de monitorar,
controlar i optimitzar l'ús de l'energia generada pels panells solars.
La idea central d'aquest projecte és utilitzar sensors per recol·lectar dades sobre el consum energètic
en temps real i les condicions de producció d'energia solar, amb l'objectiu de prendre decisions en
relació a la distribució i utilització de l'energia de la manera més eficient mitjançant la domòtica.
A més, en aquest projecte es proporcionaran les eines necessàries als usuaris perquè puguin tenir un
control més detallat i personalitzat del consum i funcions delseu habitatge, ajustant-lo segons les seves
necessitats.
This technical document presents the study of the sizing of a smart control system to optimise the
energy management of a photovoltaic installation of a single-family house isolated from the electricity
distribution network.
This cproject combines different technologies such as home automation (smart control) or energy
production to improve efficiency managing of housing resources in order to contribute to
environmental sustainability. In this case, the system developed is responsible for monitoring,
controlling and optimising the use of energy generated for the solar panels.
The central idea of this project is to use sensors to collect data on real-time energy consumption and
solar energy production conditions, so that decisions can be made on how to distribute and use energy
more efficiently through the home automation system of the house.
In addition, this project will provide the necessary tools for users to have the ability to gain more
detailed and personalised control of the consumption of the house, allowing them to adjust it
according to their needs.
Trabajo final de grado
Gil Coronado, Pol
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Aquest treball té como a objectiu el disseny d'una unitat de monitorització del sistema d'alimentació fotovoltaic d'un habitatge unifamiliar aïllat de la xarxa.
Per aconseguir-ho, s'inicia amb un estudi introductori d'aquest tipus d'instal·lacions autosuficients, destacant el seu funcionament i els elements més importants. A continuació, després de considerar diferents opcions, es realitza el disseny d'un prototip comercial del dispositiu de monitorització, generant l'esquemàtic i el PCB. Seguidament, es dissenya i construeix un prototip de proves, amb el qual es pot tenir un model real que simula el comportament del comercial.
Pel que fa a aquest últim, es confecciona el programa utilitzat pel seu funcionament i es desenvolupa tant una interfície HMI com una aplicació mòbil per poder visualitzar les dades recopilades en temps real, amb la possibilitat de desar la informació en el dispositiu corresponent. Finalment, es realitza l'estudi de les condicions ambientals i les necessitats de la habitatge per al posterior disseny de la instal·lació fotovoltaica, amb l'objectiu de seleccionar els elements comercials que millor s'adaptin a aquesta, a més de detallar la normativa aplicable i realitzar l'anàlisi de l'impacte ambiental de la mateixa.
Este trabajo tiene por objetivo el diseño de una unidad de monitorización del sistema de alimentación fotovoltaico de una vivienda unifamiliar aislada de la red.
Para ello, se comienza con el estudio de este tipo de instalaciones autosuficientes, destacando su funcionamiento y elementos más importantes. A continuación, después de barajar diferentes opciones, se realiza el diseño de un prototipo comercial del dispositivo de monitorización, generando el esquemático y el PCB. Seguidamente, se diseña y construye un prototipo de pruebas, con el que poder tener un modelo real que simula el comportamiento del comercial.
En relación con este último, se confecciona el programa usado para su funcionamiento y se desarrolla, tanto una interfaz HMI, como una aplicación móvil para poder visualizar los datos recopilados en tiempo real, con la posibilidad de guardar la información en el dispositivo correspondiente. Finalmente, se realiza el estudio de las condiciones medioambientales y las necesidades de la vivienda, para el posterior diseño de la instalación fotovoltaica, con el objetivo de seleccionar los elementos comerciales que mejor se adapten a esta, además de detallar la normativa aplicable y realizar el análisis del impacto ambiental de la misma.
This project aims to design a monitoring unit for the photovoltaic power system of a standalone single-family home not connected to the grid.
To achieve this, it begins with an introductory study of this type of self-sufficient installations, highlighting their operation and most important elements. Next, after considering different options, the design of a commercial prototype of the monitoring device is carried out, generating the schematic and the PCB. Subsequently, a test prototype is designed and built, with which a real model is obtained that simulates the behaviour of the commercial one.
Regarding the latter, the program used for its operation is created, and both an HMI interface and a mobile application are developed to visualize the collected data in real-time, with the possibility of saving the information on the corresponding device. Finally, an analysis of the environmental conditions and the housing needs is conducted for the subsequent design of the photovoltaic installation, aiming to select commercial elements that best suit it. Additionally, applicable normative are detailed, and an environmental impact analysis is performed.
Trabajo final de grado
García Piñol, Isaac
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En aquest treball de final de grau es pot trobar el disseny i desenvolupament d'un prototip d'un sistema de gestió domòtica per a persones que presenten algun tipus de discapacitat, destinat a millorar l'accessibilitat i l'autonomia d'aquestes persones. Per això es realitza un estudi de tots els tipus de discapacitats, valorant els diferents aspectes i valorant els diferents punts per a elaborar un sistema generalment universal, utilitzant diferents tecnologies per assegurar una experiència de l'usuari inclusiva.
En aquesta memòria tècnica, es pot trobar l'estudi mencionat anteriorment, on es fa un estudi de les diferents discapacitats que existeixen i quines dificultats tenen en el seu dia a dia. Un estudi dels diferents components a usar per a satisfer les necessitats prèviament establertes juntament amb el seu disseny. I finalment el disseny i desenvolupament del prototip físic de proves, juntament amb el desenvolupament del software i de l'aplicació mòbil amb la qual es pot controlar el sistema domòtic de forma remota.
En este trabajo de final de grado se puede encontrar el diseño y desarrollo de un prototipo de un sistema de gestión domótica para personas que presentan algún tipo de discapacidad, destinado a mejorar la accesibilidad y la autonomía de estas personas. Por eso se realiza un estudio de todos los tipos de discapacidades, valorando los diferentes aspectos y valorando los diferentes puntos para elaborar un sistema generalmente universal, utilizando diferentes tecnologías para asegurar una experiencia del usuario inclusiva.
En esta memoria técnica, se puede encontrar el estudio mencionado anteriormente, donde se realiza un estudio de las diferentes discapacidades que existen y qué dificultades tienen en su día a día. Un estudio de los diferentes componentes a utilizar para satisfacer las necesidades previamente establecidas junto con su diseño. Y finalmente el diseño y desarrollo del prototipo físico de pruebas, junto con el desarrollo del software y de la aplicación móvil con la que se puede controlar el sistema domótico de forma remota.
In this final degree work you can find the design and development of a prototype of a home automation management system for people with some kind of disability, aimed at improving the accessibility and autonomy of these people. Therefore, a study of all types of disabilities is carried out, assessing the different aspects and evaluating the different points to develop a generally universal system, using different technologies to ensure an inclusive user experience.
In this technical report, you can find the study mentioned above, which consist of the different disabilities that exist and what difficulties they have in their day to day. Another study of the different components to be used to meet the needs previously established along with its design. Finally, the design and development of the physical test prototype, along with the development of the software and the mobile application with which the home automation system can be controlled remotely.
Trabajo final de grado
Batlle Andrés, Benet
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En aquest Treball de Fi de Grau (TFG), es duu a terme el disseny d'un seguidor solar de dos eixos amb l'objectiu de posar en pràctica els coneixements adquirits durant la carrera.
El sistema proporcionarà els senyals de control dels servomotors que efectuaran l'orientació d'una plataforma de suport d'un o dos panells solars destinats a alimentar una càrrega de petita potència, aïllada de la xarxa de distribució.
Mitjançant l'ús d'un microcontrolador i altres components electrònics, el sistema buscarà seguir la trajectòria del sol i ajustar de manera continua la posició dels panells solars per maximitzar la captació d'energia solar. Amb la implementació d'algorismes i sensors s'assegura una orientació precisa, independentment de les condicions meteorològiques.
Aquest seguidor solar ofereix una solució eficient i automatitzada per optimitzar el rendiment dels panells solars, abordant aspectes teòrics i pràctics, així com els beneficis potencials d'aquest sistema en el context de l'obtenció d'energia solar.
En este Trabajo de Fin de Grado (TFG), se realiza el diseño de un seguidor solar de dos ejes con el objetivo de poner en práctica los conocimientos adquiridos durante la carrera.
El sistema proporcionará las señales de control de los servomotores que efectuarán la orientación de una plataforma de soporte de uno o dos paneles solares destinados a alimentar una carga de pequeña potencia, aislada de la red de distribución.
Mediante el uso de un microcontrolador y otros componentes electrónicos, el sistema buscará seguir la trayectoria del sol y ajustar de forma continua la posición de los paneles solares para maximizar la captación de energía solar. Con la implementación de algoritmos y sensores se asegura una orientación precisa, independientemente de las condiciones meteorológicas.
Este seguidor solar ofrece una solución eficiente y automatizada para optimizar el rendimiento de los paneles solares, abordando aspectos teóricos y prácticos, así como los beneficios potenciales de este sistema en el contexto de la obtención de energía solar.
This Bachelor's Final Project (TFG), aims to carry on the design of a two-axis solar tracker while trying to apply all the knowledge acquired along the degree.
The system will provide the control signals for the servomotors that will orient a support platform for one or two solar panels intended to power a small power load, isolated from the distribution network.
Using a microcontroller and other electronic components, the system seeks to track the sun's trajectory and continuously adjust the position of the solar panels in order to maximize solar energy capture. Through the implementation of algorithms and sensors, precise orientation is ensured, regardless of weather conditions.
This solar tracker provides an efficient and automated solution to optimize the performance of solar panels, addressing both theoretical and practical aspects, as well as the potential benefits of this system in the context of solar energy harvesting.
Trabajo final de grado
Zafra Osuna, Pablo
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En aquest treball de fi de grau, es dissenya i crea un sistema domòtic per millorar l'eficiència i optimitzar el consum energètic d'una vivenda, proporcionant a l'usuari el màxim confort possible. Això s'aconsegueix mitjançant el control i l'automatització de diversos dispositius instal·lats a la llar, com ara la il·luminació, la calefacció, l'aire condicionat o fins i tot les persianes, entre d'altres.
S'utilitzen eines per aconseguir que una vivenda sigui intel·ligent, eficient i òptima en el consum energètic. Aquestes s'expliquen al llarg del treball, com el programari de Home Assistant, els microcontroladors amb funció de Wi-Fi de la família ESP32 i la disposició d'un servidor per centralitzar totes les operacions del sistema domòtic.
Això permet controlar una vivenda des del mòbil, ordinador o tauleta sempre que es trobin dins de la xarxa de connexió i es tinguin permisos per accedir al sistema. Per obtenir una aplicació física de la vivenda domotitzada, s'utilitza com a exemple una maqueta on s'han instal·lat diversos components que poden ser útils en una vivenda real, com ara la mesura de temperatura, humitat, llum, pressió atmosfèrica, entre d'altres, o actuadors com ara llums o persianes. La combinació de tots aquests elements forma el prototip de proves.
També s'ha dissenyat un prototip comercial que permet a l'usuari crear les seves pròpies automatitzacions a casa seva, sent flexible segons les necessitats i garantint un control en els dispositius més bàsics per crear una vivenda intel·ligent.
En este trabajo de fin de grado se diseña y crea un sistema domótico para mejorar la eficiencia y optimizar el consumo energético de una vivienda, proporcionando al usuario el máximo confort posible. Esto se logra mediante el control y la automatización de diversos dispositivos instalados en el hogar, como la iluminación, calefacción, aire acondicionado o incluso las persianas, entre otros.
Se utilizan herramientas para conseguir que una vivienda sea inteligente, eficiente y óptima en el consumo energético. Estas se explican a lo largo del trabajo, como el software de Home Assistant, los microcontroladores con función de Wi-Fi de la familia ESP32 y la disposición de un servidor para centralizar todas las operaciones. Esto permite controlar una vivienda desde el móvil, ordenador o tablet siempre que se encuentren dentro de la red de conexión y se tengan permisos para acceder al sistema.
Para obtener una aplicación física de la vivienda domotizada, se utiliza como ejemplo una maqueta donde se han instalado diversos componentes que pueden ser útiles en una vivienda real, como la medición de temperatura, humedad, luz, presión atmosférica, entre otros, o actuadores como luces o persianas. La combinación de todos estos elementos forma el prototipo de pruebas.
También se ha diseñado un prototipo comercial que permite al usuario crear sus propias automatizaciones en su hogar, siendo flexible según las necesidades y garantizando un control en los dispositivos más básicos para crear una vivienda inteligente.
In this final degree project, a home automation system is designed and developed to enhance efficiency and optimize energy in a residence, offering users the utmost comfort. This is achieved by controlling and automating various devices within the household, including lighting, heating, air conditioning, and even blinds.
Various tools are employed to transform a residence into a smart, efficient, and energy-optimal living space. These tools, such as Home Assistant software, microcontrollers from the ESP32 family with Wi-Fi capabilities, and the arrangement of a centralized server for all home automation operations, are detailed throughout the project.
This setup allows users to control their home from a mobile device, computer, or tablet, as long as they are within the connected network and possess the required permissions, allowing access to the system. To physically demonstrate the concept of an automation home, a model is used as an example. This model incorporates diverse components that would be practical in a real-life setting, such as temperature and humidity sensors, light sensors, atmospheric pressure sensors, and actuators like lights or blinds. The combination of all these elements forms the testing prototype.
Furthermore, a commercial prototype has been designed, empowering users to create their own home automations. This system is adaptable to individual needs and ensures control over fundamental devices, thereby establishing a foundation for a truly smart house.
Trabajo final de grado
Ibáñez Frías, Andrés
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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El proyecto de final de grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática tiene como objetivo
primordial implementar un sistema de control domótico para optimizar la gestión de energía en la
instalación fotovoltaica de una vivienda. Con esto se pretende mejorar la eficiencia del consumo
eléctrico a través de la integración de tecnología.
La metodología que se utiliza para desarrollar el proyecto incluye una investigación rigurosa de fuentes
confiables disponibles en línea, manuales de fabricantes y recursos académicos. Además, en todo el
proceso de desarrollo del proyecto se aplica la experiencia adquirida a través de los años en el campo
de la electrónica y los circuitos durante el aprendizaje universitario.
Los resultados obtenidos durante la validación de la tecnología a través del prototipo ponen de relieve
la eficacia del sistema de control domótico para mejorar significativamente la eficiencia energética en
las viviendas unifamiliares. La integración de un sistema fotovoltaico ofrece notables beneficios en la
gestión energética doméstica, ayudando a reducir el consumo de energía eléctrica de la red y reducir
significativamente las emisiones de carbono.
El projecte de final de grau en Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica té com a objectiu
primordial implementar un sistema de control domòtic per a optimitzar la gestió d'energia en la
instal·lació fotovoltaica d'un habitatge. Amb això es pretén millorar l'eficiència del consum elèctric a
través de la integració de tecnologia.
La metodologia que s'utilitza per a desenvolupar el projecte inclou una recerca rigorosa de fonts de
confiança disponibles en línia, manuals de fabricants i recursos acadèmics. A més, en tot el procés de
desenvolupament del projecte s'aplica l'experiència adquirida a través dels anys en el camp de
l'electrònica i els circuits durant l'aprenentatge universitari.
Els resultats obtinguts durant la validació de la tecnologia a través del prototip posen en relleu l'eficàcia
del sistema de control domòtic per a millorar significativament l'eficiència energètica en els habitatges
unifamiliars. La integració d'un sistema fotovoltaic ofereix notables beneficis en la gestió energètica
domèstica, ajudant a reduir el consum d'energia elèctrica de la xarxa i reduir significativament les
emissions de carboni.
The main objective of the final degree project in Industrial Electronics and Automation Engineering is
to implement a domotic control system to optimise energy management in the photovoltaic
installation of a house. The aim is to improve the efficiency of electricity consumption through the
integration of technology.
The methodology used to develop the project includes rigorous research from reliable online sources,
manufacturers manuals and academic resources. In addition, experience gained over the years in the
field of electronics and circuits during the university apprenticeship is applied throughout the project
development process.
The results obtained during the validation of the technology through the prototype highlight the
effectiveness of the home automation control system to significantly improve energy efficiency in
single-family houses. The integration of a photovoltaic system offers significant benefits in home
energy management, helping to reduce grid power consumption and significantly reduce carbon
emissions.
Trabajo final de grado
Pérez Betoret, Roger
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel; Llumà Fuentes, Jordi
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Aquest projecte presenta el desenvolupament d'un sistema de seguiment solar de dos eixos per suplir la necessitat energètica d'una petita instal·lació domèstica, concretament, l'alimentació d'una bomba hidràulica per l'extracció d'aigua de regadiu d'un pou de poca fondària. La memòria està composta per diversos documents: una memòria tècnica amb dos blocs -el desenvolupament pràctic d'un banc de proves implementat en una placa de desenvolupament Arduino Mega i la redacció teòrica del sistema a escala comercial- una memòria econòmica on s'exposen els costos tant de la construcció del banc de proves com els d'una suposada producció seriada, un recull dels plànols necessaris per muntar l'estructura i un últim document on trobar el codi necessari per fer-la funcionar.
A la memòria tècnica, en el primer bloc s'exposen els conceptes de software, programació i simulacions i en el segon es presenta el disseny, el dimensionament i altres qüestions de components i materials.
S'han desenvolupat tres mètodes de seguiment segons les condicions que l'usuari prefereix, de llaç tancat, mitjançant fotoresistors, de llaç obert, amb un algoritme de posicionament solar o manual, amb input humà. El segon bloc presenta una anàlisi estructural per garantir la resistència del seguidor enfront dels efectes meteorològics que podrien sorgir, simulacions informàtiques del comportament de l'estructura sotmesa a aquests efectes i una selecció de components necessaris per a la construcció tenint en compte factors com la durabilitat, el manteniment i el cost econòmic.
Este proyecto presenta el desarrollo de un sistema de seguimiento solar de dos ejes para suplir la necesidad energética de una pequeña instalación doméstica, concretamente, la alimentación de una bomba hidráulica para la extracción de agua de regadío de un pozo de poca profundidad. La memoria está compuesta por diversos documentos: una memoria técnica con dos bloques -el desarrollo práctico de un banco de pruebas implementado en una placa de desarrollo Arduino Mega y la redacción teórica del sistema a escala comercial- una memoria econòmica donde se exponen los costes tanto de la construcción del banco de pruebas como los de una supuesta producción seriada, los planos necesarios para montar la estructura y un último documento donde encontrar todo el código para hacerla funcionar.
En la memoria técnica, en un primer bloque se exponen los conceptos de software, programación y simulaciones y en el segundo se presenta el diseño, el dimensionamiento y otras cuestiones de componentes y materiales.
Se han desarrollado tres métodos de seguimiento según las condiciones que el usuario prefiera, de lazo cerrado, mediante fotorresistencias, de lazo abierto, con un algoritmo de posicionamiento solar o manual, a partir de input humano. Se ha realizado un análisis estructural para garantizar la resistencia del seguidor frente a los efectos meteorológicos que podrían surgir, simulaciones informáticas del comportamiento de la estructura sometida a estos efectos y una selección de componentes necesarios para la construcción teniendo en cuenta factores como la durabilidad, el mantenimiento y el coste económico.
This project presents the development of a two-axis solar tracking system to meet the energy needs of a small domestic installation, specifically, the power supply for a hydraulic pump used for extracting irrigation water from a shallow well. The report consists of several documents: a technical report with two sections - the practical development of a test bench implemented on an Arduino Mega development board and the theoretical description of the system on a commercial scale - an economic report detailing the costs of both the test bench construction and a hypothetical serial production, a collection of necessary blueprints for assembling the structure, and a final document containing the necessary code to make it work.
In the technical report, the first section discusses software concepts, programming, and simulations, while the second section presents the design, sizing, and other aspects related to components and materials.
Three tracking methods have been developed based on user preferences: closed-loop control using photoresistors, open-loop control with a solar positioning algorithm, or manual control with human input. The second section includes a structural analysis to ensure the tracker's resistance to meteorological effects that may occur, computer simulations of the structure's behavior under these effects, and a selection of components required for construction, taking into account factors such as durability, maintenance, and cost-effectiveness.
Trabajo final de grado
Morales Vélez, Alejandro
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel; Travieso Rodríguez, José Antonio
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Este documento es un recopilatorio o memoria del diseño y construcción de un cuadricóptero para la
adquisición de datos, muy útil para la exploración de lugares de difícil acceso para las personas o,
simplemente, de los que se quiere conocer si son seguros o no antes de su exploración por humanos,
conociendo parámetros como pueden ser la temperatura y humedad, presión, presencia o no de gases
peligrosos en el ambiente, etc. Así como parámetros internos de la nave como pueden ser la posición
geográfica, inclinaciones, estado batería, entre otras. A los que se encuentra sometida durante la
exploración del lugar.
Este tipo de aeronaves no tripuladas pueden ser de gran utilidad o ayuda en tareas de rescate o
exploración como podría ser en catástrofes naturales o lugares inhóspitos e inexplorados. Así como,
en caso de requerirlo, poder llegar a dotar al UART de visón mediante cámaras (ya sean térmicas o de
imagen) para ser los ojos de aquellos que las tripulan y poder anticiparse o dar soporte a aquellos que
se encuentran sobre el terreno.
El proyecto está dividido en dos grandes partes, la parte mecánica, en la que se centra el diseño,
simulación, impresión y construcción del modelo de dron escogido y, la parte electrónica, en la que se
desarrolla todo el sistema y sensórica para la adquisición de datos, así como de un sistema de
visualización en tiempo real de estos.
Aquest document és un recopilatori o memòria del disseny i la construcció d'un quadricòpter per a
l'adquisició de dades, molt útil per a l'exploració de llocs de difícil accés per a les persones o,
simplement, dels que es vol conèixer si són segurs o no abans de la seva exploració per humans,
coneixent paràmetres com poden ser la temperatura i humitat, pressió, presència o no de gasos
perillosos a l'ambient, etc. Així com paràmetres interns de la nau com poden ser la posició geogràfica,
inclinacions, estat bateria, entre d'altres. Als quals està sotmesa durant l'exploració del lloc.
Aquests tipus d'aeronaus no tripulades poden ser de gran utilitat o ajuda en tasques de rescat o
exploració com podria ser en catàstrofes naturals o llocs inhòspits i inexplorats. Així com, en cas de
requerir-ho, poder arribar a dotar l'UART de visó mitjançant càmeres (ja siguin tèrmiques o
d'imatge) per ser els ulls dels qui les tripulen i poder anticipar-se o donar suport a aquells que es
troben sobre el terreny.
El projecte està dividit en dues grans parts, la part mecànica, en què se centra el disseny, simulació,
impressió i construcció del model de dron escollit i, la part electrònica, en què es desenvolupa tot
el sistema i sensòrica per a l'adquisició dades, així com un sistema de visualització en temps real
d'aquests.
This document is a compilation or memory of the design and construction of a quadcopter for data
acquisition, very useful for the exploration of places difficult to access for people or, simply, of those
who want to know if they are safe or not before exploration by humans, knowing parameters such as
temperature and humidity, pressure, presence or absence of hazardous gases in the environment, etc.
As well as internal parameters of the spacecraft such as geographical position, inclinations, battery
status, among others. To which it is subjected during the exploration of the site.
This type of unmanned vehicle can be very useful or helpful in rescue or exploration tasks such as in
natural disasters or inhospitable and unexplored places. Also, if required, the UART can be provided
with vision through cameras (either thermal or image) to be the eyes of those who crew them and to
be able to anticipate or support those who are on the ground.
The project is divided into two main parts, the mechanical part, which focuses on the design,
simulation, printing and construction of the drone model chosen, and the electronic part, which
develops the entire system and sensors for data acquisition, as well as a real-time display system of
these.
Trabajo final de grado
Garcia Calero, David
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Las instalaciones fotovoltaicas aisladas de la red en viviendas unifamiliares son básicamente
instalaciones fotovoltaicas con la capacidad de alimentar una vivienda en su totalidad a través de la
generación de energía eléctrica gracias a los paneles generadores que captan la energía generada por
la luz solar y la convierten en energía eléctrica. La principal característica de estas viviendas es la
utilización de baterías para poder almacenar la energía para posterior suministro a la vivienda.
Principalmente este trabajo está basado en la monitorización de los datos más importantes de las
instalaciones descritas anteriormente, a través del producto diseñado que es capaz de captar todos los
datos y mostrarlos al usuario con una aplicación para dispositivos móviles y una pantalla táctil. La
principal finalidad del trabajo es conseguir diseñar el producto para que esté listo para salir al mercado
o para su fabricación ya que se encuentra desde la selección de los componentes utilizados en el
producto hasta el diseño de una placa de circuito impreso incluyendo el montaje de un prototipo de
pruebas para poder realizar las simulaciones correspondientes a la verificación del funcionamiento del
producto.
Finalmente se incluye el impacto ambiental del producto, el coste del producto y los esquemas de
conexionado y de la placa de circuito impreso para su posterior fabricación y comercialización.
Les instal·lacions fotovoltaiques aïllades de la xarxa en habitatges unifamiliars són bàsicament
instal·lacions fotovoltaiques amb la capacitat d'alimentar un habitatge completament a través de la
generació d'energia elèctrica gràcies a les plaques solars que capten l'energia generada perla llum solar
i la transformen en energia elèctrica. La principal característica d'aquests habitatges és la utilització de
bateries per poder emmagatzemar l'energia per al seu posterior subministrament a l'habitatge.
Principalment, aquest treball està basat en el monitoratge de les dades més importants de les
instal·lacions descrites anteriorment, a través del producte dissenyat que és capaç de captar totes les
dades i mostrar-les a l'usuari amb una aplicació per a dispositius mòbils i una pantalla tàctil. La principal
finalitat del treball és aconseguir dissenyar el producte que estigui preparat per sortir al mercat o per
a la seva fabricació, ja que es troba des de la selecció dels components que incorpora el producte fins
al disseny de la placa de circuit imprès, incloent-hi un muntatge d'un prototip de proves per
poder realitzar les simulacions corresponents a la verificació del funcionament del producte.
Finalment, s'inclou l'impacte ambiental del producte, el cost del producte i els esquemes de connexió
i de la placa de circuit imprès per a la seva posterior fabricació i comercialització.
Grid-isolated photovoltaic installations in single-family houses are basically photovoltaic installations
with the ability to power an entire house through the generation of electricity by generating panels
that capture the energy generated by sunlight and convert it into electricity. The main feature of these
installations is the use of batteries to store energy for subsequent supply to the house.
This project is mainly based on the monitoring of the most important data of the facilities described
above through the designed product that is able to capture all the data and show it to the user via an
application for mobile devices and a touch screen. The main purpose of the project is to design the
product so that it is ready to go to the market or for its manufacture since it contains the selection of
the components used in the product to the design of a printed circuit board including the assembly of
a prototype test to be able to perform the simulations corresponding to the verification of the
functioning of the product.
Finally, the environmental impact of the product, the cost of the product and the wiring diagrams and
the printed circuit board for subsequent manufacture and marketing are included.
Trabajo final de grado
López i Villamor, Albert
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Este proyecto consiste en el diseño, programación y montaje de un sistema de adquisición de datos
el cual está pensado para instalarse en un dron.
En un inicio se empieza introduciendo qué es un dron, que tipos hay y los diferentes usos para los
cuales están diseñado, ya que en un principio se pensaban realizar pruebas con el prototipo de
pruebas montado encima de un dron, pero por diferentes razones no se ha realizado.
Seguidamente se ha pensado acerca de diferentes características que debe cumplir el prototipo, tales
como: las magnitudes que debe obtener el sistema y por tanto qué tipo de sensores llevará, cómo
debe alimentarse el sistema, pues es un sistema de adquisición remoto, cómo se comunicarán los
sensores entre sí y cómo se comunicará el microcontrolador escogido, ya que para almacenar los
datos se utilizan diferentes métodos, y finalmente se debe decidir la estructura tanto del prototipo
de pruebas como la del prototipo comercial, ya que ambas serán diferentes.
Una vez realizada una reflexión sobre los aspectos anteriores se pasa a la obtención de los diferentes
sensores, los cuales se han probado de forma individual antes de realizar el conexionado conjunto.
Las pruebas de los sensores y el programa completo del sistema de adquisición se han realizado a
través del Arduino IDE.
Para poder visualizar los datos en tiempo real, estos se mandan vía bluetooth a una aplicación móvil
desarrollada con Mit App Inventor en la cual también se incluye un botón para poder almacenar los
datos recogidos en un archivo Excel.
Además a la hora de realizar este proyecto se han tenido en cuenta ciertas normativas relacionadas
con el diseño de circuitos y equipos electrónicos, junto con las normativas acerca del vuelo de
drones.
Se finaliza este proyecto contemplando posibles mejoras aplicables al sistema desarrollado y a la
aplicación móvil.
Aquest projecte consisteix en el disseny, programació i muntatge d'un sistema d'adquisició de dades
que està pensat per instal·lar-se en un dron.
En un inici es comença introduint què és un dron, quins tipus n'hi ha i els diferents usos per als quals
estan dissenyats, ja que al principi es pensaven realitzar proves amb el prototip de proves muntat
damunt d'un dron, però per diferents raons no s'ha realitzat.
Seguidament s'ha pensat sobre diferents característiques que ha de complir el prototip, com ara: les
magnituds que ha d'obtenir el sistema i per tant quin tipus de sensors portarà, com s'ha d'alimentar
el sistema ja que és un sistema d'adquisició remot, com es comunicaran els sensors entre si i com és
comunicarà el microcontrolador escollit, ja que per emmagatzemar les dades s'utilitzen diferents
mètodes, i finalment cal decidir l'estructura tant del prototip de proves com la del prototip comercial,
ja que totes dues seran diferents.
Un cop realitzada una reflexió sobre els aspectes anteriors es passa a l'obtenció dels diferents
sensors, els quals s'han provat de manera individual abans de fer el connexionat conjunt. Les proves
dels sensors i el programa complet del sistema d'adquisició s'han realitzat a través de lArduino IDE.
Per poder visualitzar les dades en temps real, aquestes s'envien via bluetooth a una aplicació mòbil
desenvolupada mitjançant Mit App Inventor on també s'inclou un botó per poder-les emmagatzemar
en un fitxer Excel.
A més a l'hora de fer aquest projecte s'han tingut en compte certes normatives relacionades amb el
disseny de circuits i equips electrònics, juntament amb les normatives sobre el vol de drones.
S'acaba aquest projecte contemplant possibles millores aplicables al sistema desenvolupat ia
l'aplicació mòbil.
This project is about the design, programming and assembly of a data acquisition system which is
designed to be installed in a drone.
Initially, it begins by introducing what a drone is, what types there are and the different uses for
which they are designed, since at first it was planned to carry out tests with the test prototype
mounted on top of a drone, but for different reasons it was not made.
Subsequently, it have been thought about different characteristics that the prototype must meet,
such as: the magnitudes that the system must obtain and therefore what type of sensors it will have,
how the system must be powered since it is a remote acquisition system, how the sensors with each
other and how the chosen microcontroller will communicate, since different methods are used to
store the data, and finally the structure of both, the test prototype and the commercial prototype,
must be decided, since both will be different.
Once a reflection on the previous aspects has been carried out, the different sensors are obtained,
which have been tested individually before making the joint connection. The tests of the sensors and
the complete program of the acquisition system have been carried out through the Arduino IDE.
In order to view the data in real time, it is sent via bluetooth to a mobile application developed with
Mit App Inventor, which also includes a button to store the collected data in an Excel file.
In addition, when carrying out this project, certain regulations related to the design of circuits and
electronic equipment have been taken into account, together with regulations about the flight of
drones.
This project is finished contemplating possible improvements applicable to the developed system
and the mobile application.
Trabajo final de grado
Pérez Pérez, Judit
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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Aquest projecte se centrarà en el disseny d'un sistema de gestió domòtica per a optimitzar el consum energètic d'un habitatge. Per a aconseguir-ho es dissenyarà una unitat de monitoratge que contemplarà, a més de la realització de les funcions típiques d'aquestes unitats, altres funcions destinades a optimitzar el consum energètic de l'habitatge com ara el control de la il·luminació, el control del sistema de calefacció i el de refrigeració o la regulació de l'ús dels electrodomèstics tenint en compte les franges horàries més econòmiques. Totes aquestes funcions a més d'aconseguir un estalvi energètic comporten un estalvi econòmic per a l'usuari.
Per implementar totes aquestes funcions s'ha programat el microcontrolador ATMega2560. El codi desenvolupat s'ha realitzat amb el software d'Arduino IDE mitjançant el llenguatge C/C++ i el disseny del circuit electrònic, així com el disseny de les plaques de circuit imprès amb el software d'EAGLE. L'aplicació mòbil ha estat dissenyada amb el programa MIT App Inventor.
L'usuari podrà controlar el sistema domòtic creat mitjançant dues interfícies: un comandament de control i una aplicació mòbil. Des de tots dos dispositius es pot consultar informació sobre l'estat de l'habitatge (temperatura, humitat, potència consumida, etc.) i es pot realitzar el control de tots els dispositius del sistema domòtic de manera manual o automàtica. També esmentar que, amb el mode de funcionament automàtic, aquest sistema és capaç de reduir del consum energètic fins a un 30 %.
Tot i que en aquest projecte el prototip ha estat dissenyat per a un habitatge en particular, aquest es podria adaptar a diferents cases i es podria personalitzar per a cada usuari depenent dels seus hàbits, gustos i necessitats.
Este proyecto se centrará en el diseño de un sistema de gestión domótica para optimizar el consumo energético de una vivienda. Para ello se desarrollará una unidad de monitorización que contemplará, además de la realización de las funciones típicas de estas unidades, otras funciones destinadas a optimizar el consumo energético de la vivienda tales como el control de la iluminación, el control del sistema de calefacción y el de refrigeración o la regulación del uso de los electrodomésticos según las franjas horarias de menos coste. Todas estas funciones además de conseguir un ahorro energético conllevan un ahorro económico para el usuario.
Para poder implementar todas estas funciones se ha programado el microcontrolador ATMega2560. El código desarrollado se ha realizado con el software de Arduino IDE mediante el lenguaje C/C++ y, el diseño del circuito electrónico así como el diseño de las placas de circuito impreso, con el software de EAGLE. La aplicación móvil ha sido diseñada con el programa MIT App Inventor.
El sistema domótico creado se podrá controlar por el usuario mediante dos interfaces: un mando de control y una aplicación móvil. Desde ambos dispositivos se puede consultar información sobre el estado de la vivienda (temperatura, humedad, potencia consumida, etc.) y se puede realizar el control de todos los dispositivos del sistema domótico de forma manual o automática. También mencionar que, con el modo de funcionamiento automático, este sistema es capaz de reducir del consumo energético hasta un 30 %.
A pesar de que en este proyecto el prototipo ha sido diseñado para una vivienda en particular, este se podría adaptar a distintos hogares y se podría personalizar para cada usuario dependiendo de sus hábitos, gustos y necesidades.
This project will focus on the design of a home automation management system to optimize the energy consumption of a house. For this purpose, a monitoring unit will be developed that will include, in addition to the typical functions of these units, other functions aimed at optimizing the energy consumption of the house such as lighting control, heating and cooling system control or the regulation of the use of household appliances according to least-cost time slots. All these functions, in addition to achieving energy savings, lead to economic savings for the user.
In order to implement all these functions, the ATMega2560 microcontroller has been programmed. The code developed has been done with the Arduino IDE software using the C/C++ language and the design of the electronic circuit, as well as the design of the printed circuit boards with the EAGLE software. The mobile application has been designed with the MIT App Inventor program.
The home automation system created can be controlled by the user through two interfaces: a manual controller and a mobile application. Information about the status of the house (temperature, humidity, power consumption, etc.) can be consulted and all the devices of the home automation system can be controlled manually or automatically, from both devices. It is also worth mentioning that, with the automatic operation mode, this system is able to reduce energy consumption by up to 30 %.
Although in this project the prototype has been designed for a particular house, it could be adapted to different homes and could be customized for each user depending on their habits, tastes and needs.
Trabajo final de grado
Sabate Sendra, Edgar
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2023
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
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En aquest treball ens centrarem en la creació d'una instal·lació fotovoltaica per a un habitatge
unifamiliar des de zero.
Partirem d'un consum horari establert d'un any natural i una parcel·la amb varies cobertes. Es valorarà
la millor ubicació dels panells solars fotovoltaics, en funció de la seva producció. Aquesta dependrà de
l'orientació, inclinació i possible afectació per ombres. Mitjançant el software SketchUp realitzarem
simulacions per poder trobar que la coberta de l'habitatge es la idònia per la instal·lació.
Seleccionarem l'inversor, reguladors, mòduls fotovoltaics i sistemes d'emmagatzematge en funció de
les dades anteriors. Obtindrem una potència en mòduls de 6,64 kWp i disposarem d'una bateria de
capacitat 26,8 kWh, un inversor de 8 kWn i quatre reguladors de 150 V.
Un cop triats la ubicació i els diferents equips, es procedirà a realitzar la simulació de la instal·lació. Els
resultats de la producció s'obtindran a partir del software de càlcul Archelios Pro. La instal·lació s'ha
calculat per tenir una independència mínima de 2 dies.
A continuació, es realitzarà tot el càlcul del cablejat i proteccions necessàries per la instal·lació, formats
per 18 fusibles, 4 sobretensions, un PIA, un relé diferencial i un commutador de 3 posicions
Després d'elaborar un pressupost amb un cost d'uns 30.000€, el comparem amb el cost hipotètic que
tindríem en cas de realitzar tot el consum des de un grup electrogen o connectat a la xarxa. Acabarem
comprovant que és difícil fer viable aquesta instal·lació econòmicament, ja que es sol realitzar buscant
altres objectius, com el medi ambiental o per pura necessitat
En este trabajo nos centraremos en la creación de una instalación fotovoltaica para una vivienda
unifamiliar desde cero.
Partiremos de un consumo horario establecido de un año natural y una parcela con varias cubiertas.
Se valorará la mejor ubicación de los paneles solares fotovoltaicos, en función de su producción. Ésta
dependerá de su orientación, inclinación y posible afectación por sombras. Mediante el software
SketchUp realizaremos simulaciones para poder encontrar que la cubierta de la vivienda es la idónea
por la instalación.
Seleccionaremos el inversor, reguladores, módulos fotovoltaicos y sistemas de almacenamiento en
función de los datos anteriores. Obtendremos una potencia en módulos de 6,64 kWp y dispondremos
de una batería de capacidad 26,8 kWh, un inversor de 8 kWn y cuatro reguladores de 150 V.
Una vez elegidos la ubicación y los distintos equipos, se procederá a realizar la simulación de la
instalación. Los resultados de la producción se obtendrán a partir del software de cálculo Archelios Pro.
La instalación se ha calculado por tener una independencia mínima de 2 días.
A continuación, se realizará todo el cálculo del cableado y protecciones necesarias para la instalación,
formados por 18 fusibles, 4 sobretensiones, un PIA, un relé diferencial y un conmutador de 3
posiciones.
Después de elaborar un presupuesto con un coste de unos 30.000 €, lo comparamos con el coste
hipotético que tendríamos en caso de realizar todo el consumo desde un grupo electrógeno o
conectado a la red. Acabaremos comprobando que es difícil hacer viable esta instalación
económicamente, ya que suele realizarse buscando otros objetivos, como el medio ambiental o por
pura necesidad.
In this project we will focus on the creation of a photovoltaic installation for a single-family house from
scratch.
We will start from an established hourly consumption of a year and a parcel with several roofs. The
best location of the photovoltaic solar panels will be evaluated, depending on their production. This
will depend on their orientation, inclination and possible effects of shadows. Using the SketchUp
software we will perform simulations to find that the roof of the house is the best for the installation.
We will select the inverter, regulators, photovoltaic modules and storage systems according to the
previous data. We will obtain a modules power of 6,64 kWp and we will have a battery capacity of 26.8
kWh, an inverter of 8 kWn and four 150 V regulators.
Once the location and the different equipment have been chosen, we will proceed to simulate the
installation. The production results will be obtained from the Archelios Pro calculation software. The
installation has been calculated to have a minimum autonomy of 2 days.
Then, all the wiring and protections necessary for the installation will be calculated, consisting of 18
fuses, 4 overvoltages, a PIA, a differential relay and a 3-position switch.
After preparing a budget with a cost about 30,000 €, we compare it with the hypothetical cost that we
would have in case of making all the consumption from a generating set or connected to the power
grid. We will end up verifying that it is difficult to make this installation economically viable, it is usually
done looking for other objectives, such as the environment or by pure necessity
Trabajo final de grado
Castillo Padial, Sergi
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
Ver detalle Acceso al texto completo
En aquest projecte s'ha desenvolupat una unitat de control i monitorització enfocada al sistema fotovoltaic d'un habitatge aïllat de la xarxa basat en el microcontrolador ATmega328P. Per facilitar el desenvolupament de la programació s'ha utilitzat l'entorn de programació Arduino IDE.
La funció d'aquesta unitat és la de realitzar la monitorització de diversos paràmetres com són: l'estat de les bateries, les temperatures, el nivell d'irradiància o la producció energètica dels panells, així com la senyalització de diferents alarmes, etc. Aquestes dades seran emmagatzemades per poder ser monitoritzades posteriorment.
En el desenvolupament del projecte en primer lloc, s'ha realitzat un estudi introductori de les aplicacions de les energies renovables a aquest tipus d'habitatges. Posteriorment s'ha realitzat el disseny d'un prototip de proves de la unitat amb Arduino per després fer el disseny del prototip comercial o de vendes final. Finalment, s'ha realitzat un exemple de la seva implementació en un habitatge real.
En este TFG se ha desarrollado una unidad de control y monitorización enfocada al sistema fotovoltaico de una vivienda aislada de la red, basada en el microcontrolador ATmega328P. Para facilitar el desarrollo de su programación se ha utilizado el entorno de programación Arduino IDE.
La función de esta unidad es la de realizar la monitorización de diversos parámetros como son: el estado de las baterías, las temperaturas, el nivel de irradiancia o de la producción energética de los paneles, así como la señalización de distintas alarmas, etc. Estos datos serán almacenados para poder ser monitorizados posteriormente.
En el desarrollo del proyecto en primer lugar, se ha realizado un estudio introductorio de las aplicaciones de las energías renovables a este tipo de viviendas. Posteriormente se ha realizado el diseño de un prototipo de pruebas de la unidad con Arduino para luego realizar el diseño del prototipo comercial o de ventas final. Finalmente se ha realizado un ejemplo de su implementación en una vivienda real.
This project has developed a control and monitoring unit focused on the photovoltaic system of an off-grid house, based on the ATmega328P microcontroller. To facilitate the development of its programming, the Arduino IDE programming environment has been used.
The function of this unit is to monitor various parameters such as: the state of the batteries, temperatures, the level of irradiance or the energy production of the panels, as well as the signalling of different alarms, etc. These data will be stored so that they can be monitored at a later date.
In the development of the project, firstly, an introductory study of the applications of renewable energies to this type of housing has been carried out. Subsequently, the design of a test prototype of the unit with Arduino was carried out, followed by the design of the final commercial or sales prototype. Finally, an example of its implementation in a real home has been made.
Trabajo final de grado
Armas Naula, Bryan Hernan
Tutor/a - Director/a: Manzanares Brotons, Manuel
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)
Ver detalle Acceso al texto completo
En aquesta memòria es recull el projecte que consisteix en la domotització, control y regulació sobre el consum energètic d'un habitatge amb l'objectiu de poder reduir-ho a partir de la creació y muntatge d'un prototip comercial, que controli els dispositius, components i sistema elèctric que pugin arribar a aparèixer en un habitatge.
Aquest control s'ha fet mitjançant un microcontrolador de la empresa STMicroelectronics programant-lo amb l'entorn de desenvolupament Arduino IDE per a que es pugui gestionar totes les funcions que ofereix el prototip comercial creat. Aquest prototip controla les entrades i sortides dels diferents sensors i mòduls per llegir o enviar dades y poder realitzar les accions que facin que es redueixi el consum per regularitzar l'energia que es consumeix a l'habitatge establert. A més d'aquest prototip comercial, es desenvolupa en la memòria i es crea un prototip de proves per simular les accions que ofereix el comercial mitjançant l'ús dels sensors i mòduls determinats.
A part, s'implementa el control del sistema mitjançant la creació d'una aplicació que es pot instal·lar en un dispositiu mòbil per poder mirar les lectures del sensors i a més interactuar amb els mòduls del sistema muntat a fi de poder manipular els components elèctrics per poder arribar a aconseguir l'objectiu esmentat al principi.
En esta memoria se recoge el proyecto que consiste en la domotización, control y regulación sobre el consumo energético de una vivienda con el fin de poder reducirlo a partir de la creación de un prototipo comercial que controle los dispositivos, componentes y sistemas eléctricos que puedan llegar a aparecer en una vivienda.
Este control se ha basado en un microcontrolador de la empresa STMicroelectronics programándola mediante el entorno de desarrollo Arduino IDE para que pueda gestionar todas las funciones que ofrece el prototipo comercial creado. Este prototipo controla las entradas y salidas de diferentes sensores y módulos para leer o enviar datos y poder realizar las acciones que hagan que se reduzca el consumo para regularizar la energía que se consume en la vivienda establecida. Además del diseño del prototipo comercial, se implementa en la memoria y se monta un prototipo de pruebas para simular las acciones que ofrece el comercial mediante el montaje de sensores y módulos determinados.
Aparte, se implementa el control del sistema mediante la creación de una aplicación que se puede instalar en un dispositivo móvil para poder mirar las lecturas de los sensores y poder interactuar con los módulos del sistema montado con el fin de manipular los componentes eléctricos para llegar a conseguir el objetivo mencionado al principio.
This summary explains the project to control and regulate a house referring about de energetic consume to be able to reduce it by the creation and the assembly of a commercial prototype that can control devices, components and electric system that might appear on a house.
This control has been made by a microcontroller of STMicroelectronics enterprises which can be uploaded a program to it created by the program Arduino IDE to be able to manage all the settings that the prototype offers. This board controls the input and output of many sensors and modules to read or send data to be able to make actions to reduce the energetic consume. Once this commercial prototype has been explained on the summary, it proceeds to explain the build of a proves prototype to simulate the actions that can offer the commercial prototype using a certain number of sensors and modules.
Also, the system will be controlled by the setup of an application that can be used on a phone to control the whole system to supervise the respective sensors and control the modules to connect and disconnect them when it is necessary to reach the main objective explained at the beginning.
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