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Estación meteorológica-Globo sonda - Contenido educativo
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Desarrollo y explicación de los resultados obtenidos tras lanzar mediante un globo sonda al espacio cercano una estación meteorológica
Buenos días, somos alumnos del ciclo formativo del Grado Básico de Informática y Comunicaciones del IES Enrique Tierno Galván
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y os vamos a presentar cómo ha sido el proceso de creación y poseer los resultados de nuestro proyecto Estación Meteorológica.
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Hemos elegido este proyecto ya que está relacionado con los módulos que impartimos en clase.
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Además, como alumnos de Informática, hemos aprendido a programar en Arduino.
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Con la implementación de este proyecto, hemos visto aplicada la teoría en clase y hemos realizado con nuestra propia mano su proyecto común.
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A continuación, os mostramos la lista de materiales que hemos utilizado para realizar el proyecto.
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Destacamos los sensores BMP280 que miden temperatura, presión y altitud, el sensor DS18B20 que nos servirá para medir la temperatura exterior.
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En esta diapositiva os mostramos cómo ha quedado el proyecto una vez terminado, pero empezamos por el principio.
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La preparación del proyecto la comenzamos en enero. Primero hicimos la lista de componentes que íbamos a necesitar y lo compramos.
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Para que no se haga muy larga la presentación, vamos a ver los pasos que seguimos con los dos sensores más importantes del producto
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El sensor BMP280, que como hemos comentado anteriormente, mide temperatura, presión y altitud
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El procedimiento que seguimos para completar esta primera fase consta de cuatro puntos
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La implementación del código de Arduino, selección de componentes y materiales, montaje del circuito en una placa de pruebas y testeo del circuito para comprobar el correcto funcionamiento
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Mi compañero os detendrá cada uno de los pasos
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Aquí os mostraremos el código en Arduino implementado para el sensor BMP280
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En el paso 2 seleccionamos los componentes necesarios para realizar el paso 3
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Hicimos el montaje del circuito con una placa de pruebas
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Y finalmente hicimos la comprobación y testeo del mismo
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Para hacer esta prueba, mediante el vaho saliente de nuestra boca
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Podemos observar como la temperatura aumenta en cuestión de segundos
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Os dejamos con el vídeo
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Siguiendo los pasos anteriores realizamos el montaje y testeo del sensor DS18B20
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Aquí os mostramos el código en Arduino, esta vez para el sensor que medirá la temperatura exterior
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En esta diapositiva os mostramos la selección de materiales realizada para la implementación del circuito
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Vemos como queda el circuito realizado sobre una protoboard
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Y el vídeo que realizamos para comprobar el correcto funcionamiento del sensor
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En este caso utilizamos el calor generado por nuestras manos para que la temperatura del sensor DS1820 aumentara
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Mi compañero seguirá explicando cómo diseñamos y montamos la caja exterior.
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Aunque hicimos muchas más pruebas con el resto de componentes, pasamos a la realización
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de la caja exterior.
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Para la realización de esta, seguimos tres pasos que detallaremos a continuación.
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En el primer lugar, tomamos las medidas del proyecto para más tarde hacer la carcasa.
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Una vez claras las medidas, con ayuda de la profe, lo pasamos a un programa de 3D, elegimos Fusión, donde realizamos el modelo en tres dimensiones.
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Más tarde, lo imprimimos en una impresora 3D.
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El lanzamiento fue el día 29 de mayo y tuvimos la mala suerte de no recoger ningún dato puesto que el lector de la tarjeta SD decidió no funcionar
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Pero el IES Juan de la Cierva nos ha cedido esos datos y lo analizaremos lo correspondiente a la temperatura, presión y altitud
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Pasamos a analizar los datos correspondientes a la temperatura interior y exterior de la caja
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Presión y altitud. Será mi compañero el encargado de hacer el desglose de cada uno de estos datos.
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En este primer gráfico, el grado se fue extendiendo, alcanzando un mínimo cercano a los 7 grados.
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Posteriormente, se observó un leve aumento conforme descendía el globo.
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Esta estabilidad relativa demuestra la efectividad del aislamiento térmico en la caja,
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protegiendo los componentes electrónicos del fluido exterior.
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La temperatura exterior muestra un marcado de descenso desde unos 38 grados en tierra
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hasta alcanzar el mínimo operativo de la sonda, menos 55 grados.
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A partir de ese punto, los datos muestran valores de menos 127 grados,
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indicando que la temperatura real era aún más baja, pero fuera del rango de medición del sensor.
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Durante el descenso, la temperatura exterior vuelve a incrementarse de forma progresiva.
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Este comportamiento es coherente con el perfil típico de la estratosfera.
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La presión disminuye exponencialmente con la altitud,
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partiendo desde unos 900 hectopascales a nivel del suelo
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hasta valores cercanos a 30 hectopascales a los 26.462 metros.
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Esta curva refleja el comportamiento esperado de la atmósfera terrestre
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según el modelo barométrico estándar, confirmando la altitud alcanzada por el globo sonda.
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La altitud aumenta de forma casi lineal a lo largo del tiempo de vuelo,
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partiendo desde el nivel del suelo hasta alcanzar aproximadamente los 26.462 metros.
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Esta progresión sostenida refleja un ascenso continuo del globo sonda,
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sin interrupciones significativas ni descensos,
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lo que indica un trayecto estable durante la fase de subida.
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El perfil lineal sugiere un ritmo de descenso constante, característico de este tipo de experimentos estratosféricos
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antes de alcanzar la altitud máxima y la posterior caída del globo.
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La temperatura disminuye conforme aumenta la altitud desde el nivel del suelo hasta aproximadamente los 13.000 metros,
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alcanzando los valores cercanos a los menos 50 grados.
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A partir de este punto, se absorbe una anomalía puntual a unos 13.000 metros,
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donde la temperatura desciende bruscamente a valores inferiores a menos 120 grados,
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producidas por las características de la sonda.
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Fuera de esta excepción, el perfil térmico registró descorriente con la estructura atmosférica estándar.
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La presión disminuye exponencialmente con la altitud, partiendo de unos 900 octopascales a nivel del suelo
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hasta valores cercanos a 30 octopascales a los 26.462 metros aproximadamente.
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La curva refleja el comportamiento esperado de la atmósfera terrestre según el modelo barométrico estándar.
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La relación inversa y no lineal entre presión y altitud es un indicador confiable del rendimiento del sensor donde todo el trayecto lo logro.
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Con esta última dispositiva concluimos nuestro presente del proyecto Estación Meteorológica. Esperemos que os haya gustado.
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- Idioma/s:
- Materias:
- Electrónica, Informática
- Etiquetas:
- Aprendizaje Basado en Problemas, Arduino
- Niveles educativos:
- ▼ Mostrar / ocultar niveles
- Formación Profesional
- Ciclo formativo de grado básico
- Primer Curso
- Segundo Curso
- Ciclo formativo de grado básico
- Autor/es:
- Paula Martínez Arce
- Subido por:
- Paula M.
- Licencia:
- Reconocimiento
- Visualizaciones:
- 21
- Fecha:
- 11 de junio de 2025 - 11:03
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ENRIQUE TIERNO GALVAN
- Duración:
- 07′ 47″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
- 348.26 MBytes