Introduction: Alerta Sísmica Temprana.

Picture of Alerta Sísmica Temprana.

Breve explicación

Durante un sismo se producen 3 tipos de ondas la primaria o P que es la importante para este proyecto, viaja entre 8 y 13 km/s y es registrada por los equipos sismógrafos.

Existen sensores caseros, que nos dan una alerta detectando estas ondas P, dándonos unos segundos antes que el sismo suceda.

El presente proyecto busca crear un sistema de alerta sísmica temprana en twitter.

Materiales a utilizar

- 1 Arudino UNO (Costo aprox. $25usd)

- 1 Arduino Shield Ehternet (Costo Aprox $24 usd)

- 1 Quake Alarm (Costo Aprox. $30 usd)

- 1 Placa de Circuito impresa para prototipos (Costo Aprox. $0.60 usd) o una protoboard

- 3 Cables Jumper de diferentes colores (Costo Aprox. $0.30 usd)

- 1 Conector de batería de 9V (Costo Aprox. $0.30 usd)

- Cautin y soldadura

Step 1: ​Como Colocar Los Cables.

Picture of ​Como Colocar Los Cables.

Para poder hacer nuestro proyecto sin tener que abrir el sensor "Quake Alarm", vamos a usar el conector de la batería de 9v del mismo.

El Arduino le dará 5v al sensor con los que va a poder funcionar bien.

El "Quake Alarm" tiene un parlante para emitir una alerta si detecta ondas P, si este parlante suena el voltaje baja, por lo que usaremos el Pin A0 para monitorear un cambio en el voltaje.

En el siguiente orden se deben poner los cables:

  • 5v - A0 - Cable negro del conector de batería.

Primero el cable de 5V que va a alimentar el sensor, luego el A0 que va a monitorear el voltaje y finalmente el Cable negro del conector.

En otra fila conectamos el cable Negro que viene el Arduino y el cable rojo que viene del conector.

una vez los tengamos en este orden soldamos para que la electricidad pase entre ellos.

Importante que al conectar el conector de 9V al sensor, el cable negro pasa a ser el positivo y el rojo el negativo, mucho cuidado con esto.

Step 2: Código Arduino

En el Arduino vamos a crear un código que nos va a permitir 2 cosas:

  1. Leer el voltaje para buscar cambios
  2. Si hay una variación en el voltaje hacer una llamada a un servicio web

Vamos a explicar un poco el código, si no quieres entenderlo a profundidad luego de la explicación esta el código completo y donde descargarlo.

Para iniciar vamos a incluir las librerías necesarias para poder usar el shield ethernet y el serial.

#include <SPI.h> 
#include <Ethernet.h> 

Luego vamos a crear una constante que va a tener el PIN Analógico que vamos a usar

#define QUAKEALARM A0

Seguido definimos las variables que nos van a ayudar al procesamiento de la variación de voltaje y el tiempo para hacer la llamada al servicio web.

static int diferencia;
int qaVal           = 0;<br>int qaPreVal        = 0;
int threshold       = 10;
int intervaloTiempo = 5000; // Intervalo de tiempo entre dos llamadas al servicio web
long 
ultimaConexion = 0; // Tiempo en milisegundos desde la ultima conexion al servicio web

Ahora crear las variables para el uso del ethernet, donde definimos el MAC de la tarjeta de red, la IP que usará esta tarjeta y la clase de tipo EthernetClient para poder hacer uso de la tarjeta de red. También vamos a definir la IP del servidor que recibirá lo datos.

byte mac[] = { <br>  0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; 
byte ip[] = { 192,168,15,120 }; // Direccion IP del Arduino
byte 
server[] = { 192,168,15,111 }; // Direccion IP del servidor 
EthernetClient client;

Ya con las variables, librerías y clases listas podemos iniciar el programa que tendrá nuestro Arduino:

  • Incializamos el serial a 57600
  • Luego le decimos al arduino que el pin A0(constante QUAKEALARM) lo vamos a usar como un pin de entrada.
  • Finalmente iniciamos la tarjeta de red.
void setup () {   <br>  Serial.begin(57600);
  pinMode(QUAKEALARM, INPUT); 
  Ethernet.begin(mac, ip); // Inicializamos el Ethernet Shield  
}

Y para terminar el programa, ponemos en una función cíclica que revise el voltaje si este es inferior a 5v que haga una llamada al servidor y por medio de GET le manda el valor 1 a la variable "sismo". también filtra para que exista un lapso de tiempo de 5 segundos entre un envió de información y otro.

void loop () { 
 qaVal       = analogRead(QUAKEALARM);<br>  diferencia  = qaPreVal - qaVal;
   if ((diferencia > 0) and (diferencia >= threshold) and ((millis() - ultimaConexion) > intervaloTiempo) ) { 
     contador = contador + 1; 
     Serial.print("Sismo! "); 
     Serial.println(contador); 
     ultimaConexion = millis(); 
     if (client.connect(server, 5002)>0) { 
       Serial.println("Conecto"); 
       client.print("GET /?sismo=1"); // Enviamos los datos por GET 
       client.println(" HTTP/1.0"); 
       client.println("User-Agent: Arduino 1.0"); 
} 
     client.stop(); 
     client.flush(); 
   
   
  } 
  qaPreVal = qaVal; 
}

Puedes descargar el código en github.com/bettocr/alertasismo

Código completo:

#include <SPI.h>

#include <Ethernet.h>
// QuakeAlarm
#define QUAKEALARM A0
// Variable que mantiene el valor anterior del QuakeAlarm
static int diferencia;
int qaVal           = 0;
int qaPreVal        = 0;
int threshold       = 10;
int intervaloTiempo = 5000; // Intervalo de tiempo entre dos llamadas al servicio web
long ultimaConexion = 0; // Tiempo en milisegundos desde la ultima conexion al servicio web
// Variables Ethernet 
//Se introducen los valores correspondientes a MAC, IP local, Puerta de Enlace y Máscara de Red
byte mac[] = { 
  0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
byte ip[] = { 192,168,8,20 }; // Direccion IP del Arduino
byte server[] = { 192,168,8,11 }; // Direccion IP del servidor
EthernetClient client;
 
void setup () {   
  Serial.begin(57600);
  pinMode(QUAKEALARM, INPUT); 
  
  // ethernet 
  Ethernet.begin(mac, ip); // Inicializamos el Ethernet Shield 
  
  
} 
void loop () {
  qaVal       = analogRead(QUAKEALARM);
  diferencia  = qaPreVal - qaVal; 
  if ((diferencia > 0) and (diferencia >= threshold) and ((millis() - ultimaConexion) > intervaloTiempo) ) {
     contador = contador + 1;
     Serial.print("Sismo! ");
     Serial.println(contador);
     ultimaConexion = millis(); 
     if (client.connect(server, 5002)>0) {
       Serial.println("Conecto");
       client.print("GET /?key=1122334455&sismo=1"); // Enviamos los datos por GET
       client.println(" HTTP/1.0");
       client.println("User-Agent: Arduino 1.0");
     }
     client.stop();
     client.flush();
   
   
  } 
  qaPreVal = qaVal; 
}

Step 3: Código Python

Picture of Código Python

Este código básicamente crea un servicio web en el puerto 5002 del servidor (yo lo uso en un Raspberry Pi en mi casa), que recibe el aviso del Arduino para luego enviar un Tuit.

Lo hice de esta manera para poder implementar estadísticas y en un futuro poderlo usar en algún servicio de notificaciones PUSH para móviles.

Para que pueda tuitear deben crear en apps.twitter.com una aplicación y obtener los datos Consumer Key (API Key), Consumer Secret (API Secret), Access Token y Access Token Secret. y en la función tweet cambiar las xxxxx por sus respectivos valores.

Pueden descargar el código completo en github.com/bettocr/alertasismo o copiarlo a continuación:

#!/usr/bin/python2.7
# -*- coding: utf-8 -*-
import requests, urllib2, urllib, tweepy 
from flask import Flask, request 
from StringIO import StringIO 
from datetime import datetime, timedelta
def tweet(mensaje):<br>
CONSUMER_KEY = 'xxxxxxx'
CONSUMER_SECRET = 'xxxxxxxx'
ACCESS_KEY = 'xxxxxxxx'
ACCESS_SECRET = 'xxxxxxxx'
auth = tweepy.OAuthHandler(CONSUMER_KEY, CONSUMER_SECRET)
        auth.set_access_token(ACCESS_KEY, ACCESS_SECRET)
        
api = tweepy.API(auth,parser=tweepy.parsers.JSONParser())
       
 tweetid = api.update_status(status=mensaje)
app = Flask(__name__)<br>
@app.route("/",methods=['GET']) 
def sismo(): 
	try: 
		sismo = request.args.get("sismo")	
		if (str(sismo) == "1" ): 
			t = datetime.now() 
			hora = t.strftime("%-I:%M %p") 
			tweet("[En Pruebas] Posible sismo en los próximos segundos ("+hora+")")
except IOError as err:<br>                print 'Fallo'
pass        
except Exception as e:
                
print "Exception "+str(e)
                
pass
     return "OK"

Step 4: Detalles Finales

Picture of Detalles Finales

Como Pasos adicionales para darle una mejor imagen hice lo siguiente

  • Corte la Placa de Circuito justo para que entrara en el espacio destinado a la batería.
  • Con un mototool hice un hueco en la tapa en la esquina superior derecha para que los cables entraran.
  • Con material termo sensible, puse los 3 cables que van al Arduino para que parezca un solo cable.
  • Y para poner el arduino en la pared, hice la impresión 3D de este mount

Pueden seguir el bot que hice con estos pasos en @SismoTico

Comments

wold630 (author)2016-04-01

I don't live where there are earthquakes, but if I did I would definitely want one of these!! Nice project!

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