Arduino

IMPETOM-Clínico/Arduino.py

+import time
+
+import numpy as np
+import serial
+import serial.tools.list_ports
+import array as arr
+from ImpetomCError import ImpetomCError
+from Archivos import Archivos
+
+class Arduino:
+    """
+    Esta clase permite la creación y manejo del objeto Arduino.
+
+    """
+
+
+    def __init__(self,baudrate, timeout,vThreshold):
+        """
+            Método constructor para la clase Arduino. Permite la creación del objeto arduino. En caso de existir un Arduino conectado a la PC, lo detecta y guarda en este objeto el puerto COM y abre el canal serial.
+
+            :param baudrate: Es la frecuencia del canal serial
+            :param timeout: Es el valor máximo de tiempo antes de que el canal se cierre sin que se haya recibido ningun dato. Se recomienda no poner timeout menor a 0.1 ya que si no da la conexión da problemas.
+            :param vThreshold: Es el valor de voltaje a partir del cual se considera que el electrodo esta mal conectado (debe ser un float)
+
+            :exception ImpetomCError: Devuelve una excepción indicando que no se detecto ningun arduino conectado a la pc
+        """
+
+        self.puerto = self.__buscarPuertoCom()
+        self.baudrate = baudrate
+        self.modo = 0 # Modo Setup por defecto, modo Reconstrucción = 1
+        self.timeout = timeout
+        self.frecuenciaDDS = "30000"
+        self.ard = serial.Serial(port=self.puerto,baudrate=self.baudrate,timeout=self.timeout)
+        self.vThreshold = vThreshold
+        self.__establecerComunicacion()
+        self.modoColocacionPares = False
+        self.datos = np.zeros(208)
+
+
+    def __buscarPuertoCom(self):
+        """
+           Esta función permite buscar al arduino dentro de los puertos COM conectados al PC
+
+           :exception ImpetomCError: Tira un error en caso de no encontrar ningún arduino conectado al sistema
+
+        """
+
+        ports = list(serial.tools.list_ports.comports())
+        ArduinoPort = ''
+
+        for p in ports:
+            if "CH340" in p.description or "USB" in p.description or "COM3" in p.description:# Windows reconoce así al arduino
+                ArduinoPort = p.name
+        if ArduinoPort == '':
+            raise ImpetomCError ("Error: No se encontró ningún dispositivo Arduino conectado.")
+
+        else:
+            return ArduinoPort
+
+
+    def __establecerComunicacion (self):
+        """
+            Esta función establece la comunicación entre la pc y el arduino de impetomC.
+
+            :exception ImpetomCError: Devuelve una excepción indicando que el Arduino conectado no es el arduino de Impetom Clínico.
+        """
+
+        data = ""
+        intento = 0
+        while data == "" and intento < 20:
+            self.ard.write(bytes("1", 'utf-8'))
+            time.sleep(0.05)
+            data = self.ard.readline().decode('utf-8').rstrip()
+            intento += 1
+        if intento == 20 or data != "ImpetomC":
+            raise ImpetomCError("Error: No se encontró el dispositivo de ImpetomC.")
+        time.sleep(0.05)
+
+
+    def obtenerMedidas(self):
+        """
+            Esta función obtiene las 208 medidas de tensión realizadas por el arduino ImpetomC para la reconstrucción tomográfica.
+
+            :returns: **datos** - Devuelve el vector con las 208 medidas realizadas.
+
+                      **voltajesElevados** - Devuelve la cantidad de voltajes por encima de vThreshold.
+
+                      **frecuenciaArd** - Retorna el valor de la frecuencia a la que esta operando el dispositivo Impetom.
+
+                      **voltajesElevadosSeguidos** - Retorna la cantidad de voltajes elevados consecutivos (> vThreshold) que fueron detectados. Este dato se utiliza para verificar si hay electrodos desconectados en el dispositivo físico.
+
+                      **tiraMedidaElevada** - Retorna el valor del electrodo que se detectó esta desconectado en el dispositivo físico.
+
+            :exception ImpetomCError: En caso de que el Arduino ImpetomC se haya desconectado durante la adquisición de datos devuelve una excepción.
+        """
+
+        modo = str(self.modo)
+        try:
+            self.ard.write(bytes(modo, 'utf-8'))# Indico al Arduino ImpetomC en que modo debe operar (0 - Setup ; 1 - Reconstrucción)
+            self.ard.write(bytes(self.frecuenciaDDS,'utf-8'))  # Indico al Arduino ImpetomC a que frecuencia debe operar
+            i=0
+            j=0
+            tiraMedida = 0
+            tiraMedidaElevada = np.zeros(16)
+            ele_seguidos=0
+            voltajesElevadosSeguidos=0
+            voltajesElevados=0
+            while i < 208:
+                data = self.ard.readline().decode('utf-8').rstrip()
+                if data != "": # Esto es para asegurarme que cada vez que le pido un dato al equipo, lo recibo sin problemas. A veces sucede que no da la velocidad del canal
+                    num = float(int(data) * 5 / 1023)
+                    self.datos[i]= num
+                    i += 1
+                    if i % 13 == 0:  # Cada par de electrodos de corriente tiene 13 medidas de tensión asosciadas, con esto identifico los electrodos de corriente
+                        tiraMedida += 1
+                    if num > self.vThreshold :
+                        ele_seguidos +=1
+                        voltajesElevados += 1
+                        voltajesElevadosSeguidos = max(voltajesElevadosSeguidos, ele_seguidos)
+                        if ele_seguidos % 13 == 0: # Registro tira de 13 voltajes elevados
+                            if j<16 and tiraMedidaElevada[j] != tiraMedida:
+                                tiraMedidaElevada[j] = tiraMedida
+                            j += 1
+                    else: ele_seguidos = 0
+            frecuenciaArd = self.ard.readline().decode('utf-8').rstrip()
+        except serial.SerialException:#Manejo del error de si el dispositivo se desconecta durante la adquisición de datos
+            raise ImpetomCError("El Hardware se desconectó durante la adquisición.")
+        self.datos=np.float32(self.datos)
+        return [self.datos,voltajesElevados,frecuenciaArd,voltajesElevadosSeguidos,tiraMedidaElevada]
+
+
+    def cambiarModoDeOperacion(self,mode):
+        """
+            Esta función permite realizar el cambio de modo del Arduino ImpetomC.
+
+            :param mode: String que debe indicar : "Reconstrucción" o "Setup".
+
+            :exception ImpetomCError: Tira una excepción en caso de que mode sea distinto a los valores aceptados.
+        """
+
+        if (mode == "Reconstruccion"):
+            self.modo = 1
+        elif (mode == "Setup"):
+            self.modo = 0
+        else:
+            raise ImpetomCError("Error: Modo de operación incorrecto. Debe ser \"Reconstruccion\" o \"Setup\"")
+
+    def cambiarFrecuenciaDDS(self,frecuenciaDDS):
+        """
+        Función que permite cambiar el valor de la frecuencia del DDS del dispositvo ImpetomC.
+
+        :param frecuenciaDDS: Valor de la nueva frecuencia del DDS.
+
+        """
+
+        if(type(frecuenciaDDS) != str):
+            raise ImpetomCError("Error: La frecuencia del DDS debe estar en formato String")
+        self.frecuenciaDDS=str(frecuenciaDDS)
+
+    def abrirPuertoSerie(self):
+        """
+            Permite abrir el puerto serie.
+            Por defecto cuando se crea el objeto el puerto queda abierto, por lo que solo se debe usar si el puerto se
+            cerró en algun momento.
+
+            :except ImpetomCError: En caso de utilizarse con el puerto ya abierto devuelve una excepción.
+        """
+
+        try:
+            self.ard.open()
+            self.__establecerComunicacion()
+        except serial.SerialException as se: # En caso de que se haya desconectado el dispositivo
+            if (str(se) == "El puerto ya está siendo utilizado"): # En caso de que el puerto ya esté abierto
+                raise ImpetomCError(str(se))
+            else: # En caso de que el error sea por una desconexión
+                self.puerto=self.__buscarPuertoCom()
+                self.ard = serial.Serial(port=self.puerto,baudrate=self.baudrate,timeout=self.timeout)
+                self.__establecerComunicacion()
+
+
+
+    def cerrarPuertoSerie(self):
+        """
+            Permite cerrar el puerto serie.
+        """
+
+        self.ard.close()
+