BLOG DE SENSORES

Sensor inductivo

El sensor inductivo se puede alimentar con voltajes de 20 a 40 VCD y 90 a 130 VCA.
Esta es su configuración:

Los diodos ZENER sirven para mantener niveles de voltaje constantes, esto es muy útil para aquellos sensores que son ¨todo o nada¨ o sea que manejan altos o bajos como salidas de detección.

Los transistores le dan como un empujoncito a la señal para que no tenga variaciones de corriente. El cuadrito representa el elemento sensor.

Los materiales que detectan por lo general son piezas metálicas debido a que el inductivo detecta los materiales por medio de un campo magnético que este mismo genera.
Su costo es de unos 70 a 72 dólares esto cuestan lo de segunda mano (consultado en mercado libre y EBay).

Sus aplicaciones son conteo, detección, de piezas o herramientas robóticas.

La distancia la que detectan un objeto es la siguiente 60mm

Sensor capacitivo

El sensor capacitivo se alimenta con 10 a 40 VCD y 20 a 265 VCA.
Su configuración es la siguiente:

Ese tipo de configuración no es tan compleja como el inductivo, consta de una conexión directa a la carga y dos terminales de alimentación.

Los materiales que detecta este son mas variados van desde fluido hasta materiales pulverizados.

Su costo es de aproximadamente 105.24dolares mas IVA y el impuesto que tienes que pagar por ir al otro lado.

Sus aplicaciones son detección de nivel, posicionamiento de banda transportador entre otros la imaginación es el límite.

La distancia a la que pueden detectar un objeto es de 4mm.

Sensor retroreflectivo

Su alimentación de voltaje va desde los 8.2 VCD a 220VCA
Su configuración es la siguiente:

Como se puede observar tiene sus componentes de detección su tratamiento de señal y el aumento de esta señal a niveles manejables.

Los materiales que detecta son casi todos excepto aquellos con propiedades de ser transparentes.

Su costo va desde los 29.95 dólares en adelante (si se desea algo mejor cuesta más)
Conteo de piezas ya que reemplaza una palanca por un rayo de luz cuando se encuentran a distancias menores de 20mm hasta varias centenas de mm.de acuerdo a los lentes ópticos que se le adapten.

Su alcance es de 25mm 150mm hasta 6000mm.

Sensor de color

Se alimenta con 12 a 30 VCD

Su configuración es la siguiente:

Detecta materiales sólidos que absorban alguna onda electromagnética visible para el ojo humano que se encuentra en el espectro electromagnético.
Su costo puede ir desde los 15 a 30 dólares dependiendo de la marca y calidad del producto.
Aplicaciones industriales son verificación de un objeto diferenciando su color con rapidez y control, inclusive es más rápido que el ojo humano.

Su alcance es de 4 a 25 mm

Sensor de movimiento

Se alimenta de 10 a12 VCD
La configuración es variada por que existen también sensores mecánicos de movimiento.
Los objetos que detecta son aquellos que posean una fuerza que los cambie de posición.
Su costo es de 70 dólares.
Componentes esenciales para los sistemas de seguridad contra intrusos en áreas restringidas.

Su alcance es de 50 pulgadas a 15 metros.

Actividad numero 7 y 9

Memorias RAM y ROM

En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos está integrada en
el propio chip. Una parte debe ser no volátil, tipo ROM, y se destina a contener el
programa de instrucciones que gobierna la aplicación.

Otra parte de memoria será tipo
RAM, volátil, y se destina a guardar las variables y los datos.
Hay dos peculiaridades que diferencian a los microcontroladores de los
computadores personales:
1. No existen sistemas de almacenamiento masivo como disco duro
o disquetes.
2. Como el microcontrolador sólo se destina a una tarea en la
memoria ROM, sólo hay que almacenar un único programa de trabajo.

La RAM en estos dispositivos es de poca capacidad pues sólo debe contener las
variables y los cambios de información que se produzcan en el transcurso del programa.

la memoria ROM tiene capacidades de memoria entre 512 bytes y 8 k bytes y de RAM comprendidas entre 20 y
512 bytes.

A continuación doy a conocer los tipos de memoria de solo lectura que existen y sus caracteristicas cabe mencionar que dan una vision completa de lo que es cada una de ellas.

1º. ROM con máscara

Es una memoria no volátil de sólo lectura cuyo contenido se graba durante la
fabricación del chip. El elevado coste del diseño de la máscara sólo hace aconsejable el
empleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando se precisan
cantidades superiores a varios miles de unidades.

2ª. OTP

El microcontrolador contiene una memoria no volátil de sólo lectura “programable
una sola vez” por el usuario. OTP (One Time Programmable). Es el usuario quien puede
escribir el programa en el chip mediante un sencillo grabador controlado por un
programa desde un PC.
La versión OTP es recomendable cuando es muy corto el ciclo de diseño del
producto, o bien, en la construcción de prototipos y series muy pequeñas.
Tanto en este tipo de memoria como en la EPROM, se suele usar la encriptación
mediante fusibles para proteger el código contenido.

3ª EPROM

Los microcontroladores que disponen de memoria EPROM (Erasable
Programmable Read OnIy Memory) pueden borrarse y grabarse muchas veces. La
grabación se realiza, como en el caso de los OTP, con un grabador gobernado desde un
PC. Si, posteriormente, se desea borrar el contenido, disponen de una ventana de cristal
en su superficie por la que se somete a la EPROM a rayos ultravioleta durante varios
minutos. Las cápsulas son de material cerámico y son más caros que los
microcontroladores con memoria OTP que están hechos con material plástico.

4ª EEPROM

Se trata de memorias de sólo lectura, programables y borrables eléctricamente
EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnIy Memory). Tanto la
programación como el borrado, se realizan eléctricamente desde el propio grabador y
bajo el control programado de un PC. Es muy cómoda y rápida la operación de grabado
y la de borrado. No disponen de ventana de cristal en la superficie.

Los microcontroladores dotados de memoria EEPROM una vez instalados en el
circuito, pueden grabarse y borrarse cuantas veces se quiera sin ser retirados de dicho
circuito. Para ello se usan “grabadores en circuito” que confieren una gran flexibilidad y
rapidez a la hora de realizar modificaciones en el programa de trabajo.

El número de veces que puede grabarse y borrarse una memoria EEPROM es finito,
por lo que no es recomendable una reprogramación continua. Son muy idóneos para la
enseñanza y la Ingeniería de diseño.

5ª FLASH

Se trata de una memoria no volátil, de bajo consumo, que se puede escribir y borrar.
Funciona como una ROM y una RAM pero consume menos y es más pequeña.

A diferencia de la ROM, la memoria FLASH es programable en el circuito. Es más
rápida y de mayor densidad que la EEPROM.

La alternativa FLASH está recomendada frente a la EEPROM cuando se precisa
gran cantidad de memoria de programa no volátil. Es más veloz y tolera más ciclos de
escritura/borrado.

Puertas de Entrada y Salida

La principal utilidad de las patitas que posee la cápsula que contiene un
microcontrolador comunicar a la computadora interna
con los periféricos exteriores.
Según los controladores de periféricos que posea cada modelo de
microcontrolador, las líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las señales de
entrada, salida y control.

Reloj principal

Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que genera una
onda cuadrada de alta frecuencia, que configura los impulsos de reloj usados en la
sincronización de todas las operaciones del sistema.

Generalmente, el circuito de reloj está incorporado en el microcontrolador y sólo
se necesitan unos pocos componentes exteriores para seleccionar y estabilizar la
frecuencia de trabajo. Dichos componentes suelen consistir en un cristal de cuarzo junto
a elementos pasivos o bien un resonador cerámico o una red R-C.

Aumentar la frecuencia de reloj supone disminuir el tiempo en que se ejecutan las
instrucciones pero lleva aparejado un incremento del consumo de energía.

oscilador de cristal denominado XT

oscilador Resistencia, Capacitor denominado RC

oscilador de baja velocidad y de bajo consumo LP

Actividad numero 4 complemento didactico

Microcontrolador

Tipos de arquitecturas


Todas las cosas tienen una forma de trabajar, a esta forma se le conoce como arquitectura
Existen dos tipos de arquitecturas

La Von Neumann y la Harvard

La Von Neumann fue la primera en desarrollar estructuras internas de las computadoras una de ellas fue la ENIAC.

Esta arquitectura se caracteriza por un solo BUS de entradas y comunicacional CPU.



Explicación de la arquitectura Von Neumann


El CPU accede a la memoria RAM y ROM por medio del bus de almacenamiento requiriendo del bus de direcciones, el bus de control habilita que dispositivo de los tres vamos a usar, el BUS de datos transporta la información.


Arquitectura Harvard


la primera computadora que desarrollo esta arquitectura fue la creada por Harvard H. Aiken en la Universidad de Harvard con colaboración de IBM.


A continuación su diagrama








La arquitectura establece que existen BUSE S independientes para las memorias RAM y ROM esto lo hace eficiente en la ejecución de programas (gracias a esta arquitectura podemos hacer tareas múltiples en nuestra computadora).



¿Qué es un microprocesador?



Dispositivo electrónico que procesa información de acuerdo a un programa o secuencia de instrucciones que lo gobierna.


¿Qué es un microcontrolador?


posee todos los elementos o herramientas necesarios para que su procesador interno realice todas las funciones de control que le son encomendados.(este puede poseer las dos arquitecturas).


Diferencia entre un microcontrolador y microprocesador síntesis.

El microprocesador esta separado de la RAM y ROM, estos interactúan por medio de buses, el microcontrolador tiene todos los elementos electrónicos que pose el integrado.
El espacio que ocupa un microcontrolador y un microprocesador es primordial si se busca la miniaturización de la electrónica pues debido a que al micro procesador se le deben anexar elementos tales como memoria RAM, periféricos, etc. Para que almacene información y la ejecute. Mientras que el microcontrolador tiene todos los elementos incluidos y es más fácil de usar, aparte de que también es más fácil de programar.


A continuación muestro el microcontrolador que se usara para prácticas.







Este circuito integrado programable o PIC consta de 18 pines, 6 pines son para el puerto A, 8 pines son para el puerto B, los puertos son los encargados de comunicarse con el exterior programándose para que funcionen como entradas y salidas, varios de los pines del microcontrolador tienen funciones dobles por ejemplo el pin 6 sirve como interrupción a la secuencia de programación los pines 16 y 15 sirven para anexar un reloj que debe tener el microcontrolador para sincronizar su programación, los que alimentan de energía al micro son los pines 5 y 14.

Siempre que se quiera programar un PIC se debe tener a la mano su datasheet para conocer los bancos de memoria pues estos ubican registros de configuración.

Mientras más bancos de memoria tengan el PIC, más instrucciones y localidades de memoria tendrán esto hará aumentar la cantidad de aplicaciones.

comentario hacerca de la actividad 1

Importancia de la automatización en la industria

Una empresa de manufactura requiere de un sistema continuo de producción para el ahorro de tiempo, energía, y dinero esto gracias a la globalización

Gracias al desarrollo de la electrónica aplicado a la industria ha sido posible disminuir considerablemente errores y perdidas que antes se generaban por el factor humano, la automatización es quien se encarga de brindarle el beneficio de disminuir errores en producción al tener la técnica de crear sistemas inteligentes con independencia al control continuo externo y total dependencia de este.

Un ejemplo podemos considerar a la cadena manufacturera de automóviles de la empresa Ford. Controlando el ensamblaje de autos con puro sistema robotizado.

Elementos necesarios para la realizacion de creacion de un sistema automatico

Por medio de sistemas inteligentes o autónomos organizando toda la cadena productora en procesos. La electrónica industrial se encargara de ello para crear un sistema autónomo debe de tener un cerebro o cerebros (PLC, micro controlador y microprocesador) para el procesamiento de datos.

Los sensores serán los sentidos del cerebro aquello con lo que el ambiente se comunique con el CPU, los actuadores serán los que crearan el vinculo CPU-ambiente pues estos actuaran conforme el CPU lo ordene y provocaran un impacto al medio donde estén.

Definición de microcontrolador

De acuerdo a mis propias palabras un micro controlador es un circuito electrónico de alta integración de componentes electrónicos que tienen el objetivo de asemejar a una computadora pero en un encapsulado de plástico, el micro controlador posee tecnología CMOS, se emplea esta tecnología debido a su capacidad de alta integración de circuitos.

Elementos del microcontrolador

El microcontrolador pose los siguientes elementos:

CPU: es el encargado de procesas, analizar y dirigir la información que proviene de algunos de sus periféricos, memorias, etc.

Memoria de datos: es el equivalente a una memoria RAM de computadora, esta se encuentra dentro del microcontrolador, cuando se apaga el micro controlador se pierde la información guardada en algunos de sus registros. Esta se encuentra particionada en cuatro bancos.

Memoria del programa: es el equivalente a un disco duro de computadora pues en este se guardan las instrucciones de programación.

Operación básica

La información en 1 y 0 recibida por sensores o cualquier otro dispositivo de entrada llegan al micro controlador y este dependiendo de la programación hecha para que responda con estos niveles digitales realizara un proceso y la enviara a sus salidas para que reaccione con el medio.