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Capítulo IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Capítulo IV

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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58 CAPÍTULO IV

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

En este capítulo se explican los resultados obtenidos de la investigación, presentando de tal manera los análisis, acotaciones, interpretaciones y contenido de los resultados conseguidos a través del desarrollo de dicho sistema.

Del mismo modo, los resultados de la investigación estánbasados con los objetivos específicos y las actividades necesarias para el cumplimiento de cada uno de ellos, además se elaboran las técnicas e instrumentos de recolección de datos que están bajo un cuadro que interpreta cada una de las fases con respecto a la metodología escogida previamente explicadas por el autor Angulo (1986), definiendo así las especificaciones, ordinogramas, esquemas técnicos, estructuras, entre otros, para determinar el desarrollo del sistema integrado de equipos de laboratorio.

1. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS DATOS Y RESULTADOS

Anteriormente en el capítulo III, se da a definir la metodología a utilizar, en esta etapa de la investigación, donde se da uso de dichas fases para el cumplimiento de los objetivos de la investigación. Todo esto con el propósito de lograr los objetivos específicos propuestos y el objetivo general.

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Sin embargo, en esta parte de la investigación se trabaja directamente con el sistema a desarrollar, ya que se realizan pruebas en el mismo y se extrae la información específica del modelo construido.

1.1. DESARROLLO DE CADA FASE DE LA INVESTIGACIÓN

A continuación se presentan cada una de las fases pertenecientes a la metodología de Angulo (1986), escogida para la elaboración de los objetivos específicos planteados en la investigación, con el fin del desarrollo de las fases metodológicas descritas anteriormente en el capítulo III. Cabe destacar que, para el desarrollo de la metodología se tomó en consideración los laboratorios de electrónica de la Universidad Privada Dr. Rafael Belloso Chacín (URBE),e l cual dispone de equipos de medición y generación de señales eléctricas que se encuentran disponibles y en funcionamiento.

FASE I. DEFINICIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

Para la definición del sistema a desarrollarsese debe tomar en cuentaciertos pasos relevantes que deben ser analizados para conocer el alcance y las limitaciones que tendrá el equipo en sus especificaciones de trabajo, las cuales se determinan con los siguientes recursos mencionados a continuación:

En relación con la descripción técnica del funcionamiento de los distintos equipos de laboratorio se tomo en consideración el siguiente recurso de observación directa que se utilizopara visualizar los diferentes

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tipos de equipos de laboratorio para la medición y generación de señales eléctricas. Se prestó atenciónalas características físicas y de manejo de los equipos a desarrollar como lo son sus entradas, salidas y sus modos de control de los mismos. Por ello se hace necesario mencionar dichos equipos de la siguiente manera:

• Multímetro digital:Se constató que el dispositivoposee varios display de 7 segmentos para mostrar los valores medidos, ademástiene pulsadores que manipula n las escalas de medición de voltaje, corriente y resistencia.

Así como tambiénlos tipos de voltajes de entradas ya sea AC o DC y la resistencia de los componentes en estudio en ohmios. Todo esto mediante dos conectores polarizados de entrada para las sondas de lectura.

• Generadores de señales:Se observó que tiene visualización de la frecuencia de salida por medio de unos display de 7 segmentos variando la frecuencia y amplitud de la misma, por medio de unas perillas de precisión y cambiando de escalas de frecuencia en Hz y del tipo de señal de salida generada (Cuadrada, Seno y Rampa) mediante pulsadores,obteniendo la salida de la señal por un conector BNCpara las sondas.

• Fuente de poder DC:Se percató que cuenta con 3 salidas de voltaje directo con conectores de tipo Banana de rosca polarizados, dos de las salidasde voltaje ajustables varían de 0Voltios a 30Voltios y la otra de voltaje fijo a 5Voltios.

Las salidas de tensión ajustable controlan el voltaje y la corriente, por medio de potenciómetros con perillas e indicador de ajuste, y además cuenta

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con pulsadoresdesignados para el modo de trabajo en paralelo, serial o independiente, que modifican el modo de trabajo de las salidas ajustables, todo esto visualizado a través de varios display de 7 segmentos en la interfaz del programa de computadora, además de controlar el estado de 3 LEDs que muestran el estado de protección en el frontal del equipo.

• Punta Lógica: Se apreció que es un dispositivo para análisis de circuitos electrónicos,que cuenta con una sonda metálica principal en uno de sus extremos, teniendo la misma una alta impedancia para la lectura ,y en el otro extremo dos conectores cableados polarizados para la alimentación de la misma con el circuito a probar, así como también, se observa n3 LEDs de color rojo (Nivel bajo), verde (Nivel alto) y amarillo (Pulso), que distinguen entre los niveles de estado del punto en estudio del circuito.

Otra forma de contribuir con la descripción específica de los equipos es el recurso deobservación de manuales técnicos de los equipos,de los cuales se puede conocer los rangos específicos de cada uno de los instrumentos en estudio, como lo son:

• Multímetro digital:

Cuadro 7

Especificaciones Generales.

Tipo

GDM-8145 Voltaje Corriente Resistencia

AC

200mV, 2V, 20V, 200V, 1000V

200 µA, 2mA, 20mA,

200mA, 2000mA, 20A 200 ?, 2K?, 20K?, 200K?, 2000K?, 20M?

DC

200mV, 2V, 20V, 200V, 1200V

200 µA, 2mA, 20mA, 200mA, 2000mA, 20A

Fuente:Morales, Paz, Romero (2014)

• Fuente de poder DC:

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Cuadro 8

Especificaciones Generales.

Tipo GPC-3030D

Valores Máximos Fusibles de Remplazo Entradas Independiente Serie Paralelo 100v/120v 220v/240v Watt VA Digital

0-30Vx2 0-3Ax2

60V 3A

30V

T6.3A 250V

T3.15A

250V 420 500

Fuente:Morales, Paz, Romero (2014)

• Generador de señales:

Cuadro 9

Especificaciones Generales.

Tipo BK 4011A

Conector Señal Tipos y voltajes Alimentación

Seno TTL

Analógico BNC 0.5Hz a 5MHz 0.5Hz a 5MHz 120/230V 60Hz

± 5v pico pico 0V o 5V

Fuente:Morales, Paz, Romero (2014)

• Punta Lógica:

Cuadro 10

Especificaciones Generales.

Tipo GLP -1A

Valores de voltaje Impedancia de entrada

Detección de estados Mínimo Máximos

TTL - CMOS 5V 15V >1 MOhms Alto / Bajo / Pulsos

Fuente:Morales, Paz, Romero (2014)

En este caso es necesario transcribir por medio de un cuaderno de notaslas funciones y utilidades de los equipos de laboratorio para la generación y medición de señales eléctricas por medio de la observación directa:

• Multímetro digital:Dispositivo usado por los estudiante en las cátedras de circuitos eléctricos, electrónica, entre otras. Considerando así las variables eléctricas de medición más utilizadas como la medición de voltaje tanto de corriente en AC y DC, resistencias.

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• Fuente de poder DC:Equipo a utilizar que establece los parámetros de generación de voltaje directo para el uso de los elementos activos y pasivos en cada uno de las prácticas de las cátedras.

• Generador de señales:Dispositivo para el estudiante donde puede generar señales Senoidal y tecnología TTL para la utilización de los elementos como transistores y filtros con amplificadores operacionales.

• Punta lógica:Esta herramienta es utilizada para comprobar el estado lógico de la salida de los proyectos digitales realizados por parte del estudiante.

Con lo anteriormente expuestoy los datos recolectados de los dispositivosanalizados para la medición y generación de señales eléctricas que conforma n el sistema integrado de equipos a desarrollarse coincide con lo expuesto con Angulo (1986), donde se obtuvo e l modo de funcionamiento del equipo, así como también sus entradas y salidas.

Con todo esto finalmente,se determinaron los requerimientos y las especificaciones definitivas del sistema,con los cuales se establecen los parámetros de entrada y salidadel mismo. Por esto se hace indicarlosparámetros finales de los equipos a diseñar de la siguiente manera:

• Fuente de poder DC:Consiste en 3 módulos electrónicoscada uno con una salida de voltaje DC controlado mediante un microcontrolador y manipulado por un software de computadora, 2 de las salidas son reguladas de 0Voltios a 18Voltios y la otra salida es fija a de 0Voltios o 5Voltios, es

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importante mencionar que también tiene una salida de tierra general del sistema,y cuenta con la función de corte de voltaje controlado por un valor fijado de corriente que varía de 0Amperio a 2Amperios en todos las salidas variables y para la salida fija de 2Amperios.

• Generador de señales:Estemódulo es controlado por un microcontrolador y manipulado por un software de computadora,como complemento posee un terminal tipo BNC para la salida de las señales generadas por el mismo, entre la s cuales esta una del tipo Senoidal de frecuencia ajustable de 10Hz a 1MHz con amplitud de 2vpp fija, y además cuenta con otra señal tipo TTL de 5Voltios de frecuencia ajustable de 10Hz a 1MHz y ciclo de trabajo variable de 0% a 100% (duty).

• Multímetro Digital y Punta Lógica: Es un módulo electrónico controlado mediante un microcontrolador y manejado por un software de computadora para la medición de voltaje AC en un rango de 0Voltios a 300Voltios y en DC de 0Voltios a 300Voltios, para la corriente de 0Amperio a 5Amperios y finalmente resistividad que abarca diferentes etapas de medición que entre 1Ohm a 10MOhm. Con referencia a la punta lógica, la misma cuenta con sensado de estados lógicos como los de alto, bajo y pulso, con una punta de entrada metálica y una referencia de alimentación común con el circuito a estudiar, tanto para la tecnológica TTL como la CMOS a cualquier de susniveles de voltaje de trabajo .

Por otra parte,el sistema integrado cuenta con un conector de

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alimentación general de 110Voltios 60Hz, fusible de protección general externo, conector de comunicaciones tipo USB(Bus Universal en Serie) y una pantalla LCD de 20x4 caracteres.

1.2. PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA

A continuación se exterioriza la propuesta del sistema integrado de equipos de laboratorio controlado mediante un computador personal para el área de electrónica tomando en consideración el seguimiento de las fases estudiadas anteriormente, por tal motivo se conlleva a las siguientes fases:

FASE II: ESQUEMA GENERAL DE HARDWARE

En esta fase,se lleva a cabo la elaboración del diagrama de bloques general de las herramientas e interfaz electrónica a utilizar para la confección del sistema integrado, por medio de los variossoftware de PC.

Es importante destacar que,de acuerdo con Ogata (2003, p58) “Un diagrama de bloques de un sistema es una representación gráfica de las funciones que lleva a cabo cada componente y el flujo de señales. Tales diagramas muestran las relaciones existentes entre los diversos componentes. A diferencia de una representación matemática puramente abstracta, un diagrama de bloques tiene como ventaja de indicar de forma más realista el flujo de señales del sistema real”.

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Figura 10. Diagrama de bloques general del sistema integrado.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En la figura 10, se da a conocer el diagrama de bloques general del sistema integrado de equipos de laboratorio, que fue elaborado por medio del software de computadora Microsoft PowerPoint 2010.

Comenzando por el computador personal que controlaa través de la placa principal de control, conectada a ella mediante la interfazUSB que proporcionauna comunicación hacia el computador personal, cada uno de los distintos módulos que conforma el sistema integrado,se comunican con la placa principal de controlpor medio de un bus de datos i2c opto aislado.

Dichos módulos están constituidos por los siguientes equipos: fuente de poder variable 1, fuente de poder variable 2, modos de salidas variables, fuente de poder fija, generador de señales, multímetro digital con punta lógica.

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FASE III: ORDINOGRAMA GENERAL

A continuación se presenta el diagrama de flujo general que conforma el sistema. Según Palacio (2005, p9). “El diagrama de flujo constituye un modelo esquemático del proceso y tiene como función servir de base para el diseño del equipo, tubería, instrumentación y distribución de la planta ”.

Figura 11. Diagrama de flujo general del sistema integrado.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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En la figura 11, se muestra el diagrama de flujo general confeccionado a través del software de computadora (DFD), desglosando cada una de las funciones y parámetros generales del sistema a desarrollarse donde se observa la interfaz del computador con el sistema integrado. El sistema integrado, tiene la capacidad de realizar 13 posibles funciones, separadas en 6 módulos, estos módulos están conformados por:

• Fuente de Poder Fija: En este módulo, tiene una salida de voltaje fijo mediante un regulador lineal variable, controlado por un opam con retroalimentación de la salida, además con un límite de corriente máximo, todo esto es controlado por un microcontrolador.

• Fuente de Poder Variable 1 y 2: Este módulo tiene una salida de voltaje ajustable mediante un regulador lineal variable, controlado por un opam con retroalimentación de la salida de voltaje, además con un control de corriente graduable, todo esto es controlado por un microcontrolador.

• Modos de Salidas Variables: Este es el módulo encargado para las salidas de las fuentes de poder variables 1 y 2, dependiendo del modo de trabajo que se requiera trabajar. Se encuentran las fuentes en modo serial donde el voltaje es sumado en cada fuente y por consiguiente la corriente se mantiene, y el otro caso en modo paralelo donde las corrientes se suman y el voltaje se mantiene fijo.

• Generador de Señales: Dicho módulo es capaz de generar señales, como la señal senoidal de amplitud variable y TTL de ciclo de trabajo ajustable, en ambos casos teniendo total control sobre su frecuencia.

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• El Multímetro Digital y Punta Lógica: Según se haya seleccionado previamente en el computador personal, esta podría pasar o no por una etapa rectificadora, y luego directo a un conversor analógico/digital, en donde se ubicará n los valores correspondientes a la medición realizada, en seguida será mostrada a través del computador personal. Además cue nta con una sonda capaz de medir los estados lógicos de un circuito.

FASE IV: ADAPTACIÓN ENTRE EL HARDWARE Y EL SOFTWARE

En esta fase se establecela descripción de los mecanismos y protocolos de comunicación entre el hardware y software para la visualiza ción y control de dicho sistema, aportando así información necesaria para el cumplimiento del objetivo específico dediseñar el sistema integrado de equipos de laboratorio controlado mediante un PC, fue necesario recurrir a la interconexión de dispositivos y componentes electrónicos, así como también la ejecución de pruebas de compatibilidad con el uso de herramientas y equipos de medición y monitoreo de señales eléctricas.

Cabe mencionar que, para el protocolo de comunicación se desarrolló un programa para los diferentes módulos. Por otra parte, se utilizó la interfaz de comunicación (I²C) incorporadas en cada uno de los microcontroladores para el envío y recepción de información. En el mismo entorno, se procedió a realizar el software del sistema conectado a través de la interfaz de comunicación USB, que actúa en función de interfaz gráfica para controlar y visualizar las salidas de voltajes o corrientes, como también las entradas de resistividad, estados lógicos, entre otros.

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Al mismo tiempo, se implementó un sistema de bus de comunicaciones que garantiza el envío de señales con su señal de reloj, que a su vez trabaja con una configuración maestro-esclavo, en el cual el maestro es la placa principal que administra y controla todas las señales, y los esclavos que son los diferentes módulos del sistema que proporcionan la información necesaria al maestro.

FASE V: ORDINOGRAMAS MODULARES Y CODIFICACIÓN DEL PROGRAMA

Una vez llevada a cabo la estructura del diagrama de flujo correspondiente del sistema, se acudió a vincularlas fases posteriores para realizar la quinta fase metodológica con el efecto de proseguir con el cumplimiento del objetivo específico de diseñar el sistema integrado de quipos de laboratorio controlado mediante un PC, para así establecer el control del sistema.

Fundamentalmente, tales ordinogramas brindan de manera concreta la función que emplea cada uno de los módulos , es decir, la codificación individual de los bloques funcionales del ordinograma general. En cuanto a la placa principal de control,es el módulo que permite la interfaz hombre - máquina por vía USB, encargado de enviar y recibir la información de cada módulo que se han de gobernar por el mismo para ser visualizada en el software de la computadora personal.

Seguidamente, la comunicación de bus de datos que interviene en elenvío y recepción de información de cada módulo. Y, En tercer lugar los

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elementos de generación y medición de señales eléctricas que abarcan como nombre: Multímetro y Punta Lógica, Generador de Señales, Fuentes de poder variables 1 y 2, fuente de poder fija y modos de salidas variables.

Como se ha mencionado anteriormente , en esta fase metodológica, ha de continuar la visualización de manera sólida y detallada, cada uno de los elementos interconectados entre sí con el fin de elaborar el sistema integrado de equipos de laboratorio.

Figura 12. Ordinograma modular del multímetro y punta lógica Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 13. Ordinograma modular de la placa principal de control.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 14. Ordinograma modular de la fuente fija . Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Figura 15. Ordinograma modular de las fuente svariables.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 16. Ordinograma modular de los modos de salidas variables.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Figura 17. Ordinograma modular del generador de señales.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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FASE VI: IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE

Para la aplicación de esta fase metodológica, se ocasionó la ejecución en físico de los circuitos electrónicos y montajes circuitales, y la visualización manifestada por el software Eagle, donde se procedió a elaborar el diseño de las placas electrónicas con su equivalente impresión. Para dar lugar al objetivo específico de Construir el sistema integrado de equipos de laboratorio controlado mediante un PC, admitiendo de tal manera los componentes electrónicos que conforman el sistema, para su posterior funcionamiento.

En el Anexo A, se da a demostrar la circuitería de la Placa Principal de Control que está gobernada por un microcontrolador PIC18F2550 de Microchip, encargadade múltiples tareas tales es como la del manejo del bus de datos I²C por hardware, que comunica todos los módulos al ser estala placa principal de control del sistema a la vez es el módulo maestro del Bus de datos I²C, dicha comunicación es a través de dos líneas, que se definen como una de transmisión de datos y otra de señal de reloj, con una referencia común a tierra de la alimentación.

Por otra parte, el microcontrolador tiene la interfaz USB por hardware , que se encarga de la comunicación de los datos entre la placa principal de control y el computador personal con un conector USB tipo B.

También este módulo, es el encargado de la visualización a través del LCD 20X4 configurada en un modo de 4bits, donde las señales de control se

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envía de forma serial con el uso de una señal reloj y de habilitación, a las entradas del 74HC164 obteniendo a su salida paralela los bits que controlan la LCD, además se utilizó un potenciómetro digital MCP41010 de Microchip controlado por una interfaz SPI (Interfaz Serial de Periférico), implementada por software en el microcontrolador, que varía el contraste en la LCD al variar el mismo su resistencia interna .

Cabe destacar que, esta placa cuenta con una etapa de alimentación conformada con un puente rectificador de 2 Amperios, diodo de respuesta rápida 1n5822, bobina de 100uH, capacitadores a la entrada de 1000uf y de 100uf de salida del regulador LM2576 que entrega a su salida 5Voltios fijos que alimenta toda la placa gracias a un transformador AC 12V-0V-12V a 0.5 mAmperios que suministra el voltaje a ser regulado.

Otros conectores en la placa es el de ISCP (Programación Serial en Circuito), que es usado para la programación del microcontrolador en la misma placa de control, el pin para pulsador de reinicio del PIC y el pin para pulsador de bootloader (Gestor de Arranque) para programación vía USB desde una interfaz de software de Microchip.

Es importante mencionar que, en el Anexo B se observa el conexionado del móduloI²COpto aislado, que es un bus de datos serial síncrono que está acoplado con todos los módulos de medición y generación de señales eléctricas y la placa principal de control para su respectiva comunicación entre módulos, con el uso del 1250SRZ de Analog que se encarga de aislar el bus por medio de aislación magnética hasta unos 2500Voltios de protección.

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Además, se utilizó capacitadores de estabilización cercanos a cada alimentación de voltaje de los 1250SRZ. Por otra parte, cuenta con su propia etapa de voltaje regulada con un puente rectificador de 2Amperios, diodo de protección, capacitadores a la entrada y salida del regulador LM7805 que alimenta todo el bus de datos gracias a un transformador AC de 12V-0V-12V a 0.5mAmperios y así el mismo trabaje aislado de los distintos módulos interconectados al bus de datos.

En primer lugar cabe mencionar que, en el Anexo C se logra visualizar un diagrama electrónico que muestra la Fuente de Poder Variable, controlada por un microcontrolador PIC16F1503, que gobierna todo el módulo, que entre sus funciones está, generar una señal PWM (Modulación por Ancho de Pulsos) que con un filtro pasa bajos logra generar una variación de voltaje de 0Voltios a 5Voltios, los cuales van a una de las 4 entradas positivas del opam LM324, el opam al cual le entra la señal, está configurado como un amplificador no inversor de ganancia 4 y así con esto obtener una variación de voltaje de 0Voltio a 20Voltios en su salida.

Luego este voltaje de 0Voltio a 20Voltios, va a otra de las entradas positivas del opam LM324, la cual está configurada en modo restador no inversor de ganancia 1 con retroalimentación a la salida del regulador LM338 y así con esto, obtener la variación de voltaje que controla el pin de ajuste del regulador LM338, para con ello lograr en el regulador el voltaje deseado.

El regulador variable LM338 de Fahrenheit, se dotó de capacitadores de entrada de 4700uF en paralelo con uno de 100nF y a su salida con

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capacitadore s de 1000uF y de 100nF para reducir el rizado en el voltaje DC, en entorno a su pin de ajuste, además de su control por el opam, se usó una resistencia de 510Ohm para la retroalimentación de su salida cerca físicamente de los pines del mismo.

Por otra parte, el LM324 en otro de sus opam´s interno se encarga de sensar la corriente con el uso de una resistencia shunt de 0.1O hm, para con esto leer los valores de voltaje en los extremos de la resistencia y los mismos van conectados a las entradas del opam, configurado en modo restador no inversor de ganancia 25, para así tener una salida de voltaje de 0Voltio a 5Voltios, equivalente a la variación máxima de voltaje en la resistencia shunt que es de 0.2Voltios a una corriente tope de 2Amperios.

También cuenta con un sensor de temperatura LM35 colocado físicamente cerca del regulador LM338, para con esto habilitar de ser necesario por software el uso de la ventilación forzada del sistema, mediante la activación de un transistor 2n2222 que energiza el ventilador.

El microcontrolador monitorea los convertidores analógicos-digitales para la lectura del voltaje en la salida del regulador LM338, mediante el uso de un divisor de voltaje para así tener un voltaje de 0Voltio a 5Voltios, equivalente a la salida del regulador amplificada por el opam. También, otro de sus pines analógicos sensa la salida del opam que monitorea la corriente mediante la resistencia shunt, para con esto saber el valor exacto de corriente que se ve reflejado como una variación de voltaje en el convertidor analógico-digital de 0Voltio a 5Voltios equivalente a 0Amperio a 2Amperios.

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La fuente cuenta con su propia etapa de alimentación, la cual está constituida por un regulador LM317 para el voltaje del microcontrolador, un LM337 para la alimentación negativa del opam LM324 y un LM7824 para la alimentación positiva del opam LM324 y con esto lograr los valores positivos y negativos de voltaje en el opam para un control correcto del regulador LM338, cabe mencionar que el LM337 y el LM317 están conectados a un puente rectificador de 2Amperios diferente al del LM7824 que usa el mismo del LM338 que es un puente rectificador de 6Amperios.

Además sobre los transformadores AC de entrada conectados a los puentes rectificadores, se tiene el uso de 2 diferentes, 1 para la electrónica lógica de 12V-0V-12V a 0.5Amperios y otro para la salida del regulador variable de potencia de 12V-0V-12V a 3Amperios para la potencia en la salida con el que se obtiene los voltajes máximos de la fuente.

Otro punto a aclarar es que el LM337, LM317 y el LM7824 cuentan con diodos de protección, capacitadores a la entrada y salida de los reguladores y en los casos de ser variable como el LM337 y LM317 un potenciómetro de precisión para ajustar el voltaje de salida.

Como complemento, está implementado por software en el microcontrolador un control de la salida de voltaje regido por la corriente, que pasa por la resistencia shunt que al llegar a un máximo de trabajo de corriente, desactiva la salida para proteger el regulador LM338. Otros conectores en la placa, es el de ISCP que es usado para la programación

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del microcontrolador en la misma placa de control y el conector de I²C para la comunicación con los módulos.

Adicionalmente, en el Anexo D se presenta un diagrama electrónico que muestra la Fuente de Poder Fija, controlada por un microcontrolador PIC16F1503, que gobierna todo el módulo.Entre sus funciones está, generar una señal PWM que con un filtro pasa bajos se logra genera r una variación de voltaje de 0Voltio a 5Voltios, los cuales van a una de las 4 entradas positivas del opam LM324.

El opam al cual le entra la señal, está configurado como un amplificador no inversor de ganancia 4 y así con esto obtener los valores de salida de voltaje de 0Voltio y 5Voltios, al limitar por software el PWMa un ciclo de trabajo de 0 y de 25% que entregan una entrada al opam de 0Voltio y 5Voltios respectivamente.

Luego este voltaje de 0Voltio o 1.25Voltios, va a otra de las entradas positivas del opam LM324, la cual está configurada en modo restador no inversor de ganancia 1 con retroalimentación a la salida del regulador LM338 y así con esto obtener la variación de voltaje que controla el pin de ajuste del regulador LM338, para con ello lograr en el regulador los voltajes deseado.

El regulador variable LM338 de Fahrenheit, se dotó de capacitadores de entrada de 4700uF en paralelo con uno de 100nF y a su salida con capacitadores de 1000uF y de 100nF para reducir el rizado en el voltaje DC, en torno a su pin de ajuste además de su control por el opam , se usó una

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resistencia de 510Ohm para la retroalimentación de su salida cerca físicamente de los pines del mismo.

Por otra parte, el LM324 en otro de sus opam´s interno se encarga de sensar la corriente con el uso de una resistencia shunt de 0.1Ohm, para con esto leer los valores de voltaje en los extremos de la resistencia y los mismos van conectados a las entradas del opam, configurado en modo restador no inversor de ganancia 25, para así tener una salida de voltaje de 0Voltio a 5Voltios, equivalente a la variación máxima de voltaje en la resistencia shunt que es de 0.2Voltios a una corriente tope de 2Amperios.

También cuenta con un sensor de temperatura LM35 colocado físicamente cerca del regulador LM338, para con esto habilitar de ser necesario por software el uso de la ventilación forzada del sistema, mediante la activación de un transistor 2n2222 que energiza el ventilador.

El microcontrolador monitorea los convertidores analógicos-digitales para la lectura del voltaje en la salida del regulador LM338, mediante el uso de un divisor de voltaje para así tener un voltaje de 0Voltios a 5Voltios, equivalente a la salida del regulador amplificada por el opam. También, otro de sus pines analógicos censa la salida del opam que monitorea la corriente mediante la resistencia shunt, para con esto saber el valor exacto de corriente que se ve reflejado como una variación de voltaje en el convertidor analógico-digital de 0Voltio a 5Voltios equivalente a 0Amperio a 2Amperios.

La fuente cuenta con su propia etapa de alimentación, la cual está constituida por un regulador LM317 para el voltaje del microcontrolador, un

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LM337 para la alimentación negativa del opam LM324 y para la alimentación positiva del opam LM324 se conecta del positivo del puente rectificador y con esto lograr los valores positivos y negati vos de voltaje en el opam para un control correcto del regulador LM338.Cabe mencionar que, el LM337 y el LM317 están conectados al mismo puente rectificador que usa el LM338 que es un puente rectificador de 6Amperios.

Además sobre el transformador AC de entrada conectado al puente rectificador de 6Amperios, se usa este mismo tanto para la electrónica lógica, como la salida de potencia del regulador dicho transformador es de 12v-0v-12v a 3Amperios, con el que se obtiene los voltajes máximos de la fuente.

Otro punto a aclarar es, que el LM337 y LM317 cuentan con diodos de protección, unpotenciómetro de precisión para ajustar el voltaje de salida, capacitadores a la entrada y salida de los reguladores.

Como complemento, está implementado por software en el microcontrolador un control de la salida de voltaje regido por la corriente, que pasa por la resistencia shunt que al llegar a un máximo de trabajo de corriente se desactiva la salida para proteger el regulador LM338. Otros conectores en la placa, es el de ISCP que es usado para la programación del microcontrolador en la misma placa de control y el conector de I²C para la comunicación con los módulos.

Como complemento al módulo de las fuentes variables, se ha de mencionar el Anexo E, el diagrama electrónico del módulo deModos de

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Salidas de las fuentes, en tal caso este esquema posee la función de sumar las salidas de las 2 fuentes variables con el fin de conseguir un voltaje superior a los 18Voltios, adquiriendo un nuevo valor máximo de voltaje de salida en la fuente de 36Voltios con una corriente máxima de 2Amperios, dando una configuración entre las fuentes que se conoce como fuentes en serie.

Para el caso de lograr alcanzar corrientes mayores de hasta unos 4Amperios, se logra sumando las corrientes de las fuentes variables, uniendo las mismas en sus terminales de salida de forma paralela, asignando un mismo valor de salida de voltaje en las 2 fuentes, teniendo con todo esto como resultado, una configuración de las mismas que se conoce como fuentes en paralelo.

Al mismo tiempo, este módulo cuenta con tres salidas para LED con transistores 2n2222 que se polarizan para energizar los LED, los cuales son usados para mostrar visualmente el estado de corto circuito o protección de las fuentes y estos son manejados por el microcontrolador PIC16F1503 como controlador central de todas las salidas de la placa, también de la misma manera, con el uso de transistores del mismo tipo 2n2222 se energiza los 3 relays que cambia los modos de salidas de las fuentes.

Por otra parte, cuenta con su propia etapa de voltaje regulada con un puente rectificador de 2Amperios, diodo de protección, capacitadores a la entrada y salida del regulador LM7805 que alimenta todo el modulo gracias a un transformador AC de 12V-0V-12V a 0.5 mAmperios y otros conectores

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en la placa, como el de ISCP que es usado para la programación del microcontrolador en la misma placa de control y el conector de I²C para la comunicación con los módulos.

Adicionalmente, en el Anexo F es la estructura electrónica del Generador de Señales que consta por una etapa de alimentación de voltaje para alimentación de todos los elementos electrónicos, constituida por varios reguladores como el LM317, LM337, LM7812 y el LM2576.

Primeramente, el circuito es alimentado por un tra nsformador AC de 12V-0V-12V a 1Amperio, el cual pasa por un puente rectificador de 2Amperios para así proporcionar los voltajes negativos y positivos que alimentan los distintos componentes del módulo, donde se tiene el LM7812 para generar los 12Voltios de la alimentación positiva del opam, para luego tener una alimentación negativa ajustada por el LM337 para el opam a unos -7.5Voltios, que también alimentan el pin de voltaje negativo del 4066 que es un switch (Conmutador) cuádruple para multiplexado de señales análogas o digitales.

Para la alimentación positiva del 4066, se usa un LM317 ajustado a unos 7.5Voltios y así con esto lograr el máximo rango que soporta el integrado en su alimentación. Finalmente tenemos la etapa de alimentación de 5Voltios que se conforma por un puente rectificador de 2Amperios, diodo de respuesta rápida 1n5822, bobina de 100uH, capacitadores a la entrada de 1000uF y de 100uF de salida, además de un LM2576 que es un regulador de 5Voltios fijo, que alimenta toda la parte de la electrónica lógica como el microcontrolador y el módulo AD9850 generador de señales.

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Seguido a esto, el microcontrolador PIC16F1503 que desempeña la función de controlar todo el módulo, se divide en varias como la de controlar el módulo AD9850 generador de señales, mediante una comunicación serial por software propia del mismo, además de una comunicación SPI, por software para controlar los potenciómetros digitales MCP41010 de 10KOhm.

Así como también, se encarga del cambio de tipo de salida en el 4066 con el uso de un transistor 2n5770 en una configuración de switch donde invierte a su salida la entrada del microcontrolador, para así garantizar el cambio de salida sin combinar las mismas al ser un cambio excluyente entre ellas.

El módulo AD9850 generador de señales, se encarga en sus salidas de generar 2 tipos de señales una senoidal y otra TTL (Lógica Transistor a Transistor), las 2 con la misma frecuencia a la que este configurado el módulo al activar sus salidas, la señal TTL puede ser variada su frecuencia de 1Hz a 1 MHz, con un ciclo de trabajo variable de 0% a 100% esta señal es mejorada con el uso de una de las compuertas del 74HC04, obteniendo un cuadrado bien definido a su salida, en el caso de la señal senoidal puede variar su frecuencia igualmente de 1Hz a 1 MHz con una señal clara, donde su voltaje es de 2Voltios.

Esta señal senoidal mencionada anteriormente, es pasada por varias etapas en el opam donde primeramente entra unas de las entradas negativas del opam configurado como restador no inversor ganancia 1 y así desplazar unos 4Voltios la señal de entrada, para luego su salida entrar a

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otra entrada del opam esta positiva donde se tiene una configuración de amplificador de ganancia variable no inversor, la ganancia es controlada por uno de los potenciómetro digital MCP41010.

Finalmente, la señal de salida modificada entra a otro opam en configuración restador no inversor ganancia 1, por su negativo para ser desplazado unos 5Voltios y de esta manera lograr una señal senoidal simétrica a la referencia a tierra.

Cada etapa del opam, está en configuración de restador no inversor ganancia 1, cuenta con un potenciómetro de precisión para calibración de la señal de salida. El otro potenciómetro digital MCP41010 trabaja junto a el módulo AD9850, y se encarga de generar una variación de sus resistencia interna, para con esto lograr modificar el ciclo de trabajo de la señal TTL según resistencia.

También cuenta con otros conectores en la placa, como el de ISCP que es usado para la programación del microcontrolador en la misma placa de control y el conector de I²C para la comunicación con los módulos.

Por último en el Anexo G, se observa la conexión de los componentes electrónicos que conforman el diagrama electrónico del Multímetro y la Punta Lógica, con lo anterior expuesto se menciona que, en este módulo tiene una etapa de alimentación constituida por un transformador AC de 12V-0V-12V a 1 Amperio, puente rectificador de 2Amperios,diodo de respuesta rápida 1n5822, bobina de 100uH, regulador LM2576 de 5Voltios fijos de salida con capacitadores de entrada de 1000uF yde salida de 100uF ,

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que alimenta toda la parte de la electrónica lógica como el microcontrolador y sensores.

Por otra parte, está integrado una serie de relay activados por transistores 2n2222, controlados por el microcontrolador, para cambiar a la posición deseada de medición que se quiere realizar. A continuación se explicara de la siguiente manera la función del módulo:

• Voltímetro DC: Está constituido por un divisor de voltaje entre la resistencia de 220KOhm y un potenciómetro de precisión de 10KOhm para ajustar la calibración del voltaje de entrada, donde el voltaje es suministrado al microcontrolador para leerlo con el convertidor analógico-digital en uno de sus pines, en la cual esta paralelamente conectado a un diodo zener de 5.1Voltios de protección para no sobrepasar el voltaje máximo de trabajo del microcontrolador y un condensador de 22uF para eliminar o minimizar su rizo.

• Voltímetro AC: Similarmente al anterior, sólo que a diferencia que este se le ha de agregar un puente rectificador a la entrada para pasar el voltaje alterno (AC) uno equivalente pero en voltaje continuo (DC), que sí pueda ser leído por el microcontrolador, igualmente contiene un divisor de voltaje entre dos resistencia de 220KOhm en serie y un potenciómetro de precisión de 10KOhm para ajustar la calibración del voltaje de entrada, donde el voltaje es suministrado al microcontrolador para leerlo con el convertidor analógico- digital en uno de sus pines.

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En la cual, está paralelamente conectado a un diodo zener de 5.1Voltios para no sobrepasar el voltaje máximo de trabajo del microcontrolador y un condensador de 22uF para eliminar o minimizar su rizo.

• Medidor de Corriente DC y AC: Se emplea un sensor lineal de corriente ACS714, que facilita la medición de valores de amperaje entre valores correspondiente de -5 hasta +5Amperios, que internamente trabaja por efecto hall, donde suministra un voltaje en su salida equivalente a la corriente que pasa por sus bornes de entrada, voltaje que es leído por el microcontrolador en su convertidor analógico-digital.

• Ohmímetro: El circuito está formado por 3 resistencias de valores 100Ohmios, 100KOhmios, 1MOhmios y a su vez conectado parale lamente a un diodo zener de 5.1Voltios para no exceder el límite de voltaje de trabajo del microcontrolador. Su funcionamiento se basa principalmente, en la adecuación de un divisor de tensión entre la resistencia a medir y la resistencia en la cual se ha de elegir se basa el cálculo en la interfaz del programa, dejando la otras resistencias sin elegir en un estado de alta impedancia colocando sus pines del microcontrolador como entradas.

La escala se selecciona manualmente según la resistencia en estudio a ser medida, dependiendo de en qué margen se encuentra la misma, obteniendo así una variación de voltaje en el convertidor analógico-digital del

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microcontrolador para su apreciación en el software del computador personal.

• Medidor de continuidad: Está conformado por un transistor 2n2222 que al activarlo por el microcontrolador, activa un zumbador para cuando se encuentre la continuidad en la medición.

Cabe mencionar que , trabaja en base al circuito del Ohmímetro formado por 3 resistencias de valores 100Ohm, 100KOhm, 1MOhm y a su vez conectado parale lamente a un diodo zener de 5.1Voltios para no exceder el límite de voltaje de trabajo del microcontrolador.

Su funcionamiento se basa principalmente , en la adecuación de un divisor de tensión entre la resistencia a medir y la resistencia en la cual se ha de elegir se basa el cálculo que en el caso de lectura de continuidad se hace en base a la resistencia de 100Ohm, dejando la otras resistencias sin elegir, en un estado de alta impedancia colocando sus pines del microcontrolador como entradas.

La variación de voltaje proveniente del divisor es leída por el convertidor analógico-digital del microcontrolador para su apreciación en el software del computador personal.

• Punta lógica: Funciona en base al uso de 2convertidores analógico- digitales del microcontrolador, 1 para la lectura de la fuente de alimentación del circuito en estudio y otro para la punta de medición de estados lógicos.

Cada convertidor analógico-digital, cuenta a su entrada por un divisor de

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voltaje de resistencias de 9.1KOhm en serie con la carga y de 1KOhm atierra (GND), además de un diodo zener de 5.1Voltios para protección de sobretensiones.

Esta tiene dos modos de trabajo básicosdetección de tecnología TTL y la CMOS, para determinar en base a cuál de ellas se hace la detección de los niveles lógicos, se usa el divisor conectado a la fuente de alimentación en estudio y con esto según el valor obtenido de voltaje, se presentan dos casos posibles, primer caso voltaje entre 4.75Voltios a 5.25Voltios donde se determina que es tecnología TTL, y con ello se establecen los límites de 0 lógico de 0Voltios a 1.8Voltios, de 1.8Voltios a 2.2Voltios como indeterminado y de 2.2Voltios en adelante como 1 Lógico.

Y finalmente en un segundo caso, si el valor de voltaje obtenido no entra en tecnología TTL pasa a ser CMOS, donde los límites de los niveles lógicos se estableces de esta manera, 0 lógico es cualquier voltaje menor 1/3 del voltaje de entrada de alimentación del circuito, el 1 lógico es cualquier voltaje mayor 2/3 del mismo voltaje alimentación y el estado indeterminado es cualquier valor de voltaje entre los dos límites mencionados anteriormente.

FASE VII: DEPURACIÓN DEL SOFTWARE

Como contraparte a la elaboración de la codificación del programa y los ordinogramas modulares, se procedió a llevar a cabo la séptima fase titulada la depuración del software, acudida a la interfaz gráfica como la

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programación de las rutinas dentro de los microprocesadores con la intención de cumplir parte del objetivo final de verificar el funcionamiento del sistema desarrollado mediante pruebas exhaustivas, para comprobar el correcto comportamiento ante errores al momento del manejo de la interfaz, así como también las eventualidades de los distintos fallos del hardware .

Esta fase se basó en la corrección de errores de software de control y del firmware aliado al dispositivo, que fue confeccionado a través de MPLAB X para la programación de los microcontroladores y, seguidamente la verificación del software de control de la interfaz grafica, que fue realizada por Microsoft Visual Studio Solution, y realizado bajo el lenguaje de programación C#.

FASE VIII: INTEGRACIÓN DEL HARDWARE CON EL SOFTWARE

Luego de realizadas las fases anteriores con satisfacción, se ejecutanlas pruebas y configuraciones delos circuitos o módulos a través de instrumentos de medición de variables físicas para que el funcionamiento sea el adecuado para la interacción entre ambas partes del sistema integrado de equipos de laboratorio, en cada uno de los módulos se logró el acople efectivo del programa desarrolladopara los distintos microcontroladores y a los módulos de entrada y salida del sistema.

La integración de los distintos módulos se realizó mediante una interfaz de comunicaciones tipo bus de datos I²C opto aislado.Esta se materializó en una placa para dicha interfaz, donde se conectan cada uno de los módulos,

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mediante el uso de los pines I²C de comunicación por ha rdware de los microcontroladores que conforman cada módulo. La comunicación se realizó a una velocidad de 400KHz, para la interconexión de los módulos de una forma estable y segura.

Por otra parte la comunicación con el computador personal se estableció, con el uso de la interfaz USB del mismo, junto al microcontrolador y sus pines de comunicación USB por hardware, bajo el modo de transferenciaBulk (Masiva), para garantizar una capacidad suficiente de traspaso de datos y asegurar con éxito la correcta llegada de los mismo, gracias al CRC (corrección de errores).

FASE IX: CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO DEFINITIVO Y LAS PRUEBAS FINALES

En la última fase de la metodología guiada por el autor Angulo (1986), se procedió a desarrollar la construcción del modelo definitivo y pruebas finales del sistema integrado de equipos de laboratorio

Por consiguiente, la construcción del sistema integrado de equipos de laboratorio es materializado con una placa de baquelita, el programa debe establecerse compilado y se debe comprobar nuevamente la funcionalidad de la totalidad del sistema.En las siguientes figuras se muestra a continuación los módulos del modelo definitivo del sistema integrado de equipos de laboratorio en las siguientes formas:

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En la figura 18, se observa la ventana principal del software que proporciona la información pertinente al sistema integrado de equipos de laboratorio, así como también se observa los diferentes botones para la selección de cada una de las funciones de dicho sistema. Otra forma de contribuir, es la visualización del estado de conexión del USB.

Figura 18. Ventana Principal.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En la siguiente figura 19, se visualiza el botón de despliegue del menú que abarca la acción para activar o desactivar la aplicación, del mismo modo se encuentra la configuración de la pantalla LCD, la de reiniciar el dispositivo y la opción para salir de la aplicación.

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Figura 19. Despliegue del Botón Menú.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Dentro de ese marco, en la figura 20 se muestra la ventana de configuración general del sistema, que es la encargada de aumentar o disminuir el contraste de la pantalla LCD por medio de botones en la interfaz, asimismo se encuentra la opción para la configuración por defecto del contraste de la pantalla, ajustándola a un valor predeterminado del mismo mediante un botón.

De igual manera , el botón LCD Backlight es el que se encarga de apagar o encender la iluminación del LCD. En igual entorno, se encuentra la opción para cerrar la ventana de configuración.

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Figura 20. Ventana de Configuración.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En la figura 21, se observa una ventana emergente de confirmación para la salida del sistema, la cual está constituida por dos botones de decisión.

Figura 21. Ventana de Confirmación para Salir del Programa.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Por otra parte, en la siguiente figura 22 se encuentra las opciones en el menú principal de la interfaz del sistema, para la ayuda y acerca de del mismo. En la figura 23, indica la información pertinente a la ayuda del sistema integrado de equipos de laboratorio en formato HTML, con la explicación de la interfaz de cada uno de los módulos del sistema integrado de equipos de laboratorio.

En cuanto a la figura 24, se visualiza el nombre de sistema en funcionamiento, la versión del software en la que su desarrollo y la descripción del mismo.

Figuras 22. Despliegue del Botón Ayuda.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figuras 23. Ventana de Ayuda del Sistema.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Figuras 24. Ventana de Acerca del Sistema.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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En la figura 25, observamos la placa principal de control materializado en una placa de baquelita con los componentes eléctricos necesarios para su funcionamiento. Es importante acotar que, dicha placa de control principal posee un conector USB tipo B para la comunicación con el computador personal, esta placa obtuvo como resultado un buen rendimiento al momento de la conexión por medio del puerto USB al computador personal, así como también la conexión del bus de datos I²C, pantalla LCD, entre otros.

Figura 25. Placa Principal de Control.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 26. Bus de Datos I²C.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Por otra parte, en la anterior figura 26 se observa la materialización del bus de datos I²C obtiene gran rendimiento de respuesta en cuanto a la rapidez y funcionabilidad de cada uno de los esclavos al momento en el que el maestro (Placa Principal de control) solicita la información, así como su robustez al ser en este caso opto aislado totalmente protegiendo el sistema de cualquier falla o problema eléctrico en los distintos módulos que lo conforman en su totalidad.

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Figura 27.Software de las Fuentes de Poder.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En cuanto a la figura 27, representa la ventana de las fuentes variables y la fuente fija, cada fuente posee dos líneas de 4 display’s el cual una línea es encargada para la visualización de los valores de voltaje y la otra para los valores de corriente ingresados en el software. En la fuente variable 1 y 2como también la fuente fija poseen un botón para activar o desactivar la salida de voltaje de las mismas.

Por otra parte,a cada hardware de las fuentes se le implementó un sensor de LM35 para mostrar en el software la temperatura medida de los componentes y con esto mostrar si está activo o desactivo el fan cooler correspondiente a cada una de las fuentes.

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Para las fuentes variables tanto en su salida de voltaje, como la de corriente, es necesari o ingresar los valores deseados de voltaje limitado a un máximo de corriente, en sus respectivos cuadros de texto para luego ser activos pulsando sus respectivos botones según sea el caso.

Es importante mencionar que, lafuente de poder fija tiene un voltaje de salida de 5Voltios y una corriente de salida de 2Amperios, asimismo las fuentes variables 1 y 2 su voltaje varía en una escala de 0 a 18Voltios y su corriente de 0 a 2Amperios. En la figura 28, se visualiza la indicación en color rojo, perteneciente a las fuentes cuando se encuentra en estado de protección por un cortocircuito.

Figura 28.Software de las Fuentes de Poder en Corto.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 29.Software de las Fuentes de Poder en Serie.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Figura 30.Software de las Fuentes de Poder en Paralelo.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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En las figuras 29 y 30, se observa las ventanas del software de las fuentes variables, mostrando así las salidas de voltaje en conexión serie y paralelo. Igualmente en la figura 31, se puede observar la materialización en una placa de baquelita el circuito encargado de hacer los cambios de las fuentes al momento de seleccionar la conexión en serie o paralelo. Cabe destacar, que dicho software y hardware se desempeñan con buen rendimiento al momento de seleccionar el tipo de conexión de la fuente en serie o paralelo.

Figura 31. Modos de salidas variables Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En el mismo entorno, se encuentra que en la figura 32 y 33 se tiene materializado los circuitos electrónicos para la fuente de poder fija y las

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fuentes de poder variables, es importante acotar que sólo se muestra una figura correspondiente al circuito de la fuente de variable 1 y de igual manera la otra fuente variable 2 posee el mismo diagrama de circuito.

En cuanto al rendimiento obtenido por las fuentes fueron satisfactorios ya que su precisión posee un margen de error mínimo, la funcionabilidad de la activación o desactivación del fan es correcta con el uso de histéresis.

Figura 32. Fuente de Poder Fija.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 33.Placa de Fuente de Poder Variable 1.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

De acuerdo con la figura 34 , representa otra función que realiza el software del sistema integrado de equipos de laboratorio, se observa una serie de display’s encargados de mostrar el valor de la frecuencia seleccionada anteriormente en los botones, así como también se encuentra los botones de selección del tipo de señal eléctrica ya sea senoidal y

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cuadrada. Otra función importante del generador de señales es el control del ciclo de trabajo o bien conocido como el duty de la señal de salida mostrada en porcentaje.

Figura 34. Ventana del Generador de Señales.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

En la siguiente figura 35, se observa el generador de señales materializado en una placa de baquelita, el tipo de conector utilizado para conexión es BNC como única salida para las distintas señales generadas del mismo.

En cuanto al rendimiento del generador deseñales, es correcto al momento de la selección de la señal por medio del computador personal, ya

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sea una función senoidal o una TTL , Cabe mencionar, que se uso el módulo integrado AD9850 para generar las señales de manera precisa y de una manera digital mediante el uso de sus pines de configuración.

Figura 35. Generador de Señales.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Figura 36. Software del Multímetro Digital y Punta Lógica.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Como complemento a las funciones que realiza el sistema integrado de equipos de laboratorio, es la medición de señales eléctrica. En la figura 36, se visualiza el panel de selección del multímetro digital y la punta lógica donde se ubican los botones de Voltaje (V), Corriente (A) y ohmios (? ).

En la parte de la punta lógica,se observan que es capaz de determinar el estado lógicode la salida del circuito en estudio ya sea de tecnología TTL o CMOS indicando mediante 3 LEDs, uno de color rojo (Nivel bajo), uno de color verde (Nivel alto) y uno de color amarillo (Pulso) correspondiente a los estados lógicos de un circuito.

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Así como también, se observa en el multímetro digital las escales del ohmímetro quepuede medir en escalas desde 1ohm hasta un 10Mohm. En cuanto a la medición de valores de voltaje, este sistema soporta hasta unos(400) Voltios en DC,como en AC. Otra función prioritaria del multímetro digital es la medición de la corriente alterna y corriente directa desde 100mAmperios hasta 5Amperios.

En la siguiente figura 37, se observa la construcción del multímetro digital y la punta lógica en una placa de baquelita, obteniendo buen funcionamiento al momento de medir voltaje, corriente y ohmios, también posee gran rendimiento al momento de medir los estados lógicos de las salidas del circuito.

Figura 37. Multímetro Digital y Punta Lógica.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

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Finalmente, en la figura 38 y 39 se muestra el sistema integrado de equipos de laboratorio controlado mediante un computador personal para el área de electrónica. Por otra parte, se realizaron una serie de pruebas por separado a cada tarjeta electrónica del sistema.

Figura 38. Sistema Integrado de Equipos de Laboratorio.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Figura 39. Sistema Integrado de Equipos de Laboratorio Finalizado.

Fuente: Morales, Paz, Romero. (2014).

Referencias

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