Desarrollo a las Actividades De la Semana 1. Diseño de productos electrónicos con microcontroladores.

ACTIVIDAD CENTRAL UNIDAD 1 Diseño de productos electrónicos con microcontroladores Nombre de la actividad: Análisis de un sistema automatizado

Objetivo Identificar el proceso de diseño de un sistema electrónico. Situación La empresa “REDONDITAS” quien se dedica a la elaboración de papas fritas, desea implementar un sistema que le permita identificar en cuál de las tres (3) zonas de descarga hay un camión estacionado listo para ser descargado. Por esta razón, la empresa lo contrató a usted para que diseñe el sistema. Las especificaciones del sistema requeridas son las siguientes: 

1. Se

quiere que el

sistema sea automatizado, utilizando electrónica y

microcontroladores. 

2. Instalado en un sitio visible para todos los empleados.



3. Cuando llegue el camión a una de las zonas de descarga, el sistema identificará el vehículo y encenderá un LED, un Display indicará el número de la zona y en una pantalla LCD se mostrará el nombre de la zona correspondiente.

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Procedimiento: 1. Revise los contenidos asociados del curso. Además, complemente la información buscando información sobre el funcionamiento y las aplicaciones de los microcontroladores. Temas asociados 

Análisis de sistemas electrónicos



Proceso de diseño de un sistema electrónico Entregas Usted diseñará el producto para el requerimiento de la empresa; para ellos debe entregar un documento con el análisis funcional y estructural del sistema que la empresa requiere como solución a su necesidad. Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envíelo a su facilitador a través del medio utilizado para tal fin en el curso.

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DOCUMENTO GUÍA Diseño de productos electrónicos con microcontroladores 1. Descripción del proceso de diseño En la tabla que aparece a continuación, relacione las fases del diseño de productos con el propósito que tiene en la solución que se va a implementar. FASE DEL PROCESO

FUNCIÓN PRINCIPAL EN LA EMPRESA Basado en los requerimientos de la empresa. De acuerdo a la información suministrada por la empresa REDONDITAS, se requiere un sistema que detecte la presencia de un camión en cada una de las tres zonas de descarga. Debe poseer indicadores en cada una de las zonas para que los trabajadores sepan en donde hay un camión. Debe poseer una pantalla para indicar el nombre de la zona. Describe las especificaciones a nivel técnico. * Sistema automatizado. * Se debe utilizar un microcontrolador y electrónica. * Instalación en un sitio visible a los trabajadores. * 3 Sensores para detectar la presencia de un camión en cada una de las tres zonas de descarga. * Con indicadores (LED y Display) * Pantalla para indicar el nombre de la zona. Diseño del hardware y software. Acá se debe incluir el diseño del circuito impreso, y la elección de los componentes electrónicos y de los sensores y actuadores. Se realiza la programación de la secuencia de los eventos que se requieran. Montaje del producto en forma virtual. Se puede utilizar un software de simulación como Proteus para probar el

1. Concepto del producto

2. Diseño conceptual

3. Diseño funcional

4. Prototipado virtual

funcionamiento electrónico, también se puede utilizar algún otro software que permita representar en realidad 3

virtual todo el proceso, se pudiera utilizar MATLAB, LabVIEW, etc. Esto permite minimizar costos y los tiempos de entrega, inclusive se le puede presentar a la empresa para su visto bueno o para posibles modificaciones Se implementa el sistema y se prueba que cumpla todos los requisitos de la empresa, incluye la fabricación de los impresos, los montajes, etc.

5. Prototipo funcional

6. Preserie

Se realizan los ensayos de seguridad eléctrica, condiciones climáticas. Cumplimiento de los requerimientos de producción. Esto tiene que ver con el montaje, las cajas, los cables, la ubicación de los sensores y los indicadores, de la unidad de control de acuerdo a los estándares eléctricos, de seguridad, etc.

2. Análisis estructural En la tabla que aparece a continuación, relacione el nombre de los elementos que se utilizarán en el sistema electrónico. Entrada (Sensores)

Procesamiento

Salida (Actuadores)

Sensores de presencia, Una vez un camión se LEDDisplayPantalla LCD pueden ser inductivos, estacione, se envía una capacitivos u ópticos señal al microcontrolador, este procesa la información y enciende el LED correspondiente al camión, también en un display se debe mostrar el número y en una pantalla LCD se muestra el nombre de la zona.

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3. Esquema de la solución Realice un esquema (dibujo, boceto, plano,…) que ilustre la ubicación de los componentes del sistema automatizado en la empresa.

Zona Visible a los trabajadores para instalar el equipo

Sensores de presión Zona de descarga. A continuación un diagrama del sistema: Ubicados en zonas visibles… LCD DISPLAY LED 1 LED 3 LED 2 Unidad de Control …Microcontrolador… Ubicados en la zona de descarga de los camiones Sensor 3 (ZONA 3) Sensor 2 (ZONA 2) Sensor 1 (ZONA 1) Conclusiones * Se logró identificar el proceso de diseño del sistema electrónico planteado, el cual incluye seis fases: Concepto del producto, diseño conceptual, diseño funcional, prototipado virtual, prototipado funcional y preserie. * En la fase se concepto del producto se plantearon los requerimientos de la empresa. * En la fase de diseño conceptual se describieron las especificaciones. * La fase de diseño funcional debe incluir el diseño de hardware y software. * El prototipado virtual hace uso de herramientas de simulación para simular y modelar todo el sistema. * EL prototipado funcional es el montaje del sistema en físico, pero no definitivo, acá se deben realizar las pruebas.

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* En la preserie se debe tener un prototipo funcional para poder implementar el producto final, cuidando la seguridad y condiciones ambientales.

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Actividad Presentada Por: Anthonny Rafael Acosta Solano.

Actividad Presentada A: JULIO CESAR RODRIGUEZ VELEZ.

SERVICIO EDUCATIVO NACIONAL DE APRENDIAJE SENA.

Bogotá D.C.

30/01/2014.

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ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Unidad 1. Diseño de un producto electrónico Una vez finalizadas las dos actividades complementarias de esta unidad, comprima el archivo en formato .zip o .rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envíelas a su facilitador a través del medio utilizado para tal fin en el curso. 1. Actividad: consulta Consulte sobre los sentidos del cuerpo humano y realice una analogía con los sensores, controladores y actuadores, en las siguientes acciones:

Acción

Órgano sensor

Órgano de control

Actuador

Viendo una película de

Sensor SENSOR DE

VISTA

CELEBRO

PARPADOS

MOVIIENTO

OIDOS

SENSOR DE

suspendo Escuchar una alarma de

OIDO

CELEBRO

RUIDO

incendios Saborear un

GUSTO

helado Cortarse una

BOCA CELEBRO

TACTO

mano con un

CELEBRO

vidrio Oler la fragancia de una rosa

SENSOR DE ACELERACION

REACCION

SENSOR DE

PARA SACAR

RUPTURA

MANO OLFATO

NARIZ CELEBRO

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SENSOR DE HUMO

2. Actividad: propuesta Realice una propuesta sobre el diseño de un producto electrónico que dé

solución

a una necesidad en su casa, trabajo o zona/ciudad/barrio donde habita. Situación. Describa la necesidad que se quiere suplir con el diseño del producto electrónico. DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMATIZADO PARA EL GARAGE DE MI CASA

Especificaciones. Describa las características generales del producto, funciones, materiales de los que estaría compuesto y sus partes.

CARACTERÍSTICAS GENERALES: VOY A UTILIZAR UNA PLACA ARDUINO 19 QUE ES UNA PLATAFORMA DE HARDWARE DE FUENTE ABIERTA, BASADA EN UNA SENCILLA PLACA CON ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS Y DIGITALES, Y EN UN ENTORNO DE DESARROLLO QUE IMPLEMENTA EL LENGUAJE PROCESSING WIRING. ESTA BASADO EN EL PRECESADOR ATMEGA 8. FUNCIONES: ABRIR Y CERRAR LA PUERTA DEL GARAJE UTILIZANDO UN MICROCONTROLADOR. MATERIALES: 1. PLACA ARDUINO 19. 2. UN BOTÓN PARA ABRIR LA PUERTA. 3. UN BOTÓN PARA CERRAR LA PUERTA. 4. UN DETECTOR DE PRESENCIA. 5. UN FINAL DE CARRERA PARA DETECTAR SI LA PUERTA ESTA CERRADA COMPLETAMENTE. 6. UN FINAL DE CARRERA PARA INDICAR SI LA PUERTA ESTA ABIERTA 9

COMPLETAMENTE. 7. DOS RELES PARA ABRIR Y CERRAR. 8. UN MOTOR DE CC. 9. UN CABLE USB. PARTES: CIRCUITO DE ENTRADA: COMPUESTO POR UN PULSADOR VERDE, UN PULSADOR ROJO, UN PULSADOR DE INFRARROJOS, UN FINAL DE CARRERA PUERTA ABIERTA, UN FINAL DE CARRERA PUERTA CERRADA. CIRCUITO DE SALIDA: EL MOTOR DE LA PUERTA, LAS BOBINAS DE LOS RELÉS.

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