Sensores

Sensores Inductivos

Los sensores Inductivos sirven para detectar materiales metalicos.
Los sensores Inductivos constan de un devanado dentro de ellos. Cuando una corriente pasa por el devanado, se genera un campo magnetico. Cuando un metal pasa cerca del campo magnetico del sensor este es detectado. Al pasar el metal reduce la inductancia de la bobina del sensor esto trae a la par la disminución de la impedancia. Y al retirar el material metalico la inductancia vuelve a su estado normal e igulmente la impedancia. Estos sensores Tienen una distancia de detección muy pequeña comparados con otros sensores. Esta distancia puede variar según el tipo de sensor inductivo que se utilice, desde fracciones de mm hasta 40mm en promedio.

Sensores Capacitivos

Este tipo de sensores utilizan el cambio de la capacitancia del sensor provocada por un objeto que se acerque a el. Este sensor puede detectar los objetos de cualquier tipo de material. La distancia de sensado varia mucho en relación al material que vaya a detectar.

Sensores Retroreflectivos

Este tipo de sensor tiene en el mismo cuerpo del sensor un emisor de luz infrarroja y un receptor para la misma. También cuenta de un tipo espejo para que logre la luz regresar al sensor. Al pasar un objeto por la luz infrarroja el sensor detecta que la intensidad de luz es mayor y manda la señal para indicar que esta pasando un objeto. Este sensor puede detecta materiales de cualquier tipo. La distancia de sensado puede variar según la potencia del mismo.

Sensores de Color

El sensor de color utiliza luz pulsante blanca, lo que lo independiza de la luz ambiental. La reflexión del objeto es evaluada luego de ser registrada por tres diferentes receptores (RGB). Este detecta objetos de cualquier tipo de material. La distancia de sensado varia según la marca del sensor, pero los rangos normales son de 12.5 a 60 mm.

Sensor de Movimiento

Los sensores de movimiento poseen un diseño muy similar al del tilt switch. Cuando el sensor se encuentra en movimiento cambiará de estado continuamente hasta que este se detenga. Algunas de las aplicaciones son: dispositivos antirrobo, aplicaciones para apagar un equipo cuando este no esta en uso, en especial son muy utilizados en equipos portables permitiendo una mayor autonomía de los mismos. Estos sensores cambiarán el estado de sus contactos cuando sean sometidos a movimiento o vibración. Reaccionarán entregando una serie variaciones. Poseen encapsulado metálico y han sido diseñados para ofrecer una larga vida útil. Sus precios varian entre los 40 a 500 Dlls.

Memorias RAM y ROM

La característica principal de la memoria RAM (Random Access Memory) es, que es volátil, es decir, que se puede modificar si así se desea y es utilizada principalmente para guardar las variables y los datos del programa ensamblador. También esta es de poca capacidad pues solo debe de tener las variables y los cambios de información que se producen en el transcurso del programa.
La característica principal de la memoria ROM (Read Only Memory) como su nombre lo dice es una “Memoria Solo Lectura”, es decir, que no se le puede hacer cambios a la misma ya que esta es destinada a contener el programa de instrucciones que controlan la aplicación.

Existen varios tipos de memorias ROM las cuales son :

• ROM con Mascara

En este tipo de memoria ya viene grabado el programa que se va a utilizar en el chip. Este se graba durante su proceso de fabricación mediante el uso de mascaras. Estos se fabrican en obleas que tienen varias decenas de chips. Las cuales se fabrican a partir de algunos procesos foto químicos.

• OTP

One Time Programmable Que significa Programable Una Vez. En este tipo de memoria solo se puede grabar solo una vez por el usuario. Después ya no se va a poder volver a borrar. Este tipo de memoria encripta su trabajo mediante la utilización de fusibles para proteger el código contenido.

• EPROM

Este tipo de memoria tiene la particularidad de que es borrable y puede grabarse muchas veces. La grabación se realiza desde un grabador controlado por una PC. Si después se quiere borrar el contenido, estas disponen de una ventana de cristal en su superficie para que dejen pasar los rayos ultravioleta y de esta manera borrar la memoria.

• EEPROM

Similares a la memoria de tipo EPROM pero en este el borrado es mucho mas sencillo ya que el borrado se realiza desde el mismo grabador. Esto quiere decir que no tienen ventana. El número de regrabaciones es finito, es decir, que tiene un límite por lo que no es recomendable una programación continua. Es de un tipo relativamente lento, o sea, el tiempo de escritura es largo y tiene un alto consumo de energía.

• FLASH

Es una memoria no volátil de bajo consumo, que se puede escribir y borrar en el circuito, y funciona como ROM y una RAM pero consume menos energía y es más pequeña. Es mas veloz y tolera mas ciclos de escritura y borrado.

En un microcontrolador los puertos de Entrada y Salida son las partes físicas del microcontolador que nos permiten establecer una comunicación entre el chip y los elementos periféricos que existen en el exterior. Dependiendo de los controladores de periféricos que tenga el microcontrolador las líneas de entrada y salida se destinan al soporte de señales de entrada, salida y control.

Otra parte importante de un microcontrolador es el oscilador que tenga. Existen varios tipos:

• Oscilador XT

Este oscilador se utiliza cuando se requieren frecuencias menores que 4 Mhz. La unica condicion que tieneneste oscilador funcione es que los condensadores sean del mismo valor.

• Oscilador LP

Este oscilado se utiliza cuando se requieran frecuencias entre 32 y 200 Khz.

• Oscilador HS

Este oscilador se utiliza cuando se requieran fecuencias entre 4 y 20 Mhz.

• Oscilador TTL

Este tipos de oscilador esta basado en la utilizacion de un Cristal que contiene toda la circuiteria para generar una onda cuadrada. Este va conectado como si fuera un generador externo. Los Cristales mas utilizados van desde los de 1Mhz hasta 100 Mhz.

Estructura y Elementos de un Microcontrolador (Área de Memoria)

En un microcontrolador hay una sección de memoria en la cual se encuentran la llamada ROM y otra llamada RAM.
En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos esta integrada en el propio chip, y no hay posibilidad de utilizar memorias externas, como USB, etc.
Una parte debe de ser de tipo no volátil específicamente ROM (Read Only Memory) y se destina a almacenar las instrucciones que controlan la aplicación.
Y la otra debe de ser de tipo volátil como la RAM (Random Access Memory) la cual es utilizada para almacenar variables y datos del programa ensamblador.

La RAM es de poca capacidad pues solo debe contener las variables y los cambios de informacion que se origine en el transcurso del programa. Por otra parte solo existe un programa activo, es decir, nose necesita almacenar una copia en la RAM pues se ejecuta directamente desde la ROM.

Segun el tipo de memoria ROM que dispongan los microcontroladores, la aplicacion delos mismos es diferente. Existen 5 versiones de memoria ROM las cuales son:

• ROM con mascara


• OTP (One Time Programmable)


• EPROM (Eraseble Programmable Read Only Memory)


• EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)


• FLASH

Tipos de Arquitecturas de los Microprocesadores y Microcontroladores

Todos los Microcontroladores y Microprocesadores deben de traer necesariamente un tipo de forma de trabajo llamada ARQUITECTURA. Las principales arquitecturas para todos los microprocesadores y microcontroladores son las siguientes:

Arquitectura Von Neumann

La primera computadora que utilizo este tipo de arquitectura fue la ENIAC.
En esta arquitectura solo existe un bus que es llamado de sistema por el cual se comunica y controla la CPU su comunicación con las Memorias RAM Y ROM y los equipos periféricos.

Arquitectura Harvard

Esta arquitectura fue desarrollada por Howard H. Aiken, en la Universidad de Harvard de la cual obtiene su nombre, en colaboración de IBM. La primera computadora que utilizo este tipo de arquitectura fue la llamada HARVARD MARK I.
En ella existen buses independientes para las memorias RAM y ROM, con lo que se hace más eficiente la ejecución de los programas.

Microprocesador

Es un dispositivo electrónico que es capaz de procesar los datos de acuerdo a un programa, aplicación, o instrucciones que lo controlan. La arquitectura que utilizan normalmente los procesadores es la arquitectura Von Neumann.

Microcontrolador

Es un dispositivo que posee en su interior las herramientas necesarias para que su procesador realice todas las funciones de control le encargadas. La arquitectura que pueden usar los microcontroladores pueden ser la Von Neumann o Harvard.

Microcontrolador

Un Microcontrolador es un circuito integrado en el cual tiene en su interior las unidades funcionales de una computadora: procesador, memoria, puertos de entrada/salida (E/S) y periféricos.

Estos son diseñados para disminuir el costo y el consumo de energía en un sistema.

Un microcontrolador tiene normalmente de los siguientes componentes:

* Procesador o CPU.
* Memoria RAM para mantener los datos.
* Memoria para el programa tipo ROM/EPROM/EEPROM/Flash.
* Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.
* Diversos módulos para el control de periféricos.

Las ventajas que te da un Microcontrolador son:

• Aumento de prestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento representa una mejora considerable en el mismo.



• Aumento de la fiabilidad: al reemplazar el microcontrolador por un elevado número de elementos disminuye el riesgo de averiase y se necesitan menos ajustes.



• Reducción del tamaño: Al colocar un microcontrolador en un circuito integrado disminuye el tamaño y la mano de obra.



• Mayor flexibilidad: Es mas fácil de realizar ajustes de programacion.

Los Microcontroladores tienen varias campos de empleo por ejemplo:

• Sistemas de Comunicacion



• Electrodomésticos



• Industria Informática



• Industria etc.