DIFERENTES TIPOS DE SENSORES

SENSOR INDUCTIVO

Los sensores inductivos sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Consisten en una bobina cuya frecuencia de oscilación cambia al ser aproximado a un objeto metálico a su superficie axial.

Tienen una distancia de sensado de aproximadamente 2mm.

Eléctricamente se especifican por el voltaje al que trabajan (20-40 VCD, 90-130 VCA, etc.).

Sus principales aplicaciones varían en la industria las cuales pueden ser: control de presencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de conteo.

SENSOR CAPACITIVO

El elemento principal primario del sensor capacitivo de proximidad es un oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de un transistor.

Los materiales que este sensor detecta pueden ser líquidos y sólidos no metálicos.

Tienen una distancia de sensado de 0…4mm ajustables.

Los sensores capacitivos son particularmente adecuados para determinar niveles a través de las paredes no metálicas de un deposito.

-detección en procesos con madera.

-control de nivel en envases de cartón.

SENSOR RETROREFLECTIVO.

En este tipo de sensor el objeto es detectado cuando interrumpe un haz de luz. Por lo tanto lo que estos sensores detectan es al haz de luz que es interrumpido.

La distancia de sensado que poseen estos sensores es de hasta 3 metros. Sus aplicaciones en la industria podrían ser como cuando se abre o cierra un portón eléctrico o una puerta, etc.

SENSOR DE MOVIMIENTO

Es un elemento para detectar pequeños o grandes movimientos (por ejemplo: el movimiento de una mano) generalmente suelen ser detectores por infrarrojos o por reflexión directa.

Estos pueden ser usados en alarmas, control de luz control de ventilación.

SENSOR DE COLOR

El sensor de color utiliza la luz pulsante blanca, lo que lo independiza de la luz ambiental. La reflexión del objeto es evaluada luego de ser registrada por 3 receptores (RGB).

Su distancia de sensado es de más o menos de 6mm. El sensor de color es utilizado ampliamente en el campo de la robótica, automatización, control de calidad y en diversos procesos de producción.

CARACTERIZTICAS DE LAS MEMORIAS RAM Y ROM.

La memoria de acceso aleatorio o RAM (Random Access Memory) es un tipo de memoria basada principalmente en semiconductores que puede ser leída y escrita por el microprocesador u otros dispositivos de hardware.

Características de la memoria principal (RAM)
Un sistema de memoria se puede clasificar por diferentes características. Entre ellas podemos decir las siguientes: localización de la memoria, capacidad, método de acceso y velocidad de acceso.

Memoria ROM (Read Only Memory)

-De cierta forma parecida a la memoria RAM, los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que interactúan difiere mucho. Mientras que la memoria RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección, ROM usa un diodo para conectar las líneas si su valor es igual a 1. Por lo contrario, si el valor es 0, las líneas no se conectan, debido a estas características, se usa para almacenar información vital para el funcionamiento del sistema.

MODELOS DE MEMORIA ROM.
Memoria ROM de Máscara
Esta memoria se conoce simplemente como ROM y se caracteriza porque la información contenida en su interior se almacena durante su construcción y no se puede alterar.

Memoria EPROM
Este tipo de memoria se puede borrar y volver a grabar varias veces. Su nombre viene del inglés Erasable Read Only Memory.
La programación se efectúa aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos.

Memoria EEPROM
La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente y su nombre viene del inglés Electrical Erasable Programmable Read Only Memory.
Las celdas de memoria en las EEPROM son similares a las celdas EPROM y la diferencia básica se encuentra en la capa aislante alrededor de cada compuesta flotante, la cual es más delgada y no es fotosensible.

Memoria FLASH
La memoria FLASH se puede programar y borrar eléctricamente, y se caracteriza por tener alta capacidad para almacenar información y es de fabricación sencilla, lo que permite fabricar modelos de capacidad equivalente a las EPROM a un costo mucho mas bajo que las EEPROM.

Memoria OTP
La memoria OTP (One Time Programmable) es una memoria NO volátil, de sólo lectura y programable una sola vez por los usuarios. La grabación se realiza mediante un sencillo grabador controlado por un programa desde un PC.


PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA
Cualquier aplicación de un sistema digital basado en un microprocesador o microcontrolador requiere de una transferencia de datos entre circuitos externos al microprocesador y él mismo.
Los puertos de entrada/salida son básicamente registros externos o internos. Algunos microprocesadores dan señales de control que permiten que los registros externos que forman los puertos de E/S ocupen un espacio de direcciones separado, es decir, distinto del espacio de direcciones de los registros externos que componen la memoria. Cuando los puertos tienen asignado un espacio de direcciones separado, se dice que están en modo de ENTRADA/SALIDA AISLADA o E/S ESTÁNDAR. Por el contrario, cuando se ubican dentro del mismo espacio que la memoria, se dice que están en modo
de ENTRADA/SALIDA MAPEADA A MEMORIA o PROYECTADA EN MEMORIA.

OSCILADOR DE UN MICROCONTROLADOR.
Cualquier microprocesador o microcontrolador necesita de un circuito que le indique a que velocidad debe trabajar. Este circuito es conocido como un oscilador de frecuencia.
Oscilador discreto de Pierce: El oscilador de cristal discreto de Pierce cuenta con muchas ventajas.
Su frecuencia de operación abarca todo el rango del cristal fundamental completo (desde 1 kHz a aproximadamente 30 MHz)
Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 Khz:
Este oscilador tiene solo una diferencia al anterior, de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente.
Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias entre 4 y 20 MHz:
Habremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz. La conexión es la misma que la de un cristal normal.

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Microprocesadores.

Un microprocesador es un dispositivo electronico capaz de procesar la informacion de acuerdo a un programa o secuencia de instrucciones que lo gobiernan. La arquitectura que poseen en general los microprocesadores es la llamada arquitectura Von Neuman.

Existen 2 tipos de arquitectura en los microprocesadores: la arquitectura Von Neuman y la arquitectura Harvard.

-Arquitectura Von Neuman.
La primera computadora que adopto esta arquitectura fue la ENIAC. La desarrollo Von Neuman.
Se refiere a que existe un solo bus llamado de SISTEMA a travez del cual controla el CPU.

-Arquitectura Harvard.
La primera computadora que adopto esta arquitectura fue la desarrollada por Howard H. Aiken, en la Universidad de Harvard con la colaboracion de IBM, fue llamada HARVARD MARK 1.

La presente arquitectura establece que existen buses independientes para las memorias de programa y de datos, con lo que se hace mas eficiente la ejecucion de los programas.

Microcontroladores.

Un microprocesador es un dispositivo electronico que en su interior posee todas las herramientas necesarias para que su procesador interno realice todas las funciones de control que le son encomendadas. La arquitectura que poseen los microcontroladores puede ser Von Neuman o Harvard.
Un microprocesador es un dispositivo capaz de llevar a cabo procesos logicos. Estos procesos o acciones son programados por un lenguaje ensamblador.
En el año de 1971 aparece el primer microprocesador el cual origino un cambio en las tecnicas de diseño.
Tiempo despues aparecio una nueva tecnologia llamada microcontrolador.

Diferencias de micorprocesador y microcontrolador.

*El microprocesador interactua con las memorias RAM y ROM y otros perifericos por medio de buses.
*El microcontrolador es un solo circuito integrado que contiene todos los elementos electronicos: la unidad de proceso (CPU), la memoria RAM, la memoria ROM.

Ventajas del microcontrolador.

La configuracion minima basica esta constituida por un micro de 40 pines, una memoria RAM de 28 pines, una memoria ROM de 28 pines y un decodificador de direcciones de 18 pines.
Un microcontrolador incluye todos estos elementos en un solo circuito integrado por lo que implica una ventaja en varios factores.

-Analisis de la arquitectura de un microcontrolador.

La arquitectura tradicional de computadoras esta basada en la Von Neuman.
El tener un unico bus hace que el micro sea mas lento en su respuesta, ya que no se puede buscar en memoria una nueva instruccion mientras no finalicen la transferencia de datos anteriores.

Limitaciones de la Arquitectura Von Neuman.

1.-Limitacion de la longitud de las instrucciones.
2.-Limitacion de la velocidad de operacion.

-Analisis de la Arquitectura Harvard.

La arquitectura Harvard tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos memorias por medio de dos buses diferentes.
Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa y la otra solo almacena datos.

Ventajas de la Arquitectura Harvard.

1.- El tamaño de las instrucciones.
2.-El tiempo de acceso a las instrucciones.

Una pequeña desventaja de los micros con arquitectura Harvard, es que deben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores constantes que puedan ser necesario incluir en los programas, ya que estas tablas se encontraran fisicamente en la memoria de programa.

Automatizacion en las empresas.

Podemos fijar la idea de automatización con un ejemplo podemos mostrar lo siguiente. Si tenemos una plancha de metal al cual debemos hacer agujeros de un diámetro especifico; el hombre inicialmente utilizaba herramientas (puede ser una punzón y martillo) que mediante acciones repetitivas lograba su tarea. Pero en ella representaba una gran cantidad de horas de trabajo y muchos golpes u horas de horno, a la evolución de los metales, se van logrando hacerse molde a las cuales con golpes se producían en la plancha los surcos y luego el corte final, con ello se podían hacer mejor los agujeros; luego aparece la troqueladora manual y que con presión manipulada se logran los resultados, de ahí vinieron las máquinas semi mecánicas y en la actualidad las prensas automáticas. Ello implico menor esfuerzo del hombre, mayor producción y reducción de tiempos de golpeo. En el nacimiento de la Revolución Industrial, la gran aceptación por la automatización se dio dentro de los procesos repetitivos y especialmente en las líneas de ensamblaje especialmente dirigidas del Sector Automotriz
El tema de automatizacion nos dara una vision muchisimo mas amplia de lo que puede ayudar esto a una empresa ya que se va a dar en la misma un proceso de mecanizacion de las actividades industriales para reducir la mano de obra, simplificar el trabajo para que asi se de propiedad a algunas maquinas de realizar las operaciones de manera automatica;por lo que indica que se va a dar un proceso mas rapido y eficiente.

Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización. Las computadoras especializadas, referidas como Controlador lógico programable, son utilizadas frecuentemente para sincronizar el flujo de entradas de sensores y eventos con el flujo de salidas a los actuadores y eventos.