Dispositivos Digitales Programables

 Usos comunes de un PWM Cuando una señal media de tensión atraviesa ciertos componentes electrónicos, puede hacer que su comportamiento cambie. Por ejemplo, los LED, los motores de corriente continua o ventiladores, incluso altavoces y zumbadores. Si tenemos un  LED  conectado a un microcontrolador, podemos variar el brillo con el que se enciende el LED variando la señal PWM a la que se sometemos. Si le enviamos una señal de 100% de ciclo de trabajo, el LED se encenderá con todo su potencia óptica y por tanto con todo su brillo. Si lo conectamos a una señal del 50% de duty cycle, el LED se encenderá con la mitad de su brillo. Otra opción puede ser controlar la velocidad de un motor de corriente continua, por ejemplo los que usan algunos ventiladores de PC, aunque se puede usar con cualquier motor de corriente continua. Cuando varía el ciclo de trabajo, varía la velocidad ya que varia la tensión media en el bobinado del motor. Con un ciclo de trabajo de 100%, el motor gira...

      ¿Qué es un PWM?           El   PWM   es un tipo de señal de tensión que usamos en electrónica con muchos objetivos distintos y para muchas tareas distintas. Vivimos rodeados de dispositivos que usan PWM para realizar alguna operación. PWM son siglas en inglés que significan  Pulse Width Modulation  y que lo podemos traducir a español como Modulación de ancho de pulso. La modulación de ancho de pulso está formada por una señal de onda cuadrada que no siempre tiene la misma relación entre el tiempo que esta en alto y el tiempo que está en bajo. ¿Cómo funciona el PWM?  Variando su valor de tensión entre dos valores conocidos, por ejemplo Vcc y GND en periodos concretos de tiempo y con una frecuencia fija. Estos periodos reciben nombres especiales. Ciclo de trabajo: La  variación de ancho de pulso  consiste en variar los tiempo de encendido y apagado, es decir Ton y Toff. Al cambiar el valor de un PWM, en ...

  Para entender los convertidores AD/DA El sonido siempre ha formado parte importante de la tecnología. Desde el siglo XIX, gracias a la invención del fonógrafo, el cual era capaz de grabar y reproducir sonido, y más adelante, se creó un dispositivo de telecomunicación diseñado para trasmitir conversaciones por medio de señales eléctricas llamado teléfono, formalmente inventado por Antonio Meucci en el año 1860. La evolución tecnológica Posteriormente, en el siglo XX hubo grandes avances, como el invento de la televisión, el sonido estéreo y las grabaciones de audio en diferentes formatos; la era digital fue un gran progreso que trajo grandes cambios radicales para el registro del sonido. Fue una revolución que ofreció grandes ventajas frente al procesamiento analógico: gran inmunidad al fluido y la distorsión, mayor flexibilidad y modularidad, mayores requerimientos de computación e hizo más sencilla la grabación y reproducción del sonido, además de que su almacenamiento ha sido c...

¿Qué es un teclado matricial?   Un teclado matricial es un dispositivo que agrupa varios pulsadores y permite controlarlos empleando un número de conductores inferior al que necesitaríamos al usarlos de forma individual. Podemos emplear estos teclados como un controlador para un autómata o un procesador como Arduino. Estos dispositivos  agrupan los pulsadores en filas y columnas  formando una matriz, disposición que da lugar a su nombre. Es frecuente una disposición rectangular pura de NxM columnas, aunque otras disposiciones son igualmente posibles. Los teclados matriciales son frecuentes en electrónica e informática. De hecho, los teclados de ordenador normales son teclados matriciales, siendo un buen ejemplo de teclado matricial con disposición no rectangular. Tipos de configuraciones mas frecuentes: En el campo de la electrónica casera y Arduino, se venden múltiples modelos de teclados matriciales en  distintos soportes  (rígidos o flexibles) y con  dis...

  Conceptos básicos de SPI e I2C SPI es un protocolo de comunicaciones con una configuración full duplex, que utiliza cuatro señales, Chip Select (CS), reloj (SCK), Master Out / Slave In (MOSI) y Master In / Slave Out (MISO), para las comunicaciones entre  un maestro y un esclavo . Una conexión maestro a esclavo individual requiere una señal CS. Esto quiere decir que el número de señales CS aumenta si hay más de un esclavo conectado al mismo bus.  No hay un límite oficial a la velocidad de un bus SPI, y es habitual que los microcontroladores manejen el bus SPI a velocidades de hasta 10 Mhz. Hay cuatro modos de SPI para registro de los datos en los distintos flancos y polaridad de la señal de reloj. Sin embargo, no existe un mecanismo estándar que permita al maestro confirmar que el esclavo ha recibido y almacenado los datos correctamente. El  bus I2C , por el contrario, requiere solo dos líneas: la línea de datos (SDA) y la línea de reloj (SCLK). Opera a u...

 Protocolo de comunicación RS232 En la década de los años 60 la EIA desarrolló una interfaz común de comunicación con el objetivo principal del intercambio de datos a través de líneas telefónicas de voz que por ende requerían de un dispositivo traductor de señales (análogo-digital y digital-análogo), el protocolo de la norma utiliza un modo asíncrono en el cual, el emisor y el receptor manejan su propio reloj, donde ambos deben tener la misma frecuencia. El estándar se ha desarrollado por más de cuarenta (40) años durante los cuales la EIA ha publicado tres (3) modificaciones, la más reciente llamada EIA-232F introducida en 1997. El nombre del estándar paso de RS-232 a EIA-232 al igual que otros elementos de la norma original han cambiado su denominación. Los diferentes parámetros de la transmisión son programables, un caso es la velocidad que puede variar entre 50 y 19.200 baudios. El protocolo RS-232 de 55 años de edad, es el método por defecto para hablar con los dispositivos Al...

Muestreo y retención  Los circuitos de muestreo y retención se utilizan para muestrear una señal analógica en un instante dado y mantener el valor de la muestra durante tanto tiempo como sea necesario. Los instantes de muestreo y el tiempo de retención están determinados por una señal lógica de control, y el intervalo de retención depende de la aplicación a la que se destine el circuito. Por ejemplo, en los filtros digitales las muestras deben ser mantenidas durante el tiempo suficiente para que tenga lugar la conversión de analógica a digital. La mayoría de los circuitos de muestreo y retención utilizan un condensador para mantener la tensión de muestra. El interruptor controlado electrónicamente es el medio para cargar rápidamente el condensador hasta la tensión de muestra y luego suprimir la entrada de manera que el condensador pueda retener la tensión deseada. Tal circuito está representado en la Figura 1-1a, en la que V A es la fuente analógica y R g su impedancia interna. L...

  Controlador PID Un controlador o regulador PID es un dispositivo que permite controlar un sistema en lazo cerrado para que alcance el estado de salida deseado. El controlador PID está compuesto de tres elementos que proporcionan una acción Proporcional, Integral y Derivativa. Estas tres acciones son las que dan nombre al controlador PID. Señal de referencia y señal de error La señal  r(t)  se denomina  referencia  e indica el estado que se desea conseguir en la salida del sistema  y(t) . En un sistema de control de temperatura, la referencia r(t) será la temperatura deseada y la salida y(t) será la temperatura real del sistema controlado. Como puede verse en el esquema anterior, la entrada al controlador PID es la señal de  error e(t) . Esta señal indica al controlador la diferencia que existe entre el estado que se quiere conseguir o referencia r(t) y el estado real del sistema medido por el sensor, señal  h(t) . Si la señal de error es grande,...

 Se trata de un sistema de computación diseñado para realizar una o algunas funciones dedicadas frecuentemente en un sistema de computación en tiempo real. Al contrario de lo que ocurre con los ordenadores de propósito general (como por ejemplo una computadora personal o PC) que están diseñados para cubrir un amplio rango de necesidades, los sistemas embebidos se diseñan para cubrir necesidades específicas. En un sistema embebido la mayoría de los componentes se encuentran incluidos en la placa base (la tarjeta de vídeo, audio, módem, etc.) y muchas veces los dispositivos resultantes no tienen el aspecto de lo que se suele asociar a una computadora. Los sistemas embebidos se pueden programar directamente en el lenguaje ensamblador del microcontrolador o microprocesador incorporado sobre el mismo, o también, utilizando los compiladores específicos, pueden utilizarse lenguajes como C o C++; en algunos casos, cuando el tiempo de respuesta de la aplicación no es un factor crítico,...