Diseño de una infraestructura para la experimentación de circuitos electrónicos

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Electrónica) U.A.N.L. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, 1997

Desarrollo de circuitos electrónicos para la extracción y conversión en energía eléctrica de la vibración aplicada a materiales piezoeléctricos

xx,145 p.

Desarrollo e implementación de un conjunto didáctico de circuitos electrónicos básicos con fines educativos

Numerosos estudios aseguran que las clases interactivas mejoran el rendimiento de los estudiantes, así como fomentan su interés en el aprendizaje.Los alumnos aprenden más y mejor cuando participan activamente en el proceso de enseñanza/aprendizaje: cuanto mayor es su participación en su propio aprendizaje, más profunda es la comprensión y la retención a largo plazo, ya que lo estudiado pasa a formar parte del andamiaje mismo de su conocimiento. Por lo tanto, con esta iniciativa, se pretende dar protagonismo al alumnado, de forma que pueda probar y comprobar directamente, de su propia mano, lo explicado en clase. Para ello, se implementa físicamente un conjunto de circuitos electrónicos básicos, tanto analógicos como digitales, de forma que los estudiantes puedan verificar la funcionalidad que cada circuito realiza y probar los diversos montajes, analizados y explicados en el aula, a través de un panel de prueba que pueden manejar ellos mismos. Este panel de prueba consiste, para cada diseño desarrollado, en una placa de circuito impreso interactiva en la que los alumnos pueden comprobar el funcionamiento de cada diseño. En esta placa se disponen los diversos componentes que conforman el montaje así como las conexiones para poder comprobar su funcionamiento y medir tanto tensiones como intensidades. De esta forma se dispone de una herramienta didáctica de gran valor educativo que abarca los contenidos más elementales que debe tener cualquier materia sobre electrónica básica; cubriéndose, de esta forma, los conocimientos de asignaturas como “Fundamentos de Electrónica”, presente en las diversas titulaciones de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Málaga.

Aplicaciones del diseño lógico programable

Tesis (Maestro en ciencias de la ingeniería eléctrica con especialidad en eléctronica) - Universidad Autónoma de Nuevo León, 1999

Aplicación de herramientas computacionales al diseño secuencial asíncrono

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con especialidad en Electrónica) U.A.N.L. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

Los métodos productivos y su vinculación con el ordenador : una experiencia en circuitos electrónicos I.

Resumen tomado del autor

Circuitos electrónicos.

Contiene: Analógicos I, Analógicos II, Digitales I, Digitales II. Material incompleto, faltan los volúmenes 2 y 4

Análisis, construcción, simulación y sincronización de circuitos electrónicos prototipos de Caos

El proyecto tiene como objetivo el estudio de siete Sistemas Dinámicos, yendo de los que son paradigma de Caos a los más complejos, y sus posibles aplicaciones en comunicaciones privadas, bioingeniería y comunicaciones ópticas. El conjunto de sistemas seleccionados incluye algunos ejemplos paradigmáticos de Dinámicas Caóticas, así como nuevas propuestas, tanto de do sistemas básicos como de un sistema que tiene soluciones más complejas, nunca antes estudiados. Se logrará, de esta manera, realizar un completo recorrido desde los osciladores no-lineales más simples (como el de Van Der Pol), hasta los sistemas de mayor complejidad (como son las dinámicas hipercaóticas). El estudio consiste, en primer lugar, en identificar los métodos de análisis específicos del Caos, que permiten poner de manifiesto su carácter y propiedades (a lo que se dedicará el capítulo 1). Tras ello (Capítulo 2 y 3), se desarrollan, estudian y analizan los sistemas mediante simulaciones numéricas de la dinámica de los citados sistemas utilizando el software matemático MATLAB. En una segunda parte (que abarca la primera mitad del Capítulo 4), se implementan los circuitos electrónicos de los citados sistemas, y se simula su comportamiento mediante un software profesional. En una tercera parte (coincidente con la segunda mitad del Capítulo 4 y el Capítulo 5 completo), se construyen físicamente los sistemas fundamentales y sus extensiones, con el objetivo de caracterizar su comportamiento. Además, se desarrolla una aplicación software con entorno gráfico para el análisis sistemático de las dinámicas objeto de estudio. Finalmente, y con el objetivo de aplicar los Sistemas Dinámicos caóticos tanto a Comunicaciones Seguras como a Bioingeniería, este proyecto presenta un estudio de los citados sistemas para su uso en Comunicaciones Seguras, en el capítulo 6. Por otro lado, el oscilador de Van Der Pol no sólo es un sistema paradigma de Caos por la riqueza de su dinámica caótica, sino también por su interés en la simulación del corazón humano tanto en régimen regular, como en régimen caótico. Este análisis se desarrolla en el Capítulo 3.

Diseño de un sistema de monitorización de estructuras de procesamiento paralelo.

[ES]Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de monitorización de estructuras (SHM) con procesamiento paralelo. Los sistemas SHM sirven para analizar la integridad de estructuras y detectar daños en las mismas. El sistema diseñado utiliza la técnica de ondas ultrasónicas superficiales. Integra todos los circuitos electrónicos para generar y adquirir las señales. También incluye un procesador para tratar las señales y detectar los daños de la estructura. El sistema se ha diseñado para conectar varios equipos en paralelo

Simulación de sistemas automáticos y electrónicos mediante el ordenador.

Trabajo no publicado

Metodología de diseño electrónico dentro de prácticas obligatorias de laboratorio.

Resumen basado en el de la publicación

Técnicas de diseño de pruebas en sistemas embebidos

El software es, cada vez más, una parte muy importante de cualquier circuito electrónico moderno, por ejemplo, un circuito realizado con algún tipo de microprocesador debe incorporar un programa de control por pequeño que sea. Al utilizarse programas informáticos en los circuitos electrónicos modernos, es muy aconsejable, por no decir imprescindible, realizar una serie de pruebas de calidad del diseño realizado. Estas pruebas son cada vez más complicadas de realizar debido al gran tamaño del software empleado en los sistemas actuales, por este motivo, es necesario estructurar una serie de pruebas con el fin de realizar un sistema de calidad, y en algunos casos, un sistema que no presente ningún peligro para el ser humano o el medio ambiente. Esta propuesta consta de la explicación de las técnicas de diseño de pruebas que existen actualmente (por lo menos las más básicas ya que es un tema muy extenso) para realizar el control de calidad del software que puede contener un sistema embebido. Además, muchos circuitos electrónicos, debido a su control o exigencia hardware, es imprescindible que sean manipulados por algún programa que requiera más que un simple microprocesador, me refiero a que se deban controlar por medio de un pequeño programa manipulado por un sistema operativo, ya sea Linux, AIX, Unix, Windows, etc., en este caso el control de calidad se debería llevar a cabo con otras técnicas de diseño. También se puede dar el caso que el circuito electrónico a controlar se deba hacer por medio de una página web. El objetivo es realizar un estudio de las actuales técnicas de diseño de pruebas que están orientadas al desarrollo de sistemas embebidos. ABSTRACT. Software is increasingly a very important part of any modern electronic circuit, for example, a circuit made with some type of microprocessor must incorporate a control program no matter the small it is. When computer programs are used in modern electronic circuits, it is quite advisable if not indispensable to perform a series of quality tests of the design. These tests are becoming more and more difficult to be performed due to the large size of the software used in current systems, which is why it is necessary to structure a series of tests in order to perform a quality system, and in some cases, a system with no danger to humans or to the environment. This proposal consists of an explanation of the techniques used in the tests (at least the most basic ones since it is a very large topic) for quality control of software which may contain an embedded system. In addition, a lot of electronic circuits, due to its control or required hardware, it is essential to be manipulated by a program that requires more than a simple microprocessor, I mean that they must be controlled by means of a small program handled by an operating system, being Linux, AIX, Unix, Windows, etc., in this case the quality control should be carried out with other design techniques. The objective is to study the current test design techniques that are geared to the development of embedded systems. It can also occur that the electronic circuit should be controlled by means of a web page.

Diseño de cabezal de adquisición para biopotenciales

La monitorización del funcionamiento del corazón se realiza generalmente por medio del análisis de los potenciales de acción generados en las células responsables de la contracción y relajación de este órgano. El proceso de monitorización mencionado consta de diferentes partes. En primer lugar, se adquieren las señales asociadas a la actividad de las células cardíacas. La conexión entre el cuerpo humano y el sistema de acondicionamiento puede ser implementada mediante diferentes tipos de electrodos – de placa metálica, de succión, top-hat, entre otros. Antes de la adquisición la señal eléctrica recogida por los electrodos debe ser acondicionada de acuerdo a las especificaciones de la entrada de la tarjeta de adquisición de datos (DAQ o DAC). Básicamente, debe amplificar la señal de tal manera que se aproveche al máximo el rango dinámico del cuantificador. Las características de ruido del amplificador requerido deben ser diseñadas teniendo en cuenta que el ruido interno del amplificador no afecte a la interpretación del electrocardiograma original (ECG). Durante el diseño del amplificador se han tenido en cuenta varios requisitos. Deberá optimizarse ña relación señal a ruido (SNR) de la señal entre la señal del ECG y el ruido de cuantificación. Además, el nivel de la señal ECG a la entrada de la DAQ deberá alcanzar el máximo nivel del cuantificador. También, el ruido total a la entrada del cuantificador debe ser despreciable frente a la mínima señal discernible del ECG Con el objetivo de llevar a cabo un diseño electrónico con esas prestaciones de ruido, es necesario llevar a cabo un minucioso estudio de los fundamentos de caracterización de ruido. Se han abarcado temas como la teoría básica de señales aleatorias, análisis espectral y su aplicación a la caracterización en sistemas electrónicos. Finalmente, todos esos conceptos han sido aplicados a la caracterización de las diferentes fuentes de ruido en los circuitos con amplificadores operacionales. Muchos prototipos de amplificadores correspondientes a diferentes diseños han sido implementados en placas de circuito impreso (PCB – Printed Board Circuits). Aunque el ancho de banda del amplificador operacional es adecuado para su implementación en una ‘protoboard’, las especificaciones de ruido obligan al uso de PCB. De hecho, los circuitos implementados en PCB son menos sensibles al ruido e interferencias que las ‘protoboard’ dadas las características físicas de ambos tipos de prototipos.

Indevol : educa.

En la investigación se lleva a cabo la construcción de un modelo interfaz evolutivo en el área de tecnología en el que se pueden incorporar distintos contenidos con nivel de dificultad creciente de forma que el alumno pueda dirigir su propio aprendizaje y compatibilizar esta plataforma con las placas de Arduino que se utilizarán para el diseño, comprensión y aprendizaje de circuitos electrónicos, dispositivos de control, tanto analógicos como digitales o circuitos lógicos, entre otros. Dicha implementación permitirá evaluar la motivación que produce dichas metodologías. El proyecto plantea dos objetivos principales: establecer un sistema de enseñanza virtual estructurando los contenidos lineales en una nueva estructura alineal (interactiva), dinámica y evolutiva. INDEVOL:educa es una plataforma de reflexión sobre el desarrollo del interfaz en entornos educativos y la interacción hombre-máquina. Los estudiantes adquieren gracias a la enseñanza virtual de INDEVOL:educa y a las tutorías presenciales del profesor de tecnología, conocimientos que evolucionan con el perfil del alumnado para llevar a cabo sus propias instalaciones y piezas interactivas. El segundo objetivo es gestionar la implementación en el sistema de enseñanza de las placas de Arduino en la enseñanza de Castilla-La Mancha como proyecto pionero en la región y teniendo en cuenta el éxito de esta implementación en otras comunidades. El trabajo se realiza con alumnos de tercero de ESO con el objeto de impartir conocimientos básicos en el campo de realización de prototipos interactivos para piezas e instalaciones y en la búsqueda de información suplementaria en el campo; hacer comprensible la utilización de herramientas hardware para la creación de interfaces físicos al ordenador distintos del clásico teclado o el ratón; realización de ejercicios prácticos que ayuden a los alumnos a comprender la electrónica desde una posición explorativa. Se utiliza la metodología de planificación y gestión de proyectos orientadas a objetivos, orientando al alumno en la conceptualización de sus ideas para convertirlas en conceptos. Los objetivos están jerarquizados en orden de importancia y se van remodelando con la experiencia y la evolución del proyecto y hay que ir recogiendo este movimiento evolutivo para estudiar las implicaciones de éste en las demás fases. Así mismo, se marcan las distintas líneas de acción que permiten al alumnado ir consiguiendo los objetivos propuestos que han de ser plausibles con respecto a los tiempos y recursos de los que se dispone. Esta metodología es una forma de estructurar el objetivo principal que consiste en la elaboración, desarrollo y conceptualización de la idea y por otro el marcaje de los objetivos específicos y generales que rigen la investigación. Fundamentalmente se trabajan los procesos de enseñanza y aprendizaje centralizada en la incorporación de las placas de Arduino en el entorno escolar de tercero de ESO. El equipo multidisciplinar consta de investigadores de la Universidad de Castilla-La Mancha y docentes ligados a la materia y con larga experiencia en la distribución de los contenidos que han ayudado a que esta metodología pueda ser implantada con éxito. Las sesiones son una mezcla teórico-práctica donde los investigadores deciden cuándo es el mejor momento para hacer una pausa del trabajo práctico mediante la introducción de una charla que incluye ejemplos de instalaciones, introducción a una determinada herramienta, etc. Los objetivos se cumplen con gran éxito y aprobación tanto por parte de los investigadores implicados como por parte del alumnado. La competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico así como la competencia digital se ven satisfechas con la utilización de las placas de Arduino, consiguiendo de esta forma una comprensión más clara y motivadora de circuitos electrónicos y robóticas, teniendo la posibilidad de crear sus propios proyectos, tanto personales como en equipo, lo cual les permite desarrollar la competencia de autonomía personal. Así mismo, el hecho de contar con una plataforma propia, de hardware y software libre y de bajo coste en el caso de querer personalmente adquirir el material que permite al alumno elegir el ritmo de su propio aprendizaje sin ningún tipo de limitaciones.

Memorias didácticas del Curso Básico de Tecnología 97.

No publicado