DISEÑO DE PRODUCTOS ELECTRÓNICOS CON MICROCONTROLADORES
Actividad Complementaria 2:
1. Actividad
de consulta
Consulte
y elabore un diagrama que ilustre los acontecimientos más importantes en la
evolución de la electrónica.
R: La historia de la
Electrónica, como la de muchas otras ciencias, está marcada por pequeños y
grandes descubrimientos. Algunos de ellos fortuitos y otros, fruto de mentes
visionarias de investigadores y científicos.
Descubrimientos,
inventos y personajes relevantes en la historia de la electrónica
1800
- Alessandro Volta, físico italiano, anuncia en la Royal Society de Londres el
resultado de sus experimentos (desde 1786) generando electricidad mediante
metales diferentes separados por un conductor húmedo. Volta apila 30 discos
metálicos separados cada uno por un paño humedecido en agua salada, obteniendo
electricidad. A tal dispositivo se le llamó "pila voltaica", de allí
se origina el nombre de las "Pilas".
En honor de Alessandro Volta, la unidad de medida del potencial
eléctrico se denomina Voltio.
1820
- El físico y químico danés, Hans C. Oersted descubre que alrededor de un
conductor por el que circulaba una corriente eléctrica se forma un campo magnético.
1820
- Poco después del descubrimiento de Oersted, el científico francés André Marie
Ampere logró formular y demostrar experimentalmente, la ley que explica en términos
matemáticos la interacción entre magnetismo y electricidad. En su memoria fue
nombrada la unidad de intensidad de corriente eléctrica: el Amperio
1821
- Michael Faraday, físico y químico británico, basado en los descubrimientos de
Oersted, construye los primeros aparatos para producir lo que el llamó
"Rotación Electromagnética", nacía así el motor eléctrico
1825
- El inventor británico William Sturgeon crea un dispositivo que iba a
contribuir significativamente a la fundación de las comunicaciones electrónicas:
el electroimán.
1827
- El profesor alemán Georg Simon Ohm publica el resultado de sus experimentos
que demuestran la relación entre Voltaje, Corriente y Resistencia. Conocida hoy
como Ley de Ohm. Su trascendencia fue menospreciada por sus colegas de la época
y solo reconocida dos décadas después.
1827
- El físico alemán Gustav Kirchoff expone dos reglas, con respecto a la
distribución de corriente en un circuito eléctrico con derivaciones, llamadas
Leyes de Kirchoff.
1831
- Michael Faraday, diez años después de su "motor eléctrico",
descubre un efecto inverso al descubierto por Oersted. Un campo magnético en
movimiento sobre un conductor induce en este una corriente eléctrica. Crea la
Ley de Inducción Magnética y base de los generadores eléctricos. También
descubre que en electricidad estática, la carga eléctrica se acumula en la
superficie exterior del conductor eléctrico cargado. Este efecto se emplea en
el dispositivo denominado jaula de Faraday y en los capacitores. En
reconocimiento a sus importantes descubrimientos, la unidad de capacidad
eléctrica se denomina Faradio.
1837
- Después de varios años desarrollando la idea, Samuel M. Morce patenta un
dispositivo que permite trasmitir mensajes a grandes distancias a través de dos
cables, usando un código de puntos y rayas (el famoso alfabeto Morse). Nacía el
Telégrafo.
1846
- El Ing. Alemán Ernst Werner M. von Siemens, desarrolla el telégrafo de aguja
y presión y un sistema de aislamiento de cables eléctricos a base de látex, lo
que permitió, la fabricación y tendido de cables submarinos, fundando la
compañía Siemens AG. Por estas y otras contribuciones tecnológicas en 1888 fue
ascendido a la nobleza.
1861
- El físico ingles James Clerk Maxwell desarrolla el concepto de onda
electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la
interacción entre electricidad y magnetismo. Predijo que era posible propagar
ondas por el espacio libre utilizando descargas eléctricas.
1875
- William Crookes, físico y químico británico, investigando el comportamiento
de las cargas eléctricas, usando un tubo de vidrio con electrodos y alto
voltaje descubre la existencia de los rayos catódicos. Su dispositivo que se
llamó "Tubo de Crookes" y sería el precursor de los tubos de rayos
catódicos o cinescopios de hoy en día.
1876
- Graham Bell y su asistente Thomas A. Watson, realizaron la primer transmisión
de la voz humana a través de cables. Nacía así, el teléfono.
1877
- Thomas Alva Edison inventa el primer aparato que permitía grabar en un
cilindro de cera, voz y sonidos para luego reproducirlos, lo llamó: Fonógrafo.
1882
- Nikola Tesla investigador estadounidense de origen croata, experimentando con
alto voltaje y corriente alterna polifásica, inventa el alternador y el primer
motor eléctrico de inducción.
1884
- Paul Nipkow patenta un artefacto explorador de imágenes, que llamó
"Disco de Nipkow" y que permitiría luego convertir imágenes en
señales eléctricas.
1887
- El estadounidense de origen alemán Emile Berliner, inventa un sistema de
grabación que podía sacar muchas copias de la grabación original. Berliner
sustituyó el cilíndrico del fonógrafo de Edison, por un disco plano y patentó
entonces su "gramófono", fundando su propia compañía para fabricarlo
masivamente.
1887
- Heinrich Hertz, físico alemán, corrobora la predicción de James Clerk Maxwell
creando el primer transmisor de radio, generando radiofrecuencias. Desarrolló
también un sistema para medir la velocidad (frecuencia) de las ondas de radio.
En su honor la unidad de medida de frecuencia se denomino Hertz (o Hertzio).
1897
- El físico inglés J. J. Thomson descubre la existencia de una partícula
eléctricamente cargada, el electrón. En el año de 1906 Thomson recibió el
Premio Nóbel de Física por su descubrimiento.
1897
- Guillermo Marconi ingeniero eléctrico italiano, introduce en el Reino Unido
la primer patente de la Radio.
1899
- J.J. Thomson establece que las cargas que se liberaban al calentar una
superficie metálica son electrones.
1901
- Guillermo Marconi, logra la primer transmisión telegráfica inalámbrica a
través del Atlántico
1903
- El físico británico John Ambrose Fleming encuentra una aplicación práctica de
la válvula termoiónica de efecto Edison, que posteriormente de denominaría:
"Diodo", al usarlo como
detector de ondas electromagnéticas.
John
Ambrose Fleming es considerado "el padre de la electrónica"
1906
- El físico estadounidense Lee de Forest agrega un nuevo electrodo en forma de
rejilla entre el cátodo y el ánodo del tubo al vacío. Este electrodo permite
regular el paso de electrones. Nace así el Triodo, primer dispositivo
amplificador electrónico.
1913
- El físico estadounidense Edwin Howard Armstrong desarrolla el primer circuito
oscilador basado en un Triodo.
1920,
23 de Febrero - se trasmite el primer programa público de radio en Inglaterra.
1924
- El escocés John Logie Baird, usando el disco explorador de imagen de Nipkow,
logra trasmitir imágenes por ondas de radio. Nacía la Televisión
electromecánica
1929
- Se realizan las primeras emisiones públicas de televisión, por la BBC en
Inglaterra
1930
- Se perfeccionan los tubos electrónicos de vacío, nacen el Tetrodo y Pentodo
con más elementos entre el cátodo y el ánodo.
1932
- La empresa alemana A.E.G. realiza los primeros ensayos para la construcción de
grabadoras de cinta. La firma IG Fabenindustrie propone como soporte una cinta
plástica: el acetato de celulosa.
1933
- Edwin Howard Armstrong inventa un nuevo tipo modulación de señal: la FM
(frecuencia modulada).
1935
- El Magnetófono hizo su aparición pública en la Exposición Radiotécnica de
Berlín. Y cinco años después H.J. von Braunmuhl y W. Weber introdujeron la
premagnetización de alta frecuencia, que permitió una gran mejora en la
grabación del sonido.
1936
- El ingeniero austriaco Paul Eisler mientras trabajaba en Inglaterra, creo el
primer circuito impreso como parte de un receptor de radio.
1946
- Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, descubre los efectos de
las microondas sobre los alimentos. Inventa el Horno de Microondas.
1947
- Un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W.
Mauchly y J. Prester Eckert en la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos,
crean: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), primera
computadora digital electrónica. Fue una máquina experimental. No era
programable como las computadoras actuales. Era un enorme aparato que ocupa
todo el sótano en la Universidad de Pennsylvania. Tenía 18,000 tubos
electrónicos, consumía varios KW y pesaba algunas toneladas. Realizaba hasta
cinco mil sumas por segundo.
1947,
16 de diciembre - Fue creado el primer transistor, por William Shockley, John
Bardeen, y William Brattain en los laboratorios Bell
1950
- Salen al mercado los primeros magnetófonos comerciales, eran de cinta en
carrete abierto.
1951
- Los doctores Mauchly y Eckert fundan la compañía Universal Computer (Univac),
que produce la primera computadora comercial: UNIVAC I.
1955
- SONY lanza al mercado el primer receptor de radio totalmente transistorizado
el TR-55
1958
- El ingeniero Jack Kilby de la compañía norteamericana Texas Instruments, creó
el primer circuito completo integrado en una pastilla de silicio, lo llamó
"circuito integrado". Casi simultáneamente el ing. Robert Noyce de
Fairchil Semiconductor desarrolla un dispositivo similar al que llamó:
"circuito unitario". A ambos se los reconoce como los creadores de
los circuitos integrados.
1962,
10 de Julio - Fue lanzado el Telstar 1 primer satélite de comunicaciones de uso
comercial.
1962
- Nick Holonyak, ingeniero de General Electric desarrolla el primer LED (Light
Emitting Diode o Diodo Emisor de Luz) que emitía en el espectro visible.
1962
- Sony lanza al mercado mundial el primer televisor de 5 pulgadas,
completamente transistorizado.
1963
- Philips presentara el popular “Compact Cassette”. Otros fabricantes habían
desarrollado diversos tipos de cartuchos de cinta magnética, pero ninguno de
ellos alcanzo la difusión mundial de este, por su bajo costo, tamaño y
practicidad.
1965
- Gordon Moore, trabajando en Fairchild Semiconductor (tres años después
fundaría Intel), predijo que la integración de circuitos crecería a un ritmo
que duplicaría el número de transistores por chip cada dos años. Esta
predicción se ha cumplido hasta la fecha y se le conoce como: "Ley de
Moore"
1971
- Ted Hoff, Federico Faggin de Intel y Masatoshi Shima de Busicom (ZiLOG)
diseñan el primer microprocesador, el Intel 4004
1975
- JVC lanza al mercado el sistema de grabación de audio y video analógico para
uso domestico: VHS (Video Home System)
1976
- Sony lanza al mercado el sistema de grabación de audio y video analógico:
Betamax.
1982,
17 de agosto - La empresa Philips fabrica el primer Compact Disc en Hannover
(Alemania), desarrollado en forma conjunta por Philips y Sony.
1988
- Se integra el MPEG (Moving Picture Experts Group o Grupo de Expertos de
Imágenes en Movimiento), para desarrollar estándares de codificación de audio y
video (MPEG-1, MPEG-2, ... MP3, etc).
1995
- Un consorcio de empresas entre las que destacan Philips, Sony, Toshiba,
Time-Warner, Matsushita Electric, Hitachi, IBM, Mitsubishi Electric, Pioneer,
Thomson y JVC, lanzan la primer versión del estándar DVD.
2. Actividad
propuesta
Defina
los componentes sensor(es), controlador, actuador(es) del producto electrónico
que planteó en la unidad 1, dando solución a la necesidad en su casa, trabajo o
zona/ciudad/barrio donde habita.
Sensores. Defina el sensor o
sensores y su propósito.
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Como
sensor se utilizaría un micrófono, el cual es un sensor de sonido. Este detectara
las variaciones de las ondas de sonido del aire, identificando los aplausos y
mandando la seña a un circuito de control.
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Controlador. Describa el tipo de
control que utilizará.
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El controlador podría ser un
microcontrolador. El micrófono varía su resistencia en función de la intensidad de
sonido percibida, por lo cual esta variación puede ser captada y procesada
por un microcontrolador. El microcontrolador recibiría la señal del micrófono
por un puerto que tenga un conversor análogo digital, luego se compararía el nivel de esta señal con un valor
de referencia, determinando por lo tanto si el sonido percibido por el
micrófono proviene de un aplauso, y si es así, enviando una señal de salida
para la etapa de potencia.
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Actuadores. Defina el actuador o
actuadores y su propósito.
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En
esta etapa se considera como actuador a un elemento como el relé, dado que
este trasforma energía eléctrica en energía
cinética. Con un relé podemos controlar una señal de baja potencia a una
señal de media potencia como lo es la señal de voltaje alterno que necesita
una bombilla doméstica. El actuador seria controlado por el microcontrolador
para que interrumpa o no la corriente que circula por la bombilla.
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