Tema 01: Presentación de la unidad de aprendizaje

1M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez http://www.eafranco.comedfrancom@ipn.mx

@edfrancom edgardoadrianfrancom

Contenido• Introducción

• Resolver un problema computable

• Antecedentes

• Objetivo de la unidad de aprendizaje

• Temario

• Forma de evaluación y asistencia

• Entrega de tareas, ejercicios y practicas

• Herramientas computacionales

• Bibliografía

• Avisos y actividades

• Actitudes y valores

• Tarea 01 Carta de presentación 2

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Introducción• Una computadora es una máquina capaz de

procesar información digital a granvelocidad.

• Una computadora esta compuesta por un conjunto decomponentes electrónicos, mecánicos e interfaces parainteractuar con el exterior (usuarios u otros dispositivos) ypor un conjunto de programas que determinan queoperaciones llevar a cabo.

• Los datos ordenados (información) que constituyen unaentrada (input) a la computadora se procesan mediante unalógica (programa) para producir una salida (output).

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Conjunto de programas(software)

Computadora (hardware)

Entrada Salida

Una computadora esta formada por un parte física y otra lógica (hardware &software), la primera de estas esta conformada por los elementos físicos que laconforman (dispositivos electrónicos y mecánicos), la parte lógica es aquella quedetermina que procesos se van a realizar con la información de entrada.

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• Una computadora es una máquina capaz deprocesar información digital a granvelocidad.

• La persona responsable de indicar a la computadora la lógicade procesamiento recae en el que lleva a cabo laconstrucción del software (programador).

• La razón de ser de una computadora es poder resolverproblemas capaces de ser modelados y representados endatos coherentes y ordenados (información), apoyándose desu gran velocidad y capacidad de seguir una serie de pasosprogramados con anterioridad y dependientes de lainformación que se maneja.

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Conjunto de programas(software)

Computadora (hardware)

Entrada SalidaAlgoritmo (s)

• La información capaz de ser procesada por la computadoraserá toda aquella que se encuentre codificada de maneratal que sea posible manipular por los dispositivos que laconforman, i.e. al entrar la información esta es digitalizada.

• La información de salida es transformada a un formatoentendible por el usuario o dispositivo que la recibirá, lo quesignifica que no obligatoriamente el procesamientorealizado con la información se realizo comoaparentemente se ve a la salida.

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• La instrumentación es una rama de la ingeniería y otras ciencias,las áreas de nuestro interés son la instrumentación electrónica eindustrial.

• La instrumentación electrónica e industrial es la parte de laelectrónica industrial, principalmente analógica, que se encargadel diseño y manejo de los aparatos electrónicos y eléctricos,sobre todo para su uso en mediciones. La instrumentaciónelectrónica se aplica en el sensado y procesamiento de lainformación proveniente de variables físicas y químicas, a partirde las cuales realiza el monitoreo y control de procesosindustriales, empleando dispositivos, tecnologías electrónicas einterfaces con sistemas computacionales.

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• Algunos conceptos importantes son sensores, medición, muestreo,control, telemetría y automatización.

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Antecedentes• Circuitos eléctricos y electrónica analógica

• Conocimiento del sistema binario y hexadecimal

• Programación en C

• Capacidades de diseño e implementación solución aproblemas

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Resolver un problema computable

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• Para resolver un problema en sistemas primeramente este debede quedar claro para un ingeniero en sistemas .

• Posteriormente es necesario abstraerlo a un modelocomputacional y/o funcional en hardware.

• Para finalmente implementar la solución (hardware/software) enutilizando las tecnologías más eficientes y adecuadas.

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Análisis y entendimiento del problema

Diseño de la solución

Implementación del la solución

Abstracción del problema en un sistema computacional

Instrumentación

Objetivo de la unidad de aprendizaje• Construir la arquitectura básica de un sistema de medición

digital con base en los estándares de la conversión analógica-digital.

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Temario• I. Sensores y Acondicionamiento

• II. Digitalización

• III. Sistemas de medición virtual

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1. Sensores y Acondicionamiento1. Generalidades de instrumentos de medición

• Características estáticas

2. Clasificación de sensores

• Resistivos

• Generadores

• Fotovoltaicos

• Capacitivos

• Inductivos

3. Acondicionamiento de señal

• Linealización

• Compensación

• Amplificación

• Atenuación

• Filtrado

• Acoplamiento y aislamiento

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2. Digitalización1. Convertidor D/A

• Características Estáticas

• Características Dinámicas

• Errores en el convertidor D/A

2. Convertidor A/D

• Características Estáticas

• Características Dinámicas

• Errores en el convertidor A/D

3. Caracterización y Selección

4. Diseño de un sistema de medición digital

• Etapa de sensado

• Etapa de acondicionamiento

• Etapa de digitalización Etapa de procesamiento

• Etapa de despliegue

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3. Introducción a los sistemas de medición virtual1. Arquitectura de un sistema de medición virtual

2. Protocolos de comunicación para un sistema de medición

• RS-232

• RS-485

• USB

• PCI

• GPIB

• VXI

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Entrega de tareas, ejercicios y prácticas• La entrega de las tareas, ejercicios y practicas se realizará a través

de la página:

http://www.eafranco.com

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• Grupo y contraseña

• Escribir y almacenar las claves de confirmación, paraaclaraciones a con respecto a la evaluación.

Grupo Contraseña

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Ejercicios y tareas• Personales.

• Tareas copiadas de otros serán anuladas y ameritan sanción.

• La fecha de entrega se acordará al momento de su asignación.

• Portada

• Encabezado en cada pagina con el nombre del alumno, materia,grupo, nombre del trabajo y número de página.

• Bibliografía en formato IEEE.

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• Tareas y ejercicios en formatos PDF, DOC & DOCX u otrosi así se indica en su asignación.

• Si se incluyen códigos fuente o simulaciones, incluir las

instrucciones de compilación o ejecución y capturas depantalla de muestra del funcionamiento.

• En el caso de tareas y ejercicios con varios archivoscomprimirlos en un único archivo en formato ZIP, RAR,TAR, JAR o GZIP, sin contraseña.

• Códigos, scripts, gráficos, archivos auxiliares• Documentados (Nombre del alumno, versión, sinopsis del archivo)

• En el caso de código el nombre de las variables deberá ser adecuado y entendible (En español)

• Documentación de funciones y partes importantes de los códigos según el objetivo del programa y la teoría vista en clase.

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Practicas• Equipos de 3 a 4 integrantes.

• Las práctica se plantean en clases y se entregan una sesión delaboratorio acordada, la fecha de entrega del reporte vía Webse dará una vez entregada la práctica.

• Las simulaciones, programas y diagramas siempre deberán deestar documentados antes de entregar la práctica.

• Practicas copiadas de otros equipos o grupos serán anuladas yameritan sanción.

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La calificación de la sesión de laboratorio esla máxima alcanzable con un reportecorrecto, si el reporte no cumple con loestablecido o es deficiente esta disminuirá.

Formato de los reportes de practica• Portada (*Fotografía del equipo)

• Introducción

• Planteamiento del problema

• Diseño y funcionamiento de la solución (Descripción de la abstraccióndel problema y su solución, apoyándose de diagramas y figuras en un lenguajeclaro)

• Implementación de la solución (Según la solución diseñada como seimplemento en el lenguaje de programación)

• Funcionamiento (Resumen de verificación de la solución, pruebas y resultadosde salida *Pantallazos *Tablas *Graficos *Fotografías)

• Errores detectados (Si existe algún error detectado, el cuál no fue posibleresolver o se desconoce el motivo y solo ocurre con ciertas condiciones esnecesario describirlo)

• Posibles mejoras (Describir posibles disminuciones de código en laimplementación o otras posibles soluciones)

• Conclusiones (Por cada integrante del equipo)

• Anexo (Códigos fuente *con colores e instrucciones de compilación)

• Bibliografía (En formato IEEE)

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¿Qué se envía por la página Web en una práctica?

• En un solo archivo (ZIP, RAR, TAR, JAR o GZIP)

• Archivo de observaciones*

• Reporte (DOC, DOCX o PDF)

• Códigos fuente (.C, .H, etc.)• Código documentado: Titulo, descripción, fecha, versión, autor.

• (Funciones y Algoritmos: ¿Qué hace?, ¿Cómo lo hace?, ¿Qué recibe?, ¿Qué devuelve?, ¿Causa de errores?).

• OBSERVACIONES

• *NO enviar ejecutables o archivos innecesarios, las instruccionesde compilación van en el anexo del reporte. (Enviar los archivosnecesarios para la generación de ejecutables)

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Herramientas• Sensores y actuadores

• Microcontroladores PIC

• Programación en PIC C CSS

• Se usará equipo con plataforma Windows

• Programación visual en C#

• Simulador de circuitos Multisim u otro

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Bibliografía

• Antoni, M. (2002). Instrumentación virtual, adquisición, procesado yanálisis de señales. México: Alfaomega. ISBN 9701507770.

• Coughlin, R.F. (1999). Amplificadores operacionales y circuitointegrados lineales.México: Prentice Hall. ISBN 970-26-0436-2.

• Creus, S. A. (1998). Instrumentación industrial. España: Alfaomega.España. ISBN 8426713610.

• Pérez, M. A. (2004). Instrumentación electrónica. España:Thompson.ISBN 8497321669.

• Pallas, Ramón. (2005). Sensores y acondicionadores de señal. España: Marcombo. ISBN 8426713440. 24

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Avisos y actividades• Cualquier tipo de aviso y actividades planeadas durante el

semestre serán notificadas en la página Web del curso, vía Twitter.

@edfrancom

http://www.eafranco.com

• Contacto por email: edfrancom@ipn.mx

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Actitudes y valores• Mis valores éticos fundamentales

• Responsabilidad• Habilidad para responder a nuestros actos, ideales, compromisos,

conocimientos, valores éticos, a la familia, al mundo en el que vivimos y ala sociedad. ¿Como ser responsable? Disciplina, trabajo, esfuerzo,paciencia.

• Respeto• Reconocer que todo tiene un valor (persona, ser vivo, idea, opinión, etc.) y

aunque para mi una cosa no tenga el mismo valor que para el resto, todosmis actos nunca deben de afectar a lo que los demás valoran. ¿Como serrespetoso? Tolerancia, Empatía, Humildad.

• Honestidad• Consiste en comportarse y expresarse con coherencia y sinceridad (decir

la verdad), y de acuerdo con los valores éticos propios. ¿Como serhonesto? Arraiga valores y principios éticos y morales, conócete a timismo.

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• Actitudes de una persona feliz• Amable• Amoroso (Con las personas que te rodean y con las actividades que realices)• Optimista• Tolerante• Cortes

• Que necesito para lograr mis objetivos• Salud• Esfuerzo• Dedicación• Trabajo• Propósito de vida

• Cuales deberían ser los principales objetivos de un buen profesionista• Siempre anteponer mi ética antes de actuar• Aprender en todo momento• Ayudar en todo momento a quien lo necesite• Compartir el conocimiento• Desempeñar mi trabajo con gusto por ello y siempre de la mejor manera posible

sin condicionarlo a una ganancia económica. (Todo viene por añadidura no seasambicioso)

• Ser feliz (Es una decisión no es el resultado de un evento)• Gusto y pasión por lo que se desempeña y vive ¿Qué te gustaba de niño?

No seas apático a esto elige mejorar cada día como persona, nunca pases por encima de los demás para alcanzar tus metas.

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Tener un propósito de vida esimportante, este nace delinterior de la gratitud y lainconformidad.

Si no eres feliz no encuentras elpropósito en la vida. (Se felizbajo cualquier circunstancia)

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