Unidad 1Electricidad básica:1.1. Introducción a la electricidad 1.2. Conceptos de magnitudes eléctricas 1.3. Circuito Eléctrico 1.4. Medición de magnitudes eléctricas. 1.5. Conceptos básicos de las leyes Ohm, Kirchhoff, Lenz, Faraday y Watts. 1.6. Aplicación de los conceptos básicos de electricidad

Unidad 2 Motores, transformadores y aplicaciones: 2.1. Motores de corriente directa y alterna. 2.2. Transformadores Monofásico y trifásico. 2.3. Reglamento de obras e instalaciones eléctricas (R.O.I.E.). 2.4. Elementos eléctricos de Control industrial (Relevadores). 2.5. Aplicaciones.Unidad 3 Electrónica industrial básica: 3.1. Introducción a la electrónica industrial (analógica y digital) 3.2. Elementos básicos de electrónica analógicos (Diodo, diodo emisor de luz Transistor 3.3. Elementos básicos de electrónica Digital (Compuertas lógicas, tablas de verdad, temporizadores, contadores, sumadores). 3.4. Aplicación de los conceptos básicos de ElectrónicaUnidad 4 Campo de aplicación de la electricidad y electrónica industrial: 4.1. Sensores y transductores eléctricos. 4.2. Dispositivos de control eléctrico y electrónico. 4.3. Funcionamiento básico del PLC

1.1 Introducción a la electricidad:La electricidad ya había sido descubierta por los griegos hace 200 años ellos observaron que un material el cual nosotros conocemos como ámbar era cargado con una fuerza misteriosa después de frotarlo notaron que este atraía hojas secas y virutas de madera a partir de ese momento los griegos lo llamaron el ámbar elektron y de ahí se derivó el nombre d electricidad.La electricidad es el flujo de energía de un lugar a otro. Se trata de un fenómeno físico causado por cagas eléctricas estáticas o en movimiento, y su interacción. Todos los átomos tienen electrones que rodean su núcleo, pero pocos electrones están pegados al núcleo. Es por eso que se trasladan a otros átomos, generando así una corriente eléctrica.

Por lo tanto se puede mencionar que la electricidad es una energía que aprovecha la corriente eléctrica para así transformarse en otro tipo:Energía eléctrica:Es la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos (cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico) para obtener trabajo.

Energía calorífica:

Es la manifestación de la energía en forma de calor. En todos los materiales los átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya sea trasladándose o vibrando.

La electricidad se encuentra dividida en tres ramas:1. Electrónica2. Electroestática3. Electrodinámica

Electrónica:La electrónica es una rama de la física y una especialidad de la ingeniería que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control de los electrones.

Cuenta con algunos componentes como:• Componentes electrónicos pasivos:

Resistencias: La función de la resistencia es oponerse al paso de la corriente eléctrica. Para hacer cálculos se tienen algunas fórmulas en específico:

Condensadores: Es dispositivo que almacena carga eléctrica de forma temporal para soltarla cuando sea necesario. El condensador está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. Al igual si se quisieran realizar algunos cálculos sus fórmulas son las siguientes:

Bobina: Una bobina (también llamado inductor) es un operador o componente eléctrico formado por un conductor arrollado de forma cilíndrica. El arrollamiento está formado por varias capas de hilo de cobre electrolítico aislado con esmalte. La misión de una bobina es almacenar energía eléctrica en forma magnética para cederla en un momento determinado.

• Componentes electrónicos semiconductoresDiodo: El diodo es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar, prácticamente en cualquier circuito electrónico. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.

Transistor: Es uno de los componentes electrónicos más versátiles. Está formado por la unión de tres cristales semiconductores.

El funcionamiento del transistor está basado en la capacidad de gobernar la intensidad de corriente que circula entre el emisor y el colector mediante el paso de una pequeña corriente eléctrica por la base.Circuito integrado: Un circuito integrado es un circuito formado por elementos tales como diodos, transistores, resistencias y condensadores, los cuales están interconectados y ubicados en una

pastilla de silicio. Es de unas dimensiones muy reducidas y sus elementos no se pueden separar. Es decir, el sistema electrónico está formado por circuitos completos y cada uno de ellos contiene centenas de elementos, todos ellos situados en el cristal de silicio. En la siguiente tabla se encuentra una clasificación en específico sobre el circuito integrado:

Electroestática: Estudia a las cargas eléctricas en reposo o leve movimiento. La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.

Electrodinámica:La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un material conductor como, por ejemplo, un metal.

1.2 Conceptos de magnitudes eléctricasCarga eléctrica y corriente:

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. La carga más pequeña posible es la de un electrón. De hecho, el electrón se usa como referencia de carga eléctrica, pero la unidad de carga no es el electrón, es el culombio.Si se tiene un cuerpo un cuerpo con potencial negativo y otro con potencial positivo, entre estos dos cuerpos tenemos una diferencia de potencial (d.d.p.). La diferencia de carga (d.d.p.) de los dos cuerpos será la causante de la corriente eléctrica de uno a otro.Fórmula Carga Eléctrica: Q = I x t

Tensión o voltaje:La Tensión es la diferencia de potencial entre dos puntos. La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión es de 0V (cero voltios, no hay diferencia de potencial entre un polo y el otro) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera una pila diremos que la pila se ha agotado. Los Generadores, que son los aparatos que mantienen la d.d.p o tensión entre dos puntos para que al conectar el circuito se genere corriente. Estos generadores pueden ser dinamos, alternadores, pilas, baterías y acumuladores.

Intensidad de corriente: Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Se mide en Amperios (A).

Resistencia eléctrica:La Resistencia Eléctrica es la oposición o dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a que pase por el la corriente, más resistencia tendrá.Todos los elementos de un circuito tienen resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica se mide en Ohmios (Ω) y se representa con la letra R.

Potencia eléctrica:La cantidad dependerá del aparato eléctrico (receptor) al que no estemos refiriendo cuando hablamos de su potencia. Se mide en vatios (w) aunque es muy común verla en Kilovatios (KW). 1.000w es 1Kw de potencia. Para pasar de w a kW solo tendremos que dividir entre 1.000. Ejemplo de potencia: La lámpara de 100w luce más que la de 60w por que tiene más potencia.

Energía eléctrica: La energía eléctrica es la potencia por unidad de tiempo. La energía se consume, es decir a más tiempo conectado un receptor más energía consumirá. También un receptor que tiene mucha potencia consumirá mucha energía. Entonces la energía depende dela potencia del receptor y del tiempo que esté conectado.

Tabla de las principales magnitudes eléctricas y sus respectivas formulas:

1.3 Circuito eléctrico:El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.Partes de un circuito eléctrico:

Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica. Hay 2 tipos de corrientes corriente continua y alterna.Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. Entonces podemos mencionar que la Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente también. La representación en una gráfica es de esta manera:

Corriente alterna: Es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra.

En la siguiente imagen se hace notar de mejor manera la diferencia entre la CA y la CD.

Entonces tenemos que las: Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua (c.c.)Alternadores: son generadores de corriente alterna (c.a.)

Conductores: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, estos materiales ofrecen muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos. Receptores: son los elementos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía Elementos de mando o control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de la corriente eléctrica. Como son: interruptores, pulsadores, conmutadores. Elementos de protección: protegen los circuitos y a las personas cuando hay peligro o la corriente es muy elevada, con riesgo de quemar los elementos del circuito. Como son fusibles, diferenciales, etc.Estos son los símbolos más comunes que representan los circuitos eléctricos:

Tipos de circuitos:Circuitos de un receptor: Son aquellos en los que solo se conecta al circuito un solo receptor, lámpara, motor, timbre, etc. El receptor quedará conectado a la misma tensión que el generador, por el receptor circulará una intensidad de corriente igual a la del circuito total y la única resistencia del circuito será la del receptor.

Circuitos en serie: Los receptores se conectan una a continuación del otro, el final del primero con el principio del segundo y así sucesivamente. Sus características son que la intensidad que atraviesa todos los receptores es la misma, igual a la total del circuito. It= I1 = I2.

Circuitos en paralelo: Son los circuitos en los que los receptores se conectan todas las entradas de los receptores unidas y todas las salidas también se unen por otro lado. Las tensiones de todos los receptores son iguales a la tensión total del circuito. Vt = V1 = V2.Las suma de cada intensidad que atraviesa cada receptor es la intensidad total del circuito. It = I1 + I2.

Circuito mixto: Es la combinación de los circuitos en serie y paralelos, dentro de uno mismo.

Conmutadas: Las conmutadadas son circuitos eléctricos cuya misión es poder encender una o varias lámparas, pero desde 2 o más puntos diferentes. Un ejemplo claro es en los pasillos largos en los que podemos encender la lámpara desde 2 sitios o más diferentes (al principio y al final del pasillo, por ejemplo).

1.4 Medición de magnitudes eléctricasEl valor de las magnitudes de un circuito eléctrico, como la intensidad de corriente, la tensión o la resistencia, puede determinarse utilizando aparatos de medida. Estos aparatos pueden usarse tanto en corriente continua como alterna, y tienen limitado el valor máximo de intensidad o de tensión que pueden medir.Existen diversos aparatos de medida, entre los que podemos destacar los siguientes:·El amperímetro se usa para medir la intensidad de corriente que pasa por cualquiera de un circuito.

El voltímetro se usa para medir el valor de la tensión entre dos puntos cualesquiera de un circuito.

El óhmetro mide el valor en ohmios de las resistencias eléctricas.

El vatímetro permite medir la potencia eléctrica que consume un aparato o máquina.

El polímetro, multímetro o téster es capaz de medir diferentes magnitudes eléctricas, como intensidad de corriente, tensión y resistencia. Dado que pueden hacer la función de varios aparatos, es el instrumento más utilizado actualmente.

1.5 Conceptos básicos de las leyes de Ohm, Kirchhoff, Lenz, Faraday y Watts.

Ley de ohm:El flujo de corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia de la carga que tiene conectada.Su fórmula está representada en este triángulo y de él se pueden definir varios aspectos dependiendo de cómo se tome:

• Intensidad: Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Su unidad es el ampere (A).

• Voltaje: Es una magnitud que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico. Su unidad son los volts (V).

• Resistencia: Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. Su unidad es el ohmio (Ω).

Ley de Kirchhoff: Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico.Primera ley: La ley de nodos o ley de corriente nos dice: que en cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen.

Segunda ley: Ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff dice que: la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada.

Ley de Lenz: Relaciona cambios producidos en el campo eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las tensiones o voltajes aplicados a un conductor, generan una F.E.M (fuerza electro motriz) que se opone al paso de la corriente que la produce. Permite determinar el sentido de la corriente sin hacer cálculos.El sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético asociado a ella se opone a la variación del flujo magnético del campo magnético externo.

Ley de Faraday: La corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con la que cambia el flujo magnético que la atraviesa.Fuerza Electromotriz: Toda causa capaz de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.

Líneas de campo magnético: Las líneas de flujo magnético van del polo norte al sur por la parte externa, retornando del sur al norte por la parte interna del imán o de la bobina.

Formulas:En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor

E= Fuerza Electromotriz (voltios)N= Número de vueltas d⊘= Razón de cambio del flujo magnéticoDt= Tiempo

Ley de watts: La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (v) del circuito y a la intensidad (I) que circule por él.En donde:P. Es la potencia eléctrica existente en un circuito y se mide en Watts.V. Es el Voltaje.I. Es la Corriente eléctrica.

1.6 Aplicación de los conceptos básicos de la electricidad:Todos los conceptos que fueron estudiados anteriormente están presentes todo el tiempo dentro de nuestra vida cotidiana y para hacerlo más específico se hablara de la vivienda.El punto de luz: este es un contacto preparado para suministrar energía a una o varias bombillas desde un solo lugar, entonces aquí si así se quisiera se investigaría a fondo del conocer por qué enciende el foco como es su circuito, si este es corriente alterna y directa entre otras cosas.

Unidad 22.1. Motores de corriente directa y alterna.Motor de corriente directa:Un motor de corriente continua está compuesto de un estator y un rotor. En muchos motores c.c., generalmente los más pequeños, el estator está compuesto de imanes para crear un campo magnético. En motores c.c. más grandes este campo magnético se logra con devanados de excitación de campo. El rotor es el dispositivo que gira en el centro del motor y está compuesto de arrollados de cable conductores de corriente continua. Esta corriente continua es suministrada al rotor por medio de las “escobillas” generalmente fabricadas de carbón. Un devanado es un arrollado compuesto de cables conductores que tiene un propósito específico dentro de un motor Principio básico de funcionamiento. Cuando un conductor por el que fluye una corriente continua es colocado bajo la influencia de un campo magnético, se induce sobre él (el conductor) una fuerza que es perpendicular tanto a las líneas de campo magnético como al sentido del flujo de la corriente.

Motor de corriente alterna:

Son aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna . Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos.Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem. Las dos formas básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este último más correctamente llamado alternador.Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.

Tipos de motores de corriente alterna:Motor universal: Estos motores para corriente alterna y directa, incluyendo los universales se distinguen por su conmutador devanado y las escobillas. Los componentes de este motor son: Los campos (estator), la masa (rotor), las escobillas (los excitadores) y las tapas (las cubiertas laterales del motor). El circuito eléctrico es muy simple, tiene solamente una vía para el paso de la corriente, porque el circuito está conectado en serie. Su potencial es mayor por tener mayor flexibilidad en vencer la inercia cuando está en reposo, o sea, tiene un par de arranque excelente, pero tiene una dificultad, y es que no está

construido para uso continuo o permanente. Motores sincronos: Para generar el campo magnético del rotor, se suministra una CC al devanado del campo; esto se realiza frecuentemente por medio de una excitatriz, la cual consta de un pequeño generador de CC impulsado por el

motor, conectado mecánicamente a él. La única condición para que esto ocurra consiste en que ambos campos roten a la velocidad sincrónica

Motores de jaula de ardilla: La mayor parte de los motores que funcionan con c-a de una sola fase tienen el rotor de tipo jaula de ardilla. Los rotores de jaula de ardilla reales son mucho más compactos y tienen un núcleo de hierro laminado.Los conductores longitudinales de la jaula de ardilla son de cobre y van soldados a las piezas terminales de metal. Cada conductor forma una espira con el conductor opuesto conectado por las dos piezas circulares de los extremos. Cuando este rotor está entre dos polos de campos electromagnéticos que han sido magnetizados por una corriente alterna, se induce una fem en las espiras de la jaula de ardilla, una corriente muy grande las recorre y se produce un fuerte campo que contrarresta al que ha producido la corriente (ley de Lenz). Aunque el rotor pueda contrarrestar el campo de los polos estacionarios, no hay razón para que se mueva en una dirección u otra y así permanece parado. Es similar al motor síncrono el cual tampoco se arranca solo. Lo que se necesita es un campo rotatorio en lugar de un campo alterno.Cuando el campo se produce para que tenga un efecto rotatorio, el motor se llama de tipo de jaula de ardilla.

2.2. Transformadores Monofásico y trifásico.Transformador monofásico: son empleados frecuentemente para suministrar energía eléctrica para alumbrado residencial, toma-corrientes, acondicionamiento de aire, y calefacción. Los transformadores monofásicos pueden ser todavía más versátiles si tienen tanto el devanado primario como el devanado secundario fabricados en dos partes iguales. Las dos partes de cualquiera de los devanados pueden entonces ser reconectadas en serie o en paralelo, Configuración en Serie,Configuración en Paralelo. Los transformadores monofásicos tienen habitualmente sus devanados divididos en dos o más secciones. Cuando los dos devanados secundarios están conectados en serie, se agregan sus tensiones. Cuando los devanados secundarios están conectados en paralelo, se agregan sus intensidades.

Los transformadores, como la mayoría de las máquinas eléctricas, disponen de un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Sobre el núcleo magnético,

formado por chapas apiladas, van arrollados dos bobinados que se denominan primario y secundario.Al conectar el bobinado primario de N1 espiras a una tensión alterna, se crea un flujo magnético alterno. Este flujo magnético, que se establece en todo el circuito magnético, recorre el bobinado secundario de N2 espiras induciendo en él una fuerza electromotriz produciendo la tensión en bornes V2.A la relación de tensiones entre el primario y secundario se le llama relación de transformación, para un transformador ideal se cumple:

Transformador trifásico: Este núcleo tiene el yugo y las tres columnas de la misma sección y sobre cada una de ellas se colocan los arrollamientos de una misma fase, dejando el bobinado de mayor tensión en la parte exterior para facilitar su aislación. 2 Estos son los núcleos trifásicos más utilizados porque son los que emplean menor cantidad de chapa magnética y consecuentemente tienen menos pérdidas en el hierro. Además tienen el mejor comportamiento frente cargas asimétricas y armónicas, lo que es muy deseable en las redes de distribución de energía eléctrica.

Existen dos tipos de transformadores trifásicos:1. Transformador trifásico de tipo núcleo:

2. Transformador trifásico de tipo acorazado:

La diferencia de un transformador trifásico de tipo núcleo y de otro de tipo acorazado, está en que en un transformador trifásico de tipo acorazado las tensiones están menos distorsionadas en las salidas de las fases. Lo cual hace mejor al transformador trifásico de tipo acorazado.

2.3. Reglamento de obras e instalaciones eléctricas (R.O.I.E.).Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir la energía eléctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos que la utilicen. Entre estos elementos se incluyen: tableros, interruptores, transformadores, bancos de capacitares, dispositivos, sensores, dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones, contactos, canalizaciones, y soportes. Las instalaciones eléctricas pueden ser abiertas (conductores visibles), aparentes (en ductos o tubos), ocultas, (dentro de paneles o falsos plafones), o ahogadas (en muros, techos o pisos)

a).-Confiables, es decir que cumplan el objetivo para lo que son, en todo tiempo y en toda la extensión de la palabra. b).-Eficientes, es decir, que la energía se transmita con la mayor eficiencia posible. c).- Económicas, o sea que su costo final sea adecuado a las necesidades a satisfacer. d).-Flexibles, que se refiere a que sea susceptible de ampliarse, disminuirse o modificarse con facilidad, y según posibles necesidades futuras. Las instalaciones electricas se pueden clasificar por:Por el nivel de voltaje predominante: a).-Instalaciones residenciales, que son las de las casas habitación. b).-Instalaciones industriales, en el interior de las fábricas, que por lo general son de mayor potencia comparadas con la anterior Por la forma de instalación: a).-Visible, la que se puede ver directamente. b).-Oculta, la que no se puede ver por estar dentro de muros, pisos, techos, etc. de los locales. c).- Aérea, la que esta formada por conductores paralelos, soportados por aisladores, que usan el aire como aislante, pudiendo estar los conductores desnudos o forrados. En algunos casos se denomina también línea abierta. d).-Subterránea, la que va bajo el piso, cualquiera que sea la forma de soporte o material del piso. Por el lugar de la instalación: Las instalaciones eléctricas también pueden clasificarse en normales y especiales según, el lugar donde se ubiquen: a) Las instalaciones normales pueden ser interiores o exteriores. Las que están a la intemperie deben de tener los accesorios necesarios (cubiertas, empaques y sellos) para evitar la penetración del agua de lluvia aun en condiciones de tormenta. b) Se consideran instalaciones especiales a aquellas que se encuentran en áreas con ambiente peligroso, excesivamente húmedo o con grandes cantidades de polvo no combustible

CODIGOS Y NORMAS

El diseño de las instalaciones eléctricas se hace dentro de un marco legal. Un proyecto de ingeniería es una respuesta técnica y económicamente adecuada, que respeta las normas y códigos aplicables. En México las NTIE (Normas técnicas para Instalaciones eléctricas) editadas por la dirección General de Normas, Constituyen el marco legal ya mencionado. Existen otras normas que no son obligatorias que pueden servir de apoyo en aspectos no cubiertos por la NTIE son: a) El NEC (Código Nacional Eléctrico de EE.UU.) puede ser muy útil en algunas aplicaciones. b) El LPC (Código de protecciones contra descargas eléctricas de EE. UU. ) Es un capitulo de la NFPA. Los proyectista mexicanos apoyan mucho este código debido que las NTIE tratan el tema con poca profundidad. La parte más importante de un sistema de alimentación eléctrica está constituida por conductores. Al proyectar un sistema, ya sea de poder; de control o de información, deben respetarse ciertos parámetros imprescindibles para la especificación de la cablería.

Voltaje del sistema, tipo (CC o CA), fases y neutro, sistema de potencia, punto central aterramiento.

Corriente o potencia a suministrar. Temperatura de servicio, temperatura ambiente y resistividad térmica

de alrededores. Tipo de instalación, dimensiones (profundidad, radios de curvatura,

distancia entre vanos, etc.). Sobrecargas o cargas intermitentes. Tipo de aislación. Cubierta protectora.

Todos estos parámetros están íntimamente ligados al tipo de aislación y a las diferencias constructivas de los conductores eléctricos, lo que permite determinar de acuerdo a estos antecedentes la clase de uso que se les dará.

2.4. Elementos eléctricos de Control industrial (Relevadores).El relé o relevador (del inglés “relay”) es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, una forma de amplificador eléctrico.Los contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NO, por sus siglas en inglés), Normalmente Cerrados (NC) o de conmutación.

• Los contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo.

• Los contactos Normalmente Cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo.

• Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto Normalmente Abierto y uno Normalmente Cerrado con una terminal común.

El relevador se define como el dispositivo que provoca un cambio en uno o más circuitos del control eléctrico, cuando la cantidad o cantidades medidas a las cuales responde, cambian de una manera preescrita, y los clasifica en tres tipos: 1.- Relevador auxiliar: El Relevador auxiliar es usado para asistir en el desarrollo de sus funciones a los relevadores de protección como respaldo. Estos operan con los propositos de energizar los circuitos, proporcionar flexibilidad para arreglos de contactos.2.- Relevador de Protección: Su funcion es es la de detectar fallas en líneas o aparatos, o bien otro tipo de condiciones indeseables y permitir una apropiada desconexión o dar una señal de alarma. 3.- Relevador de Regulación: es esencialmente un regulador cuya función es detectar la variación no deseada de la cantidad mediada o variable controlada y cuya función es restaurar la cantidad dentro de los límites deseados o establecidos previamente. Tipos de reles: Relés Electromecánicos Están formados por una bobina y unos contactos los cuales pueden conmutar corriente continua o bien corriente alterna. Vamos a ver los diferentes tipos de relés electromecánicos.

Relés de tipo armadura Son los más antiguos y también los más utilizados. El esquema siguiente nos explica prácticamente su constitución y funcionamiento. El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.O ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Relés de Núcleo Móvil Estos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para manejar altas corrientes). Relé Tipo Reed o de Lengüeta Formados por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están situados los contactos (pueden ser múltiples) montados sobre delgadas láminas metálicas. Dichos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina, que está situada alrededor de dicha ampolla. Relés Polarizados Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito( ó varios) Principio De Operación De Los Relevadores Todos los relevadores para protección de corto circuito excepto los fusibles y los elementos de acción térmica basan su funcionamiento en dos principios básicos: 1.- Atracción Electromagnética 2.- Inducción electromagnética Los relevadores cuyo funcionamiento es de atracción electromagnética consisten esencialmente de un embolo magnetizado que va alojado dentro de un solenoide; o bien de una armadura articulada que es atraída por un electroimán. El principio de inducción electromagnética es usado en el de cualquier relevador pero no en mecanismos de disparo de acción directa.

2.5. Aplicaciones.el objetivo del relevador es usar una pequeña cantidad de energía en el electroimán, un bajo poder el circuito electrónico para mover una armadura que puede cambiar una cantidad mucho más grande de energía.Los relevadores son bastante comunes en aparatos de la casa dónde hay un mando electrónico que enciende algo como un motor o una luz. También son comunes en los automóviles dónde hay 12V de entrada y casi todo necesita una gran corriente.

Unidad 3 Electrónica industrial básica:3.1. Introducción a la electrónica industrial (analógica y digital)El alumno obtendrá conocimientos respecto a la electrónica industrial tanto como analógicos y digitales.Respecto a lo analógico se conocerán ciruitos analógicos del como están interados entre otras características y lo digital de la misma manera se conocerán circuitos digitales y del como están integrados y con sus respectivas características.Por tanto, los contenidos de electrónica general y analógica se centran en establecer las bases sobre el conocimiento de componentes y su diferente utilización según laaplicación a la que son destinados (analógica, digital o potencia). Los contenidos deelectrónica digital constituyen un repaso general y se centran en circuitos simplescombinacionales y secuenciales.

3.2. Elementos básicos de electrónica analógico (Diodo, diodo emisor de luz Transistor.Laelectrónica analógica considera y trabaja convalorescontinuos pudiendo tomar valores infinitos, podemos acotar que trata conseñalesque cambian en eltiempodeforma continua porque estudia los estados de conducción y no conducción de losdiodosy lostransistoresque sirven para diseñar cómputos en el álgebra con las cualesse fabrican los circuitosintegrados.

También podemos decir que la electrónica analógica define campos más específicostales como:

• Diodos• Circuitos con diodos.• Transistor bipolar • Etapas transistorizas.• Transistores de efecto de campo.• Amplificación yretroalimentación. • Amplificador operacional (I).• Amplificador operacional (II).

Diodo: Es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminalesen un determinado sentido, mientras que la bloquea el sentido contrario,Funcionamiento del diodo ideal: El funcionamiento del diodo ideal es un componenteque presentaresistencianula al paso de la corriente en un determinado sentido yresistencia infinita en otro sentido

Diodo emisor de luz: El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros. Eléctricamente este componente se comporta igual que un diodo de silicio o germanio. Si se pasa una corrientea través del diodo semiconductor, se inyectan electrones y huecos en las regiones P y N, respectivamente.

Transistor: Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña.Existe una gran variedad de transistores. En principio, se explicarán los bipolares. Los símbolos que corresponden a este tipo de transistor son los siguientes:

Transistor NPN Estructura de un transistor NPN Transistor PNP Estructura de un transistor PNP

ZONAS DE TRABAJOCORTE.- No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula.La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería. El transistor, entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto.IB = IC = IE = 0; VCE = Vbat

SATURACION.- Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la batería se encuentra en la carga conectada en el Colector.ACTIVA.- Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente.Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor.

3.3. Elementos básicos de electrónica Digital (Compuertas lógicas, tablas de verdad, temporizadores, contadores, sumadores).Compuertas logicas y tablas de la verdad:Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.

La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas. Las compuertas son bloques del hardware que producen señales en binario 1 ó 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentran comúnmente en sistemas de computadoras digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráfico diferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relaciones entrada - salida de las variables binarias para cada compuerta pueden representarse en forma tabular en una tabla de verdad.

Compuerta AND: Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x. La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0. Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1.

Compuerta OR: La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.

Compuerta NOT: El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria. Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.

Compuerta Separador (yes):Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada. Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá una salida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corriente producida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a la entrada de la misma.De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.

Compuerta NAND: Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.

Compuerta NOR: La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.

Temporizador Es un aparato con el que podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico después de que se ha programado un tiempo. El elemento fundamental del temporizador es un contador binario, encargado de medir los pulsos suministrados por algún circuito oscilador, con una base de tiempo estable y conocida. El tiempo es determinado por una actividad o proceso que se necesite controlar.

Estos están clasificados en:De conexión: el temporizador recibe tensión y mide un tiempo hasta que libera los contactosDe desconexión: cuando el temporizador deja de recibir tensión al cabo de un tiempo, libera los contactosTipos de temporizadores:Temporizador térmico que actúa por calentamiento de una lámina bimetálica, el tiempo se determina por la curva que adquiere la lámina.Temporizador neumático, está basado en la acción de un fuelle que se comprime al ser accionado por un electroimán. El fuelle ocupa su posición que lentamente, ya que el aire entra por un pequeño orificio, al variar el tamaño del orificio cambia el tiempo de recuperación y por consecuencia la temporización.Temporizador electrónico, el principi oes la descarga de un condensador mediante una resistencia. Por lo general se emplean ccondensadores electrolíticos.Temporizador magnético, se obtiene ensartando en el núcleo magnético, un tuvo de cobre.

Contadores: Un contador es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas (flip-flops) conectados en cascada, cuyo número varia en dependencia de la escala de conteo que se necesita. Cuando un contador tiene n flip-flops y avanza por todos los estados posibles antes de regresar a su estado inicial, su módulo es 2 n y decimos que su base es 2n o que es un contador de n bits.

Estan clasificados en:Contador sincrónico. En los contadores sincrónicos a diferencia de los contadores de propagación asincrónicos, la señal de reloj se aplica simultáneamente a todos los FLIP-FLOPS. Estos contadores por lo general tienen más circuitería que los contadores de propagación y están conformados por FLIP-FLOPS J-K.

Contador asíncrono: En los sistemas asíncronos los FF no están conectados al mismo reloj, por lo que no cambian simultaneamente. La señal de reloj sólo ataca al flip-flop que representa al bit menos significativo. Los otros FF se conectan en cascada sirviendo su salida de reloj para el siguiente, hasta llegar al bit mas significativo.

Descripcion de la imagen: Está constituido con dos flip flop J K con ambas entradas conectadas a 1, por lo que cambiarán de estado en el flanco de bajada de su entrada de reloj. El reloj externo se conecta solamente a la entrada de reloj del primer flip flop (FF0). Este cambiará de estado en cada flanco de bajada del reloj. El siguiente flip flop(FF1), tiene como entrada de reloj la salida de FF0 por lo que cambiará de estado cada vez que la salida Q0 cambie de 1 a 0.

SumadoresEn los sistemas digitales pueden presentarse situaciones en las que sea necesario hacer la suma de dos números que, lógicamente, estarán expresados en binario. Seguidamente se describen los circuitos lógicos que realizan sumas binarias.Los sumadores son circuitos muy importantes para diferentes tipos de sistemas digitales en los que se procesan datos numéricos. Para construir un sumador básico es necesario conocer las reglas de la suma binaria. Simplemente se tienen cuatro posibilidades:

0+0=00+1=11+0=11+1=10Entonces dada las reglas anteriores se puede construir la siguiente tabla de verdad.

Entonces con base en las ecuaciones anteriores se hace la siguiente implementación en la figura

Sumador completo o Full-A A dder (F-A A )

Aritmética en los códigos binarios 5 Un sumador completo es un circuito que suma dos bits, como el semisumador, pero además tiene en cuenta un posible acarreo de una suma anterior y lo incorpora a la suma que realiza.El esquema del circuito sumador completo será, por lo tanto:

Sumador paralelo con acarreo serie

Un sumador paralelo es un circuito que suma dos números de más de un bit cada uno, a partir de la disposición simultánea de todos los bits de los operandos.

SUMADOR BINARIO EN PARALELO

Un sumador en paralelo de 4 bits se implementa mediante 4 sumadores completos. Los bits menos significativos, se implementan a la derecha. Los bits de orden más alto, se introducen en el sumador completo que está más a la derecha, aplicando los bits más significativos de cada número al sumador que está más a la izquierda

El circuito integrado 74LS283, contiene un sumador en paralelo de 4 bits.

3.4. Aplicación de los conceptos básicos de ElectrónicaLa aplicacion la podemos encontrar en la programacion de un software pues como es bien sabido tendriamos ue hacer uso de algunas cuentas entre otros aspectos que cubren la electronica digital en cuanto lo analogico puede ser un diodo o un transistor los cuales vienen dentro de los circuitos integrados por lo regular se presentan en todos lugares pues sonpiezas que cumplen funciones importantes por lo tanto decimos que tanto como lo analogico y lo digital van de la mano.

Unidad 4 Campo de aplicación de la electricidad y electrónica industrial:

4.1. Sensores y transductores eléctricos.Un sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variablesde instrumentación, en magnitudes eléctricas. Las variables de instrumentación dependen del tipode sensor y pueden ser por ejemplo temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleración,inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctricaobtenida puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como enun sensor de humedad), una tension eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica(como un fototransistor), etc.Hay sensores que no solo sirven para medir la variable, sinotambién para convertirla mediante circuitos electrónicos en una señal estándar (4 a 20 mA, o 1 a5VDC) para tener una relación lineal con los cambios de la variable sensada dentro de un rango(span), para fines de control de dicha variable en un proceso.Tipos de sensores:

Sensores mecánicos: para medir cantidades como posición, forma, velocidad, fuerza, torque, presiòn, vibraciòn, deformación y masa.

Sensores eléctricos: para medir voltaje, corriente, carga y conductividad. Sensores magnéticos: para medir campo, flujo y permeabilidad

magnética. Sensores térmicos: para medir temperatura, flujo, conductivadad y calor

específico. Otros tipos como acústicos, ultrasónicos, químicos, ópticos, de radiacìón,

láser y de fibra óptica.

Transductor: Es un elemento o dispositivo que tiene la misión de traducir o adaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema, es decir convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema, en otra variable interpretable por dicho sistema.

Tipos de transductores eléctricos:

transductores de presión y flujo.Presion: Los transductores de presión son sensores que transforman la presión de un medio en señal eléctrica para su posterior análisis.Flujo: El principio básico de estos medidores es que cuando una corriente de fluido se restringe, su presión disminuye por una cantidad que depende de la velocidad de flujo a través de la restricción, por lo tanto la diferencia de presión entre los puntos antes y después de la restricción puede utilizarse para indicar la velocidad del flujo. transductores de temperatura y humedad.Temperatura: Los transductores eléctricos de temperatura utilizan diversos fenómenos que son influidos por la temperaturaHumedad: Los transductores de humedad se usan en aquellos lugares donde es necesaria una precisad de la humedad del aire. transductores de sonido.El sonidos y la vibración están conectados en el sentido de que un sonido esta asociado con una vibración mecánica transductores luminosos.Los transductores de luz captan la intensidad luminosa y la convierten en una señal eléctrica para que un controlador pueda trabajar los valores de medición.

4.2. Dispositivos de control eléctrico y electrónico.

Un aparato o dispositivo electrónico consiste en una combinación de componentes electrónicosorganizados en circuitos, destinados a controlar y aprovechar las señales eléctricas.Ejemplo de dispositivo electrónico es un amplificador de sonido que controla el flujo de energía deun micrófono hacia los altavoces

Eléctrico Un aparato o dispositivo eléctrico es un aparato que, para cumplir una tarea, utiliza energíaeléctrica alterándola, ya sea por transformación, amplificación/reducción o interrupción.Un ejemplo de aparato eléctrico es una lámpara incandescente que transforma la electricidad enluz.

4.3. Funcionamiento básico del PLCUn autómata programable industrial (API) o Programable logic controller (PLC), es un equipoelectrónico, programable en lenguaje no informático, diseñado para controlar en tiempo real y enambiente de tipo industrial, procesos secuenciales.Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa lógicointerno, actuando sobre los accionadores de la instalación.

Campos de aplicacion: El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. Laconstante evolución del hardware y software amplía constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades reales.Utilizacion: Esta en aquellas instalaciones en donde es necesario unproceso de maniobra, control, señalización, etc. , por tanto, su aplicación abarca desde procesosde fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control deinstalaciones, etc. Funciones básicas de un PLC Detección:Lectura de la señal de los captadores distribuidos por el sistema de fabricación.Mando:Elaborar y enviar las acciones al sistema mediante los accionadores y preaccionadores.Dialogo hombre maquina:Mantener un diálogo con los operarios de producción, obedeciendo sus consignas e informando del estado del proceso.

Programación:Para introducir, elaborar y cambiar el programa de aplicación del autómata. El dialogo deprogramación debe permitir modificar el programa incluso con el autómata controlando lamaquina.Nuevas Funciones Redes de comunicación:Permiten establecer comunicación con otras partes de control. Las redes industrialespermiten la comunicación y el intercambio de datos entre autómatas a tiempo real. En unoscuantos milisegundos pueden enviarse telegramas e intercambiar tablas de memoria compartida.Sistemas de supervisión:También los autómatas permiten comunicarse con ordenadores provistos de programasde supervisión industrial. Esta comunicación se realiza por una red industrial o por medio de unasimple conexión por el puerto serie del ordenador.Control de procesos continuos:Además de dedicarse al control de sistemas de eventos discretos los autómatas llevanincorporadas funciones que permiten el control de procesos continuos. Disponen de módulos deentrada y salida analógicas y la posibilidad de ejecutar reguladores PID que están programados enel autómata. Entradas- Salidas distribuidas:Los módulos de entrada salida no tienen porqué estar en el armario del autómata. Puedenestar distribuidos por la instalación, se comunican con la unidad central del autómata mediante uncable de red.Buses de campo:Mediante un solo cable de comunicación se pueden conectar al bus captadores yaccionadores, reemplazando al cableado tradicional. El autómata consulta cíclicamente el estadode los captadores y actualiza el estado de los accionadores.

Arduinoes una compañía de hardware libre y una comunidad tecnológica que diseña y manufactura placas computadora de desarrollo de hardware y software, compuesta respectivamente por circuitos impresos que integran un microcontrolador y un entorno de desarrollo (IDE), en donde se programa cada placa. Arduino se enfoca en acercar y facilitar el uso de la electrónica y programación de sistemas embebidos en proyectos multidisciplinarios . Toda la plataforma, tanto para sus componentes de hardware como de software, son liberados con licencia de código abierto que permite libertad de acceso a ellos.El hardware consiste en una placa de circuito impreso con un microcontrolador, usualmente Atmel AVR, puertos digitales y analógicos de entrada/salida, los cuales pueden conectarse a placas de expansión (shields), que amplían las características de funcionamiento de la placa Arduino. Asimismo, posee un puerto de conexión USB desde donde se puede alimentar la placa y establecer comunicación con el computador.Por otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo (IDE) basado en el entorno de Processing y lenguaje de programación basado en Wiring, así como en el cargador de arranque (bootloader) que es ejecutado en la placa. El microcontrolador de la placa se programa mediante un computador, usando una comunicación serial mediante un convertidor de niveles RS-232 a TTL serial.Funciones básicas y operadoresArduino está basado en C y soporta todas las funciones del estándar C y algunas de C++.24 A continuación se muestra un resumen con la estructura y sintaxis del lenguaje Arduino:

Sintaxis básica Delimitadores:;, Comentarios: //, /* */ Cabeceras: #define, #include Operadores aritméticos: +, -, *, /, % Asignación: = Operadores de comparación: ==, !=, <, >, <=, >= Operadores Booleanos: &&, ||, ! Operadores de acceso a punteros: *, & Operadores de bits: &, |, ^, ~, <<, >> Operadores compuestos:

Incremento y decremento de variables: ++, -- Asignación y operación: +=, -=, *=, /=, &=, |=

Estructuras de control Condicionales: if, if...else, switch case Bucles: for, while, do. while Bifurcaciones y saltos: break, continue, return, goto

VariablesEn cuanto al tratamiento de las variables también comparte un gran parecido con el lenguaje C.Constantes

HIGH/LOW: representan los niveles alto y bajo de las señales de entrada y salida. Los niveles altos son aquellos de 3 voltios o más.

INPUT/OUTPUT: entrada o salida. false (falso): Señal que representa al cero lógico. A diferencia de las

señales HIGH/LOW, su nombre se escribe en letra minúscula. true (verdadero): Señal cuya definición es más amplia que la de false.

Cualquier número entero diferente de cero es "verdadero", según el álgebra de Boole, como en el caso de -200, -1 o 1. Si es cero, es "falso".

Tipos de datos

void, boolean, char, unsigned char, byte, int, unsigned int, word, long, unsigned long, float, double, string, array.

Conversión entre tiposEstas funciones reciben como argumento una variable de cualquier tipo y devuelven una variable convertida en el tipo deseado.

char(), byte(), int(), word(), long(), float()Cualificadores y ámbito de las variables

static, volatile, const.Utilidades

sizeof()Funciones básicasE/S digital

pinMode(pin, modo). digitalWrite(pin, valor). int digitalRead(pin).

E/S analógica analogReference(tipo) int analogRead(pin) analogWrite(pin, valor)

E/S avanzada shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, valor) unsigned long pulseIn(pin, valor)

Tiempo unsigned long millis() unsigned long micros() delay(ms) delayMicroseconds(microsegundos)

Matemáticas min(x, y), max(x, y), abs(x), constrain(x, a, b), map(valor, fromLow,

fromHigh, toLow, toHigh), pow(base, exponente), sqrt(x)Trigonometría

sin(rad), cos(rad), tan(rad)Números aleatorios

randomSeed(semilla), long random(máx), long random(mín, máx)Bits y Bytes

lowByte(), highByte(), bitRead(), bitWrite(), bitSet(), bitClear(), bit()Interrupciones externas

attachInterrupt(interrupción, función, modo) detachInterrupt(interrupción)

Interrupciones interrupts(), noInterrupts()

Comunicación por puerto serieLas funciones de manejo del puerto serie deben ir precedidas de la palabra "Serial" aunque no necesitan ninguna declaración en la cabecera del programa. Por esto se consideran funciones base del lenguaje.25 Estas son las funciones para transmisión serial:

begin(), available(), read(), flush(), print(), println(), write()Manipulación de puertosLos registros de puertos permiten la manipulación a más bajo nivel y de forma más rápida de los contactos de entrada/salida del microcontrolador de las placas Arduino.26 Los contactos eléctricos de las placas Arduino están repartidos entre los registros B(0-7), C (analógicos) y D(8-13). Mediante estas variables ser observado y modificado su estado:

DDR[B/C/D]: Data Direction Register (o dirección del registro de datos) del puerto B, C ó D. Es una variable de Lectura/Escritura que sirve para especificar cuales contactos serán usados como entrada y salida.

PORT[B/C/D]: Data Register (o registro de datos) del puerto B, C ó D. Es una variable de Lectura/Escritura.

PIN[B/C/D]: Input Pins Register (o registro de pines de entrada) del puerto B, C ó D. Variable de sólo lectura.

Por ejemplo, para especificar los contactos 9 a 13 como salidas y el 8 como entrada (puesto que el puerto D usa los pines de la placa Arduino 8 al 13 digitales) bastaría utilizar la siguiente asignación:DDRD = B11111110;

Partes del arduino:

Potencia - USB (1) / Conector de Adaptador (2)Pines (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM, AREF) GND (3): Abreviatura de "tierra" (en Ingles).5V (4) y 3.3V (5): Son los suministros pin 5V 5 voltios de energía, y los suministros de pin 3.3V 3.3 voltios de potencia.Analógico (6): El área de pines en el marco del 'analógica' etiqueta (A0 a A5) son analógicas. Estos pines pueden leer la señal de un sensor analógico (como un sensor de temperatura) y convertirlo en un valor digital que podemos leer.Digital (7): Son los pines digitales (del 0 al 13). Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como decir, si se oprime un botón) y salida digital (como encender un LED).PWM (8): Usted puede haber notado la tilde (~) al lado de algunos de los pines digitales (3, 5, 6, 9, 10 y 11). Estos pines actúan como pines digitales normales, pero también se pueden usar para algo llamado Modulación por ancho de pulsos (PWM, por sus siglas en Ingles).AREF (9): Soportes de referencia analógica. La mayoría de las veces se puede dejar este pin solo. A veces se utiliza para establecer una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como el límite superior para los pines de entrada analógica.Botón de reinicio (10): Empujando este botón se conectará temporalmente el pin de reset a tierra y reinicie cualquier código que se carga en el Arduino.Indicador LED de alimentación (11): Este LED debe encenderse cada vez que conecte la placa Arduino a una toma eléctrica. Si esta luz no se enciende, hay una buena probabilidad de que algo anda mal.

LEDs RX TX (12): TX es la abreviatura de transmisión, RX es la abreviatura de recibir. Estos LEDs nos darán algunas buenas indicaciones visuales siempre nuestro Arduino está recibiendo o transmitiendo datos (como cuando nos estamos cargando un nuevo programa en el tablero).Microcontrolador (13): Lo negro con todas las patas de metal es un circuito integrado (IC, por sus siglas en Ingles). Piense en ello como el cerebro de nuestro Arduino.Regulador de Voltaje (14): Esto no es realmente algo que se puede (o debe) interactuar con el Arduino. Pero es potencialmente útil para saber que está ahí y para qué sirve. El regulador de voltaje hace exactamente lo que dice - que controla la cantidad de tensión que se deja en la placa Arduino.