Computación física: significa la construccion de sistemas inter-activos fisicos mediante el uso de software y hardware que pueden sentir y responder al mundo analogico. En la practica, a menudo el termino describe el arte hecho a mano, diseno de proyectos DIY opasatiempos que utilizan sensores y microcontroladores para tra-ducir entradas analogicas a sistemas basados en software, y/o controlar dispositivos electromecanicos como motores, servos, ilumi-nacion u otro hardware.
Arduino: es una plataforma de electronica abierta para la creacion de prototipos basada en software y hardware libre, flexibles y faciles de usar. Se creo para artistas, diseñadores, aficionados y cualquier interesado en crear entornos u objetos interactivos.
1. ELECTRÓNICA
Electrónica: Estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u
otras partículas cargadas eléctricamente.
Voltaje: Una magnitud fisica que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor (por ejemplo un cable) en un circuito electrico cerrado, provocando el flujo de una corriente electrica.
Su unidad es el Voltio(V).
El instrumento usado para medir el voltaje se conoce como voltimetro.
Voltaje DC: Es el flujo continuo de electrones a traves de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. En la corriente continua las cargas electricas circulan siempre en la misma direccion, es continua la corriente mantiene siempre la misma polaridad.
En la norma sistematica europea el color negro corresponde al negativo y el rojo al positivo o sencillamente se simboliza para el positivo con VCC, +, VSS y para el negativo con 0V, -, GND.
Voltaje AC: Es la corriente electrica en la que la magnitud y direccion varian ciclicamente. La forma de onda de la corriente alterna mas comunmente utilizada es la de una onda seno.🔌
Corriente: Es el flujo de electrones a traves de un conductor o semiconduc-tor en un sentido. La unidad de medida de esta es el amperio (A). Una corriente electrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnetico, un fenomeno que puede aprovecharse en el electroiman, este es el principio de funcionamiento de un motor.💡
Resistencia: Es la propiedad física mediante la cual todos los materiales tienden a oponerse al flujo de la corriente. La unidad de este parámetro es el Ohmio (Ω). Puedes encontrar resistencias en los calefactores eléctricos, tarjetas electrónicas, estufas son muy útiles para limitar el paso de la corriente.
Ley de Ohm: La ley dice que la corriente (I) que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional
al voltaje (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R).
La pirámide de la derecha es muy útil para conocer la fórmula a la que es igual la variable que tapes con el dedo, por ejemplo: Tapa con tu dedo la V (voltaje), entonces voltaje va a ser igual a I (corriente) por R (resistencia), una más, tapa I (Corriente), I va ser igual a V divido R.
Sistemas electrónicos: Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en entradas, salidas y procesamiento de señal.
Entradas (inputs): Son sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, humedad, contacto, luz, movimiento, pH etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Por ejemplo un sensor de temperatura, un pulsador, una fotocelda, un potenciómetro, un sensor de movimiento entre muchos más. 
Salidas (outputs): Son actuadores u otros dispositivos (también transductores) que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles como movimiento, luz, sonido, fuerza, rotación entre otros. Por ejemplo: un motor que gire, un LED o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo, un buzzer que genere diversos tonos. 
Procesamiento de señal: Se realiza mediante circuitos de procesamiento de señales generalmente conocidos como microcontroladores. Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los sensores (Entradas) y tomar las respectiva decisiones para generar acciones en las salidas.
Señales electrónicas: Las entradas y salidas de un sistema electrónico serán consideradas como las señales variables. En electrónica se trabaja con variables que se toman en forma de voltaje o corriente, éstas
se pueden denominar comúnmente señales. Las señales primordialmente pueden ser de dos tipos descritos a continuación: Digital o análoga.
Variable digital: También llamadas variables discretas. Se caracterizan por tener dos estados diferenciados y por lo tanto se pueden llamar binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar (en lógica serían los valores Verdadero (V) y Falso (F) o podrían ser 1 ó 0 respectivamente).
Variable análoga: Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real son señales de este tipo. (sonido, temperatura, voz, video, etc.)
Divisor de voltaje: Un divisor de voltaje es una configuración de circuito eléctrico que reparte el voltaje de una fuente (Vin) entre una o más resistencias (R1, R2) conectadas en serie (una acontinuación de otra).
Conversor análogo-digital CAD ó ADC: es un dispositivo electrónico capaz de convertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario. Se utiliza en equipos electrónicos como computadores, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones. La señal analógica, que varía de forma continua en el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se somete a un muestreo a una velocidad fija, obteniéndose así una señal digital a la salida del mismo.
Módulación por ancho del pulso PWM: La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de
pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada,por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.
Por ejemplo si le aplicamos PWM a un LED podemos variar su intensidad de brillo y si le aplicamos un PWM a un motor DC logramos variar la velocidad del mismo con la característica de mantener su par (fuerza) constante.
Comunicación serial: Es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadores y periféricos,
donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez. Uno de sus usos es monitorear a través de la pantalla del computador el estado del periférico conectado, por ejemplo al pulsar la letra A en el teclado se debe encender un LED conectado de manera remota al computador.
2. COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Microcontrolador: Un microcontrolador (abreviado μC,UC o MCU) es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador
incluye en su interior las tres unidades funcionales principales:unidad central de procesamiento (CPU), memoria y periféricos de entrada y salida(I/O).
Para que pueda controlar algún proceso es necesario crear y luego grabar en la memoria EEPROM del microcontrolador algún programa, el cual puede ser escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; debe ser codificado en sistema numérico hexade-
cimal que es finalmente el sistema que hace trabajar al microcontrolador cuando éste es alimentado con el voltaje adecuado y asociado a dispositivos analógicos y discretos para su funcionamiento.
Protoboard o breadboard: Es una placa reutilizable usada para construir prototipos de circuitos electrónicos sin soldadura. Compuestas por bloques de plástico perforados y numerosas láminas delgadas de una aleación de cobre, estaño y fósforo.
Tabla de colores resistencia:
Diodo: Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Tiene dos partes: el cáto-do y el ánodo.
Transistor: El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Tiene tres partes: la base (B), el emisor (E) y colector (C).
Ejemplo uso transistor: Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, ordenadores, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, teléfonos celulares, etc.
Condensador: Un condensador o capacitor es un dispositivo utilizado en electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una deter-minada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra.
Ejemplo uso: Filtrado de señales, Acoplamiento de señales, Temporización y retardo, Almacenamiento de energía, Sintonización de frecuencia,Arranque de motores…
Led: Un LED (Diodo emisor de luz, también «diodo luminoso») es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia en iluminación. Los LEDs presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescen-te como un consumo de energía mucho menor, mayor tiempo de vida, menor tamaño, gran durabilidad y fiabilidad. El LED tiene una polaridad, un orden de conexión, y al conectarlo al revés se puede quemar, revisa los dibujos de la parte superior para conocer a que corresponde el positivo y el negativo.
Led rgb: Un LED RGB es un LED que incorpora en su mismo encapsulado tres LEDs, es RGB porque R (red, rojo), G (green, verde) y B (blue, azul) así se pueden formar miles de colores ajustando de manera indivi-dual cada color. Los tres LEDs están unidos por el negativo o cátodo.
Pulsador: Un botón o pulsador es utilizado para activar alguna función. Los botones son por lo general activados al ser pulsados, normalmente con un dedo. Un botón de un dispo-sitivo electrónico funciona por lo general como un interruptor eléctrico, es decir en su interior tiene dos contactos, si es un dispositivo NA (normalmente abier-to) o NC (normalmente cerrado), con lo que al pulsarlo se activará la fun-ción inversa de la que en ese momento este realizando.
Ejemplo uso: Encendido y apagado de dispositivos, Control de funciones, Selección de opciones, Activación de alarmas o señales de advertencia…
Reed switch: Reed switch es un interruptor eléctrico activado por un campo magnético, por ejemplo con un imán. Cuando los contactos están normalmente abiertos se cierran en la presencia de un campo magnético; cuando están normalmente cerrados se abren en presencia de un campo magnético. Un uso muy extendido se pue-de encontrar en los sensores de las puertas y ventanas de las alarmas anti-robo, el imán va unido a la puerta y el reed switch al marco.
Ejemplo uso: Sensores de proximidad, Interruptores de seguridad, Interruptores de nivel, Interruptores de posición…
Potenciómetro : Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o controlar el voltaje al conectarlo en serie. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de un radio.
Ejemplo uso: Control de volumen, Control de brillo de luz, Ajuste de frecuencia y tono, Control de velocidad de motores…
Fotocelda : Es una resistencia, cuyo valor en ohmios varía ante las variaciones de la luz inciden-te. Una fotocelda presenta un bajo valor de su resistencia ante la presencia de luz y un alto valor de resistencia ante la ausencia de luz.
Ejemplo uso: en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado público de las calles….
Zumbador o buzzer: El zumbador, buzzer en inglés, es un transductor electroacústico que produce un sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono. Sirve como mecanismo de señalización o aviso, y son utilizados en múltiples sistemas como en automóviles oen electrodomésticos. Inicialmente este dispositivo estaba basado en un sistemaelectromecánico que era similar a una campana eléctrica pero sin el badajo metáli-co, el cual imitaba el sonido de una campana. Su construcción consta de dos elementos, un electroimán y una lámina metálica de acero. El zumbador puede ser conectado a circuitos integrados especiales para así lograr distintos tonos. Cuando se acciona, la corriente pasa por la bobina del electroimán y produce un campo magnético variable que hace vibrar la lámina de acero sobre la armadura.
Ejemplo uso: Alarmas de seguridad,Indicadores de advertencia,Señales de retroalimentación,Dispositivos de localización,Juguetes y juegos electrónicos…
Motor DC: El motor de corriente continua (DC) es una máquina que convierte la energía eléc-trica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles. Su fácil control de posición, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de con-trol y automatización de procesos. Por ejemplo, los puedes encontrar en la tracción de los carros de juguetes de pilas o en las llantas de los robots.
Ejemplo uso: la tracción de los carros de juguetes de pilas o en las llantas de los robots…
¿Te ha resultado útil??
0 / 0