Sistema de informacin para el apoyo en la toma de decisin ... Molina Ric… · subyacentes a todos...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN PROGRAMA DE POSGRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS

“SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS

AGRÍCOLAS”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERÍA DE SISTEMAS

PRESENTA: Ing. RICARDO RICO MOLINA

DIRECTORES DE TESIS: Dra. CLAUDIA HERNÁNDEZ AGUILAR

M. en C. ARTURO DOMÍNGUEZ PACHECO

MÉXICO, D.F. AGOSTO DE 2009

SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS

ii


iii


AGRADECIMIENTOS

A mis padres y hermanos por su apoyo y comprensión en cada proyecto

de mi vida.

A mi esposa por complementar mi vida y llenarla de nuevas formas de

tensión, presión, estrés LILI: “Te Odio” (del odio al amor solo hay un paso).

A la Dra. Claudia Hernández, por sus acertadas asesorías en cada avance

de mi tesis y sobre todo por su confianza.

Al M. en C. Arturo Domínguez por sus aportes teóricos y apoyo en las

pruebas físicas del prototipo.

A todos los profesores de ESIME Zacatenco por sus aportes sistémicos.

A los profesores del jurado por sus acertadas correcciones para enriquecer

mi proyecto de tesis.

Por último y teniendo una visión sistémica, a todas las personas que de una

u otra formar contribuyeron a que lograr este objetivo.

iv


CONTENIDO

GLOSARIO DE TERMINOS Y SIGLAS viii INDICE DE FIGURAS xvii INDICE DE TABLAS xix INDICE DE GRAFICOS xx RESUMEN / ABSTRACT xxi CAPÍTULO 0.INTRODUCCIÓN Y PRESENTACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS 0.1 INTRODUCCIÓN xxiii

0.2 PRESENTACIÓN DEL DOCUMENTO DE TESIS xxv

0.3 MARCO METODOLOGÍCO PARA EL DESARROLLO DEL xxvi

PROYECTO DE TESIS

CAPÍTULO 1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL 1.1 Sector Agrícola 2

1.1.1Tratamientos 2

1.1.2 Análisis situación comercial 5

1.1.3 Relaciones Comerciales 8

1.2 Irradiación con Campos Electromagnéticos 10

1.3 Contexto Tecnológico en México 16

1.4 Justificación 19

1.4 Objetivos 21

1.4.1 Objetivo General 21

1.4.2 Objetivos Particulares 21

v


CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO Y METODOLÓGICO 2.1 Marco Teórico 23

2.1.1 Pirámide Conceptual 24

2.1.2 Definición de elementos involucrados 25

2.1.2.1 Sistemas 25

2.1.2.2 Sector Agrícola 27

2.1.2.3 Ciencias Aplicadas 30

2.1.2.4 Física 31

2.1.2.4.1 Las ecuaciones de Maxwell 35

2.2 Marco Metodológico 38

2.2.1 Presentación de la Metodología para el Desarrollo 38

de Hardware y Software

2.2.2 Fase I Análisis 41

2.2.2.1 Definición de Problema, Requerimientos y Especificaciones 41

2.2.2.2 Depuración de información 41

2.2.2.3 Definir Solución y Aprobación 41

2.2.3 Fase II Diseño 42

2.2.3.2 Diseño a Detalle 42

2.2.3.3 Homogenización de Hardware y Software 43

2.2.4 Fase III Integración 43

2.2.4.1 Construcción del prototipo 43

2.2.4.2 Pruebas por Modulo e Integral 43

2.2.5 Fase IV Pruebas reales y Resultados 44

CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO IRRADIADOR 3.1 Fase I Análisis 45

3.1.1 Definición de Problema, Requerimientos y Especificaciones 45

3.1.2 Depuración de información 49

3.1.3 Definir Solución y Aprobación 50

vi


3.2 Fase II Diseño 52

3.2.1Diseño Global: 52

3.2.1.1 Hardware 52

3.2.1.2 Software 54

3.2.2 Diseño a Detalle 57

3.2.2.1 Hardware 57

3.2.2.2 Software 64

3.2.3 Homogenización de Hardware y Software 65

3.3 Fase III Integración de Hardware y Software 65

3.3.1 Construcción 65

3.3.2 Pruebas por Modulo e Integral 67

3.4 Fase IV Pruebas reales y Resultados 69

CONCLUSIONES 72 RECOMENDACIONES 75 REFERENCIAS 77 ANEXOS 85

vii


GLOSARIO DE TÉRMINOS

Acción correctiva. Proceso de corregir los problemas cuando no se utiliza o no

funciona el método previsor. Es la manera más costosa de remediar los problemas.

Actitud. Predisposición física y mental del individuo para llevar a cabo o no, un tipo

específico de trabajo. Estado de la mente reflejado en el comportamiento, los

sentimientos o las opiniones respecto a las cosas, circunstancias y otros

acontecimientos.

Acuerdo. Consenso entre dos o más personas, que podría ser durante un proceso de

planeación de un sistema.

Adaptación. La habilidad de un sistema para mantener su estructura y función

particulares, cuando se enfrenta a cambios en el medio.

Agente. Que obra o tiene la virtud de obrar. Causa activa, lo que tiene poder para

producir un efecto: agentes físicos, naturales.

Algoritmo. Un procedimiento por pasos, que en un determinado número de ellos

produce él óptimo. Comparar con una heurística, que produce un casi óptimo.

Alternativa. Son estrategias diferentes por las cuales pueden lograrse los objetivos.

Análisis, método analítico. El método de investigación reduccionista por el cual se

desintegra un sistema complejo en sus componentes y se estudia por separado.

Armonía. Es la propiedad de los sistemas que mide el nivel de compatibilidad con su

medio o contexto.

Atributos. Son las propiedades que tienen los sistemas, subsistemas y sus elementos.

Estos pueden ser cuantitativos o cualitativos.

Automatización. Mecanización avanzada. En especial procesos que utilizan un sistema

de control en el que las variaciones del producto final se comunican al proceso y éste se

ajusta por sí solo a aquéllas.

Bioestimulación. Es la acción y efecto de estimular del la vida.

viii


Biofísica. Es una sub-disciplina de la Biología que estudia los principios físicos

subyacentes a todos los procesos de los sistemas vivientes.

Bobina. Carrete sobre el que se enrolla hilo, alambre, etc., y el hilo mismo. Parte del

sistema de encendido de un motor de explosión, en la que se efectúa la transformación

de la corriente.

Cibernética. Ciencia de la comunicación y control de la información tanto en seres

humanos como en máquinas.

Ciencia. Conocimiento sistemático del mundo físico, conocimiento sistematizado,

conocimiento adquirido por medio del estudio sistemático. Clase de la actividad humana

orientada hacia la formulación, sistemática de las posibilidades de repetición hipotética y

real de determinados fenómenos que, para sus fines, se consideran idénticos.

Complejidad. La intrincación de intra e interrelaciones entre componentes de sistemas

[Van Gigch, 2000].

Comunicación. El proceso de enviar un mensaje a un receptor, a través de canales

seleccionados, y recibir retroalimentación para asegurar el mutuo entendimiento.

Contexto. Conjunto de circunstancias o condiciones que se enlazan o entretejen para

dar como resultado una situación particular.

Control. Actividades del diseño de sistemas, por las cuales se mantiene un sistema

dentro de límites de equilibrio viable.

Cosmovisión. Sinónimo de weltanschauung. La forma en la cual un autor de

decisiones ve la totalidad de un problema el cual esta influenciado por cuatro

componentes: a) premisas, b) supuestos, c) estilo cognoscitivo y d) sistemas de

indagación.

Cultura. Conjunto de creencias, valores y técnicas utilizadas en las sociedades

humanas para asociarse en su ambiente; los contemporáneos comparten estos

aspectos y los transmiten de una generación a otra.

Datos. Representación de hechos para que el hombre o las máquinas puedan

procesarlos con facilidad.

ix


Diac. Es básicamente una combinación inversa en paralelo de dos terminales de capas

semiconductores que permiten disipar en cualquier dirección [Boylestad, 2000].

Diatomeas. Son organismos foto sintetizadores que viven en agua dulce o marina

constituyendo una parte muy importante del fitoplancton

[http://es.wikipedia.org/wiki/Diatomeas]

Diseño. Es un proceso creativo que cuestiona los supuestos en los cuales se han

estructurado las formas antiguas.

Diseño experimental. Es una prueba o serie de pruebas en las cuales existen cambios

deliberados en las variables de entrada de un proceso o sistema, de tal manera que sea

posible observar e identificar las causas de los cambios que se producen en la respuesta

de salida.

Electroimán. Barra de hierro dulce imantada artificialmente por la acción de una

corriente eléctrica.

Electromagnetismo. Parte de la física que estudia las acciones y reacciones de las

corrientes eléctricas sobre los campos magnéticos. Electrón. Partícula elemental del átomo dotada de carga negativa.

Elemento. Son los componentes de cada sistema, pueden ser a su vez sistemas por

desecho propio, es decir, subsistemas.

Embriogénesis. En plantas es el conjunto de procesos fisiológicos que conducen a la

transformación de una sola célula, el cigoto, en un individuo multicelular más complejo,

contenido en la semilla madura [http://es.wikipedia.org/wiki/Embriog%C3%A9nesis]

Enfoque de sistemas. Un enfoque que predica “resolver los problemas del sistema

mayor, con soluciones que satisfacen no solo a los objetivos de los subsistemas, sino

también la sobre vivencia del sistema global”. Puede verse también como una

metodología de cambio, incluida en el paradigma de sistemas, que toma un enfoque

holístico a problemas de sistemas complejos.

Entorno. Delineación de las cosas que aparecen fuera pero inmediatas a las fronteras

establecidas a un sistema, muy próximo a él y que se relacionan sin formar

necesariamente parte de él.

Equilibrio. Estado mecánico de un cuerpo solicitado por dos o más fuerzas que se

x

http://es.wikipedia.org/wiki/Plancton

http://es.wikipedia.org/wiki/Fisiolog%C3%ADa_vegetal

http://es.wikipedia.org/wiki/Cigoto

http://es.wikipedia.org/wiki/Semilla


contrarrestan y cuya resultante es nula.

Equipo de trabajo Grupo formal que realiza en común una tarea o una función.

Ética. Sinónimo de moralidad. Código de conducta y responsabilidad que deben seguir

los agentes de cambio cuando diseñan sistemas.

Evaluación. Consiste en fijar las diferentes alternativas propuestas, a fin de determinar

el grado en el cual satisfacen las metas y objetivos implantados en la fase de diseño de

políticas o pre-planeación, durante el proceso de diseño de los sistemas.

Evolución. El proceso por el cual el universo aumenta su complejidad y contrarresta los

procesos entrópicos que tienden a la disipación progresiva y la disminución de

organización.

Genotipo. Conjunto de los genes de un individuo, incluida su composición alélica.

Hardware. Los dispositivos: eléctricos, electrónicos que proporcionan la capacidad de computación y los; electromecánicos que proporcionan las funciones del y hacia el mundo exterior. Heurística. Son procedimientos que se siguen paso a paso y que aseguran mediante un

número finito de pasos, que se lograra una solución satisfactoria del problema, no

necesariamente óptima.

Hipótesis. Suposición susceptible de ser probada. Una idea o afirmación provisional

acerca del modo de resolver un problema o acerca de la naturaleza de la realidad.

Holístico. Relacionado con el holismo como teoría y con las ideas defendidas por el

Holismo. Que da énfasis a la relación funcional u orgánica entre las partes y los todos.

Imán. Mineral de hierro magnético que tiene la propiedad de atraer el hierro, el acero y,

en grado menor, otros cuerpos.

Inducción magnética. Vector que mide la densidad del flujo magnético en una

sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es el tesla. (Símb. B).

Integral. Completo, donde entra la composición del todo y es cuando se requiere

considerar todas las partes internas que lo componen y las externas que tienen

influencia en el sistema.

xi


Interfaz. Zona de contacto, conexión entre dos componentes de “hardware”, entre dos

aplicaciones computacionales o entre un usuario y una aplicación computacional.

Magnetismo. Fuerza de atracción del imán: atracción por magnetismo.

Conjunto de fenómenos físicos por los cuales los imanes y las corrientes eléctricas

inducidas producen movimientos de atracción y repulsión.

Parte de la física que estudia estos fenómenos.

Medio ambiente. Ámbito exterior que rodea a un sistema y que se ubica más allá de su

entorno, pero que logra tener influencia en el sistema por lo que es necesario

considerarlo para cambios, mejoras o diseño.

Medio. Una porción del ecosistema, el sistema que abarca a todos los sistemas. Cuando

se tratan sistemas abiertos, es esencial considerar el medio, como perteneciente al

sistema bajo diseño.

Mejoramiento. Significa la transformación o cambio que lleva a un sistema más cerca

del estándar o de la condición de operación normal. Hacer pasar un sistema de un

estado a otro mejor, cuando el sistema es mejor que el que lo antecede.

Método científico. El enfoque permitido de las ciencias físicas y otras

relacionadas, por el cual se postulan, validan y generalizan hipótesis en leyes. El método

científico y el paradigma de ciencia deben modificarse, para acomodarlos a las

necesidades especiales del dominio de las ciencias sociales. Véase Paradigma de

sistemas.

Método conceptual. Sistema de estudio de una ciencia que concede interés primordial

al esclarecimiento de sus conceptos básicos, empleándolos después como

"instrumentos" para un análisis interior y para la organización, aplicación e interpretación

de sus materias. Al lado de éste se dan otros métodos, como el histórico o el que

comienza por el análisis de un problema.

Modelos. “Subrogados” del mundo real, que nos ayudan a comprender cómo funcionan.

Se espera que los administradores no “equivoquen el modelo por la realidad” y manejen

el modelo, en vez de la situación efectiva, perteneciente al mundo real. Los modelos de

decisión se utilizan para convertir entradas en salidas y elegir las alternativas que

xii


satisfacen los objetivos del autor de decisiones.

Motilidad. Facultad de moverse [Diccionario RAE, 2002].

Muestreo. Selección de una porción representativa de una población, para efectos del

estudio de las características presentes en la población.

Observación. Se refiere a la nueva cibernética que incorpora como fundamento el

problema de la observación de sistemas de observadores: se pasa de la observación de

sistemas a la observación de sistemas de observadores.

Optoaislador. Es un dispositivo que se compone simplemente de un LED infrarrojo y un

foto detector tal como un Diodo de silicio un transistor un SCR [Boylestad, 2000]

Organización. Acción y efecto de organizar, disposición de orden.

Paradigma de ciencia. El proceso metodológico o procedimiento por el cual se aplica el

método científico a los dominios de las ciencias exactas.

Paradigma de sistemas. Sinónimo de proceso de diseño de sistemas. Un “proceso

fluido cibernético dinámico activo” que describe el enfoque tomado por los diseñadores

de sistemas, para formular planes y estrategias, para los dominios de sistemas flexibles.

Paradigma. Un proceso, un procedimiento (no definido necesariamente en forma de

pasos secuenciales), que puede utilizarse en forma repetida para abordar un tipo

específico de problema. Ejemplos: el paradigma de ciencia, que se deriva del método

científico; el paradigma de sistema, o proceso de diseño de sistemas, que abarca el

enfoque de sistemas.

Patente. Es un derecho exclusivo, concedido en virtud de la Ley, para la explotación de

una invención técnica. Se hace referencia a una solicitud de patente cuando se

presentan los documentos necesarios para efectuar el trámite administrativo ante el

organismo responsable de llevar a cabo el dictamen sobre la originalidad de la invención

presentada; en el caso de nuestro país, es el Instituto Mexicano de la Propiedad

Industrial, SE.

Plántula. Plantita de temprana edad.

xiii


Placa Fenólica. Tablilla de baquelita y pistas de cobre, se usa para armar circuitos

electrónicos

Problema. Situación en la cual las variables se salen de los términos planeados.

Situación conflictiva.

Proceso. Serie de acciones u operaciones de acuerdo con un plan, que hacen pasar un

elemento por un procedimiento de una fase a otra, para obtener un fin.

Productividad. Eficiencia en el uso de los recursos de una organización, medida por el

volumen de producción satisfactoria por empleado o por hora-hombre o por jornada-

hombre, etcétera.

Protoboard. Una placa de pruebas, también conocida como protoboard o breadboard,

es una placa de uso genérico reutilizable o semi permanente, usado para construir

prototipos de circuitos electrónicos con o sin soldadura.

[http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas]

Relaciones. Son los enlaces que vinculan entre sí a los objetos o subsistemas que

componen a un sistema complejo. Podemos clasificarlas en: Simbióticas, Sinérgica, y

Superflua.

Retroalimentación La característica de regulación por la cual se recicla una porción de

la salida, generalmente la diferencia entre los resultados real y deseado a la entrada, a

fin de mantener al sistema entre los umbrales del equilibrio.

Salidas. Son los resultados que se obtienen de procesar las entradas.

Semilla. Parte del fruto de los vegetales que contiene el germen de una nueva planta.

Sistemas. Es un conjunto organizado de cosas o partes interactuantes e

interdependientes, que se relacionan formando un todo unitario y complejo.

Software. Conjunto de programas, documentos, procedimientos y rutinas asociadas con

la operación de un sistema de cómputo, que hacen posible que el hardware realice sus

actividades.

Subsistema. Es una subdivisión del sistema, ejemplo: sistema de liquidación, contiene

subsistema como el de registro de información fiscal (RIF), como subdivisión al

xiv


subsistema puede tener su propia estructura y funcionamiento.

Sustentable. Que se puede sustentar o defender con razones.

Tejo. Árbol de la familia de las Taxáceas, siempre verde, con tronco grueso y poco

elevado, ramas casi horizontales y copa ancha, hojas lineales, planas, aguzadas, de

color verde oscuro, flores poco visibles, y cuyo fruto consiste en una semilla elipsoidal,

envuelta en un arilo de color escarlata.

Teoría. Agrupación sistemática de conceptos de una disciplina.

Teoría general de sistemas. Una disciplina relativamente nueva, que proporciona

fundamento y apoyos teóricos al enfoque de sistemas Teoría general de sistemas

aplicados.

Transformación. Hacer cambiar algo de forma significativa.

Triac. Es fundamentalmente un DIAC con una terminal de compuerta, para controlar las

condiciones de disparo del dispositivo bilateral en cualquier dirección [Boylestad, 2000].

Variables. Cada elemento que compone o existe dentro de los sistemas y subsistemas.

Vigor de la semilla. Conjunto de propiedades que garantizan el crecimiento de la

semilla en un amplio rango de condiciones de campo.

Visión Holística. Es poder de ver el todo, sin perder la visión del detalle, y poder

concentrarse en detalles, sin perder la visión de conjunto.

xv


GLOSARIO DE SIGLAS

A: Ampere

AC: Corriente alterna

CEM: Campos Electromagnéticos

CONCAMIN: Confederación de Cámaras Industriales de los Estados Unidos Mexicanos.

DC: Corriente directa

EUROSTAT: Oficina Estadística de La Comisión Europea

FAO: Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación

FIS: Federación Internacional de Semillas

HW: Hardware

OCDE: Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico

OMC: Organización Mundial de Comercia

OMS: Organización Mundial de la Salud

RAE: Real Academia Española

SAGARPA: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y

Alimentación

SIAP: Sistema Integral de Información Agroalimentaria y Pesquera

SIICYT: Sistema Integral de Información Científica y Tecnológica

SW: Software

TLC: Tratado de Libre Comercio

TLCUEM: Tratado de Libre Comercio México Unión Europea

TLCAN: Tratado de Libre Comercio de América del Norte

TTL: Transistor-Transistor Logic o Lógica Transistor a Transistor

UE: Unión Europea

xvi

http://es.wikipedia.org/wiki/Comisi%C3%B3n_Europea


INDICE DE FIGURAS CAPITULO 0.INTRODUCCIÓN Y PRESENTACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS Figura 0.1. Introducción de las metodologías para el desarrollo xxvii

del proyecto de tesis.

CAPÍTULO 1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL Figura 1.1 Campo tratado vs Campo no tratado. 2

Figura 1.2 Tratamientos a semillas agrícolas. 3

Figura 1.3 Potencialidades del Campo Electromagnético. 11

CAPÍTULO 2 MARCO TEORICO Y METODÓLOGICO Figura 2.1 Visión rica e integral. 23

Figura 2.2. Pirámide Conceptual. 24

Figura 2.3. Elementos generales de un sistema. 25

Figura 2.4 El sistema y sus elementos (tema de tesis). 29

Figura 2.5 Ciencia aplicada Proceso cibernético entre 31

electrónica e informática. Figura 2.6 Imán permanente. 32 Figura 2.7. Metodología propuesta para el Desarrollo de 39

Hardware y Software.

Figura 2.8. Metodología Desglosada en las Fases de 40

Análisis Diseño e Integración de Hardware y Software.

CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO IRRADIADOR Figura 3.1 Bobina conectada a un transformador (imagen 46

real del dispositivo).

Figura 3.2 Diagrama de bobina con diferentes tres tipos 46

de transformadores.

xvii


Figura 3.3 Diagrama de bobina alterna con tres diferentes 47

tipos de transformadores.

Figura 3.4 Patrón de onda del campo electromagnético en 47

la bobina.

Figura 3.5 Tratamiento de semillas. 48

Figura 3.6 Planteamiento del problema. 49

Figura 3.7 Bosquejo de prototipo. 51

Figura 3.8 Diagrama de flujo hardware. 52

Figura 3.9 Diagrama electrónico. 53

Figura 3.10 Diagrama de flujo de software modulo de 55

control de encendido.

Figura 3.11 Diagrama de flujo Modulo de Variación de 56

intensidad.

Figura 3.12 Circuito con componentes reales. 62

Figura 3.13 Puerto Paralelo y sus salidas correspondientes. 63

Figura 3.15 Tabla fenólica. 66

Figura 3.16 Base para circuito integrado. 66 Figura 3.17 Pantalla de la aplicación de software. 67

Figura 3.18 Prototipo irradiador de campo electromagnético. 69

xviii


INDICE DE TABLAS

CAPÍTULO 1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL Tabla 1.1 Evolución de los tratamientos de semillas. 4

Tabla 1.2 Producción nacional de cultivos básicos 2007 - 2008 6

Tabla 1.3 Consumo aparente de los principales productos 7

agropecuarios 1998 – 2007

Tabla 1.4 Efecto de los campos magnéticos estáticos homogéneos 13

mediante imanes permanentes, moderados y fuertes en las plantas.

Tabla 1.5 Efecto de los campos magnéticos estáticos homogéneos, 14

moderados y fuertes en las plantas.

Tabla 1.6 Efectos de los campos electromagnéticos alternos en plantas. 15

CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO IRRADIADOR Tabla 3.1 Características Eléctricas de circuitos ULN2801 – ULN2805. 59

Tabla 3.2 Características Eléctricas de circuitos Moc3011. 60

Tabla 3.3 Configuración paso sencillo. 64

Tabla 3.4 Configuración doble paso. 64

Tabla 3.5 Pruebas de con prototipo, carga lámpara incandescente 68

de 100 W

Tabla 3.6 Resultados de las pruebas teóricas y reales 70

xix


INDICE DE GRÀFICOS

CAPÍTULO 1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL Grafica1.1 Producción vs Consumo. 7

Grafico 1.2 Porcentaje de Patentes Solicitadas en México. 17 Grafico 1.3 Relación de Dependencia (1997-2004). 18 CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO IRRADIADOR Grafica 3.1 Salida D0 Vs Equipo Encendido. 63

Grafico 3.2 Corriente real contra corriente teórica. 71

xx


RESUMEN

Considerando el rezago tecnológico que tienen el sector agrícola en México surge la

necesidad de involucrar áreas; como la física, electrónica informática de una forma

sistémica aprovechando sus cualidades particulares en conjunto, se logra una

sinergia, que beneficia al sector agrícola y a la investigación Nacional.

Para esto se analizó la situación actual desde el punto de vista tecnológico, comercial y

científico, con lo que se pudo dar justificación al proyecto de tesis. Posteriormente bajo

un enfoque sistémico se ubicó cada uno de los elementos involucrados en el sistema

resultando 3 elementos principales; sector agrícola, ciencias aplicadas y física. Se vio la

necesidad de proponer una metodología que conjuntara tanto software como hardware

en el desarrollo. Esto llevó a la construcción de un prototipo, el cual se valoró, se

dieron sus resultados y dio pie a recomendaciones para proyectos futuros.

xxi


xxii

ABSTRACT

Considering the technological backwardness of the agricultural sector from Mexico there

is a need to involve areas, such as physics, electronics, computing a systemic advantage

with their particular qualities together, a synergy is achieved, which benefits the

agricultural sector and national research.

This will analyze the current situation in terms of technological, commercial and scientific,

which could give justification to the proposed thesis. Subsequently, under a systems

approach is located each of the elements involved in the resulting 3 main elements,

agriculture, applied science and physics. We saw the need to propose a methodology to

combine both software and hardware development. This led to the construction of a

prototype, which I appreciate, and its results were led to recommendations for future

projects.

CAPÍTULO 0. INTRODUCCIÓN AL

PROYECTO DE TESIS

Fase 1 Deseos de hacer la tesis

Fase 2

Definir marco metodológico

para el desarrollo del proyecto

de tesis

Capítulo 0 Introducción y presentación al proyecto de tesis

xxiii

CAPÍTULO 0.INTRODUCCIÓN Y PRESENTACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS

0.1 INTRODUCCIÓN

Las tecnologías actuales han permitido resolver, un sin numero de problemas en los

distintos sectores de la economía. La mayoría estas tecnológicas, no son creadas aquí

(México), sino son importadas de otros países a precios, que solo son alcanzables por

empresas, industria muy fuertes económicamente hablando, lo cual deja en rezago al

resto de competidores.

En el sector agrícola se da algo parecido a lo explicado anteriormente, ya que existe

factores como; contaminación (agua, ambiente), cambio climático, plagas, entre otras,

que afecta su productividad y a su vez la competencia con los mercados exteriores, que

ante todos los problemas que pudieran surgirles cuentan con el respaldo tecnológico

apoyado en la investigación para resolver esos problemas.

Los tratamientos físicos, químicos y con agentes biológicos, que se proveen a el agua

ambiente cultivos y a la semilla específicamente [FIS,1999] mediante el uso de la

tecnologías adecuadas, ayudan a mejorar considerablemente el sector agrícola, pero se

tiene que tener cuidado y manejar una visión sistémica al proponer un tratamiento

tecnológico, ya que podría estar cometiendo errores como los que llevaron a usar y

luego prohibir; el arsénico (utilizado desde 1740 hasta 1808), mercurio (usado desde

1915 hasta1982) y otros productos químicos que en un principio fueron benéficos para el

incremento y mejoramiento de la producción, pero al paso del tiempo ha traído deterioro al

suelo, al ambiente y decremento en la calidad de los alimentos que se consumen en el

país.

Se hace importante entonces, buscar un tratamiento adecuado que no degenere afectando

al medio ambiente o algún elemento no contemplado, en la actualidad existen

investigaciones en tratamientos que pueden cumplir los requisitos buscados uno de ellos


xxiv

es: El empleo del campo magnético permanente y alterno aplicados a la agricultura, que

han sido investigados científicamente y se reportan buena aceptación en diversas partes

del mundo en este siglo, aunque los descubrimientos en la aplicación en plantas con su

posibilidad de producir efectos de bioestimulación favorables se reportan científicamente

en 1930 [Savostin, 1930] . La mayor parte de las investigaciones se han destinado con el

objetivo de mejorar la calidad de las semillas por medio de la estimulación de sus

respuestas fisiológicas, o la recuperación de la capacidad germinativa de aquellas semillas

que por alguna razón no germinan, teniendo todas las condiciones mínimas necesarias

para hacerlo [Labrada et al., 1997].

Los campos electromagnéticos es un fenómeno físico estudiado desde hace ya mucho

tiempo (1831 por Michael Faraday y Joseph Henry), por lo cual es una buena opción, ya

que se conocen su comportamiento y su efecto en la materia viviente, plantas, semillas,

animales, incluso en el ser humano, aunque en este no ha sido muy concluyente los

resultados [Proyecto Internacional Campos Electromagnéticos CEM, 1999].

El magnetismo generado por imanes permanentes y el magnetismo generado por bobinas

que produce un campo magnético alterno; es un tratamiento mediante métodos “biofísicos”

que se emplean en este siglo a nivel mundial, el empleo de este método de tratamiento

impactaría en forma positiva, tanto para investigación, como para el sector agrícola

mexicano.

Las instituciones de educación, investigación, cuentan con el conocimiento y el capital

humano necesario para realizar una instrumentación; de calidad, segura y adaptable a las

necesidades que se requieran. En la actualidad existe muchas formas de resolver la

problemática descrita, pero todo depende de las necesidades que se pretenda cumplir, es

por esta razón que se requiere una interrelación muy estrecha entre los elementos del

sistema, ya que de esto dependerá que lo que se cree cumpla satisfactoriamente con el

objetivo de la presente investigación.


xxv

0.2 PRESENTACIÓN DEL DOCUMENTO DE TESIS

En esta parte del proyecto, se empieza a aplicar la metodología para el Desarrollo y

Redacción de un Proyecto de Tesis de Maestría” [Galindo, 2005], la cual se usará como

base para la creación del proyecto de tesis.

Entonces, en base a lo mismo ahora, se describe el medio ambiente general en el cual se

propone un “Sistema de Automatización y Control para Tratamiento

Electromagnético de Semillas Agrícolas”, como producto principal de la tesis.

Para tal fin se utilizará la: “Metodología Sistémica a proponer para el análisis diseño y

creación de prototipo irradiador de semillas agrícolas

Ahora, se presenta la estructura del documento de tesis:

Inicialmente, se presenta una introducción al proyecto de tesis, donde se describe a

manera general las actividades que se desarrollarán en el mismo. Con el fin, de obtener

una posible idea o identificar una oportunidad o problemática, que se considere requiere

solución.

En el capítulo 1, se describe los fundamentos y el contexto de la investigación, que dará

soporte al proyecto de tesis, se define la teoría básica que sustenta la investigación, la

parte teórica que explica el fenómeno electromagnético, las leyes de Maxwell y diferentes

métodos biofísicos aplicados en la agricultura. También se presenta el análisis de la

problemática, para así plantear la justificación y los objetivos del proyecto de tesis.

En el capítulo 2, se presenta el, Marco Teórico y Metodológico del proyecto de tesis, en

donde por medio la pirámide conceptual, partiendo de los conceptos más generales,

aspectos relevantes y las definiciones detalladas, que permiten llegar al objetivo del

mismo. Así mismo se describe con amplitud la “Metodología para el desarrollo de


xxvi

hardware y software”, se describen las fases con las que se logrará la elaboración del

prototipo.

En el capítulo 3, se aplica la metodología propuesta en el anterior capítulo, en donde se

detallara el porqué, el cómo, del uso de ciertos dispositivos y el prototipo terminado.

Por último, se presenta las conclusiones y recomendaciones para futuros trabajos

semejantes. Además de las referencias citadas en el proyecto de tesis.

0.3 MARCO METODOLOGÍCO PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO DE TESIS

Los objetivos planteados para este proyecto de tesis, permiten integrar tres metodologías,

la primera para el “Desarrollo y Redacción de un Proyecto de Tesis de Maestría” [Galindo,

2005]; así mismo, la Metodología para la Creación de la “Tabla Metodológica” o “Solución

Integral Como Apoyo al Desarrollo de Sistemas” [Galindo 2007] y como base para el

producto principal la: “Metodología para el Desarrollo de Hardware y Software” , la cual

está integrada por: fases, subfases y actividades, se tomaron estas tres metodologías ya

que permite adaptarse fácilmente a las necesidades del mismo. A continuación, se

muestran la integración de las metodologías.


xxvii

Figura 0.1. Metodologías usadas para el desarrollo del proyecto de tesis.

Fase I

Análisis

Fase II Diseño

Fase III

Integración de

Hardware y

Software

Fase IV Pruebas reales y Resultados

Fase 1

Deseos de hacer la tesis

Fase 2

Definir marco metodológico para el

desarrollo del proyecto de tesis

Fase 3

Definir marco conceptual y

contextual

Fase 4

Identificar y analizar la

situación actual

Fase 5

Desarrollo del sistema o proceso o modelo o

metodología que es o será el producto

principal del proyecto principal

Fase 6

Valoración de objetivo o de los

resultados obtenidos, trabajo futuro y

conclusiones

Una metodología para el Desarrollo y Redacción de un Proyecto de Tesis [Galindo, 2005].

Metodología Propuesta para el Desarrollo de

Hardware y Software.

CAPÍTULO I. ANÁLISIS DE LA

SITUACIÓN ACTUAL


Fase 4

Identificar y analizar

la situación actual

Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual

2

CAPÍTULO 1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL En este capítulo se analiza la situación actual en México desde la perspectiva

alimentaria, tecnológica y comercial. Se define el problema de investigación, la

justificación y sus objetivos.

1.1 Sector Agrícola

1.1.1Tratamientos

El tratamiento de semillas es la aplicación de técnicas y agentes biológicos, físicos y

químicos, que proveen a la semilla y a la planta protección frente al ataque de insectos y

enfermedades transmisibles por semilla así como frente a aquellas que atacan en

etapas tempranas del cultivo y que provocan consecuencias devastadoras en la

producción de los cultivos cuando no son controladas. Los productos para el tratamiento

de semillas y su uso, han jugado un rol significativo en la historia de la humanidad y en

la capacidad de desterrar el hambre y promover el establecimiento de cultivos sanos y

con mayores rendimientos. [FIS, 1999].

Figura 1.1 Campo tratado vs Campo no tratado [FIS, 1999]

Tratado No

Tratado


3

El tratamiento de semillas ayuda a proteger a las semillas y a los cultivos en desarrollo

de enfermedades e insectos con efectos devastadores. La diferencia entre semillas

tratadas y no tratadas puede ser la diferencia entre un cultivo con rendimientos rentables

y no rentables, como se aprecia en la Figura 1.1.

Los primeros tratamientos de semillas se remontan a la época de los romanos y los

egipcios y consistían en el uso de savia de cebolla (Allium spp.). En la edad media, las

semillas eran tratadas con estiércol líquido y sales de cloro. Los tratamientos con aguas

saladas han sido utilizados hasta mediados del siglo XVII y los primeros productos

clorados fueron introducidos alrededor de 1750. La tecnología en uso aún hoy de los

tratamientos con agua caliente está documentada desde 1765 en Wittenberg, Alemania.

Las semillas eran colocadas en agua a 45° por 2 horas, lo que proveía el control de

ciertos patógenos superficiales.

La industria semillera está continuamente en un proceso de transición y de desarrollo.

Los dos hitos en la historia de los tratamientos modernos de semillas fueron la

introducción y posterior prohibición del arsénico (utilizado desde 1740 hasta 1808) y la

introducción y prohibición del mercurio (usado desde 1915 hasta 1982). Tratamientos

químicos como los anteriores fueron muy prometedores al principio pero repercutieron

en el medio ambiente. Hasta el lanzamiento del primer producto sistémico en 1960, los

tratamientos de semillas habían sido sólo esterilizantes y no se traslocaban a través de

la planta. Durante la década de 1970, se introdujo el primer producto fungicida sistémico

para patógenos.

Figura 1.2 Tratamientos a semillas agrícolas


4

En la década de 1990, se produjo el lanzamiento de nuevos y modernos fungicidas e

insecticidas. En la tabla 1.1 se presenta a manera de resumen la evolución y el

tratamiento de las semillas.

Tabla 1.1 Evolución de los tratamientos de semillas [FIS, 1999] Aprox. Entre 200 A.C. -100 D.C Primera técnica de tratamiento de semillas:

utilización de savia de cebolla o ciprés (Egipto, Grecia e imperio romano)

Edad media Tratamiento con sales de cloro y estiércol Siglo XVII Tratamiento con agua salada Mediados del siglo XVII Introducción de sales de cobre 1740 Introducción del arsénico 1765 Tratamiento en agua caliente. (Alemania) 1808 Prohibición del arsénico 1915 Introducción de órgano-mercúricos Años 60 Introducción del primer fungicida sistémico Años 70 Primer fungicida sistémico contra patógenos del

aire. 1982 Prohibición de los órganos mercúricos en Europa

_Occidental. Años 90 Introducción de nuevos fungicidas e insecticidas

modernos.

Como se aprecia la industria semillera tiene una larga historia no sólo de tratamiento de

semillas sino de un amplio manejo de semillas tratadas. Ya desde 1786, existe

documentación sobre la prohibición de utilizar semillas tratadas para molienda y

alimentación animal. Esto es comprensible si se toma en cuenta de la popularidad que

tenía el arsénico. Hoy, el manejo de semillas tratadas, de envases vacíos y de aguas de

desecho es un tema prioritario para la industria del tratamiento de semillas y para los

semilleros.

La industria semillera y de productos para el tratamiento de semillas tiene una larga

historia de trabajo en conjunto para brindar al agricultor semillas de alta calidad y

permitir un mejor establecimiento de cultivo y de producción.

El término tratamientos de semillas describe tanto productos como procesos. La

utilización de productos y técnicas específicas pueden proveer un mejor ambiente de

crecimiento para la semilla y las plántulas.


5

Los tratamientos pueden ser el curado básico, el coating(baño o revestimiento), el

peleteo, además de técnicas de estimulación biofísica como la irradiación con campos

electromagnéticos este último se explicara con mayor detalle más adelante.

Curado: Es el método más común para el tratamiento de semillas. La semilla es tratada

con un producto de formulación en polvo, líquida o en forma de emulsión. Además

puede ser realizado tanto en el campo como en forma industrial. Una vez curado la

semilla se le tiene que dar un buen almacenamiento. Cualquier alteración tanto en

temperatura como en humedad que la semilla pueda sufrir haría que se ponga en

marcha el metabolismo de la germinación de la semilla y una mayor acción del fungicida

en contacto con la semilla. Esto puede causar la aparición de malformaciones en el

cultivo.

Coating: Se utiliza una formulación que permite mejorar la adherencia a la semilla y

requiere de tecnología avanzada.

Peleteo: A comparación con los demás es un tratamiento más sofisticado, consiste en

una modificación física de la semilla para mejorar el vigor y el manipuleo. El uso de este

método requiere técnicas y maquinaria especializadas y es la más costosa de las

aplicaciones.

1.1.2 Análisis situación comercial

El sector agrícola Mexicano tiene un atraso muy grande con respecto a sus

competidores internacionales. A pesar del atraso que prevalece en el sector agrícola,

México se sitúa como uno de los países donde se otorgan los menores subsidios a la

actividad primaria al interior de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo

Económico (OCDE).

Durante el período comprendido entre 2005 y 2007 los subsidios a los productores

mexicanos representaron el 14 por ciento de los ingresos totales en el sector, y según


6

las estimaciones del organismo, el apoyo a los agricultores mexicanos fue igual al que

recibieron los productores en Estados Unidos. Mientras tanto en Canadá dicha

proporción ascendió al 22 por ciento.

En busca de alcanzar un mayor entendimiento, de la parte productiva de este sector se

tiene que analizar factores como producción y consumo que se presentan en las tablas;

1.2, 1.3.

Tabla 1.2 Producción nacional de cultivos básicos 2007 - 2008 (SAGARPA Sistema

Integral de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP).Estadística básica)

Agrícolas

(Miles de toneladas)

Cultivos básicos

Periodo Arroz limpio

Frijol Maíz Trigo Ajonjolí Cártamo Soya

1998 588 1 429 23 442 5 500 24 171 3 635

1999 663 1 115 23 187 5 343 23 262 4 199

2000 662 944 22 877 5 729 44 91 4 082

2001 901 1 193 26 269 6 199 46 110 4 595

2002 927 1 643 24 630 5 936 22 51 4 469

2003 1 042 1 481 26 459 5 651 34 194 4 300

2004 978 1 207 27 197 5 564 47 227 3 670

2005 1 036 883 25 221 6 334 30 89 3 898

2006 P

1 133 1 479 29 243 6 153 29 66 3 846

2007 1 142 1 070 31 035 6 277 32 137 3 699

NOTA: Para granos básicos 1 de septiembre de 2008.De 2002 a 2006: SAGARPA: Anuario Estadístico de la Producción Agrícola de los Estados Unidos Mexicanos (varios años).

Los datos mostrados en las tablas 1.2 y 1.3 pertenecen a los cultivos básicos tanto de producción como de consumo, es importante resaltar que dentro de estos cultivos básicos se encuentra el maíz, la base de la alimentación en México.


7

Tabla 1.3 Consumo aparente de los principales productos agropecuarios 1998 – 2007 (SAGARPA. SIAP. www.siap.gob.mx)

(Miles de toneladas) Cultivo 2007 2008 P

Total 33 552.0 34 320.7

Granos 33 339.4 34 109.5

Maíz 22 354.5 22 881.0

Frijol 1 331.4 1 015.9

Trigo 3 506.0 4 020.2

Arroz 337.3 266.7

Sorgo 5 810.2 5 925.8

Oleaginosas 212.6 211.2

Soya 80.6 88.5

Ajonjolí 21.6 27

Cártamo 110.4 95.7

NOTA: Se considera año oferta a la acumulación de los resultados de los ciclos primavera-

verano y otoño-invierno. La suma de las cifras parciales puede no coincidir con los totales debido al redondeo. P : Cifras preliminares

Tomando los datos de las tablas 1.2, 1.3 de la producción y consumo respectivamente

de los granos básicos: arroz, trigo y maíz correspondientes al periodo 2007, se observa

en la gráfica 1.1 que el consumo sobrepaso a la producción, por lo que el país importa

semilla, por ejemplo la semilla de maíz que es la básica para el alimento de la población.

Grafica1.1 Producción vs Consumo [SAGARPA. SIAP. www.siap.gob.mx]

http://www.siap.gob.mx/



8

1.1.3 Relaciones Comerciales

Analizando las importaciones y exportaciones de los productos agrícolas: se tiene que

México es tradicionalmente uno de los más importantes socios comerciales de la Unión

Europea (UE) en América Latina y un mercado importante estratégicamente para sus

exportaciones, con un potencial de crecimiento significativo. La Unión Europea es el

segundo socio comercial de México después de los Estados Unidos. Según el

EUROSTAT, el comercio bilateral entre la Unión Europea y México en 2004 sumó

$392.506209 billones (€21.1 billones), con las exportaciones de la Unión Europea

ascendiendo a $271.591974 billones (€14.6 billones), y las exportaciones de México a

$126.4944892 billones (€6.8 billones), dejando a la Unión Europea con un comercio

excedente de $145.097082 billones (€7.8 billones). [Centro de Estudios de la Unión

Europea, 2007].

El Tratado de Libre Comercio (TLC) cubre un espectro general de aspectos económicos.

Incluyendo: la completa liberalización de productos industriales en 2003 para la

Comunidad Europea, y en 2007 con un arancel máximo de 5% en 2003 para México; la

liberalización sustancial para productos agrícolas y pesqueros; y con respecto a las

reglas de origen, un balance satisfactorio entre las políticas de armonización y las

consideraciones de acceso a mercado de la Unión Europea. El Tratado de Libre

Comercio (TLC) también proporcionará a los operadores europeos con acceso a la

procuración mexicana y mercados de servicios sustancialmente equivalentes al Tratado

de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN).

En los cuatro años que siguieron a la entrada en vigor del Tratado de Libre Comercio

México Unión Europea (TLCUEM), el comercio bilateral entre la Unión Europea (UE) y

México creció cerca de 40%, de acuerdo con estadísticas de importaciones de ambas

partes.

Los puntos claves en el sector agrícola son:


9

Con el TLCUEM, el 95% de las exportaciones agrícolas México a la Unión

Europea goza de acceso preferencial.

86.4% de las exportaciones agrícolas y agroindustriales mexicanos en el 2003

ingresan al mercado comunitario libres de arancel. 12.6% lo hará en el 2008 y el

resto en el 2010.

La mayoría de las hortalizas y mezclas de hortalizas frescas y congeladas serán

desgravadas en un plazo no mayor a 10 años por parte de la UE.

Se logró una desgravación a 8 años en los jugos de toronja y frutas tropicales.

Los productos sensibles se encuentran en una lista de espera:

Cereales, así como sus derivados (maíz, trigo, cebada, fríjol, sorgo, harinas y

preparaciones a base de cereales).

Productos lácteos (leche, quesos, y preparaciones a base de lácteos, etc.).

Productos cárnicos, incluyendo despojos y vísceras (bovino, porcino, ave, ovinos

y caprinos).

Azúcar, chocolates.

Frutas de clima templado (manzana y durazno).

Productos en los que la Unión Europea otorga cuotas de acceso a México:

Huevo Libre de Patógenos; Yema de huevo seca, líquida, congelada; Miel de

abeja; Flores sensibles; Las demás flores; Espárrago; Chícharo; Aguacate;

Melón; Fresa congelada; Melazas de caña; Chicle con o sin azúcar; Espárragos

conservados; Conservas de frutas tropicales; Jugo fresco de naranja; Jugo de

naranja congelado; Jugo de piña; Ovoalbúminas.


10

En todos los casos las cuotas de acceso negociadas son muy superiores a los

promedios de exportación de México hacia la UE, lo cual permite expandir el

comercio.

Subsidios a la exportación.

México puede imponer cuotas compensatorias a importaciones de productos

subsidiados por la UE, conforme a la OMC [http://www.concamin.org.mx].

Con base en la información presentada, se concluye que en México se tiene un mercado

potencial con la Unión Europea para algunos productos agrícolas, puesto que cuenta

con tarifas arancelarias preferenciales, un mercado de 375 millones de habitantes, la

infraestructura necesaria para acceder al mercado, la representación comercial y altos

niveles de calidad en los productos; el mercado europeo además es un socio comercial

seguro por varios años, con una economía estable y con la posibilidad latente de

expandir un mercado que muestra preferencias a los productos mexicanos.

1.2 Irradiación con Campos Electromagnéticos

El uso de los campos electromagnético en la actualidad es muy extendido, se pueden

ver aplicaciones en el sector industrial, tratamientos en el sector agrícola hasta para

fines médicos como se muestra en la figura 1.3. Si bien es cierto que los campos

electromagnéticos han sido investigados desde hace mucho tiempo (1831 por Michael

Faraday y Joseph Henry), las investigaciones de sus beneficios todavía siguen dando

aportes en la actualidad. Bajo un enfoque sistémico holístico también se tiene que

analizar los efectos colaterales que tienen tanto en el medio ambiente, animales,

inclusive hasta en el ser humano.


11

Figura 1.3 Potencialidades del Campo Electromagnético [Domínguez, 2007]

Dentro de las aplicaciones del CEM esta la medicina donde; “Es necesario esclarecer

científicamente los posibles efectos sobre la salud de la exposición a campos eléctricos

y magnéticos estáticos y variables en el tiempo. Los campos electromagnéticos (CEM)

de todas las frecuencias constituyen una de las influencias del entorno más comunes y

de crecimiento más rápido sobre las que existe una creciente ansiedad y especulación.

Hoy en día, todas las poblaciones del mundo están expuestas a CEM en mayor o menor

grado, y conforme avance la tecnología el grado de exposición continuará

creciendo”[OMS,1996].

Aunque existen organizaciones como la Organización Mundial de la Salud (OMC),

encargadas de la evaluación de las investigaciones de los CEM y sus efectos

sanitarios a la exposición, atreves del “Proyecto Internacional CEM” los resultados con

respecto al daño en seres humanos no han sido concluyentes. Esto da pauta a

investigar más sus beneficios.

C

A

M

P

O

E

LE

C

T

R

O

M

A

G

N

É

T

IC

O

MEDICINA

INDUSTRIA

MAGNETIZADORES

SEPARADORES DE PARTÍCULAS FERROSAS

Y NO FERROSAS

• Separación de partículas ferrosas en productos alimenticios.

• Separación de materiales no

ferrosas.

AGRICULTURA

Tratamiento del agua

MAGNETIZADORE

S

ELECTROESTIMULADOR

ES DE CORRIENTE Y VOLTAJE

• Tratamiento del agua para regadío.

• Tratamiento de semillas.

Desinfección de semillas y

plantas.

TERAPÉUTICO

DIAGNÓSTICO

PARA FINES DE MEDICIÓN

PARA FINES DE

TRATAMIENTO

Estimuladores magnéticos y

eléctricos

RMNI, RPE, USD, Bioimpedancia

eléctrica y magnética, entre otros.

CONTAMINACIÓN

Efectos adversos.

CARACTERIZACIÓN DE SISTEMAS MAGNÉTICOS (INDUCCIÓN

MAGNÉTICA Y HOMOGENEIDAD)

CARACTERIZACIÓN DE SUSTANCIAS CON PROPIEDADES MAGNÉTICAS


12

En este trabajo de investigación, la aplicación se enfoca a la agricultura. El

mejoramiento de las propiedades de siembra de las semillas constituye una de las vías

que se pueden emplear para elevar el rendimiento de los cultivos. Uno de los métodos

más empleados con este fin, es el tratamiento pre siembra de las semillas con diferentes

agentes biofísicos, entre los cuales se encuentra el campo magnético. Se han

observado los efectos de los campos magnéticos sobre los sistemas vivientes y

materiales biológicos principalmente en el rango de los campos magnéticos superiores

al campo magnético de la tierra [Ueno, 1996].

Se ha demostrado que el tratamiento magnético de las semillas provoca que éstas

germinen con mayor intensidad, se acelere el ciclo vegetativo de las plantas e

incremente su rendimiento [Shimazaki y Shikuoka, 1986]. Se han obtenido efectos

estimulantes en la germinación y el crecimiento de las plantas, producto del tratamiento

magnético en semillas de cereales [Pittman, 1963a; Pittman y Anstey, 1967; Gusta et al.,

1978; Domínguez, 2007; Hernández et al 2009], de tomate [Dayal y Singh, 1986], de

frutales [Chao y Walker, 1967] y otras especies [Maronek, 1975; Mitrov y Krumova,

1988]. El efecto biológico del tratamiento de semillas con campos magnéticos u otros

agentes físicos depende de la influencia de una serie de factores, entre los cuales se

encuentran el régimen de tratamiento y la humedad de las semillas a tratar [Jristova,

1986; Savelev, 1988].

El número de investigaciones usando la técnica de irradiación mediante campos

electromagnéticos es muy extenso, pero básicamente se puede agrupar en cuatro tipos:

Campos magnéticos estáticos homogéneos débiles(weak static homogeneous

magnetic fields) que va del orden de 0 a 100 μT, incluido el campo magnético).

Campos Magnéticos Homogéneos Fuertes (strong homogeneous magnetic fields)

que van del orden de milliTesla to Tesla.

Campo Magnéticos No Homogéneos Fuertes (strong inhomogeneous magnetic

fields) van del orden de milliTesla to Tesla.


13

Campos Magnéticos de extremadamente baja frecuencia y de bajo a moderado

flujo magnético (extremely low frequency (ELF) magnetic fields of low to moderate

magnetic flux densities). Esta es de varios cientos de microTeslas.

Tabla 1.4 Efecto de los campos magnéticos estáticos homogéneos mediante imanes

permanentes, moderados y fuertes en las plantas. Organismos Densidad de Campo Magnetico Respuesta Referencia

Pisum sativum, Malus sylvestris, Prunus armenica, Prunus persica

60 mT Imán permanente Semillas: la mejora de la germinación Chao and Walker 1967

Hordeum vulgare 65 mT permanent magnet Magnetic treatment of seeds ineffective stimulation of net

65 mT Imán permanente Tratamiento magnético de semillas ineficaz la estimulación de la tasa neta de asimilación

Freyman 1980

Solanum tuberosum (papa) 115 mT Imán permanente aumento de peso y número de tubérculos Pittman 1972

Triticum aestivum ~180 mT Imán permanente Tratamiento de semillas germinadas y de reposo; efecto en las plantas de semillero: incremento de crecimiento , elevado contenido de azúcar

Pittman and Ormrod 1970

Triticum aestivum, T. durum, Hordeum vulgare, Avena fatua

0–400 mT permanent magnet Tratamiento de semillas secas: no hay efecto en la germinación y el crecimiento de plántulas

Gusta et al. 1978

Allium cepa Imán permanente Mitosis en meristemas Peteiro-Cartelle et al. 1989

Hordeum vulgare Imán permanente Acelera la germinación Pittman and Ormrod 1974

Phaseolus vulgaris Imán permanente Incrementa el rendimiento de la cosecha Pittman and Anstey 1970

Lycopersicon esculentum Undefined magnets Mejora el fruto maduro Boe and Salunkhe 1963

Sinapis alba Imán permanente Germinación, crecimiento de las plántulas

Edmiston 1972

Los efectos de las investigaciones en plantas varían dependiendo del tipo de campo

irradiado de acuerdo a la literatura encontrada, se han realizado investigaciones

usando bobinas inducidas eléctricamente con corriente directa (campos magnéticos

homogéneos), Corriente alterna (campos magnéticos alternos o dinámicos) y con

imanes permanentes, estos últimos entrarían dentro de los campos magnéticos

homogéneos a continuación se presenta las tablas 1.4, 1.5 y 1.6 donde se indica: El

organismo a investigar, la densidad el campo magnético radiado y su respuesta a este

tratamiento.


14

Tabla 1.5 Efecto de los campos magnéticos estáticos homogéneos, moderados y

fuertes en las plantas.

Organismos Densidad de Campo Magnetico

Respuesta Referencia

Allium cepa (cebolla) 505 μT Mayor desarrollo de hojas, clorofila y proteinas Novitsky et al. 2004

Cyclidium sp. (ciliate) Chilomonas sp. Cryptophyta) Dinoflagellate

Several mT Magnetotaxis imán permanente, magnetosomas Bazylinski et al. 2000

Taxus chinensis var. Marei (tejo)

3.5 mT el aumento del crecimiento celular y el taxol síntesis Shang et al. 2004

Vicia faba 1.5 mT, 5 mT Mitosis: aumento de la duración de prophase Rapley et al. 1998

Hordeum vulgare 8 mT Suspensiones celulares callo: disminución de la viabilidad

Piatti et al. 2002

Lactuca sativa 0–10 mT Semillas: aumento de la absorción de agua García-Reina et al. 2001

Koelreuteria paniculata 10 mT Sustitutos de la estratificación en frío Maronek 1975

Lens culinaris 17.6 mT La inhibición de crecimiento de las raíces Peñuelas et al. 2004

Glycine soja 17.6 mT La inhibición de crecimiento de las raíces Peñuelas et al. 2004

Triticum aestivum 17.6 mT La inhibición de crecimiento de las raíces Peñuelas et al. 2004

Chlorella vulgaris <40 mT >58 mT

Incremento crecimeinto Decremento de crecimiento

Takahashi and Kamezaki 1985

Zea mays 150 mT Estimulación de la germinación, brotación

Aladjadjiyan 2002

Zea mays 60–200 mT Aumento del rendimiento de la germinación y cosecha Antonow et al. 1982 (see Drobig 1988)

Chara fragilis, Elodea Vallisneria, Nitella

20–215 mT electromagnet

Mejoramiento o la inhibición de movimiento de rotación citoplásmica Ssawostin 1930ª

Triticum aestivum 20–215 mT Primary leaf: growth stimulation Ssawostin 1930b

Oryza sativa 150, 250 mT Incremento en la germinación de la semilla Carbonell et al. 2000

Glycine 300 mT Aumento de la absorción del agua de la semilla Kavi 1977; Drobig 1991

Daucus carota 500 mT Estimulación del crecimiento de las raíces Kato et al. 1990

Zea mays 500 mT S Estimulación del crecimiento de las raíces Kato 1989

Triticum aestivum, Glycine max,Helianthus annuus

501 mT Mayor crecimiento Lebedjev et al. 1975a, b (see Drobig 1988)

Tradescantia sp. 160–780 mT Ningún efecto sobre las mutaciones en las células Baum and Naumann 1984

Maize (Zea Mays L.) 100, 250mT Incremento de vigor a determinada combinación de tiempo e intensidad de irradiación

Hernandez 2009

Avena sativa 600 mT–1.8 T Irregular cellulose microfibrils Gretz et al. 1989

Triticum aestivum 10.8T La depresión de la l-fenilalanina amonio liasa Hahn et al. 1988

Lilium longiflorum 14 T; or 9.7 T grad 1.4 T cm−1

Crecimiento orientado de la mejor alineación de los tubos de polen en el campo homogéneo, es decir, en ausencia de fuerzas diamagnética

Sperber et al. 1981

Gossypium Campo Constante Efecto sobre algunos procesos metabólicos Akhmedova and Hossain 1986

Arachis hypogea Efectos en el rendimiento Vakharia et al. 1991


15

Los efectos de los campos electromagnéticos alternos irradiados en plantas, varían dependiendo de la frecuencia e intensidad usada. También es importante notar que con los diferentes tipos de plantas, plántulas o semillas irradiadas, no se obtienen los mismos resultados a una misma frecuencia e intensidad de flujo magnético.

Tabla 1.6 Efectos de los campos electromagnéticos alternos en plantas. Organismos Densidad de Campo

Magnetico Respuesta Referencia

Sinapis alba 40–78 μT, 60 Hz Sin efectos

Vicia faba 10, 100 μT, 50 Hz Raíces: el aumento de la permeabilidad ionica de las membranas de iones

Stange et al. 2002

Picea abies 26 μT, 105 μT, 50 Hz Reducción del crecimiento Ružič R et al. 1998b

Picea abies 10 μT, 46 Hz

Chlorella kessleri Chlamydomonas reinhartii Scenedesmus obliquus

20–200 μT, 7.8 Hz Inhibición del crecimiento Pazur and Scheer 1994

Lepidium sativum 100 μT, 7.8 Hz Resonancia sin efecto Ružič R et al. 2004 website (http://www.bion.si/Biomagnetika/MF-plant.htm)

Lepidium sativum 100 μT, 50 Hz Estimulación de crecimiento hasta la prueba

Sabehat et al. 1998

Lepidium sativum 100 μT, 50 Hz Incremento en el crecimiento de la plántula

Gutzeit 2001

Gonyaulax scrippsae 83, 175, 244 μT Bioluminiscencia de resonancia

paramagnética Berden et al. 2001

Castanea sativa Citrus clementina

250 μT, 2, 24 Hz Estimulación de crecimiento Ružič et al. 1993 Germanà et al. 2003

Cryptotaenia japonica, hornwort

500 μT, 7, 14 Hz Promovió la germinación Kobayashi et al. 2004

Vicia faba 1.5 mT, 5 mT 50, 60, 75 Hz Mitosis: aumento de la duración de prophase ninguna rotura cromosómica

Rapley et al. 1998

2 mT, 50 Hz 2 mT, 50 Hz Las plantas de semillero, inhibición de

la raíz, una mayor ramificación Jerman et al. 1989

Actinidia deliciosa, Kiwi 3.5 mT, 50 Hz Morphological anomalies of pollen tubes, helicoidal growth

Dattilo et al. 2005

Taxus chinensis var. marei

3.5 mT, 50 Hz Anomalías morfológicas de los tubos de

polen, el crecimiento helicoida Shang et al. 2004

Castanea sativa 1.2–5.9 mT, 50 Hz Modulación del crecimiento Ružič R et al. 1992

Triticum aestivum 30 mT, 50 Hz Estimulación de la raíz y brote Aksenov et al. 2001

Arabidopsis thaliana 5–400 mT,ELF Mejora de la germinación de la semilla

a alta humedad Takimoto et al. 2001

Bryophyllum 0.6 – 1 T Estimulación de la respiración Fardon et al. 1966

Prunus cerasifera Aumento del número de raíz, longitud

y peso Lucchesini et al. 1992


16

Continuación de Tabla 1.6 Efectos de los campos electromagnéticos alternos en plantas.

Organismos Densidad de Campo

Magnético Respuesta Referencia

Quercus suber L. 15 μT, 50 Hz Efecto sobre la embriogénesis y la

germinación Celestino et al. 1998

Helianthus annuus 20 μT, 16 Hz Aumento de peso yl aumento de la

germinación

Fischer et al. 2004

Triticum aestivum 20 μT, 16 Hz

Amphora coffeaeformis 20.9 μT, 16 Hz ELF + static

Aumento de la motilidad, diatomeas Ca2+ concentration dependent Ca2+ concentration dependent increased motility, Ca2+ dependent

McLeod et al. 1987b Smith et al. 1987a, 1987b Reese et al. 1991

Amphora coffeaeformis 20.9, 41.8 μT 16, 30, 60 Hz

Ningún efecto en la Motilidad Clarkson et al. 1999 Parkinson, Sulik 1992 Prasad et al. 1994 Saalman et al. 1992

Spinacia oleracea 27–37 μT; 7, 72 Hz Modulation of Ca2+ import in isolated membranes

Bauréus Koch et al. 2003

Raphanus sativus 50 μT, 60 Hz Disminución de la absorción de CO2 en las plantas de semillero se redujo el

peso seco y área

Yano et al. 2001

50 μT, 60 Hz 50 μT, 60 Hz Reduction del peso y del area Yano et al. 2004

Raphanus sativus 40–78 μT, 60 Hz Aumento de la raíz y diámetro de tallo

de hoja Davis 1996

Hordeum vulgare 40–78 μT, 60 Hz

De las tablas anteriores se puede apreciar que las investigaciones que han dado mayor

resultado son los campos electromagnéticos dinámicos.

1.3 Contexto Tecnológico en México

Comprende nuevos productos y procesos y cambios tecnológicos significativos de los

mismos. Una innovación tecnológica de producto y proceso ha sido introducida en el

mercado (innovación de producto) o usada dentro de un proceso de producción

innovación de proceso). Las innovaciones tecnológicas de producto y proceso

involucran una serie de actividades científicas, tecnológicas, organizacionales,

financieras y comerciales. La empresa innovadora es aquella que ha implantado

productos tecnológicamente nuevos o productos y/o procesos significativamente

mejorados durante el periodo analizado.


17

En base a las estadísticas del Sistema Integral de Información Científica y Tecnológica

(SIICYT) se tienen los siguientes datos en relación a México, publicados en el

2007(Anexo A Soporte de los datos estadísticos):

El 0.65% de la producción mundial de artículos publicados son realizados en

México, entre los periodos 1997-2006.

La solicitud de patentes de 1996-2004 fueron de 98624 de las cuales 94772

fueron Solicitudes de patentes de no residentes y el restante 3852 fueron

solicitudes de residentes en México. Lo que significa que del total de todas las

patentes solicitadas solo el 4% son de residentes.

Grafico 1.2 Porcentaje de Patentes Solicitadas en México [SIICYT, 2007]

Con respecto a la relación de dependencia1, se tiene una variación de 22.35 a

29.30 entre los años 2000-2004.

1 Relación de Dependencia. Se define como el número de solicitudes de patentes hechas por extranjeros entre el número de

solicitudes de nacionales. Este indicador puede dar una idea de la medida en que un país depende de los inventos desarrollados fuera de él.


18

Grafico 1.3 Relación de Dependencia de 1997-2004 [SIICYT, 2007] Sin importar que año se analice la dependencia tecnológica de México con respecto a

otros países es notablemente alta. Siendo el 2000 el año con mayor relación de

dependencia.


19

1.4 Justificación

En virtud de la crisis humana-planetaria, es necesario detener procesos destructivos del

suelo, el ambiente y en consecuencia la producción futura de nuestra alimentación para

tener un futuro sostenible. Por tal motivo es necesario emplear métodos biofísicos que

han sido reportados no dañan el ambiente y pueden incrementar la producción de

algunos cultivos, siempre y cuando se definan los parámetros óptimos de irradiación,

enfocándonos a definir los tiempos de exposición, niveles de inducción magnética.

Con base en lo analizado en los apartados anteriores, se puede decir que el objetivo

de los productos modernos para el tratamiento de semillas es mejorar el control de

plagas y enfermedades como hongos tanto externos como internos, incrementando la

seguridad de los cultivos, a través del correcto establecimiento de plantas sanas y

vigorosas. Las formulaciones de los tratamientos modernos de semillas deben contribuir

también a incrementar la seguridad de los trabajadores, agricultores y del medio

ambiente.

También se tiene que tomar en cuenta el factor productivo ya que es un punto a

considerar debido a que México tiene un mercado potencial en la Unión Europea para

algunos productos agrícolas, puesto que cuenta con tarifas arancelarias preferenciales,

un mercado de 375 millones de habitantes, la representación comercial y altos niveles

de calidad en los productos; el mercado europeo además es un socio comercial seguro

por varios años, con una economía estable y con la posibilidad latente de expandir un

mercado.

El sector agrícola a sido olvidado y no cuenta con el aporte tecnológico para

incrementar la producción de diversos productos, con lo cual conseguiría satisfacer la

demanda interna del país y buscar los mercados exteriores. Las desventajas

tecnológicas en el sector son latentes, debido a que en México, no se cuenta con la

tecnología para darle competitividad y sustentabilidad. Se sigue siendo dependiente de

las tecnologías que se desarrollan en el extranjero, que muchas veces son muy caras


20

para adquirirlas y cuando se logran adquirir ya son obsoletas. Es por eso la

necesidad de crear tecnología, en base a las necesidades del sector agrícola.

Impacto Económico. El uso de las herramientas tecnológicas generadas en el país,

reduciría costos que conlleva a la compra de tecnología en el extranjero, esto apoyaría

al sector agrícola a mejorar la producción, calidad e incrementar los ingresos

económicos.

Impacto Ambiental. Los estudios realizados con irradiación de campos

electromagnéticos, han demostrado tener un bajo o nulo impacto ambiental para

tratamiento agropecuario, y reduciría el uso de químicos agropecuarios que con llevan

a la degradación del suelo, contaminación de aguas subterráneas, afecta la calidad de

alimentación obtenida y la salud de los seres humanos.

Impacto Científico.- El aporte de tecnología repercutirá en experimentación que

apoye a la investigación científica en el país, incrementando las investigaciones

científicas, además de disminuir la dependencia tecnológica existente(Grafico 1.3).

Impacto Tecnológico.- Los productores agrícolas desde la microindustria hasta la gran

industria, pueden contar con la posibilidad de incorporar esta tecnología dentro de sus

procesos, mejorando la calidad de sus productos y mejorando la competitividad con

respecto a otros países. El uso de la tecnología con irradiación de campos

electromagnéticos, ha sido demostrado tener aplicación en diferentes campos por lo

cual se tendría una aplicación tecnológica que repercuta en varias áreas.

Impacto Social:

La reducción de costos en alimentos para consumo familiar seria posible, debido a los

beneficios obtenidos en la industria agrícola. La posibilidad de incorporar un instrumento

a bajo costo para productores pequeños


21

1.4 Objetivos

1.4.1 Objetivo General

Desarrollar un prototipo irradiador de campos electromagnéticos automatizado para

controlar el tratamiento a semillas agrícolas.

1.4.2 Objetivos Particulares

Realizar un análisis de los avances científicos y tecnológicos de los tratamientos

de semillas en el sector agrícola.

Identificar los elementos involucrados en el desarrollo del prototipo.

Proponer una metodología que involucre tanto hardware y software para la

elaboración del prototipo.

Aplicar la metodología propuesta para la elaboración del prototipo.

CAPÍTULO 2. MARCO TÉORICO Y

METODOLÓGICO


Fase 3

Definir marco conceptual

y contextual

Fase 5

Desarrollo del sistema o proceso o

modelo o metodología que es o será el

producto principal del proyecto principal

Metodología Propuesta para el Desarrollo

de Hardware y Software.

Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico

23

CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO Y METODOLÓGICO

2.1 Marco Teórico

Por las características del contexto es necesario seleccionar un marco teórico adecuado

para el desarrollo del proyecto de investigación. En este capítulo, se analiza el marco

científico básico y aplicado, especializado e integral. Para ello se describen algunos

conceptos relevantes de las ciencias aplicadas, sector agrícola y la física, así como el

concepto de metodología y sistemas. A fin de tener una visión rica e integral de los

conceptos aplicados al contexto de la tesis se presenta la Figura 2.1.

Figura 2.1 Visión rica e integral [Elaboración propia].


24

2.1.1 Pirámide Conceptual

Ahora, se presenta la pirámide conceptual correspondiente a los conceptos básicos que

fundamentan el proyecto de tesis:

Figura 2.2. Pirámide Conceptual, [Galindo, 2002] Una vez presentada la estructura de la pirámide conceptual, ahora se describen,

brevemente, sus conceptos principales. (Independientemente, de la descripción

detallada ya en el glosario):


25

2.1.2 Definición de elementos involucrados

2.1.2.1 Sistemas

Sistema

Un sistema es una reunión o conjunto de elementos relacionados y en general se define

a los sistemas como conjunto de entes, elementos, procesos, sujetos, conceptos objetos

que tienen relaciones e interacciones entre sí y que tienen un propósito en común, opera

bajo un tipo de control o restricciones y un entono característico. [Van Gigch, 2000].

Sintetizando un sistema básicamente está constituido, con los elementos mostrados en

la figura 2.2.

Figura 2.3. Elementos generales de un sistema [Tomado y adaptado Van Gigch, 2000].


26

Sistema de Control

Los sistemas de control según la Teoría Cibernética se aplican en esencia para los

organismos vivos, las máquinas, los procesos y las organizaciones. Estos sistemas

fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética

y sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Un sistema de

control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia

conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado

[Norbert Wiener, 1948]

Metodología

El enfoque de sistemas es una metodología de diseño y como tal, cuestiona la

naturaleza del sistema y su papel en un sistema mayor o menor. Busca lograr la eficacia

del sistema total, en lugar de mejorar la eficiencia de los subsistemas. Es decir el

equilibrio que deberá tener el sistema y la capacidad de adaptarse al medio ambiente

cambiante. [Van Gigch, 2000].

Metodología de sistemas duros

Metodología basada en sistemas, también conocida como “Ingeniería de sistemas” para

enfrentar problemas del mundo real en los cuales se puede tomar como dado un

objetivo o un fin a ser alcanzado. Entonces, se ingenierea un sistema para alcanzar un

objetivo formado. [Checkland, 1994].

Metodología de sistemas suaves

Metodología basada en sistemas para enfrentar problemas del mundo real en los

cuales los fines que se sabe son deseables no se pueden tomar como dados. La

metodología de sistemas suaves se basa en una postura fenomenológica. [Checkland,

1994].


27

En el presente proyecto de tesis utilizará Dos metodologías: la primera es; “Una

Metodología para el Desarrollo de Tesis” [Galindo, 2005], y como base la “Metodología

propuesta para Desarrollo de Hardware y Software”; además de las diferentes técnicas y

herramientas sistémicas que se requieran durante el desarrollo del mismo.

2.1.2.2 Sector Agrícola

Mirando sistémicamente el sector agrícola, es el conjunto de los subsistemas de

agricultura, bosque y pesca. Donde cada una de esta a su vez se subdividen en otros

subsistemas. Para el objeto de estudio, se tomará el subsistema agricultura de semillas.

Agricultura

Es la labranza o cultivo de la tierra e incluye todo los trabajos relacionados al

tratamiento del suelo y a la plantación de vegetales agrícolas. Las actividades agrícolas

suelen estar destinadas a la producción de alimentos y a la obtención de verduras,

frutas, hortalizas y cereales.

Lo que implica una transformación del medio ambiente para satisfacer las necesidades

del hombre. Esta capacidad es la que diferencia al ser humano del resto de los seres

vivos.

Algunas características del desarrollo agrícola

En esta sección se comentan las características más notables del desarrollo de la

agricultura.

El hecho más notorio es la tecnificación o aplicación del conocimiento científico a la

producción, cuyos resultados delimitan dos modelos bien diferenciados. En una

agricultura tecnológicamente estancada, la política económica tiende a transferir


28

recursos de la agricultura a los sectores urbanos y los precios agrícolas tienden a

aumentar porque la producción es insuficiente para satisfacer un consumo creciente.

Esto lleva a revertir las transferencias hacia la agricultura, para subsanar los problemas

de oferta. Pero el estancamiento tecnológico implica rendimientos decrecientes de la

inversión y, en muchos casos, el Estado tiende a recurrir a las importaciones para

impedir mayores aumentos de precios.

En una agricultura tecnológicamente dinámica, el crecimiento de la demanda no lleva a

aumentos pronunciados de los precios agrícolas, lo que favorece la expansión del

empleo no agrícola y el desarrollo económico. Así, la tendencia a hacer transferencias

hacia el sector agrícola es menor y el cambio tecnológico eleva la elasticidad de la oferta

de bienes agrícolas. Este proceso acelera el crecimiento económico y hace que el

volumen de transferencias dependa de la razón producto-capital asociada al tipo de

cambio tecnológico y a los cambios de la demanda derivada en el sector. El cambio

tecnológico produce grandes transferencias de recursos de la agricultura al resto de la

economía, no porque sus requerimientos adicionales de insumos sean pequeños, sino

porque su tasa de retorno es muy alta.

En síntesis, la agricultura apoya más el desarrollo económico cuando hay cambio

tecnológico, que cuando está tecnológicamente estancada. En este caso, sólo puede

generar grandes transferencias a otros sectores si existe una clase terrateniente

motivada a invertir en ellos, un gobierno central poderoso que guíe el proceso o un

sector agroexportador importante. En el primer caso genera transferencias al resto de la

economía en el corto y en el mediano plazo aunque se tengan que hacer grandes

inversiones iníciales (en irrigación y adecuación de tierras, p. ej.).

Un segundo elemento del desarrollo agrícola es la adopción de maquinaria y nuevos

insumos, que aumenta la productividad física, disminuye el costo de los insumos con

respecto al precio de los bienes agrícolas o aumenta los precios de los bienes agrícolas

con respecto al costo de los insumos. Este proceso depende de la complementariedad

económica entre los elementos del paquete tecnológico (semillas mejoradas,


29

fertilizantes, pesticidas, irrigación) y de la posibilidad de sustituir insumos cuya oferta es

relativamente inelástica por insumos con oferta más elástica.

Tratamiento magnético

Consiste en hacer pasar el fluido a través de un campo magnético.

El tratamiento magnético constituye una tecnología limpia y de rápida amortización, así

como de fácil y sencilla aplicación sin consumo adicional de energía.

Semillas

La semilla o pepita es cada uno de los cuerpos que forman parte del fruto que da origen

a una nueva planta, es la estructura mediante la que realizan la propagación las plantas

que por ello se llaman espermatófitas (plantas con semilla). La semilla se produce por la

maduración de un óvulo de una gimnosperma o de una angiosperma. Una semilla

contiene un embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones

apropiadas. Pero también contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelto

en una cubierta protectora.

Sintetizando gráficamente el sistema agrícola, esta constituido:

Figura 2.4 El sistema y sus elementos (tema de tesis)

http://es.wikipedia.org/wiki/Planta

http://es.wikipedia.org/wiki/Spermatophyta

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93vulo_(Bot%C3%A1nica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Gimnosperma

http://es.wikipedia.org/wiki/Angiosperma

http://es.wikipedia.org/wiki/Embri%C3%B3n


30

2.1.2.3 Ciencias Aplicadas Electrónica Es la ciencia que estudia a los electrones y su comportamiento a través de un medio conductor. La clasificación más general de la electrónica es: electrónica analógica y electrónica digital. [Boylestad, Nashelsky, 1990]. Electrónica Analógica Es la que se encarga de estudiar y analizar los dispositivos o componentes físicos como los resistores, capacitares, bobinas, diodos, transistores, etc. [Boylestad, Nashelsky, 1990]. Electrónica Digital Es la que se encarga de estudiar y analizar los dispositivos y componentes que se emplean en los equipos digitales como display’s, calculadoras, pantallas, etc. [Boylestad, Nashelsky, 1990]. Informática

El vocablo informática, proviene del francés informatique, acuñado por el ingeniero Philippe Dreyfrus en 1962. Es un acrónimo de las palabras information y automatique (información automática). En lo que hoy día conocemos como informática confluyen muchas de las técnicas, procesos y máquinas que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia para apoyar y potenciar su capacidad de memoria, de pensamiento y de comunicación.

Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.[Diccionario RAE, 2001].

Conceptualmente, se puede entender como aquella disciplina encargada del estudio de métodos, procesos, técnicas, desarrollos y su utilización en ordenadores (computadores), con el fin de almacenar, procesar y transmitir información y datos en formato digital, por lo tanto la electrónica juega un papel muy importante en la informática ya que mediante esta ciencia se puede entender a plenitud el entorno de hardware y software.

http://es.wikipedia.org/wiki/Vocablo

http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_franc%C3%A9s

http://es.wikipedia.org/wiki/1962

http://es.wikipedia.org/wiki/Acr%C3%B3nimo

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Ordenador

http://es.wikipedia.org/wiki/Diccionario_de_la_Real_Academia_Espa%C3%B1ola

http://es.wikipedia.org/wiki/Ordenador

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Dato

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware

http://es.wikipedia.org/wiki/Software


31

Figura 2.5 Ciencia aplicada Proceso cibernético entre electrónica e informática [Elaboración propia].

2.1.2.4 Física

Física

La física (del lat. physĭca, y este del gr. τὰ υυσικά, neutro plural de υυσικός) es una

ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la

energía, así como sus interacciones.

La física no es sólo una ciencia teórica, es también una ciencia experimental. Como toda

ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y

que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del

campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación a otras

ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro

de su campo de estudio a la química, la biología y la electrónica, además de explicar sus

fenómenos [http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica]

Ciencia Aplicada

Electrónica

Informática

http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn

http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_griego

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_naturales

http://es.wikipedia.org/wiki/Espacio

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_%28f%C3%ADsica%29

http://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Experimento

http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica


32

Electromagnetismo

Teoría Electromagnética Básica

Ya existían una gran variedad de fenómenos magnéticos, el estudio del magnetismo

como tal no se inicio de manera formalmente, si no que tuvieron que pasar mas de

veinte siglos, cuando las experimentaciones más formales se llevan acabo y se

convierte en importante materia de estudio de forma esencial para el desarrollo del

conocimiento y la experimentación científica.

Magnetismo de los imanes permanentes

Los estudios de materiales con la capacidad de atraer materiales en particular al hierro

género, el estudio de dichos materiales y su comportamiento este tipo de material se le

llamo imán, el comportamiento de cualquier imán que consta de dos zonas cargadas

con una diferencia de carga llamadas zonas extremas o polos. Entre estos polos es

donde la acción magnética es más intensa.

Para hacer la diferenciación de los dos polos de un imán recto a un polo se les

denomina polo norte ( con carga positiva ) y otro polo sur ( con carga negativa ). Esta

referencia se ha tomado de un aspecto geográfico que está relacionada con el hecho de

que la Tierra tenga este comportamiento de un gran imán.

Figura 2.6 Imán permanente.


33

Las observación del comportamiento de los imanes ponen de manifiesto que polos que

poseen el mismo tipo de carga ( N-N y S-S ) se repelen y polos de distinto tipo de carga

( N-S y S-N ) se atraen. Esta característica de los materiales magnético que presentan

los imanes fue explicada por los antiguos como la consecuencia y es una propiedad

más general de la naturaleza que consiste en lo que ellos también llamaron la atracción

de los opuestos.

Otra interesante característica del comportamiento de los materiales magnéticos como

los imanes consiste en la imposibilidad de aislamiento de sus polos magnéticos. Si un

imán recto es cortado a la mitad estas dos mitades se producirán otros dos imanes con

sus respectivos polos norte y sur. Y esto sucederá si este procedimiento es repetido con

cada uno de ellos. Por lo que no es posible, obtener un imán con un solo polo magnético

semejante a un cuerpo cargado con electricidad solo un tipo de carga.

Muy pesar de su origen ancestral, del magnetismo comenzó a tener mas un mayor

interés y ser mas comprendido en el transcurrir de los dos últimos siglos. Dicha

observaciones de esto y experiencias fue efectuada por primera vez por Petrus

Peregrinus, sabio francés que vivió sobre 1270 y a quien se debe el perfeccionamiento

de la brújula, así como una importante aportación al estudio de los imanes.

Las fuerzas Elecmagnéticas y sus propiedades.

Se pensaba que un imán permanente sólo puede ejerce sus fuerzas magnéticas sobre

cierto tipo de materiales, y en particular sobre el hierro. Este fue uno de los principales

obstáculos que impidieron estudios tempranos de la electricidad y el del magnetismo. Ya

que estas fuerzas magnéticas, son fuerzas de acción a distancia y que sus efectos se

producen sin que exista contacto físico entre los dos imanes u otro tipo materiales. Por

esta circunstancia y al ser observado en la antigüedad hizo que los filósofos antiguos

dar una difícil explicación, por lo que esto contribuyó más adelante al desarrollo del

concepto de campo de fuerzas.


34

A finales del siglo XVIII y principios del XIX se investigaron simultáneamente las teorías

de la electricidad y el magnetismo. Por Gilbert (1544-1603), el francés André Marie

Ampére (1775-1836), seguido por el físico francés Dominique François profundizarán en

dicho campo, y el científico británico Michael Faraday (1791-1867) descubrió que el

movimiento de un imán en las proximidades de un cable induce en éste una corriente

eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Hans Oersted (1777-1851), Que En

1831, comenzará a describir una relación entre la electricidad y el magnetismo.

Algunas de las observaciones y experimentaciones formales

Las observaciones en la antigüedad de los filósofos griegos que suponían que las

fuerzas eléctricas y las magnéticas eran originadas de un mismo origen, las

observaciones y experimentación desarrollada desde Gilbert en este campo de la física

del estudio de este tipo de fenómenos no revelaba aun ningún resultado que indicara

que un material una cargado en reposo fuera atraído o repelido por un imán.

Y que a pesar de su muy cercana similitud, los fenómenos eléctricos se suponían

independientes de los fenómenos magnéticos. La cual era la opinión de los colegas de

Oersted y en un momento también la suya propia hasta que un día del año 1819, a la

finalización de una de sus clase práctica en la Universidad de Copenhague, pudo

observar un descubrimiento que lo haría famoso. Al acercar una aguja imantada a un

hilo de platino por el que circulaba corriente advirtió, e incierto, que la aguja llevaba

acabo un gran movimiento oscilatorio hasta que este movimiento la hacia colocarse de

manera casi instantánea perpendicular al hilo. Y al invertir el sentido de la corriente en el

hilo, la aguja invirtió también su orientación.

Este experimento, considerado por algunos como fortuitos y por otros como

intencionado, constituyó la primera demostración de la relación existente entre la

electricidad y el magnetismo. Aunque las cargas eléctricas en reposo carecen de efectos

magnéticos, las corrientes eléctricas, es decir, las cargas en movimiento, crean campos

magnéticos y se comportan, por lo tanto, como imanes.


35

El físico británico James Clerk Maxwell (1831-1879), realizaron la investigación sobre las

características de los fenómenos magnéticos, aportando experimentación así como una

descripción en forma de leyes, cada vez más completa.

Estos fenómenos magnéticos habían permanecido durante mucho tiempo en la ciencia

como independientes de los eléctricos. Pero con el avance de la electricidad por un lado

y del magnetismo por otro, se fue preparó la síntesis de ambas partes de la física en una

sola, el electromagnetismo, que reúne las relaciones mutuas existentes entre los

campos magnéticos y las corrientes eléctricas. Maxwell fue el científico que cerró ese

sistema de relaciones al elaborar su teoría electromagnética.

Y llevo acabo la unificación plena de las teorías de la electricidad y el magnetismo, así

también predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identificó la luz como un

fenómeno electromagnético.

Después de que el físico francés Pierre Ernst Weiss postulará la existencia de un campo

magnético interno, molecular, en los materiales como el hierro, las propiedades

magnéticas se estudiaron de forma cada vez más detallada, lo que permitió que más

tarde otros científicos predijeran muchas estructuras atómicas del momento magnético

más complejas, con diferentes propiedades magnéticas.

2.3.3.1 Las ecuaciones de Maxwell


36

Las ecuaciones de Maxwell con su teoría describen los fenómenos de

electromagnetismo y la interacción electromagnética que está asociada con una

propiedad característica de las partículas denominada carga eléctrica.

La interacción electromagnética se describe en términos de dos campos: el campo

eléctrico E, y el campo magnético B, que ejercen una fuerza sobre una partícula

cargada con carga q que se mueve con velocidad v.

F=q(E+v×B)

Los campos E y B vienen determinados por la distribución de las cargas y por sus

movimientos (corrientes). La teoría del campo electromagnético se puede condensar en

cuatro leyes denominadas ecuaciones de Maxwell que se pueden escribir de forma

integral de la siguiente forma

1. Ley de Gauss para el campo eléctrico

2. Ley de Gauss para el campo magnético

3. Ley de Faraday-Henry

4. Ley de Ampére-Maxwell

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/mov_campo/mov_campo.html

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/linea/linea.htm#Ley de Gauss

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/variable/variable.htm#La induccin electromagntica

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/ampere/ampere.htm#La ley de Ampre


37

Maxwell a partir de un análisis cuidadoso de las ecuaciones del campo electromagnético

llegó a predecir la existencia de las ondas electromagnéticas. Fue Heinrich Hertz quién

realizó las primeras experiencias con ondas electromagnéticas.

Características esenciales de las ondas electromagnéticas.

1. Las ondas electromagnéticas están formadas por un campo eléctrico y un campo

magnético perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. La dirección

de propagación está dada por el vector E×B.

2. Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío con una velocidad c.

3. Para una onda electromagnética armónica las amplitudes de los campos eléctrico

E0 y magnético B0 están relacionados, B0=E0/c.

4. Las ondas electromagnéticas transportan energía y momento lineal.

La energía electromagnética que atraviesa una sección S en la unidad de tiempo es

El momento lineal p por unidad de volumen de una onda electromagnética es el cociente

entre la densidad de energía electromagnética y la velocidad c.

p=ε0(E×B)

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo/CONCEPTO2.htm#La teora del campo de Maxwell

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo/CONCEPTO2.htm#El descubrimiento de las ondas electromagnticas


38

2.2 MARCO METODOLÓGICO

En este apartado, se presenta la “Metodología para el Desarrollo de Hardware y

Software” aplicada para el desarrollo en el “Sistema de Automatización y Control para

Tratamiento Electromagnético de Semillas Agrícolas”, y posteriormente de acuerdo a

ésta, se realiza la Fase I: el Análisis. Para situarlo dentro del problema y así ver sus

límites e interrelaciones con sistemas de orden superior, de esa manera al satisfacer las

tendencias particulares del área, se influirá en ellos, con lo que se estará contribuyendo

a la optimización del sistema global. [Van Gigch, 1997].

2.2.1 Presentación de la Metodología para el Desarrollo de Hardware y Software

Viendo que la implantación de soluciones basada en sistemas electrónicos y de

software, va en aumento, se observa la necesidad de una metodología, como

herramienta, que facilite el desarrollo de sistemas que involucren tanto hardware como

software. En este capitulo, se describe cómo siguiendo una metodología con un

enfoque sistémico, a través de 4 fases; análisis, diseño, integración y pruebas logran

desarrollar una herramienta que abarca aspectos tanto de Software (SW) como de

Hardware (HW), lo que se busca es dar solución a problemas reales donde resulta

ineludible la interacción de ambos.


39

Figura 2.7. Metodología propuesta para el Desarrollo de Hardware y Software [Elaboración propia].

Fase I

Análisis

Fase II

Diseño

Fase III

Integración

de

Hardware y

Software

Fase IV Pruebas reales y Resultados


40

Figura 2.3. Metodología Desglosada en las Fases de Análisis Diseño e Integración de Hardware y Software [Elaboración propia].

Investigador

Definir problema

requerimientos y

especificaciones

Depuración de

información

Definir Solución y

Obtener

Aprobación

Fase I

Análisis

Software, Hardware

Diseño

Global

Hardware

Diseño a

Detalle

Hardware

Homogenización

Diseño

Global

Software

Diseño a

Detalle

Software

Fase II

Diseño

Construcción

Pruebas por

Modulo e Integral

Fase III

Integración

de

Hardware y

Software


41

A continuación se describen cada una de las fases y subfase de la metodología

propuesta, así como, algunas de las herramientas y consideraciones que se tendrán

que tomar en cuenta durante el desarrollo de esta.

2.2.2 Fase I Análisis

2.2.2.1 Definición de Problema, Requerimientos y Especificaciones

Se deben definir el problema y documentar los diferentes requisitos del sistema a

desarrollar, identificando los valores numéricos más concretos posibles. Entre ellos debe

estar la especificación del tipo de uso, en caso de ser requerido. Las posibles técnicas

que se pueden utilizar en esta fase, entrevistas, cuestionarios recopilación de

información de las necesidades, a cubrir mediante el uso de software (SW) y hardware

(HW). Esta fase es muy importante ya que dependiendo de la calidad de información

que se consiga, será el producto final a entregar.

2.2.2.2 Depuración de información

Mucha de la información, que generalmente se obtiene durante la definición de

requerimientos y especificaciones, necesita ser depurada, debido a las posibles

incongruencias, duplicidad, expectativas que se generan durante la búsqueda de

información. En esta subfase se empezaría a definir que se puede hacer con software y

que con hardware.

2.2.2.3 Definir Solución y Aprobación

Una vez que se tiene la información correcta del proyecto a desarrollar se tiene que

definir una solución, apoyándose en diagramas de flujos, esquemas, mapa metales o

alguna herramienta que facilite su entendimiento, ya que posteriormente se presentaran

éstos a el cliente y de éste se recibirá la retroalimentación necesaria, para saber si el

proyecto continua o se requieren hacer modificaciones. Por ninguna razón se tiene que


42

saltar esta subfase, ya que el camino más corto para hallar una solución es la

comunicación.

2.2.3 Fase II Diseño

Dentro de éste se estarían trabajando paralelamente 2 tipos de diseño; el de hardware

y el de software, cada uno de estos se pueden valer de herramientas similares y

particulares, para su representación.

2.2.3.1Diseño Global:

También llamado diseño de alto nivel. Su objetivo es obtener un diseño y visión general

del sistema.

Hardware(herramientas a usar) Software

Diagramas de flujo

Herramientas de gestión

Diagramas de gantt

Diagramas de flujo

Diagrama de flujo de datos

Herramientas de gestión

Diagramas de gantt

Es en esta etapa donde además de obtener una visión general del proyecto y módulos a

usar, se tiene que planear, los tiempos de entrega de avances parciales, totales,

pruebas, y ajustes en caso de que se requiera.

2.2.3.2 Diseño a Detalle

Consiste en detallar cada bloque de la fase anterior tanto para hardware como para

software.

Caso Hardware; en esta subfase se detalla cada bloque con los componentes reales,

que, se elige mediante cálculos y comparativas de hojas de especificaciones

pertenecientes a los componentes con que se cuenta.


43

Caso Software; en esta subfase el panorama es distinto ya que se tiene que elegir la

herramienta computacional para llevar a cabo la interfaz entre el software y hardware

teniendo en consideración, que la mejor herramienta es la que se conoce o con la que

el usuario cuente.

2.2.3.3 Homogenización de Hardware y Software

Los resultados obtenidos de las subfase anteriores, son puestas a consideración en

esta subfase ya que se busca si existe alguna incongruencia entre el diseño; del

hardware como del software. Si se detecta fallas en esta fase, se puede volver a las

subfases anteriores entrando en un proceso de retroalimentación que permitirá corregir

la falla.

2.2.4 Fase III Integración

2.2.4.1 Construcción del prototipo

Es la fase en la que se materializa el diseño en detalle y se integran los distintos

módulos que forman el sistema. Como en el caso anterior, ha de generarse un

documento de pruebas. Por una parte, se debe comprobar en todo el sistema el

funcionamiento correcto, y por otra, en caso de tratarse con un sistema tolerante a

fallos, debe verificarse que ante la presencia de un fallo persiste el funcionamiento

correcto. Se comprueba el cumplimiento de los requisitos establecidos.

2.2.4.2 Pruebas por Modulo e Integral

En esta fase se verifica cada módulo hardware y software de forma unitaria,

comprobando su funcionamiento adecuado. Posteriormente se realizara las pruebas


44

necesarias del sistema en conjunto, comprobando que todos sus elementos funcionen

correctamente.

2.2.5 Fase IV Pruebas reales y Resultados

Se realizan las últimas pruebas pero sobre un escenario real, en su ubicación final,

anotando una vez más las pruebas realizadas y los resultados obtenidos.

Esta metodología, al igual que otras metodologías dinámicas, maneja también el

concepto de ciclo de vida del dispositivo, es por esa razón que se retroalimenta

volviendo al inicio para proseguir con una innovación constante del mismo.

En este capítulo, se presentó el Marco Teórico y Metodológico, por el cual se integran

los conceptos principales involucrados en la Tesis y que han sido representados en

forma de una Pirámide Conceptual. Además de se dio una visión detallada de la

metodología que se usara para obtener el producto principal.

En el capitulo siguiente, se aplicara la metodología aquí descrita de manera que nos

lleve al objetivo principal.

CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA

METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE

PROTOTIPO IRRADIADOR


Fase 5

Desarrollo del sistema o proceso o

modelo o metodología que es o será el

producto principal del proyecto principal

Metodología Propuesta para el Desarrollo

de Hardware y Software.

Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador

45

CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA SISTÉMICA PARA EL DISEÑO

Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO IRRADIADOR

En el capítulo anterior, se pudo conocer mediante la visión rica los elementos

involucrados en el sistema, los mismos fueron descritos con ayuda de la pirámide

conceptual. También se presento la metodología, que a continuación se aplicará para

la obtención del producto principal de esta tesis; “prototipo automatizado irradiador de

campo electromagnético que controle el tratamiento para semillas agrícolas (tiempos de

exposición electromagnética y nivel de inducción magnética).

3.1 Fase I Análisis

3.1.1 Definición de Problema, Requerimientos y Especificaciones

En esta primera fase de la metodología, se visito y entrevisto al grupo de trabajo de

investigación que aplica los campos electromagnéticos a la Agricultura, dentro del área

de Sistemas. Este grupo está formado por especialistas de diferentes áreas del

conocimiento: de Física, Sistemas y Agronomía. En este grupo se requería automatizar

y controlar los procesos de irradiación que hasta el momento se realizaban

manualmente. De tal forma que se obtuvo la información necesaria para realizar el

análisis del problema e identificar la necesidad.

Primero. El sistema irradiador electromagnético

El elemento irradiador de campos electromagnéticos consta de una bobina con núcleo

de aire tipo solenoide, con una longitud de 40cm, 8” de diámetro, hecha con alambre

de cobre con recubrimiento de calibre 16-1.1mm con un total de 363 vueltas a lo largo

de los 40cm de longitud, figura 3.1.


46

Figura 3.1 Bobina conectada a un transformador (imagen real del dispositivo)

Este elemento era alimentado mediante 3 diferentes transformadores de corriente

alterna que proporcionaban corrientes de 5A, 3A y 1A a su ves éstos eran alimentados

a la toma de corriente 120Vac a 60Hz Figura 3.2.

Figura 3.2 Diagrama de bobina con diferentes tres tipos de transformadores

Cabe destacar en el lugar se hacían investigaciones con diferentes tipos de bobinas

con la similitudes el procedimiento para alimentarlas (usando 3 diferentes tipos de

transformadores) Figura 3.3.


47

Figura 3.3 Diagrama de bobina alterna con tres diferentes tipos de transformadores

El uso de los tres transformadores 1A, 3A y 5A conectando uno a la vez, producían

diferentes tipos de inducción, los cuales permitían generar campos electromagnéticos

del orden de 100mT, 250mT y 560mT respectivamente y con un patrón de irradiación

como se muestra en la Figura 3.4.

Figura 3.4 Patrón de onda del campo electromagnético en la bobina [Electricidad y

Magnetismo, 1999]


48

Como se muestra en la Figura 3.4 en la parte de en medio de la bobina solenoide es

donde se concentra el campo electromagnético de manera mas homogénea, esto es

usado para someter a tratamiento los diferentes tipos de semilla que se investiga,

entre ellas se cuenta al maíz y frijol. Este elemento tiene la capacidad de irradiar hasta

3Kg de grano por tratamiento.

Figura 3.5 Tratamiento de semillas [foto real]

El grupo de trabajo después de establecer dialogo, que permitiera identificar la

necesidad de la instrumentación electrónica y automatización a través de la PC. Este

grupo permitió saber que parámetros controlar esos parámetros fueron:

1. Tiempo de exposición a la irradiación del campo magnético alterno.

2. Los niveles de inducción magnética, los cuales de acuerdo a la revisión de

literatura científica reportada hasta este año (2009), se encontró que producen

efectos de bio-estimulación favorable a la semilla tratada, pre-siembra dentro de

un rango de 100µT a 400mT.

“El presente proyecto, tiene por objetivo el diseño y la creación del Circuito controlador

de Tiempos e intensidad, para permitir controlar los tiempos de activación de los

dispositivos eléctricos”


49

Planteamiento del problema

El marco del problema en el que se encuentra inmerso el presente proyecto, es la

necesidad de creación de un Circuito Controlador de Tiempo e Intensidad, que

permita controlar los tiempos de encendido (Activos) de los transformadores ubicados

en la salida de nuestro dispositivo, ver Figura 3.6. A su vez consideras también controlar

la intensidad.

Figura 3.6 Planteamiento del problema[Elaboración propia]

3.1.2 Depuración de información

Existen varias soluciones al problema planteado, de manera breve se mencionaran

algunas de éstas, la justificación de la solución elegida se da más adelante.

El uso de circuitos lógicos, compuertas, flip flop en forma mono estable

solucionarían el problema de control de tiempo por medio de potenciómetros.

Existen en la actualidad micro-controladores, que se programan de manera

específica para cumplir con alguna aplicación o control, en el caso específico del

prototipo a desarrollar, cumpliría de forma completa la solución del problema

planteado. Este tipo de dispositivos se les puede programar para interactuar con

la Computadora personal (PC).


50

3.1.3 Definir Solución y Aprobación

La computadora personal, en la actualidad se usa para un sin fin de aplicaciones y es

una herramienta indispensable para gran parte de actividades, de ahí se desprende la

justificación de plantear una solución involucrando ésta. Además de contar con varias

opciones para interactuar con los dispositivos externos (puerto Paralelo, serie, USB,

tarjetas PCI en varias modalidades).

Entonces la propuesta de solución consiste en lo siguiente:

Propuesta

El dispositivo estará constituido de hardware y software, los detalles se definen a

continuación:

Hardware, estará encargado del manejo de alta potencia, interfaz física con la

aplicación a base de computadora, protección y alimentación de circuitos. Se manejaran

circuitos del tipo Transistor-Transistor Logic (TTL) por ser una tecnología compatible

para interfaces de computadora

Software, controlara el hardware, el tiempo, y la intensidad requerida. Por ser un

prototipo para investigación, es conveniente que también este encargado de generar

reportes que muestre los tiempos y comentarios en los que se activo el dispositivo. Se

hará uso del puerto paralelo como interfaz entre hardware y software, por ser un

dispositivo de poco uso en la actualidad, además de tener características que reducirá el

uso de circuitos externos.

Aceptado Por:

Observación Se pretende irradiar mediante campo electromagnético alterno

semillas, para evaluar sus efectos.


51

Figura 3.7 Bosquejo de prototipo [Elaboración propia]

La necesidad identificada ilustrada en la Figura 3.7 es la siguiente:

1. Se requiere una interfaz que permita la conexión entre la computadora y el

circuito a controlar.

2. Una etapa a base de circuitos electrónicos, esta controlará parte de la interfaz

entre la computadora y se encargara del control de dispositivos externos.

3. Por último se requiere software, para controlar el prototipo en la parte de

hardware.

Una vez planteado el alcance de esta primera fase se describe los aspectos

considerados para la creación del prototipo del circuito controlador de tiempo.


52

3.2 Fase II Diseño

3.2.1 Diseño Global:

3.2.1.1 Hardware

Por medio del uso de diagramas de flujo se buscara describir los módulos que requerirá

el prototipo, ver Figura 3.8, posteriormente se detallara dichos módulos, en base a los

circuitos en el mercado que cumplan con la función de cada modulo.

Figura 3.8 Diagrama de flujo hardware [Elaboración propia].

El siguiente paso lógico, es plasmar lo descrito en el diagrama de flujo en un “Diagrama

Electrónico”, también conocido como un esquema eléctrico o esquemático, que es una


53

representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del

circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las

conexiones de poder y de señales entre los dispositivos. El arreglo de los componentes

e interconexiones en el esquema generalmente no corresponde a sus ubicaciones

físicas en el dispositivo terminado.

Figura 3.9 Diagrama electrónico [Elaboración propia].

En la Figura 3.9 se muestra el diagrama electrónico propuesto. Las consideraciones que

se tomaron en cuenta para su diseño fueron las siguientes:

Modulo de protección: se considero que se tendría que tener una protección resistiva

para evitar posible daño del puerto paralelo. El número de pines a usar son cinco, uno

para el disparo y los otros cuatro para el manejo del motor a pasos unipolar.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pictogramas

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico


54

Modulo de control de intensidad; se tomo en cuenta un circuito tipo driver debido a

varios factores, como; se requiere variar la corriente que pasa por una bobina la

solución más conveniente, es usar un variac, este dispositivo es un transformador

toroidal que tiene embobinada la última capa de forma aparente como un gran reóstato,

sobre esa capa que tiene el esmalte superficial de la parte superior quitado, desliza un

contacto, variando el numero de espiras de esa forma (mecánica), se puede variar la

tensión. Debido al mecanismo tipo mecánico se eligió usar un motor a pasos para

mover este dispositivo.

Modulo de control de encendido; en este modulo se propuso un circuito tipo driver,

aprovechando la existencia del circuito propuesto en el modulo de control de intensidad

Modulo de protección de alto voltaje; se propone un arreglo con un foto triac y un triac

para separar la corriente directa de la corriente alterna, que maneja el variac.

3.2.1.2 Software

Para el desarrollo de esta sub-fase se apoyará, en la herramienta “Diagrama de flujo“

Los módulos a analizar correspondientes al software son:

Modulo de control de encendido, Figura 3.10, que se encargara de controlar el

encendido y apagado de acuerdo al tiempo programado.

Modulo de Variación de intensidad, Figura 3.11, se encarga del movimiento del

motor.


55

Figura 3.10 Diagrama de flujo de software modulo de control de encendido [Elaboración

propia]


56

Figura 3.11 Diagrama de flujo Modulo de Variación de intensidad [Elaboración propia]

3.2.2 Diseño a Detalle

3.2.2.1Hardware

Basado en la fase anterior se empieza a calcular y determinar que características tiene

que contar el elemento, componente o circuito electrónico a implementar en el prototipo.


57

Se empieza por las resistencia, que protegerá al puerto paralelo (Ver anexo B)

impidiéndole el que se emplee mas corriente de lo que puede proporcionar.

La norma IEEE 1284 hace referencia a las características de la conexión entre un

interface de puerto paralelo y una impresora. Las líneas son aseguradas, esto es,

mantienen siempre el último valor establecido en ellas mientras no se cambien

expresamente y los niveles de tensión y de corriente coinciden con los niveles de la

lógica TTL, cuyos valores típicos son:

-Tensión de nivel alto: 5 V.

-Tensión de nivel bajo: 0 v.

-Intensidad de salida máxima: 2.6 mA.

-Intensidad de entrada máxima: 24 mA.

El puerto paralelo cuenta con 25 pines, de esos 8 pines se pueden usar de forma

bidireccional, esto quiere decir que se pueden usar como entrada o como salida de

datos. Para el prototipo se requerirá el uso de 5 de estos pines, uno de ellos para

activar el encendido y apagado del dispositivo con esto se controla el tiempo de

exposición y los otros cuatro controlara la intensidad de campo electromagnético

radiado, a través de un motor de pasos.

Por experiencia propia muy pocos puertos paralelos dan una tensión de 5V en la salida,

la mayoría da un promedio de 3.7 V, aunque puede variar dependiendo de las

condiciones de la alimentación. Por esta razón se considera 3.7 V que proporciona el

puerto paralelo.

El dispositivo a conectar es un circuito del tipo Driver para eso se analiza la Tabla 3.1.

La resistencia propuesta para limitar la corriente en el puerto es de 680 ohms (Ω) a ¼

de Watt ya que es una resistencia comercial y en caso de presentarse un flujo de

corriente mayor al deseado, repercutiría en esta resistencia.


58

Para comprobar que la resistencia cumplirá con los requerimientos del circuito y el

puerto paralelo se calcula la corriente circulante en esta etapa.

Tomando en cuenta, las hojas de especificaciones circuito “ULN2803A” (Ver Anexo C)

presenta una resistencia de entrada de 2.7KΩ. De ahí se obtiene la resistencia total

del circuito, posteriormente solo se aplica la ley de ohm.

Sustituyendo

Aplicando ley de omh

Donde:

V= voltaje de alimentación

R=resistencia en el circuito

I=Corriente

Despejando

Del resultado obtenido, se desprende que la corriente circundante es menor que la

corriente máxima que puede proporcionar el puerto paralelo y se encuentra dentro de

los rangos de de funcionalidad del circuito ULN2803.


59

Tabla 3.1 Características Eléctricas de circuitos ULN2801 – ULN2805 [SGS Thompson,

1997]

El mecanismo para controlar el variac es por medio de un motor la decisión de que

tipo de motor usar va depender de la aplicación que se le quiera dar, para el caso de

estudio, conviene usar un motor a paso debido a que se quiere controlar la salida de

corriente por lo cual, se requiere movimientos precisos, además la fuerza aplicada a el

variac también es considerable, básicamente lo consideraciones que necesaria el

motor lo cumple el circuito ULN2803A y el software.

El modulo de protección de alto voltaje consiste en un optoaislador para acoplar la

corriente directa con la corriente alterna y para el manejo del alta potencia se usa un

triac de alto rendimiento.


60

Analizando la primera etapa (fototriac), y revisando la información en las hojas técnicas

(Ver Anexo D), se obtiene que el circuito integrado Moc3011 (fototriac) requiera de una

alimentación de 3V con una corriente máxima de entrada de 10mA. La alimentación en

esa etapa es de 12V a 1A, por lo que se requiere bajar la alimentación para cumplir los

requerimientos del Moc3011, Tabla 3.2.

Se usó un regulador de voltaje de la serie LM78XX (Ver anexo E). Estos reguladores

tienen la característica de reducir la tensión para alimentar de forma correcta el

Moc3011, debido a que no existe un regulador que de un voltaje de 3V. El más bajo

es el de LM7805, que de acuerdo a las hojas de especificaciones, tiene un voltaje de

entrada de 14V a 30V con un voltaje de salida de 5V a 500mA.

Tabla 3.2 Características Eléctricas de circuitos Moc3011 [Fairchild Semiconductor,

2002]


61

Mediante el uso de una resistencia, entre el LM7805 y el Moc3011 se reducirá la

corriente que pasa sobre el diodo emisor de luz interno del moc3011. Se propone una

resistencia de 600 omhs a ½ Watt el resultado fue el siguiente

Donde:

Vf :=voltaje de la fuente

Vled= voltaje consumido por el led

R= resistencia de carga

I=Corriente

La corriente disminuyo a 6.4Ma, comparándola con el valor de corriente máxima, se

cumplió con el objetivo de adaptar los dispositivos.

En la ultima fase del modulo de protección de alto voltaje se busco un componente

electrónico que soportara voltajes superiores a los 120Vac a 60Hz ya que, éste se

encargaría de proporcionar la alimentación necesaria al variac, para posteriormente

colocar la bobina. El Mac15 (Ver anexo E) posee características como manejo de

voltajes de hasta 800V a 15A, puede soportar corrientes pico de 150 A y puede resistir

temperatura que van desde los -40º a 150º centígrados.

El circuito final propuesto es el que se muestra en la Figura 3.12. Su funcionamiento es

como se explica a continuación:


62

Manual de funcionamiento electrónico

Requerimiento

El dispositivo requiere de una alimentación de 12Vdc y una conexión a través de un

cable con conector tipo centronics de 25 pines macho, para la conexión con el puerto

paralelo.

Figura 3.12 Circuito con componentes reales. [Elaboración propia]

Funcionamiento

El puero paralelo consta de 25 pines de los cuales se requerirá del uso de 5 de estos,

en la figura 3.13, se muestra los pines del puerto paralelo para el circuito propuesto es

necesario el uso de los pines: dos al seis. Mostrador en el diagrama como D0 a D4.


63

Figura 3.13 Puerto Paralelo y sus salidas correspondientes (Elaboración propia)

Los pines dos (D0), tres (D1), cuatro (D2) cinco (D3) y seis (D4), requerirán de una

corriente de 0.93mA a 1.35mA máxima para activar sus respectivas salidas. La función

de cada pin es la siguiente:

D0, se encarga de controlar el encendido del equipo a controlar (variac), éste requiere

un lenguaje binario para encender el dispositivo, el dispositivo permanecerá encendido

hasta que D0 se cambie de estado a un 0.

Grafica 3.1 Salida D0 Vs Equipo Encendido (Elaboración propia)


64

D2 a D4, se encargara de variar la intensidad del variac, esto es por medio del

movimiento de un motor a pasos unipolar se tiene que tomar en cuenta las tablas 3.3 y

3.4, para controlar el motor:

Los pasos que se describen en la tabla 3.3 permiten que el motor se mueva en un

sentido, para disminuir la intensidad o cambiar la dirección del motor solo se tiene que

meter la secuencia mostrada en la tabla de manera inversa.

Tabla 3.3 Configuración paso sencillo

Paso D1 D2 D3 D4

1 1

2 1

3 1

4 1

Se puede presentar el caso que se requiera un mayor torque por parte del motor, para

esto se puede usar la configuración doble paso. En la tabla 3.4, se muestran los

estados y su secuencia para realizar el movimiento, al igual que la configuración anterior

para realizar un movimiento inverso solo se tiene que seguir la secuencia de manera

inversa.

Tabla 3.4 Configuración doble paso

Paso D1 D2 D3 D4

1 1 1

2 1 1

3 1 1

4 1 1

Por último cabe destacar que la interface, los circuitos electrónicos y la computadora,

tiene que tener la misma tierra (GND).

3.2.2.2 Software

Existen varios lenguajes de programación que se podrían elegir para el desarrollo del

software que manejara el hardware del prototipo, en este caso se usara Visual Basic


65

en su versión 6.0, ya que es el lenguaje que se conoce además de ser compatible con

el software actual.

Se requirió de la interpretación de los diagramas de flujo, antes desarrollados para

implementar y llegar al resultado que se muestra en el Apéndice G consiste en el código

fuente del programa basados en los diagramas de flujo antes mencionados.

3.2.3 Homogenización de Hardware y Software

Si bien es cierto en todo plan e inclusive en toda metodología siempre hay posibilidad

de cambiar el orden de lo planeado este fue el caso, ya que se descubrió que esta

subfase de la metodología (homogenización hardware y software) no se aplica al final

del diseño del hardware o del software. Se aplica a lo largo de todo el diseño, este

razonamiento se basa en que el diseño tanto de hardware como de software no se

hubiera podido llevar a cabo, si no se tiene una retroalimentación continua al inicio

durante y al final del diseño.

3.3 Fase III Integración de Hardware y Software

3.3.1 Construcción

Hardware

El circuito fue montado en una placa fenólica tipo protoboard (Pre perforada), existen

fundamentalmente dos tipos, las pre-perforadas y las de tratamiento químico. La razón

de usar la pre perforada es la facilidad de uso además que es ideal para prototipos, el

material que están hechas estas placas es bakelita con cobre tipo protoboard, sus

dimensiones son de 7 x 13 cm, grabada y perforada.


66

Figura 3.15 Tabla fenólica(foto real)

Para los circuitos integrados se uso “base para circuito integrado” con esto se permite

cambiar circuitos de una forma más rápida, en caso de necesitarlo el tipo de base

dependió del circuito a emplear. Para el circuito integrado (CI) ULN2803 se usó una

base para CI de 18 pines, para el MOC3011 se usó una base para CI de 6 pines.

Figura 3.16 Base para circuito integrado.(foto real)


67

Software

Con respecto al software se busco hacer más accesible la pantalla que se le presenta al

usuario ya que de esta depende el grado de aceptación del software.

Se busco que los controles para el manejo del prototipo, estuvieran en una sola

pantalla, además se dividió la misma en 2 partes para diferenciar entre los controles de

tiempo de encendido y los controles del variador de intensidad, en la Figura 3.17 se

presentan la primera pantalla que visualizara el usuario.

Figura 3.17 Pantalla de la aplicación de software (Elaboración propia)

3.3.2 Pruebas por Modulo e Integral

Las pruebas a las que se sometieron el prototipo por módulos fuero las siguientes

Hardware

El proceso de prueba consiste alimentar los pines de entrada del prototipo

correspondiente al puerto paralelo con una fuente de corriente directa que no

sobrepasara los 5V a 1.35A, se uso para este caso una pila doble A de 1.5 V.


68

Software

Por medio de la aplicación antes mencionada, se realizo la prueba, que consistía en

activar el modulo de manejo de tiempo y en el puerto paralelo realizar la medición por

medio de un multímetro en el pin correspondiente, en este caso el pin 2. En el pin2 se

tendría que censar un valor en voltaje, hasta que el modulo de tiempo terminara su

proceso.

El proceso, para el modulo de control de intensidad fue similar, con la diferencia que

se uso en la aplicación el modulo de control de motor y se censaron los pines tres,

cuatro, cinco y seis.

Integral

Tanto el software como el hardware se ven involucrados en esta prueba, sin mas

pruebas que hacer por modulo, es el paso inmediato. La prueba consiste en colocar

una lámpara incandescente de 100 watts a la salida del dispositivo, por medio del

software se controlo la intensidad y el tiempo de encendido los resultados se muestran

en la tabla 3.5.

Tabla 3.5 Pruebas de con prototipo, carga lámpara incandescente de 100w

Tiempo de

prueba(min)

Intensidad Vac Éxito Fallo

0.16 40

5 40

30 40

0.16 80

5 80

30 80

0.16 120

5 120

30 120

60 120

120 120

360 120


69

3.4 Fase IV Pruebas reales y Resultados

Para este última fase se presenta el prototipo completo Figura 3.18 y se genero un

manual de usuario (ver Apéndice F), para el correcto entendimiento de las pruebas aquí

descritas.

Figura 3.18 Prototipo irradiador de campo electromagnético (Elaboración propia)

Las pruebas se realizaron con parte del equipo de expertos, esta prueba consistió en

conectar la bobina, que se menciono en las primeras fases de la metodología. Sus

características ya antes mencionadas son las siguientes un solenoide, con una longitud

de 40cm, 8” de diámetro, usa un alambre de cobre con recubrimiento de calibre 16-

1.1mm que da un total 363 vueltas a lo largo de los 40cm de longitud.


70

Mediante el la propuesta de cuatro diferentes voltajes, a una resistencia fija total de

carga de 3.1omhs con estos datos se obtuvo la corriente circulante teórica ”It” .

Posterior mente se procedió a realizar la medición con un multimetro, con esto se pudo

saber la corriente circulante real “Ir “.

Prueba con 15Vac

Aplicando ley de ohm se tiene que la corriente teórica es:

V=RI

Despejando I

I=VR

It = 4.83A

Tabla 3.6 Resultados de las pruebas teóricas y reales

Voltaje Resistencia It(A) Ir(A)

15 3.1Ω 4.83 3.40

20 3.1Ω 6.45 4.50

30 3.1Ω 9.60 6.50

40 3.1Ω 12.90 8.46

Los resultados teóricos varían en comparación con los teóricos para, esto no es nuevo,

con esto lo que se obtuvo fue un aproximado, el siguiente paso lógico es calibrar el

prototipo con un aparato de medición llamado “Gaussímetro”.

http://www.google.com.mx/search?hl=es&ei=e6dESqGOK46gswPNsfDaDQ&sa=X&oi=spell&resnum=0&ct=result&cd=1&q=gauss%C3%ADmetro&spell=1


71

Grafico 3.2 Corriente real contra corriente teórica

Por último el rango que maneja el prototipo de acuerdo a cálculos y tomando en cuenta

que se está limitado el tipo de variac seria de 0 a 10A reales, lo anterior se considero

por las especificaciones máximas de operación del variac.

CONCLUSIONES


Fase 6


resultados obtenidos, trabajo

futuro y conclusiones

Conclusiones

73

CONCLUSIONES De acuerdo a los objetivos planteados al inicio de este proyecto de tesis, se puede

concluir lo siguiente:

En el capítulo I, se realizó un análisis de la situación actual desde el punto de

vista sistémico, de la parte comercial, tecnológica y aplicación de campos

magnéticos a distintos parámetros de irradiación en plántulas de semillas de

maíz, para así poder justificar la elaboración del prototipo irradiador de campos

electromagnéticos automatizado para controlar el tratamiento a semillas

agrícolas.

- En el capítulo II, se llevó a cabo una revisión de los conceptos sistémicos y

científicos que dieron fundamento al campo electromagnético en semillas, a

partir de lo cual se planteó una metodología para llevar a cabo la elaboración del

prototipo.

- En el capítulo III, se desarrolló cada una de las fases y subfases planteadas en la

metodología para el desarrollo de hardware y software.

- Por último se entrega el prototipo irradiador de campos electromagnéticos

automatizado para controlar el tratamiento de semillas agrícolas.

RECOMENDACIONES


Fase 6


resultados obtenidos, trabajo

futuro y conclusiones

Recomendaciones

75

RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS FUTUROS

En esta línea de investigación existe aun un amplio camino a seguir, es necesario llevar a

cabo una gran cantidad de experimentos y seguir integrando especialistas de diversas

disciplinas y en equipo avanzar en la consolidación de datos y desarrollos adecuados

que puedan ser utilizados por los productores agrícolas.

Se recomienda en la parte tecnológica lo siguiente:

- Desarrollar prototipos irradiadores de semilla a niveles de baja frecuencia para

poder tratar cantidades grandes de semilla

- Diseñar bobinas, arreglos de bobinas para irradiar campos electromagnéticos

mas homogéneos

- Desarrollar prototipos a bajo costo basado en otras tecnologías para tratamientos

usando la tecnología y el capital humano nacional

- Incorporar compatibilidad para puerto serie universal (USB) pensando en las

tecnologías actuales y el beneficio que conlleva incorporar el prototipo a

dispositivos portátiles.

- Aumentar las opciones disponibles para futuras investigaciones, Incorporando un

modulo para variar el rango de frecuencia aplicada al elemento irradiador.

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ANEXOS

Anexo A

ANEXO A SOPORTE DE LOS DATOS ESTADÍSTICOS

PARTICIPACIÓN PORCENTUAL DE LA PRODUCCIÓN

MUNDIAL DE ARTÍCULOS PUBLICADOS, POR PAÍS

País 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Total

Alemania 8.51 9.00 8.86 8.88 8.87 8.71 8.55 8.28 8.35 8.10 8.59

Argentina 0.51 0.51 0.55 0.59 0.59 0.62 0.59 0.57 0.59 0.58 0.57

Brasil 0.97 1.13 1.25 1.33 1.44 1.55 1.59 1.73 1.79 1.92 1.49

Canadá 4.61 4.50 4.55 4.49 4.38 4.44 4.55 4.58 4.75 4.87 4.58

Chile 0.22 0.22 0.24 0.25 0.28 0.29 0.32 0.30 0.34 0.34 0.28

China 2.63 2.79 3.20 3.52 4.02 4.61 5.12 6.00 6.73 7.90 4.79

Colombia 0.06 0.07 0.07 0.08 0.09 0.10 0.09 0.09 0.10 0.11 0.09

Corea 1.15 1.39 1.57 1.73 2.01 2.16 2.35 2.51 2.60 2.64 2.05

E.U.A. 35.19 34.60 34.06 33.81 33.86 33.44 33.34 33.22 32.69 32.30 33.59

España 2.66 2.78 2.90 2.94 3.04 3.15 3.11 3.23 3.29 3.45 3.07

Francia 6.34 6.50 6.48 6.37 6.37 6.17 6.18 5.87 5.92 5.75 6.18

Grecia 0.55 0.61 0.61 0.64 0.73 0.74 0.78 0.81 0.83 0.91 0.73

India 2.11 2.15 2.27 2.15 2.30 2.40 2.51 2.58 2.71 2.91 2.43

Italia 3.97 4.10 4.10 4.14 4.30 4.36 4.46 4.48 4.43 4.46 4.29

Japón 9.09 9.56 9.61 9.55 9.64 9.50 9.48 8.94 8.53 8.08 9.16

México 0.52 0.57 0.63 0.64 0.68 0.71 0.73 0.77 0.77 0.75 0.68

Polonia 1.10 1.15 1.22 1.27 1.36 1.42 1.46 1.53 1.48 1.48 1.36

Portugal 0.30 0.33 0.40 0.41 0.46 0.49 0.52 0.56 0.57 0.65 0.48 Reino

Unido 9.03 9.32 9.37 9.56 9.22 8.93 8.79 8.68 8.56 8.46 8.97

Turquía 0.52 0.59 0.68 0.71 0.84 1.08 1.25 1.47 1.57 1.56 1.06

Venezuela 0.11 0.11 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12 0.12 0.11 0.11 0.12

Fuente: Institute for

Scientific Information, 2007.

SOLICITUDES DE PATENTES POR PAÍS

Número

País 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Alemania 55,729 57,366 59,531 62,142 60,475 58,187 58,481 59,234

Argentina 5,859 6,320 6,457 6,636 5,779 4,861 4,557 4,602

Brasil 12,294 11,720 17,258 20,818 19,992 16,680 13,910 18,692

Canadá 28,582 33,972 37,250 39,622 39,716 39,741 37,227 -

Corea 92,684 75,233 80,642 102,010 104,612 106,136 118,651 140,115

Chile 2,942 3,104 3,268 3,683 3,201 3,007 2,787 3,353

E.U.A. 220,496 236,979 265,763 295,895 326,471 334,445 342,441 356,943

España 2,733 2,747 2,945 3,194 2,995 3,134 3,180 3,184

Francia 16,889 16,795 16,874 17,353 17,104 16,908 16,850 17,290

Japón 401,618 402,095 404,457 419,543 440,248 421,805 413,093 423,081

México 1/ 10,531 10,893 12,110 13,061 13,566 13,062 12,207 13,194

Reino Unido 28,109 29,613 31,732 32,747 32,081 31,531 31,624 29,954

Suecia 5,070 4,725 4,995 5,068 - 3,957 3,728 3,230

Fuentes: Sitios web de OMPI y RICYT.

1/ IMPI en cifras 2007.

Anexo A

SOLICITUDES DE PATENTES DE RESIDENTES,

POR PAÍS

Número

País 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Alemania 44,438 46,523 50,029 51,736 49,989 47,598 47,818 48,448

Argentina 824 861 899 1,062 691 718 792 786

Brasil 2,683 2,514 2,849 3,077 3,298 3,098 3,652 3,892

Canadá 3,344 3,809 4,061 4,187 3,963 3,959 3,929 -

Corea 67,359 50,596 55,970 72,831 73,714 76,570 90,313 105,250

Chile 265 301 339 407 413 547 506 595

E.U.A. 119,214 134,733 149,251 164,795 177,513 184,245 188,941 189,536

España 2,237 2,271 2,439 2,710 2,528 2,763 2,813 2,871

Francia 13,252 13,251 13,592 13,870 13,499 13,519 13,511 14,230

Japón 349,211 357,379 357,531 384,201 382,815 365,204 358,184 368,416

México 1/ 420 453 455 431 534 526 468 565

Reino Unido 17,938 19,530 21,333 22,050 21,423 20,624 20,426 19,178

Suecia 4,130 3,972 4,142 4,224 - 3,360 3,025 2,768



SOLICITUDES DE PATENTES DE NO RESIDENTES, POR

PAÍS

Número

País 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Alemania 11,291 10,843 9,502 10,406 10,486 10,589 10,663 10,786

Argentina 5,035 5,459 5,558 5,574 5,088 4,143 3,765 3,816

Brasil 9,611 9,206 14,409 17,741 16,694 13,582 10,258 14,800

Canadá 25,238 30,163 33,189 35,435 35,753 35,782 33,298 -

Corea 25,325 24,637 24,672 29,179 30,898 29,566 28,338 34,865

Chile 2,677 2,803 2,929 3,276 2,788 2,460 2,281 2,758

E.U.A. 101,282 102,246 116,512 131,100 148,958 150,200 153,500 167,407

España 496 476 506 484 467 371 367 313

Francia 3,637 3,544 3,282 3,483 3,605 3,389 3,339 3,060

Japón 52,407 44,716 46,926 35,342 57,433 56,601 54,909 54,665

México 1/ 10,111 10,440 11,655 12,630 13,032 12,536 11,739 12,629

Reino Unido 10,171 10,083 10,399 10,697 10,658 10,907 11,198 10,776

Suecia 940 753 853 844 - 597 703 462



Anexo A

RELACIÓN DE DEPENDENCIA, POR PAÍS

País 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Alemania 0.25 0.23 0.19 0.20 0.21 0.22 0.22 0.22

Argentina 6.11 6.34 6.18 5.25 7.36 5.77 4.75 4.85

Brasil 3.58 3.66 5.06 5.77 5.06 4.38 2.81 3.80

Canadá 7.55 7.92 8.17 8.46 9.02 9.04 8.47 -

Corea 0.38 0.49 0.44 0.40 0.42 0.39 0.31 0.33

Chile 10.10 9.31 8.64 8.05 6.75 4.50 4.51 4.64

E.U.A. 0.85 0.76 0.78 0.80 0.84 0.82 0.81 0.88

España 0.22 0.21 0.21 0.18 0.18 0.13 0.13 0.11

Francia 0.27 0.27 0.24 0.25 0.27 0.25 0.25 0.22

Japón 0.15 0.13 0.13 0.09 0.15 0.15 0.15 0.15

México 1/ 24.07 23.05 25.62 29.30 24.4 23.83 25.08 22.35

Reino Unido 0.57 0.52 0.49 0.49 0.50 0.53 0.55 0.56

Suecia 0.23 0.19 0.21 0.20 - 0.18 0.23 0.17



Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 1 /16

Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo

Conexión y programación con el puerto paralelo

Las comunicaciones en paralelo se realizan mediante la transferencia

simultánea de todos los bits que constituyen el dato (byte o palabra). Presentan la

ventaja de que la transmisión puede ser más rápida. Sin embargo, las

comunicaciones en paralelo no pueden ser implementadas para grandes distancias

debido a que no es viable la conexión física de todas las líneas necesarias.

Las comunicaciones en paralelo propiamente dichas no han sido

normalizadas, lo que sí se reconoce es la norma Centronic:, para la conexión del PC

a la impresora, mediante el envío simultáneo de 8 bits de datos (un byte), además

de un conjunto de líneas de protocolo (handshake o intercambio). La operación más

frecuente en la que interviene el puerto paralelo del PC es en el envío de datos a la

impresora.

Los antiguos circuitos integrados que se incluían en las tarjetas de interface

del puerto paralelo no permitían la recepción de datos, sólo estaban diseñados para

el envío de información al exterior. Las versiones recientes de estas tarjetas de

interface de puertos paralelo sí permiten la recepción de datos y dan la

posibilidad, por ejemplo, de intercambiar información entre PC a través del

puerto paralelo, siempre que se utilice el software adecuado.

La norma Centronics hace referencia a las características de la conexión

entre un interface de puerto paralelo y una impresora. Las líneas son latcheadas,

esto es, mantienen siempre el último valor establecido en ellas mientras no se

cambien expresamente y los niveles de tensión y de corriente coinciden con los

niveles de la lógica TTL, cuyos valores típicos son:

-Tensión de nivel alto: 5 V.

-Tensión de nivel bajo: 0 v.

-Intensidad de salida máxima: 2.6 mA.

-Intensidad de entrada máxima: 24 mA.

La norma Centronics establece el nombre y las características de 36 líneas

eléctricas para la conexión entre el PC y la impresora.

ANEXO B



En realidad, para la transferencia de las señales de datos y de control a

través de la tarjeta de interface paralelo sólo se requieren 18 líneas, las restantes

son líneas de masa que se enrollan alrededor de los cables de señal para pro-

porcionarles apantallamiento y protección contra interferencias. Por esto, las

citadas tarjetas suelen incorporar un conector hembra DB-25, mientras que

prácticamente todas las impresoras incorporan un conector hembra tipo Centronics

macho de 36 pines,

Los cables comerciales para la conexión paralelo entre el PC y la impresora

tienen una longitud de 2 metros, aunque no es recomendable que tengan una

longitud superior a 5 metros si se desea una conexión fiable y sin interferencias.

En la siguiente tabla se describen todas las líneas del estándar Centronics,

con indicación de su denominación y el número de pin que le corresponde, tanto en

el conector tipo Centronics de 36 pines como en el conector DB-25. En esa tabla se

indica que las 8 líneas correspondientes a los bits de datos (D0 a D7) son líneas de

sal ida, pues así lo establece el estándar Centronics, sin embargo y sobre todo en

las implementaciones más recientes, la circuitería asociada al interface del puerto

paralelo puede ser tal que las líneas de datos pueden ser leídas desde el PC y, por

tanto, ser consideradas como líneas bidireccionales, aunque sea en determinadas

condiciones y con el software adecuado.

ANEXO B



Descripción de los pines del Puerto paralelo:

ANEXO B



El puerto paralelo en un PC

Todos los ordenadores tipo PC están equipados, al menos, con una tarjeta de

interface paralelo, frecuentemente junto a un interface serie. Como sistema

operativo, el DOS puede gestionar hasta cuatro interfaces de puertos paralelo, LPT1

, LPT2 , LPT 3 y LPT4, además, reserva las siglas PRN como sinónimo del LPT 1,

de modo que puede ser tratado como un archivo genérico. En el byte 0040:0011

del BIOS almacena el número de interfaces de puertos paralelo que se hayan

instalado en el equipo. La dirección de entrada/salida de cada uno de los puertos

paralelo y el número de puertos instalados en un PC se muestra en la pantalla inicial

de arranque del equipo es frecuente, casi estandard que las direcciones de los dos

primeros puertos paralelo sean las siguientes:

LPT1 = 0x378 Hexadecimal

LPT2 = 0x278 Hexadecimal

Las tarjetas del puerto paralelo tiene una estructura muy simple; consta de

tres registros: de control, de estado y de datos. Todas las señales que intervienen

en el puerto tienen asociado un bit en uno de esos registros, de acuerdo con las

funciones asignadas a cada línea en particular.

• El registro de datos

Es de tipo latch de 8 bits, que puede ser leído y escrito desde el

procesador. Es el registro donde el procesador, en operaciones de salida

(OUT), pone el dato que se quiere enviar a la impresora y su dirección

coincide con la dirección base del puerto paralelo ( 0x 378 en LPT 1 ).

En la Figura 32.1 se muestra la distribución de los bits de este registro y

los pines asociados a cada uno de ellos en el conector DB-25.

ANEXO B



• El registro de estado

El registro de estado indica la situación actual de la impresora conectada

al puerto, de acuerdo con los niveles de tensión que tengan las líneas

ACK, BSY, PAP y OF/ON , lo que permite controlar el comportamiento de

la impresora.

Se trata de un registro de entrada (Lectura) de información, su

dirección se obtiene sumando 1 a la dirección base del puerto (0x379 en

LPT1).

Error→

es 11,10,12,12,15

Los bits de este registro se designan según se muestran en la Figura 32.2, en

la que el símbolo «/» delante del nombre del bit indica que es activo a nivel bajo.

Pero el bit 7 además ( / BSY ) del registro de estado (bit 7) es invertido por el

hardware y, por tanto, la línea tiene un nivel complementado al que aparece en ese

bit.

El significado que tienen los bits de este registro es el siguiente:

♦♦ Si el bit 7 (/BSY → Busy) está a O, significa que la impresora está

ocupada (buffer de impresión lleno, procesando información, pendiente de

inicializar, etc. ).

♦♦ El bit 6 (/ACK → Acknoledge) indica que se ha producido una trans-

ferencia correcta: cuando del puerto paralelo se transfiere un byte a la impresora, la

impresora activa la línea ACK de reconocimiento del carácter y, como consecuencia,

el bit ACK del registro de estado pasa a nivel bajo; cuando el bit ACK está a nivel

alto, significa que la impresora está ocupada y no se pueden realizar envíos.

♦♦ El bit 5 (PAP → Paper) si está a 1, señala que la impresora no dispone de

papel.

ANEXO B



♦♦ El bit 4 (OF/ON → Line Off) indica cuando está a 1, que la impresora no

está en línea.

♦♦ El bit 3 (ERR) si está a 0, indica que se ha producido un error de impresora

(mal funcionamiento, falta de papel, impresora fuera de línea ...).

Los bits 0,1 y 2 no se utilizan.

• El registro de control

El registro de control permite controlar las transferencias de información con

la impresora, y puede ser escrito y leído desde el microprocesador. Es un registro

de entrada/salida cuya dirección se obtiene sumando 2 a la dirección base del

puerto ( 0x37A en L PT 1 ). Los bits de este registro se designan en la Figura 32.3,

donde el símbolo «/» delante del nombre del bit indica que es activo a nivel bajo.

El símbolo ( * ) indica que los bits STR, ALF y OSL del registro de control son

invertidos por el hardware con relación a las líneas correspondientes al cable de

conexión, por lo que el nivel de los bits 0,1 y 3 del registro es complementado con

relación a las líneas correspondientes.

El significado que tienen los bits de este registro es el siguiente:

♦♦El bit 4 ( IRQ ) es el que permite controlar la generación de interrupciones

de tipo hardware desde el puerto paralelo. Si este bit está a 1, el interface paralelo

puede generar la petición de interrupción IRQ7 (en LPT1), que se corresponden con

las interrupción 0x0Fh respectivamente del procesador 80X86. Esta petición de

interrupción se produce cuando se da una transición H→L en la línea ACK.

ANEXO B



♦♦El bit 3 (DSL) : La mayoría de las impresoras paralelo IBM-compabiles, no

utilizan esta línea y son activadas con un pulsador de on-line. El bit 2 (INI) produce

una inicialización de la impresora ( es poco utilizado ).

♦♦Si el bit 1 (ALF) está a nivel alto, la impresora produce automáticamente un

cambio de línea (LF) cada vez que recibe un retorno de carro (CR).

♦♦El bit 0 (STR) controla la línea que permite validar el dato existente en el

registro de datos. La puesta a 1 del bit STR genera un impulso corto que indica a la

impresora que el carácter del registro de datos es válido y debe ser aceptado. Así

pues, cada vez que se precise enviar un carácter, no basta con ponerlo en el

registro de datos, sino que hay que hacer un reset en el bit STR del registro de

control y validar el dato volviendo a poner un 1 en ese bit.

♦♦Los bits 5, 6 y 7 no se utilizan.

Entradas y salidas por el puerto paralelo

Al hablar de operaciones de entrada y salida por el puerto paralelo no debe

olvidarse que, inicialmente, este elemento se desarrolló de acuerdo con el están dar

Centronics con el fin, casi exclusivo, de que el PC pudiese enviar datos en paralelo

a la impresora conectada, no se pensó en la posibilidad inversa: que el PC pudiese

recibir datos a través de ese puerto.

Las operaciones de entrada y salida de información a través del puerto

paralelo en el PC las realizaremos gestionando el puerto paralelo en el nivel de

registros, es decir, programando directamente los circuitos integrados o chips que

constituyen la tarjeta de interface, lo cual permitirá aprovechar al máximo todas las

posibilidades que ofrezca realmente el hardware de la tarjeta de interface.

Características E/S

Cuando usamos el puerto paralelo para otro cometido distinto al original, solo

podemos hablar de 12 líneas de salida de información desde el ordenador:

ANEXO B



• pines del 2 al 9 → registro de datos

• pines 1,14, 16 y 17 → registro de control

15 líneas de entrada al mismo:

• pines 2-9→ registro de datos

• pines 10,11,12,13 y 15 → registro de estado

Esto hace del puerto

paralelo un interface de

comunicación con el

exterior bastante flexible.

El registro de estado es

de sólo lectura. Cuando se

lee este registro, lo que se

recibe es el estado lógico

de los pines 10, 11, 12, 13

y 15 del conector DB-25 (

el bit S 7 contiene el

complemento del estado

de la línea). Los tres bits de menor peso (SO-S2) no se utilizan y, habitualmente, se

encuentran a nivel alto

El registro de control es parcialmente bidireccional. Cuando se escribe en

los cuatro bits de menor peso ( C0 - C3 ) lo que se hace es establecer el nivel lógico

de los pines C 2 de forma directa y C0, C 1 y C 3 de forma complementada.

Los tres bits de mayor peso ( C 5 C 7) no se utilizan.

De forma experimental, se ha podido comprobar que, sólo en algunas tarjetas de

interface paralelo, el bit C 6 del registro de control influye en la configuración, de

modo que si C 6 = 0 las I líneas de datos se configuran como ENTRADAS y si C 6 =

1 las líneas de datos se configuran como SALIDAS. Otras tarjetas, sobre todo si son

bidireccionales, no permiten el cambio de nivel de ese bit.

ANEXO B



El registro de datos es de tipo latch de lectura y de escritura, de modo que

cuando se realiza una operación de escritura (OUT) el dato se carga en los bits

correspondientes y las líneas asociadas del conector tienden a alcanzar la tensión

correspondiente a ese estado.

En algunas ocasiones las líneas de datos de la tarjeta de interface paralelo

(Centronics) son bidireccionales, pero la etapa de salida se ha construido mediante

buffers con transistores en colector abierto. En este caso, el hecho de que las

operaciones de entrada y salida se hagan por las mismas líneas, condiciona

notablemente el proceso de lectura, ya que con esa configuración electrónica de las

líneas de datos (D0 - D7 ), los valores lógicos leídos dependerán del nivel lógico

presente en el registro y del valor de tensión en la línea ( que no tienen por qué

coincidir) de acuerdo con lo mostrado en la Tabla 32.2.

A la vista de la Tabla 32.2, lo que se deduce es que, si se va a realizar una

operación de lectura sobre el puerto paralelo, lo que se va a leer realmente es la

operación AND lógica entre el nivel lógico del registro y el nivel lógico de la

línea, lo que implica que, si se desea realizar una lectura real del estado de las

líneas, deberá escribirse antes el dato 0xFF en el registro de datos del puerto

paralelo.

ANEXO B

ULN2801A

ULN2804A - ULN2805AULN2802A - ULN2803A

September 1997

EIGHT DARLINGTON ARRAYS

.EIGHTDARLINGTONS WITHCOMMON EMIT-TERS.OUTPUT CURRENT TO 500 mA.OUTPUT VOLTAGE TO 50 V. INTEGRAL SUPPRESSION DIODES.VERSIONS FOR ALL POPULAR LOGIC FAMI-LIES.OUTPUT CAN BE PARALLELED. INPUTS PINNED OPPOSITE OUTPUTS TOSIMPLIFY BOARD LAYOUT

DESCRIPTION

The ULN2801A-ULN2805Aeach contain eight dar-lington transistors with common emitters and inte-gral suppression diodes for inductive loads. Eachdarlington features a peak load current rating of600mA (500mA continuous) and can withstand atleast50V in the off state.Outputsmay be paralleledfor higher current capability.Five versions are available to simplify interfacing tostandard logic families : the ULN2801A is designedfor generalpurpose applicationswith a current limitresistor ; the ULN2802Ahas a 10.5kΩ input resistorand zener for 14-25V PMOS; the ULN2803Ahas a2.7kΩ input resistor for 5V TTL and CMOS ; theULN2804A has a 10.5kΩ input resistor for 6-15VCMOS and the ULN2805A is designed to sink aminimum of 350mA for standard and Schottky TTLwhere higher output current is required.All types are supplied in a 18-lead plastic DIP witha copperlead fromandfeaturethe convenientinput-opposite-outputpinout to simplify board layout.

DIP18

PIN CONNECTION (top view)

1/8

ANEXO C

SCHEMATIC DIAGRAM AND ORDER CODES

For ULN2801A (each driver for PMOS-CMOS) For ULN2802A (each driver for 14-15 V PMOS)

For ULN2804A (each driver for 6-15 VCMOS/PMOS

For ULN2803A (each driver for 5 V, TTL/CMOS)

For ULN2805A (each driver for high out TTL)

ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A

2/8

ANEXO C

THERMAL DATA

Symbol Parameter Value Unit

Rth j–amb Thermal Resistance Junction-ambient Max. 55 °C/W

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tamb = 25oC unless otherwise specified)

Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Unit Fig.ICEX Output Leakage Current VCE = 50V

Tamb = 70°C, VCE = 50VTamb = 70°Cfor ULN2802A

VCE = 50V, Vi = 6Vfor ULN2804A

VCE = 50V, Vi = 1V

50100

500

500

µAµA

µA

µA

1a1a

1b

1b

VCE(sat) Collector-emitterSaturation Voltage

IC = 100mA, IB = 250µAIC = 200mA, IB = 350µAIC = 350mA, IB = 500µA

0.91.11.3

1.11.31.6

VVV

2

Ii(on) Input Current for ULN2802A Vi = 17Vfor ULN2803A Vi = 3.85Vfor ULN2804A Vi = 5V

Vi = 12Vfor ULN2805A Vi = 3V

0.820.930.35

11.5

1.251.350.51.452.4

mAmAmAmAmA

3

Ii(off) Input Current Tamb = 70°C, IC = 500µA 50 65 µA 4Vi(on) Input Voltage VCE = 2 V

for ULN2802AIC = 300mA

for ULN2803AIC = 200mAIC = 250mAIC = 300mA

for ULN2804AIC = 125mAIC = 200mAIC = 275mAIC = 350mA

for ULN2805AIC = 350mA

13

2.42.73

5678

2.4

V

VVV

VVVV

V

5

hFE DC Forward Current Gain for ULN2801AVCE = 2V, IC = 350mA 1000 – 2

Ci Input Capacitance 15 25 pF –tPLH Turn-on Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 µs –

tPHL Turn-off Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 µs –IR Clamp Diode Leakage Current VR = 50V

Tamb = 70°C, VR = 50V50

100µAµA

66

VF Clamp Diode Forward Voltage IF = 350mA 1.7 2 V 7

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol Parameter Value UnitVo Output Voltage 50 V

Vi Input Voltagefor ULN2802A, UL2803A, ULN2804Afor ULN2805A

3015

V

IC Continuous Collector Current 500 mAIB Continuous Base Current 25 mA

Ptot Power Dissipation(one Darlington pair)(total package)

1.02.25

W

Tamb Operating Ambient Temperature Range – 20 to 85 °C

Tstg Storage Temperature Range – 55 to 150 °CTj Junction Temperature Range – 20 to 150 °C


3/8

ANEXO C

TEST CIRCUITS

Figure 1a. Figure 1b.

Figure 2. Figure 3.

Figure 4. Figure 5.

Figure 6. Figure 7.


4/8

ANEXO C

Figure 8 : Collector Current as a Function ofSaturationVoltage.

Figure 9 : Collector Current as a FunctionofInputCurrent.

Figure 10 : Allowable Average Power Dissipationas a Functionof Ambient Temperature.

Figure 11 : Peak Collector Current as a Functionof Duty Cycle.

Figure 12 : Peak Collector Current as a Functionof Duty.

Figure 13 : InputCurrent as a Function of InputVoltage(for ULN2802A).


5/8

ANEXO C

Figure 14 : InputCurrent as a Function of InputVoltage (for ULN2804A)




6/8

ANEXO C

DIP18 PACKAGE MECHANICAL DATA

DIM.mm inch

MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.

a1 0.254 0.010

B 1.39 1.65 0.055 0.065

b 0.46 0.018

b1 0.25 0.010

D 23.24 0.915

E 8.5 0.335

e 2.54 0.100

e3 20.32 0.800

F 7.1 0.280

I 3.93 0.155

L 3.3 0.130

Z 1.27 1.59 0.050 0.063


7/8

ANEXO C

©2001 Fairchild Semiconductor Corporation

www.fairchildsemi.com

Rev. 1.0.1

Features

• Output Current up to 1A • Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24V • Thermal Overload Protection • Short Circuit Protection• Output Transistor Safe Operating Area Protection

Description

The MC78XX/LM78XX/MC78XXA series of three terminal positive regulators are available in the TO-220/D-PAK package and with several fixed output voltages, making them useful in a wide range of applications. Each type employs internal current limiting,thermal shut down and safe operating area protection, making it essentially indestructible. If adequate heat sinkingis provided, they can deliver over 1A output current.Although designed primarily as fixed voltage regulators,these devices can be used with external components toobtain adjustable voltages and currents.

TO-220

D-PAK

1. Input 2. GND 3. Output

1

1

Internal Block Digram

MC78XX/LM78XX/MC78XXA3-Terminal 1A Positive Voltage Regulator

ANEXO D

MC78XX/LM78XX/MC78XXA

2

Absolute Maximum Ratings

Electrical Characteristics (MC7805/LM7805)

(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI = 10V, CI= 0.33µF, CO= 0.1µF, unless otherwise specified)

Note:

1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in Vo due to heating effects must be takeninto account separately. Pulse testing with low duty is used.

Parameter Symbol Value Unit

Input Voltage (for VO = 5V to 18V)

(for VO = 24V)

VI

VI

35

40

V

V

Thermal Resistance Junction-Cases (TO-220) RθJC 5 oC/W

Thermal Resistance Junction-Air (TO-220) RθJA 65 oC/W

Operating Temperature Range TOPR 0 ~ +125 oC

Storage Temperature Range TSTG -65 ~ +150 oC

Parameter Symbol ConditionsMC7805/LM7805

UnitMin. Typ. Max.

Output Voltage VO

TJ =+25 oC 4.8 5.0 5.2

5.0mA ≤ Io ≤ 1.0A, PO ≤ 15W

VI = 7V to 20V 4.75 5.0 5.25 V

Line Regulation (Note1) Regline TJ=+25 oCVO = 7V to 25V - 4.0 100

mVVI = 8V to 12V - 1.6 50

Load Regulation (Note1) Regload TJ=+25 oC

IO = 5.0mA to1.5A - 9 100

mVIO =250mA to

750mA- 4 50

Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 8.0 mA

Quiescent Current Change ∆IQIO = 5mA to 1.0A - 0.03 0.5

mAVI= 7V to 25V - 0.3 1.3

Output Voltage Drift ∆VO/∆T IO= 5mA - -0.8 - mV/ oC

Output Noise Voltage VN f = 10Hz to 100KHz, TA=+25 oC - 42 - µV/Vo

Ripple Rejection RRf = 120Hz

VO = 8V to 18V62 73 - dB

Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - V

Output Resistance rO f = 1KHz - 15 - mΩShort Circuit Current ISC VI = 35V, TA =+25 oC - 230 - mA

Peak Current IPK TJ =+25 oC - 2.2 - A

ANEXO D


11

Electrical Characteristics (MC7805A)

(Refer to the test circuits. 0°C < TJ < 125°C, Io =1A, V I = 10V, C I=0.33µF, C O=0.1µF, unless otherwise specified)

Note:

1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Change in VO due to heating effects must be takeninto account separately. Pulse testing with low duty is used.

Parameter Symbol Conditions Min. Typ. Max. Unit

Output Voltage VO

TJ =+25 oC 4.9 5 5.1

VIO = 5mA to 1A, PO ≤ 15W

VI = 7.5V to 20V4.8 5 5.2

Line Regulation (Note1)Regline

VI = 7.5V to 25V

IO = 500mA- 5 50

mVVI = 8V to 12V - 3 50

TJ =+25 oCVI= 7.3V to 20V - 5 50

VI= 8V to 12V - 1.5 25

Load Regulation (Note1)Regload

TJ =+25 oC

IO = 5mA to 1.5A- 9 100

mVIO = 5mA to 1A - 9 100

IO = 250mA to 750mA - 4 50

Quiescent Current IQ TJ =+25 oC - 5.0 6 mA

Quiescent Current

Change∆IQ

IO = 5mA to 1A - - 0.5

mAVI = 8 V to 25V, IO = 500mA - - 0.8

VI = 7.5V to 20V, TJ =+25 oC - - 0.8

Output Voltage Drift ∆V/∆T Io = 5mA - -0.8 - mV/ oC

Output Noise Voltage VNf = 10Hz to 100KHz

TA =+25 oC- 10 - µV/Vo

Ripple Rejection RRf = 120Hz, IO = 500mA

VI = 8V to 18V- 68 - dB

Dropout Voltage VDrop IO = 1A, TJ =+25 oC - 2 - V

Output Resistance rO f = 1KHz - 17 - mΩShort Circuit Current ISC VI= 35V, TA =+25 oC - 250 - mA

Peak Current IPK TJ= +25 oC - 2.2 - A

ANEXO D


20

Typical Perfomance Characteristics

Figure 1. Quiescent Current

Figure 3. Output Voltage

Figure 2. Peak Output Current

Figure 4. Quiescent Current

I

ANEXO D


21

Typical Applications

Figure 5. DC Parameters

Figure 6. Load Regulation

Figure 7. Ripple Rejection

Figure 8. Fixed Output Regulator

Input Output

MC78XX/LM78XX

Input OutputMC78XX/LM78XX



ANEXO D


22

Figure 9. Constant Current Regulator

Notes:

(1) To specify an output voltage. substitute voltage value for "XX." A common ground is required between the input and theOutput voltage. The input voltage must remain typically 2.0V above the output voltage even during the low point on the inputripple voltage.

(2) CI is required if regulator is located an appreciable distance from power Supply filter.

(3) CO improves stability and transient response.

VO = VXX(1+R2/R1)+IQR2

Figure 10. Circuit for Increasing Output Voltage

IRI ≥5 IQ

VO = VXX(1+R2/R1)+IQR2

Figure 11. Adjustable Output Regulator (7 to 30V)


CI

Co


CI

Co

IRI 5IQ≥

Input OutputMC7805

LM7805

LM741Co

CI

ANEXO D


23

Figure 12. High Current Voltage Regulator

Figure 13. High Output Current with Short Circuit Protection

Figure 14. Tracking Voltage Regulator

Input

OutputMC78XX/LM78XX

Input

OutputMC78XX/LM78XX

MC78XX/LM78XX

LM741

ANEXO D


24

Figure 15. Split Power Supply ( ±15V-1A)

Figure 16. Negative Output Voltage Circuit

Figure 17. Switching Regulator

MC7815

MC7915

Input

Output

MC78XX/LM78XX

Input Output

MC78XX/LM78XX

ANEXO D


25

Mechanical Dimensions

Package

4.50 ±0.209.90 ±0.20

1.52 ±0.10

0.80 ±0.102.40 ±0.20

10.00 ±0.20

1.27 ±0.10

ø3.60 ±0.10

(8.70)

2.80

±0.

1015

.90

±0.2

0

10.0

8 ±0

.30

18.9

5MA

X.

(1.7

0)

(3.7

0)(3

.00)

(1.4

6)

(1.0

0)

(45°)

9.20

±0.

2013

.08

±0.2

0

1.30

±0.

10

1.30+0.10–0.05

0.50+0.10–0.05

2.54TYP[2.54 ±0.20]

2.54TYP[2.54 ±0.20]

TO-220

ANEXO D


26

Mechancal Dimensions (Continued)

Package

6.60 ±0.20

2.30 ±0.10

0.50 ±0.10

5.34 ±0.30

0.70

±0.

20

0.60

±0.

200.

80 ±

0.20

9.50

±0.

30

6.10

±0.

20

2.70

±0.

209.

50 ±

0.30

6.10

±0.

20

2.70

±0.

20

MIN

0.55

0.76 ±0.10 0.50 ±0.10

1.02 ±0.20

2.30 ±0.20

6.60 ±0.20

0.76 ±0.10

(5.34)

(1.50)

(2XR0.25)

(5.04)

0.89

±0.

10

(0.1

0)(3

.05)

(1.0

0)

(0.9

0)

(0.7

0)

0.91

±0.

10

2.30TYP[2.30±0.20]

2.30TYP[2.30±0.20]

MAX0.96

(4.34)(0.50) (0.50)

D-PAK

ANEXO D


27

Ordering Information

Product Number Output Voltage Tolerance Package Operating Temperature

LM7805CT ±4% TO-220 0 ~ + 125°C

Product Number Output Voltage Tolerance Package Operating Temperature

MC7805CT

±4%

TO-220

0 ~ + 125°C

MC7806CT

MC7808CT

MC7809CT

MC7810CT

MC7812CT

MC7815CT

MC7818CT

MC7824CT

MC7805CDT

D-PAK

MC7806CDT

MC7808CDT

MC7809CDT

MC7810CDT

MC7812CDT

MC7805ACT

±2% TO-220

MC7806ACT

MC7808ACT

MC7809ACT

MC7810ACT

MC7812ACT

MC7815ACT

MC7818ACT

MC7824ACT

ANEXO D

3–59Motorola Thyristor Device Data

Silicon Bidirectional Triode Thyristors

. . . designed primarily for full-wave ac control applications, such as solid-state relays,motor controls, heating controls and power supplies; or wherever full-wave silicongate controlled solid-state devices are needed. Triac type thyristors switch from ablocking to a conducting state for either polarity of applied anode voltage with positiveor negative gate triggering.

• Blocking Voltage to 800 Volts• All Diffused and Glass Passivated Junctions for Greater Parameter Uniformity

and Stability• Small, Rugged, Thermowatt Construction for Low Thermal Resistance, High Heat

Dissipation and Durability• Gate Triggering Guaranteed in Three Modes (MAC15 Series) or Four Modes

(MAC15A Series)

MAXIMUM RATINGS (TJ = 25°C unless otherwise noted.)

Rating Symbol Value Unit

Peak Repetitive Off-State Voltage(1)

(Gate Open, TJ = –40 to +125°C) MAC15-4, MAC15A4MAC15-6, MAC15A6MAC15-8, MAC15A8MAC15-10, MAC15A10

VDRM200400600800

Volts

Peak Gate Voltage VGM 10 Volts

On-State Current RMSFull Cycle Sine Wave 50 to 60 Hz (TC = +90°C)

IT(RMS) 15 Amps

Circuit Fusing (t = 8.3 ms) I2t 93 A2s

Peak Surge Current(One Full Cycle, 60 Hz, TC = +80°C)Preceded and followed by rated current

ITSM 150 Amps

Peak Gate Power (TC = +80°C, Pulse Width = 2 µs) PGM 20 Watts

Average Gate Power (TC = +80°C, t = 8.3 ms) PG(AV) 0.5 Watt

Peak Gate Current IGM 2 Amps

Operating Junction Temperature Range TJ –40 to +125 °C

Storage Temperature Range Tstg –40 to +150 °C

THERMAL CHARACTERISTICS

Characteristic Symbol Max Unit

Thermal Resistance, Junction to Case RθJC 2 °C/W

1. VDRM for all types can be applied on a continuous basis. Blocking voltages shall not be tested with a constant current source such that thevoltage ratings of the devices are exceeded.

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA

CASE 221A-04(TO-220AB)

STYLE 4

TRIACs15 AMPERES RMS200 thru 800 VOLTS

MT1

G

MT2

REV 1

ANEXO E

3–60 Motorola Thyristor Device Data

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25°C, and either polarity of MT2 to MT1 Voltage, unless otherwise noted.)

Characteristic Symbol Min Typ Max Unit

Peak Blocking Current(VD = Rated VDRM, Gate Open) TJ = 25°C

TJ = 125°C

IDRM——

——

102

µAmA

Peak On-State Voltage(ITM = 21 A Peak; Pulse Width = 1 or 2 ms, Duty Cycle 2%)

VTM — 1.3 1.6 Volts

Gate Trigger Current (Continuous dc)(VD = 12 Vdc, RL = 100 Ohms)MT2(+), G(+)MT2(+), G(–)MT2(–), G(–)MT2(–), G(+) “A” SUFFIX ONLY

IGT

————

————

50505075

mA

Gate Trigger Voltage (Continuous dc)(VD = 12 Vdc, RL = 100 Ohms)MT2(+), G(+)MT2(+), G(–)MT2(–), G(–)MT2(–), G(+) “A” SUFFIX ONLY(VD = Rated VDRM, RL = 10 k Ohms, TJ = 110°C)MT2(+), G(+); MT2(–), G(–); MT2(+), G(–)MT2(–), G(+) “A” SUFFIX ONLY

VGT

————

0.20.2

0.90.91.11.4

——

222

2.5

——

Volts

Holding Current (Either Direction)(VD = 12 Vdc, Gate Open)(IT = 200 mA)

IH — 6 40 mA

Turn-On Time(VD = Rated VDRM, ITM = 17 A)(IGT = 120 mA, Rise Time = 0.1 µs, Pulse Width = 2 µs)

tgt — 1.5 — µs

Critical Rate of Rise of Commutation Voltage(VD = Rated VDRM, ITM = 21 A, Commutating di/dt = 7.6 A/ms,Gate Unenergized, TC = 80°C)

dv/dt(c) — 5 — V/µs

60°

90°

130

120

TJ ≈ 125°

100

140 2 4 6 8 1280

10 16

90

dc

IT(RMS), RMS ON-STATE CURRENT (AMP)

FIGURE 1 – RMS CURRENT DERATING

110

FIGURE 2 – ON-STATE POWER DISSIPATION

α

α = 180°

α = 90°

α = 60°

α = 30°

α

α = CONDUCTION ANGLE

16

20

8

12

4

0140 2 4 6 8 1210 16

IT(RMS), ON-STATE CURRENT (AMP)

α = 180°

dc

α = CONDUCTION ANGLE

α

α

TJ ≈ 125°C

30°

P

, AV

ERAG

E PO

WER

(WAT

TS)

AVC°

T ,

CAS

E TE

MPE

RAT

UR

E (

C) 120°

ANEXO E

3–61Motorola Thyristor Device Data

1

30

2

3

5

7

10

20

50

70

100

0.1

0.7

0.5

0.3

4

0.2

0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.63.2 4.4

vTM, INSTANTANEOUS ON-STATE VOLTAGE (VOLTS)

7

200

1 2 3 530

50

70

100

300

10

FIGURE 6 – TYPICAL HOLDING CURRENT

–600.4

0.6

0.8

1.0

1.2

120–40 0–20

20 40 60 80 100 140

TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)

1.6

FIGURE 7 – MAXIMUM NON-REPETITIVE SURGE CURRENT

NUMBER OF CYCLES

1.8

FIGURE 3 – TYPICAL GATE TRIGGER VOLTAGE

1.4

FIGURE 5 – ON-STATE CHARACTERISTICS

FIGURE 4 – TYPICAL GATE TRIGGER CURRENT

10

TJ = 25°C

125°C

20

10

7.0

5.0

3.0

2.0

20

10

7.0

5.0

50

TC = 80°Cf = 60 Hz

Surge is preceded and followed by rated current

1

3

MAIN TERMINAL #2POSITIVE

MAIN TERMINAL #1POSITIVE

GATE OPEN

123

30

4

OFF-STATE VOLTAGE = 12 V

–60 120–40 0–20 20 40 60 80 100 140


–60 120–40 0–20 20 40 60 80 100 140


OFF-STATE VOLTAGE = 12 V

QUADRANT 4

V ,

GAT

E TR

IGG

ER V

OLT

AGE

(VO

LTS)

gt GT

I

, G

ATE

TRIG

GER

CU

RR

ENT

(mA)

SMT

, P

EAK

SUR

GE

CU

RR

ENT

(AM

P)HI ,

HO

LDIN

G C

UR

REN

T (m

A)

i

, IN

STAN

TAN

EOU

S FO

RWAR

D C

UR

REN

T (A

MP)

TM

2 QUADRANTQUADRANTS

ANEXO E

3–62 Motorola Thyristor Device Data

0.1 5 k2 k1 k500200100502010 10 k

ZθJC(t) = r(t) • RθJC

t, TIME (ms)

1

0.2

0.5

FIGURE 8 – THERMAL RESPONSE

5

0.02

0.1

0.01210.50.2

0.05

r(t),

TRAN

SIEN

T TH

ERM

AL R

ESIS

TAN

CE

(NO

RM

ALIZ

ED)

ANEXO E

ANEXO F

MANUAL DE USUARIO

Antes de empezar a usar el dispositivo es necesario familiarizarse con el dispositivo que se va

a controlar a continuación en la figura siguiente se ve un panorama general del programa.

Figura 1. Programa controlador para tiempo de activación

El timer o controlador de de disparo y controlador de potencia, consta de los siguientes

elementos:

Botones (Manejo de tiempo):

“Inicio Cont”: Inicia conteo o timer en base a este se activara y se desactivara el

dispositivo.

“Detener Cont”: Detiene contador de dispositivo este en activado o desactivado el

dispositivo.

“Ajuste Cont”: Ajusta el tiempo entre evento del timer , Con este se ajusta el los segundos en

caso de ser necesario.

ANEXO F

“Salir”: Salida del programa para el dispositivo

“Iniciar Disp” Inicia Dispositivo controlado con tiempo

Botones (Manejo motor):

“AV abajo”(avance Rápido): Mueve Motor 4 pasos por click

”Down/paso”(avance lento): Mueve el motor 1 pasos por click

“Av arriba” (avance Rápido): Mueve Motor 4 pasos por click (dirección contraria a “AV abajo”)

” Up/paso”(avance lento): Mueve el motor 1 pasos por click(dirección contraria a

“Down/paso”)

Nota: Antes de empezar a usar el dispositivo con el programa verifique que en

“Inicio>Todos los Programas>Inicio” se encuentre el programa o acceso directo “ paralelo

0”

Instrucciones (Manejo Tiempo)

1.- Iniciar programa una vez estando en la ventana principal ver; Figura 1 oprimir el botón ;

“iniciar Cont.”

2.- si es necesario realice un ajuste en el tiempo con el botón “Ajuste Cont” (los equipos

antiguos pueden necesitar dicho ajuste)

2a. Oprimir el botón “Ajuste Cont” se mostrara la ventana mostrada en la figura 2.

ANEXO F

Figura 2. Ventana de ajuste

2b. ingresar en el cuadro de dialogo el valor de tiempo para ajuste, por default el

valor viene 1000 al aumentar este valor el tiempo entre evento del timer aumenta y al

contrario si se disminuye.

2c. oprimir el botón “Aceptar”. En la ventana principal cambiara el valor del intervalo al

valor que se ha capturado.

3.- Ingresar en el cuadro de texto “Introducir Tiempo” el tiempo que se desea activar el

dispositivo (por default tiene activado 10 segundos). A un lado de este cuadro de texto se

encuentra la opción para dar el valor en segundo, minutos o horas. Ver figura siguiente.

Figura 3. Opciones de tiempo segundos, minutos y horas

4.- Oprimir el botón de “iniciar dispositivo” enseguida cambiara la imagen que se encuentra

en la parte superior de botón, además de capturarse den el cuadro de texto inicio la hora a la

cual se activo el dispositivo. Una vez trascurrido el tiempo programado, en el cuadro de tecto

ANEXO F

“Fin” se captura la hora a la que finalizo y en ese momento se desactiva el dispositivo. Hay un

proceso interno no visible que consiste guardar en un documento de Excel los cuadro de

textos; “Inicio”, “Fin” y “comentarios” esto con el fin de llevar un historial en caso de

necesitarlo para el dispositivo a controlar.

El archivo de Excel que se generara se encontrara ubicado en la unidad raíz “C:” y el nombre

consistirá en el la conjunción del día, mes y año en que se tomo la lectura por ejemplo: si se

tomo el 25 de mayo del 2009 la lectura el archivo que se generara será: “25052009.xls”

Nota: Si se desea hacer varias veces el programa durante el día “no es recomendable

cerrarlo y volverlo a ejecutar”, ya que esto provocaría que se sobrescribieran los datos del

día, en ese caso se recomienda mantenerlo ejecutándose sin cerrarlo.

ANEXO G

Código fuente software para el control de la intensidad y el tiempo de

exposición.

Manejo de modulo control de encendido (Tiempo de irradiación)

Option Explicit Dim Milisegundos As Long Public x As Long Public Y As Integer '************************inicio manejo puerto parelelo*************** Private Declare Function Inp Lib "inpout32.dll" _ Alias "Inp32" (ByVal PortAddress As Integer) As Integer Private Declare Sub Out Lib "inpout32.dll" _ Alias "Out32" (ByVal PortAddress As Integer, ByVal Value As Integer) '***********************fin inicializaciòn puerto paralelo******************** '**********************funciones para manejo motor******************** Public ontimer, bd, bu As Boolean Public p, pd As Integer Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Long) '**********************fin de funciones manejo motor****************** '****************************manejo de graficos***************** 'Private Declare Function FloodFill Lib "gdi32" () '****************************fin de manejos de graficos************** Private Sub Command1_Click() ' Inicia el timer Call Iniciar_Timer(Me.hwnd, Milisegundos, 0) ' Imprime en el form el valor de los milisegundos Cls Me.Print " Valor actual del intervalo: " & _ CStr(Milisegundos) & " Milisegundos" End Sub Private Sub Command2_Click() ' Detiene la ejecución del timer que se iniciado Call Detener_Timer(Me.hwnd, 0) End Sub Private Sub Command3_Click() On Error Resume Next ' Para Especificar los milisegundos Milisegundos = InputBox(" Intervalo ", _ " Indicar los milisegundos para el intervalo ") ' Si se presiona cancelar o no es un número sale If Err.Number = 13 Then MsgBox " el valor ingresado no es un válido", vbCritical Exit Sub End If

ANEXO G

' Limpia el controlador de error On Error GoTo 0 ' Cambia el intervalo Call Iniciar_Timer(Me.hwnd, Milisegundos, 0) ' Esto solo muestra el valor de los milisegundos en el form Cls Me.Print " Valor actual del intervalo: " & _ CStr(Milisegundos) & " Milisegundos" End Sub Private Sub Command4_Click() Dim inicio As Integer Dim captura As Integer Dim suma As Integer ongraf ontimer = True Text5.Text = Time 'Text5.Text & Time inicio = TextINI.Text '****************inicio de captura segundos ,horas o minutos******** If Option1 = True Then '****************segundos******* captura = Text1.Text Text3.Text = "Seg" End If If Option2 = True Then '****************minutos******* captura = Text1.Text * 60 Text3.Text = "Min" End If If Option3 = True Then '****************horas******* captura = Text1.Text * 3600 Text3.Text = "Hrs" End If suma = captura + inicio '****************************visualizar Text2.Text = suma 'Text3.Text = 0 'Text4.Text = 0 'Text3.Text = suma 'Text4.Text = TextINI.Text '******************************final visualizar '********************** disparao puerto paralelo*************** Out &H378, 1 '***********************disparo puerto paralelo**************** DoEvents Do While suma <> TextINI.Text DoEvents Loop 'Print "tiempo finalizado" & (TextINI.Text) Text6.Text = Time 'Text5.Text & "--->" & Time & vbCrLf

ANEXO G

'********************** Apagado puerto paralelo*************** Out &H378, 0 '***********************Apagado puerto paralelo**************** '************************* captura excel****** guardarxls1 '************************* finaliza captura excel****** ontimer = False offgraf End Sub

Manejo de variación de intensidad (Nivel de inducción)

'**********************Manejo Motor********************** Private Sub avandown_Click() Dim t1 As Date, t2 As Date Shape4.FillStyle = 0 If ontimer = True Then Out &H378, 1 + 16 + 2 Sleep 50 Out &H378, 1 + 8 + 16 Sleep 50 Out &H378, 1 + 4 + 8 Sleep 50 Out &H378, 1 + 2 + 4 Else Out &H378, 16 + 2 Sleep 50 Out &H378, 8 + 16 Sleep 50 Out &H378, 4 + 8 Sleep 50 Out &H378, 2 + 4 End If '***********************esperar segundos*********** t1 = Second(Now) t2 = t1 + 3 Do DoEvents Loop While t2 > Second(Now) If ontimer = True Then Out &H378, 1 Else Out &H378, 0 End If '***************fin de esperar segundos*********** Shape4.FillStyle = 1 End Sub Private Sub avanup_Click() Dim t1 As Date, t2 As Date Shape3.FillStyle = 0 If ontimer = True Then Out &H378, 1 + 2 + 4 Sleep 50 Out &H378, 1 + 4 + 8

ANEXO G

Sleep 50 Out &H378, 1 + 8 + 16 Sleep 50 Out &H378, 1 + 16 + 2 Else Out &H378, 2 + 4 Sleep 50 Out &H378, 4 + 8 Sleep 50 Out &H378, 8 + 16 Sleep 50 Out &H378, 16 + 2 End If '***********************esperar segundos*********** t1 = Second(Now) t2 = t1 + 3 Do DoEvents Loop While t2 > Second(Now) If ontimer = True Then Out &H378, 1 Else Out &H378, 0 End If '***************fin de esperar segundos*********** Shape3.FillStyle = 1 End Sub Private Sub Down_Click() Dim t1 As Date, t2 As Date 'Label2.Caption = bd Shape4.FillStyle = 0 If bd = True Then pd = 0 pd = p bd = False End If If pd = 2 Then pd = 32 End If pd = pd / 2 If ontimer = True Then 'Label1.Caption = pd 'Label2.Caption = 1 'Out &H378, 1 + pd************inicio casos***** Select Case pd Case 2 Out &H378, 1 + 2 + 4 Case 4 Out &H378, 1 + 4 + 8 Case 8 Out &H378, 1 + 8 + 16 Case 16 Out &H378, 1 + 16 + 2 End Select '**************fin select*********** Else 'Label1.Caption = pd

ANEXO G

'Out &H378, pd ************inicio casos***** Select Case pd Case 2 Out &H378, 2 + 4 Case 4 Out &H378, 4 + 8 Case 8 Out &H378, 8 + 16 Case 16 Out &H378, 16 + 2 End Select '**************fin select*********** End If bu = True '***********************esperar segundos*********** t1 = Second(Now) t2 = t1 + 3 Do DoEvents Loop While t2 > Second(Now) If ontimer = True Then Out &H378, 1 Else Out &H378, 0 End If '***************fin de esperar segundos*********** Shape4.FillStyle = 1 End Sub Private Sub timeoff_Click() ontimer = False Label2.Caption = 0 End Sub Private Sub timeon_Click() ontimer = True Label2.Caption = 0 End Sub Private Sub prueon_Click() ontimer = True Out &H378, 1 ongraf End Sub Private Sub pruoff_Click() ontimer = False Out &H378, 0 offgraf End Sub Private Sub Up_Click() Dim t1 As Date, t2 As Date Shape3.FillStyle = 0 If bu = True Then p = pd

ANEXO G

bu = False End If If p = 16 Or p > 16 Then p = 1 End If p = 2 * p If ontimer = True Then ‘************inicio pasos***** Select Case p Case 2 Out &H378, 1 + 2 + 4 Case 4 Out &H378, 1 + 4 + 8 Case 8 Out &H378, 1 + 8 + 16 Case 16 Out &H378, 1 + 16 + 2 End Select '**************fin select*********** Else ‘************inicio casos***** Select Case p Case 2 Out &H378, 2 + 4 Case 4 Out &H378, 4 + 8 Case 8 Out &H378, 8 + 16 Case 16 Out &H378, 16 + 2 End Select '**************fin select*********** End If 'If ontimer = True Then 'Out &H378, 1 + 'Else bd = True '***********************esperar segundos*********** t1 = Second(Now) t2 = t1 + 3 Do DoEvents Loop While t2 > Second(Now) If ontimer = True Then Out &H378, 1 Else Out &H378, 0 End If '***************fin de esperar segundos*********** Shape3.FillStyle = 1 End Sub '**********************fin manejo motor*****************

Sistema de informacin para el apoyo en la toma de decisin ... Molina Ric… · subyacentes a todos...

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