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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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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.
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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.
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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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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.
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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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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.
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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.
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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
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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL PARA TRATAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO DE SEMILLAS AGRÍCOLAS
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
Capítulo 0 Introducción y presentación al proyecto de tesis
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.
Capítulo 0 Introducción y presentación al proyecto de tesis
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
Capítulo 0 Introducción y presentación al proyecto de tesis
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.
Capítulo 0 Introducción y presentación al proyecto de tesis
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 1 Deseos de hacer la tesis
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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]
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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:
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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.
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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
Capítulo 1 Análisis de la Situación Actual
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 1 Deseos de hacer la tesis
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].
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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):
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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].
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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].
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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,
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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)
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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)
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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.
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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
Capítulo 2 Marco Teórico y Metodológico
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 1 Deseos de hacer la tesis
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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]
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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”
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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).
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
55
Figura 3.10 Diagrama de flujo de software modulo de control de encendido [Elaboración
propia]
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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]
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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:
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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)
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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)
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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”.
Capítulo 3 Aplicación de la Metodología para el Diseño y Construcción de Prototipo Irradiador
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 1 Deseos de hacer la tesis
Fase 6
Valoración de objetivo o de los
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 1 Deseos de hacer la tesis
Fase 6
Valoración de objetivo o de los
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.
REFERENCIAS
Referencias
77
REFERENCIAS
Aguilar B. I. Y Torres E. [1995]. Las Empresas Micro, Pequeñas y Medianas en el Desarrollo Industrial de México, Comercio Exterior. Akhmedova MM, Hossain T [1986]. Effect of a constant magnetic field on some metabolic processes in cotton seedlings. Elektron Obrab Mater 5:68–69 Aksenov SI, Grunina TI, Goriachev SN [2001]. Characteristics of low frequency magnetic field effect on swelling of wheat seeds at various stages. Biofizika 46:1127–1132 Aladjadjiyan A [2002]. Study of the influence of magnetic field on some biological characteristics of Zea mays. J Cent Eur Agric 3:89–94 Antonow G, Armjanov N, Todorov T [1982]. Untersuchungen zum Einfluß des Magnetfeldes auf die Keimenergie von Samen und den Ertrag (bulg.). Selskostopanska Techn (Sofija) 19:5–11 Baum JW, Naumann CH [1984]. Influence of strong magnetic fields on genetic endpoints in Tradescantia tetrads and stamen hairs. Environ Mutagen 6:49–58 Bauréus Koch CLM, Sommarin M, Persson BRR, Salford LG, Eberhardt JL [2003]. Interaction between weak low frequency magnetic fields and cell membranes. Bioelectromagnetics 24:395– 402 Bazylinski AD, Schlezinger DR, Howes BH, Frankel RB, Epstein SS [2000]. Occurrence and distribution of diverse populations of magnetic protists in a chemically stratified coastal salt pond. Chem Geol 169:319–328 Berden M, Zrimec A, Jerman I [2001]. New biological detection system for weak ELF magnetic fields and testing of the paramagnetic resonance model (Lednev 1991). Electro Magnetobiol 20:27 Boe AA, Salunkhe DK [963]. Effects of magnetic fields on tomato ripening. Nature 199:91–92 Boylestad Robert [2000]. Electrónica Teoría de los Circuitos Carbonell MV, Martinez E, Amaya JM [2000]. Stimulation of germination in rice (Oryza sativa L.) by a static magnetic field. Electro Magnetobiol 19:121–128
Referencias
78
Celestino C, Picazo ML, Toribio M, Alvare-Ude JA, Bardasano JL [1998]. Influence of 50 Hz electromagnetic fields on recurrent embryogenesis and germination of cork oak somatic embryos. Plant Cell Tissue Organ Cult 54:65–69 Chao L, Walker DR [1967]. Effects of a magnetic field on the germination of apple, apricot and peach seeds. Hortic Sci 2:152–153 Checkland, P. [1994]. Soft System Methodology in Action. NY: Wiley Checkland, P.B. and J. Scholes [2001]. Soft Systems Methodology in Action, in J. Rosenhead and J. Mingers (eds), Rational Analysis for a Problematic World Revisited. Chichester: Wiley Clarkson N, Davies MS, Dixey R [1999]. Diatom motility and low frequency electromagnetic fields – a new technique in the search for independent replication of results. Bioelectromagnetics 20:94–100 Davis MS [1996]. Effects of 60 Hz electromagnetic fields on early growth in three plant species and a replication of previous results. Bioelectromagnetics 17:154–161 Dattilo AM, Bracchini L, Loiselle SA, Ovidi E, Tiezzi A, Rossi C [2005]. Morphological anomalies in pollen tubes of Actinidia deliciosa (Kiwi) exposed to 50 Hz magnetic field. Bioelectromagnetics 26:153–156 Dayal s., SINGH R.P., [1986]. Effect of seed exposure to magnetic field on the height of tomato plants. Ind. J. Agr. Sci. 56(6): 483-486. Diccionario de la Lengua Española [2001]. Vigésima segunda edición Domínguez Pacheco, Flavio Arturo [2007]. Tesis Método Biofísico Aplicado Para Mejorar El Establecimiento De Plántulas De Maíz Edmiston J [1972]. The effect of the field of a permanent magnet on the germination and growth of white mustard seeds. Int J Biometeor 16:13–24 Fardon JC, Poydock SME, Basulto G [1966]. Effect of magnetic fields on the respiration of malignant, embryonic and adult tissue. Nature 23:433 Federación Internacional de Semillas (FIS) [1999], “El tratamiento de semillas Una herramienta para la agricultura sostenible” Fischer G, Tausz M, Kock M, Grill D [2004]. Effects of weak 16 2/3 Hz magnetic fields on growth parameters of young sunflower and wheat seedlings. Bioelectromagnetics 25:638–641
Referencias
79
Freyman S [1980]. Quantitative analysis of growth in Southern Alberta of two barley cultivars growth from magnetically treated and untreated seed. Can J Plant Sci 60:463–471 Galindo, Leopoldo. [Enero, 2005]. “Metodología para el Desarrollo y Redacción de un Proyecto de Tesis de Maestría” Memorias del 1er. Congreso Internacional de Metodología de la Ciencia y de la Investigación para la Educación, Instituto Tecnológico de Sonora y Asociación Mexicana de Metodología de la Ciencia y de la Investigación, A.C., 12 Ciudad Obregón, Sonora, Pp. 1505-1522. Galindo, Leopoldo. [Noviembre, 2006]. “Una Metodología para el Desarrollo de Sistemas de Información Basados en Computadora”. Memorias del 2do. Congreso Internacional de Metodología de la Ciencia y la Investigación para la Educación, (Asociación Mexicana de Metodología de la Ciencia y la Investigación, A. C.) y ESIME Unidad Culhuacan, México D.F. Pp. 143-164. Galindo, Leopoldo. [Noviembre de 2006]. “Una Metodología Básica para el Desarrollo de Sistemas” Congreso Nacional de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, SEPI ESIME Unidad Zacatenco, México D.F. Galindo, Leopoldo. [Noviembre, 2007]. Metodología para la Creación de la “ Tabla Metodológica” o “Solución Integral” Como apoyo al Desarrollo de sistemas. Memorias del 10° Congreso Nacional de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, SEPI ESIME Unidad Zacatenco, México D.F. Galland Paul & Pazur Alexander [Noviembre 2005]. Magnetoreception in plants García-Reina F, Arza-Pascual L [2001]. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. I: theoretical considerations. Bioelectromagnetics 22:589–595 García-Reina F, Pascual L, Fundora IA [2001]. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part II: experimental results. Bioelectromagnetics 22:596–602 Germanà MA, Chiancone B, Melati MR, Firetto A [2003]. Preliminary results on the effect of magnetic fields on anther culture and pollen germination of Citrus Clementina Hort. Ex Tan. In: Hammerschlag FA, Saxena P, Hort A (eds) Proceedings of the XXVI international horticultural congress: biotechnology in horticultural crop improvement: achievements, opportunities and limitations. ISHS Acta Hortic 625:411–418 Gretz MR, Folsom DB, Brown RM Jr [1989]. Cellulose biogenesis in bacteria and higher plants is disrupted by magnetic fields. Aturwissenschaften 76:380–383 Gusta LV, Kirkland KJ, Austenson HM [1978]. Effects of a brief magnetic exposure on cereal germination and seedling growth. Can J Plant Sci 58:79–86
Referencias
80
Gutzeit HO [2001]. Biological effects of ELF-EMF enhanced stress response: new insights and new questions. Electro Magnetobiol 20:15–26 Hahn CR, Orkwiszewski JAJ, Maksymowych [1988]. D.C. generated electromagnetic field depress l-phenylalanine-ammonia lyase activity in germinating Triticum aestivum seeds. Ann Meeting Am Soc Plant Physiol Plant Physiol 86:105 Jerman I, Jegli A, Fefer D [1989]. Magnetic stimulation of normal and cut spruce seedlings. Biol Vestn 37:45–56 Jristova, Mateo. [1986]. Técnicas de irradiación en la agricultura y la industria alimenticia. En Memorias II Escuela para los Problemas Actuales de las Ciencias Nucleares, La Habana, 1985 (Universidad de la Habana). Centro de Información de la Energía Nuclear, Sección II: Aplicaciones de las Técnicas Nucleares a la Economía Nacional, 87-113. Kavi PS [1977]. The effect of magnetic treatment of soybean seeds and its moisture absorbing capacity. Sci Cult Calcutta 9:405– 406 Kato R [1990]. Effects of very low magnetic field on the gravitropic curvature of Zea roots. Plant Cell Physiol 31:565–568 Kato R, Kamada H, Asashima M [1989]. Effects of high and low magnetic fields on the growth of hairy roots of Daucus carota and Atropa belladonna. Plant Cell Physiol 30:605–60 Kobayashi M, Soda N, Miyo T, Ueda Y [2004]. Effects of combined DC and AC magnetic fields on germination of hornwort seeds. Bioelectromagnetics 25:552–559 Lebedjev SJ, Baranskij PI, Litvinenko LG, Shiyan LT [1975a]. Physiobiochemical characteristics of plants after pre-sowing treatment with a permanent magnetic field (in Russian). Sov Plant Physiol (Fiziol Rast) 22:84–89 Lebedjev SJ, Baranskij PI, Litvinenko LG [1975b]. Physiobiochemical characteristics of plants after pre-sowing treatment with a permanent magnetic field. (in Russian). Sov Plant Physiol (Fiziol Rast) 22:103–109 Lucchesini M, Sabatini AM, Vitagliano C, Dario P, Hayashi M, Kano A, Goto E [1992]. The pulsed electro-magnetic field stimulation effect on development of Prunus cerasifera in vitro-derived plantlets. Acta Hortic 319:131–136 Novitskaya GV, Kocheshkova TK, Feofilaktova TV, Novitskii YN [2004]. Effect of choline chloride on the lipid content and composition in the leaves of principal Maronek DM [1975]. Electromagnetic seed treatment increases germination of Koelreuteria paniculata Laxm. Hortic Sci 10:227–228
Referencias
81
McLeod BR, Smith SD, Liboff AR [1987a]. Calcium and potassium cyclotron resonance curves and harmonics in diatoms. J Bioelectron 6:153–168 McLeod BR, Smith SD, Cooksey KE, Liboff AR [1987b]. Ion cyclotron resonance frequencies enhance Ca2+-dependent motility in diatoms. J Bioelectron 6:1–12 Rapley BI, Rowland RE, Page WH, Podd JV [1998]. Influence of extremely low frequency magnetic fields on chromosomes and the mitotic cycle in Vicia faba L., the broad bean. Bioelectromagnetics 19:152–161 Raymond Serway, [1999] Electricidad y Magnetismo, 180 - 261 Reese JA, Frazier ME, Morris JE, Buschbom RL, Miller DL [1991]. Evaluation of changes in diatom mobility after exposure to 16 Hz electromagnetic fields. Bioelectromagnetics 12:21–25 Ružič R, Jerman I, Gogala N [1998a]. Water stress reveals effects of ELF magnetic fields on the growth of seedlings. Electro Magnetobiol 17:17–30 Ružič R, Jerman I, Gogala N [1998b]. Effects of weak low-frequency magnetic fields on spruce seed germination under acid conditions. Can J For Res 28:609–616 Ružič R, Jerman I, Jeglic A, Fefer D [1992]. Electromagnetic stimulation of buds of Castanea sativa Mill. In tissue culture. Electro Magnetobiol 11:145–155 Ružič R, Jerman I, Jeglic A, Fefer D [1993]. Various effects of pulsed and static magnetic fields on the development of Castanea sativa Mill. in tissue culture. Electro Magnetobiol 12:165–177 Ružič R, Vodnik D, Jerman I [2000]. Influence of aluminum in biologic effects of ELF magnetic field stimulation. Electro Magnetobiol 19:57–68 Parkinson WC, Sulik GL [1992]. Diatom response to extremely lowfrequency magnetic fields. Radiat Res 130:319–330 Peñuelas J, Llusià J, Martínez B, Fontcuberta J [2004]. Diamagnetic susceptibility and root growth responses to magnetic fields in Lens culinaris, Glycine soja, and Triticum aestivum. Electromagnet Biol Med 23:97–112 Peteiro-Cartelle FJ, Cabejas-Cerrato J [1989]. Influence of a static magnetic field on mitosis in meristematic cells of Allium cepa. J Bioelectricity 8:167–178 Piatti E, Albertini MC, Baffone W, Fraternale D, Citterio B, Piacentini MP, Dacha M, Vetrano F, Accorsi A [2002]. Antibacterial effect of a magnetic field on Serratia marcescens and related virulence to Hordeum vulgare and Rubus fruticosus callus cells. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 132:359–365
Referencias
82
Pittman u.j., [1963a]. Magnetism and plant growth. I. Effect on germination and early growth of cereal seeds. Can. J. Plant Sci. 43 (2): 513-518. Pittman U.J., [1965b]. Magnetism and plant growth. III. Effect on germination and early growth of corn and beans. Can. J. Plant Sci. 45: 549-555. Pittman U.J., Anstey H., [1967]. Magnetic treatment and seed orientation of single-harvest snap beans (Phaseolus vulgaris L.). Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 91: 310-314. Prasad AV, Miller MW, Cox C, Carstensen EL, Hoops H, Brayman AA [1994]. A test of the influence of cyclotron resonance exposure on diatom motility. Health Phys 66:305–312 Saalman E, Galt S, Hamnerius Y, Norden B [1992]. Diatom motility: replication study in search of cyclotron resonance effects. In: Norden B, Ramel C (eds) Interaction mechanisms of low-level electromagnetic fields in living systems. Oxford University Press, Oxford, pp 280–292 Sabehat A, Weiss D, Lurie S [1998]. Heat-shock proteins and crosstolerance in plants. Physiol Plant 103:437–441 Savelev B.A., 1988. Formas de determinar el efecto estimulador en semillas de trigo (en ruso). SIBIRSKI V., SELKOKH. Nauki, 2: 19-23 Shang G-M, Wu J-C, Yuan Y-J [2004]. Improved cell growth and Taxol production of suspension-cultured Taxus chinensis var. mairei in alternating and direct current magnetic fields. Biotechnol Lett 26:875–878 Shimazaki F, Shizuoka H., [1986]. Varfaherm zur Herstellung von magnetisitertem. Patente P36138916. Sperber D, Darnsfeld K, Maret G, Weisenseel HM [1981]. Oriented growth of pollen tubes in strong magnetic fields. Naturwissenschaften 68:40–41 Stange BC, Rowland RE, Rapley BI, Podd JV [2002]. ELF magnetic fields increase amino acid uptake into Vicia faba L. roots and alter ion movement across the plasma membrane. Bioelectromagnetics 23:47–354 Ssawostin PW [1930a]. Magnetophysiologische Untersuchungen. I. Die Rotationsbewegung des Plasmas in einem konstanten magnetischen Kraftfelde. Planta 11:683–726 Ssawostin PW [1930b]. Magnetwachstumreaktionen bei Pflanzen. Planta 12:327–330 Takahashi F, Kamezaki T [1985]. Effect of magnetism on growth of Chlorella. Hakkokogaku 63:71–74
Referencias
83
Takimoto K, Yaguchi H, Miyakoshi J [2001]. Extremely low frequency magnetic fields suppress the reduction of germination rate of Arabidopsis thaliana seeds kept in saturated humidity. Biosci Biotechnol Biochem 65:2552–2554 Ueno, S., [1996]. Biological effects of magnetic and electromagnetic fields. Plenum Press, New York, 1-27. Vakharia DN, Davariya RL, Parameswaran M [1991]. Influence of magnetic treatment on groundnut yield and yield attributes. Ind J Plant Physiol 34:131–136 Van Gigch, John P. [2000]. “Teoría General de Sistemas”, Ed. Trillas, México. Yano A, Hidaka E, Fujiwara K, Iimoto M [2001]. Induction of primary root curvature in radish seedlings in a static magnetic field. Bioelectromagnetics 22:194–199 Yano A, Ohashi Y, Hirasaki T, Fujiwara K [2004]. Effects of a 60 Hz magnetic field on photosynthetic CO2 uptake and early growth of radish seedlings. Bioelectromagnetics 25:572–581 Referencias de internet Tomado de [http://www.itesm.mx/va/deptos/ci/farticulos.htm]. Consultado el 17 de Junio de 2009. Tomado de [http://www.fao.org/docrep/006/AD232S/ad232s00.htm#TOC] Consultado el 17 de Junio de 2009. Tomado de [http://www.who.int/peh-emf/project/es/] Consultado el 17 de junio de 2009. Tomado de Centro de Estudios de la Unión Europea, 2007 [http://escuelanegocios.upaep.mx/bbcswebdav/institution/portales/admonconta/CEUE06/RUE_relaciones_comerciales.htm] Consultado el 21 junio de 2009. Tomado de Wikipedia [http://es.wikipedia.org/wiki/Embriog%C3%A9nesis] Consultado el 22 Junio de 2009. Tomado de Wikipedia [http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas]. Consultado el 7 de julio de 2009. Tomado de SAGARPA. SIAP. [www.siap.gob.mx] Consultado 18 de junio 2009.
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
Fuentes: Sitios web de OMPI y RICYT.
1/ IMPI en cifras 2007.
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
Fuentes: Sitios web de OMPI y RICYT.
1/ IMPI en cifras 2007.
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
Fuentes: Sitios web de OMPI y RICYT.
1/ IMPI en cifras 2007.
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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 2 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 3 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
Descripción de los pines del Puerto paralelo:
ANEXO B
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 4 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 5 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
• 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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 6 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
♦♦ 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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 7 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
♦♦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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 8 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
• 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
Metodología de Programación, Programación en C, Aplicaciones electrónicas 9 /16
Técnicas de Programación 3ª Parte: Programación del puerto paralelo
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
ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A
3/8
ANEXO C
TEST CIRCUITS
Figure 1a. Figure 1b.
Figure 2. Figure 3.
Figure 4. Figure 5.
Figure 6. Figure 7.
ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A
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).
ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A
5/8
ANEXO C
Figure 14 : InputCurrent as a Function of InputVoltage (for ULN2804A)
Figure 15 : InputCurrent as a Function of InputVoltage (for ULN2803A)
Figure 16 : InputCurrent as a Function of InputVoltage (for ULN2805A)
ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A
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
ULN2801A - ULN2802A - ULN2803A - ULN2804A - ULN2805A
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
20
Typical Perfomance Characteristics
Figure 1. Quiescent Current
Figure 3. Output Voltage
Figure 2. Peak Output Current
Figure 4. Quiescent Current
I
ANEXO D
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
Input OutputMC78XX/LM78XX
Input OutputMC78XX/LM78XX
ANEXO D
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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)
Input OutputMC78XX/LM78XX
CI
Co
Input OutputMC78XX/LM78XX
CI
Co
IRI 5IQ≥
Input OutputMC7805
LM7805
LM741Co
CI
ANEXO D
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
MC78XX/LM78XX/MC78XXA
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
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)
–60 120–40 0–20 20 40 60 80 100 140
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (°C)
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*****************
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