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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MÓDULO DE

MONITOREO Y CONTROL DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA

ELÉCTRICA A UN DATA CENTER A TRAVÉS DE LA

INTERNET.

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENI ERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

WILSON FERNANDO FREIRE SANDOVAL [email protected]

DIRECTOR: Ing. OSWALDO EFRAÍN BUITRÓN BUITRÓN [email protected]

Quito, Octubre 2008

DECLARACIÓN

Yo, WILSON FERNANDO FREIRE SANDOVAL, declaro bajo juramento que el

trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada

para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

A través de la presente declaración cedo los derechos de propiedad intelectual

correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo

establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la

normativa institucional vigente.

WILSON FERNANDO FREIRE SANDOVAL

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por WILSON FERNANDO

FREIRE SANDOVAL, bajo mi supervisión.

________________

Ing. Oswaldo Buitrón

DIRECTOR DE PROYECTO

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS

Primero a agradezco a Dios que está sobre todas las cosas, pues fue mi soporte

en tiempos de flaqueza, y mi guía en momentos de desconcierto.

A mis padres, Miguel y Lourdes, por su amor incondicional y gran sacrificio,

A quienes debo todo cuanto soy.

Que con su ejemplo constante de trabajo y superación, me permitieron

culminar con éxito mi carrera profesional.

Gracias por su apoyo y paciencia.

Este triunfo les pertenece.

A toda mi familia, por estar siempre pendiente y preocupada por mi,

apoyándome cuando lo necesitaba.

Agradezco a todos mis eternos amigos en especial al Ing. Max López quien me

enseño el verdadero sentido de la amistad y compañeros de sueños e ideales,

quienes me han brindado su amistad y apoyo en todo momento, cuya valiosa

ayuda se ve reflejada en la culminación de esta carrera

Un agradecimiento especial al Ing. Oswaldo Buitrón por su confianza, apoyo

y gran colaboración en la dirección proyecto.

A todos, de corazón, GRACIAS.

Wilson

DEDICATORIADEDICATORIADEDICATORIADEDICATORIA

Con profundo cariño y amor dedico este trabajo a los seres más importantes de

mi vida:

A Dios. A mis padres y hermano. A mi novia Chelita, cuyo respeto, sacrificio

y amor fueron el sustento constante de mi vida, que juntos supimos vencer los

obstáculos que se nos presentaron.

Wilson

CONTENIDO

Página:

RESUMEN .............................................................................................................. I

PRESENTACIÓN................................................................................................... II

CAPÍTULO 1 ......................................... ................................................................. 1

CAPÍTULO 1. ........................................ ................................................................. 2

FUNDAMENTO TEÓRICO..................................................................................... 2

1.1 INTRODUCCIÓN...........................................................................................2

1.2 DEFINICIÓN DE SISTEMA EMBEBIDO. [1] ...................................................3

1.3 ESTRUCTURA DE UN SISTEMA EMBEBIDO. [1] .........................................4

1.4 COMPONENTES DE UN SISTEMA EMBEBIDO. [1] .....................................5

1.5 SISTEMAS EMBEBIDOS EN DIVERSAS PLATAFORMAS. [2] .....................6

1.5.1 LINUX EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1]................................................. 7

1.5.2 WINDOWS PARA SISTEMAS EMBEBIDOS. [1] .................................... 8

1.5.3 DOS EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1].................................................... 9

1.5.4 JAVA EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1] .................................................. 9

1.6 COMPONENTES DE RED. .........................................................................11

1.6.1 ESTACIONES DE TRABAJO.............................................................. 11

1.6.2 SERVIDORES...................................................................................... 12

1.6.3 TARJETA DE INTERFAZ DE RED (NIC, NETWORK INTERFACE

CARD)........................................................................................................... 12

1.6.4 MEDIO DE TRANSMISIÓN.................................................................. 13

1.6.5 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES. ............................................. 13

1.6.6 SOFTWARE Y SISTEMA OPERATIVO DE RED................................. 13

1.7 ETHERNET. ................................................................................................13

1.8 SISTEMAS EMBEBIDOS EN ETHERNET. [2]..............................................14

1.8.1 DISPOSITIVOS EMBEBIDOS PARA ETHERNET. [1] .......................... 15

1.8.1.1 RabbitCore RCM3750. [1]............................................................... 16

1.8.1.2 Digi Connect EM. [1] ....................................................................... 16

1.8.1.3 Digi Connect Wi-EM. [1].................................................................. 17

1.8.1.4 Acme Systems. [1] .......................................................................... 18

1.9 APLICACIONES DE SISTEMAS EMBEBIDOS ETHERNET. [1] ..................19

1.9.1 MÓDULO WEB SERVER..................................................................... 20

1.9.1.1 Descripción del Módulo Web Server.............................................. 20

1.9.1.2 Caracteristicas del Módulo Web Server......................................... 21

1.9.1.3 Configuracion de Pines y Diagrama de Bloques del Módulo Web Server. ....................................................................................................... 22

1.9.1.4 Aplicaciones del Módulo Web Server. ........................................... 24

BIBLIOGRAFÍA CAPÍTULO 1. .......................... ................................................. 26

CAPÍTULO 2 ......................................... ............................................................... 27

CAPÍTULO 2. ........................................ ............................................................... 28

DISEÑO DEL MÓDULO. ................................. .................................................... 28

2.1 CONSIDERACIONES GENERALES DEL MÓDULO. .................................28

2.2 DISEÑO DEL MÓDULO DE CONTROL Y MONITOREO DEL SUMINISTRO

DE ENERGÍA ELÉCTRICA................................................................................30

2.2.1. DESCRIPCIÓN DEL MÓDULO........................................................... 30

2.2.1.2 Diagrama de bloques..................................................................... 30

2.2.1.3 Sistema Microcontrolador. ............................................................. 31

2.2.1.4 Consideraciones del Sistema Microcontrolador. [1] ........................ 33 2.2.1.4.1 Fuente de Alimentación. ................................................................................................ 33

2.2.1.4.2 Manejo del circuito Reset............................................................................................... 33

2.2.1.4.3 Programación en Sistema.............................................................................................. 34

2.2.1.4.4 Uso adecuado del Oscilador. ......................................................................................... 35

2.2.1.5 Diseño para el Manejo de Datos del Suministro de Energía Eléctrica..................................................................................................... 35

2.2.1.6 Control de las Salidas de Potencia. ............................................... 38

2.2.1.7 Diseño de Lectura de Datos de Entrada al Microcontrolador. ....... 40 2.2.1.7.1 Dispositivos Utilizados en la Lectura de Datos de Entrada al Microcontrolador............ 41

2.2.1.8 Conexión entre el Microcontrolador y el Web Server..................... 41

2.2.1.8 Control de Nivel de Energía de las Baterías de Respaldo del UPS................................................................................................................... 45

2.2.1.9 Comunicación del Microcontrolador............................................... 46 2.2.1.9.1 Comunicación UART. ................................................................................................... 46

2.2.1.10 Fuente de Alimentación. .............................................................. 48

BIBLIOGRAFÍA CAPÍTULO 2. .......................... ................................................. 49

CAPÍTULO 3 ......................................... ............................................................... 50

CAPÍTULO 3 ......................................... ............................................................... 51

CONSTRUCCION DEL MÓDULO DE MONITOREO Y CONTROL DEL

SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA. ................... ...................................... 51

3.1 INTRODUCCIÓN.........................................................................................51

3.2 CIRCUITO DEL PROTOTIPO DISEÑADO..................................................51

3.3 CIRCUITO DEL MÓDULO WEB SERVER. .................................................53

3.4 DISEÑO DE SOFTWARE............................................................................55

3.4.1 PROGRAMA PARA EL SISTEMA MICROCONTROLADO. ................ 55

3.4.2 CONFIGURACIÓN DEL MÓDULO WEB SERVER. ............................ 60

3.4.2.1 Parámetros de Configuración Inicial. ............................................. 61

3.4.2.2 Construcción de la Página Web..................................................... 62

3.4.2.3 Descarga de fichero y Pagina Web. .............................................. 63

3.4.2.4 Análisis de la configuración y correcto funcionamiento mediante la exploración del módulo Web Server a través de un navegador Web. ....... 65

3.5 INTEGRACIÓN DEL MÓDULO DE MONITOREO Y CONTROL DEL

SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA. .......................................................65

3.5.1 NORMAS NEMA. ................................................................................. 66

De lo discutido anteriormente de considero conveniente para la construcción

del presente proyecto utilizar la caja de sistema estructural que cumple con la

norma “NEMA 1 o 2” para uso de interiores.................................................. 67

3.5.2 ENSAMBLADO DEL PROTOTIPO DEL MÓDULO.............................. 67

CAPÍTULO 4 ......................................... ............................................................... 70

CAPÍTULO 4 ......................................... ............................................................... 71

RESULTADOS OBTENIDOS DEL MÓDULO DE MONITOREO Y CONT ROL

DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y SUS POSIBLES

APLICACIONES EN OTROS CAMPOS....................... ....................................... 71

4.1 PRUEBAS DEL MÓDULO. ..........................................................................71

4.1.1 VERIFICACIÓN DE NIVELES DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA

ELÉCTRICA. ................................................................................................. 71

4.1.3 MONITOREO DE NIVEL DE VOLTAJE DE LAS BATERÍAS DEL UPS Y

TEMPERATURA AMBIENTE........................................................................ 73

4.1.2 CONMUTACIÓN AUTOMÁTICA ENTRE FASES DEL SUMINISTRO

ELÉCTRICO.................................................................................................. 73

4.1.3 CONTROL REMOTO DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA POR MEDIO

DEL MÓDULO. ............................................................................................. 75

4.2 APLICACIONES DEL MÓDULO EN OTROS CAMPOS..............................77

4.3 COSTO DEL PROYECTO. ..........................................................................78

CAPÍTULO 5 ......................................... ............................................................... 81

CAPÍTULO 5 ......................................... ............................................................... 82

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. .................... .................................. 82

5.1 CONCLUSIONES. .......................................................................................82

5.2 RECOMENDACIONES................................................................................84

BIBLIOGRAFÍA. ...................................... ............................................................ 86

GLOSARIO DE TÉRMINOS. .............................. ................................................. 88

ANEXOS ............................................................................................................ 100

ANEXO 1............................................................................................................ 101

HOJAS DE DATOS DEL ATMEGA 16....................... ....................................... 101

ANEXO 2............................................................................................................ 102

HOJAS DE DATOS DEL WEB SERVER. ..................... .................................... 102

ANEXO 3............................................................................................................ 103

HOJAS DE DATOS DEL FILTRO LF1S022.................. .................................... 103

ANEXO 4............................................................................................................ 104

HOJAS DE DATOS DEL CIRCUITO INTEGRADO ULN2803. ..... .................... 104

ANEXO 5............................................................................................................ 105

HOJAS DE DATOS DEL LATCH 74LS373................... .................................... 105

ANEXO 6............................................................................................................ 106

HOJAS DE DATOS DEL INDICADOR LCD................... ................................... 106

ANEXO 7............................................................................................................ 107

HOJAS DE DATOS DE LA COMPUERTA LOGICA 74LS00. ...... .................... 107

ANEXO 8............................................................................................................ 108

CÓDIGO DEL PROGRAMA PRINCIPAL Y SUBRUTINAS DEL PROY ECTO. 108

ÍNDICE DE FIGURAS

Página:

Figura 1.1: Componentes de un Sistema Embebido [1]. ......................................... 6

Figura 1.2: Plataformas de Java para Sistemas Embebidos [1]. ........................... 10

Figura 1.3: Componentes de Red. ....................................................................... 11

Figura 1.4: Tarjeta de Red (NIC). ........................................................................ 12

Figura 1.5: Formato de la trama Ethernet [1]......................................................... 14

Figura 1.6: Módulo RabbitCore RCM3750 [2]........................................................ 16

Figura 1.7: Módulo Digi Connect EM [1]. ............................................................... 17

Figura 1.8: Módulo Digi Connect Wi-EM [1]........................................................... 17

Figura 1.9: Módulo Acme Systems [1] ................................................................... 18

Figura 1.10: Aplicaciones de sistemas embebidos en Ethernet [1]. ...................... 19

Figura 1.11: Módulo Web Server [1]. ..................................................................... 20

Figura 1.12: Componentes del Módulo Web Server............................................. 21

Figura 1.13: Diagrama del Módulo Web Server. .................................................. 22

Figura 1.14: Diagrama de bloques del Módulo Web Server. ................................ 24

Figura 2.1: Módulo de control y monitoreo del suministro de energía eléctrica.... 29

Figura 2.2: Diagrama de bloques del módulo de monitoreo del suministro de energía eléctrica................................................................................................... 30

Figura 2.3: Diagrama de bloques de pines requeridos del microcontrolador. ...... 31

Figura 2.4: Diagrama de pines del ATMega16 [1]. ................................................ 32

Figura 2.5: Circuito Reset recomendado por el fabricante. .................................. 33

Figura 2.6: Programador ISP [1]. ........................................................................... 34

Figura 2.7: Diagrama del integrado 74LS373....................................................... 35

Figura 2.8: Integrados 74LS373 para Lectura y Escritura de Datos..................... 36

Figura 2.9: Conexión del Indicador LCD. ............................................................. 38

Figura 2.10: Transistores Darlington de un integrado ULN2803. ......................... 39

Figura 2.11: Integrado ULN2803. ......................................................................... 39

Figura 2.12: Control de Relé mediante el integrado ULN2803............................. 40

Figura 2.13: Ingreso de datos al microcontrolador. .............................................. 41

Figura 2.14: a) Filtro utilizado en el módulo Web Server. [1] b) Conexión recomendada por el fabricante. c) Esquemático del adaptador LF1S022........... 43

Figura 2.15: Conexión del Web Server. [1]............................................................ 44

Figura 2.16: Conexión entre el microcontrolador y el módulo Web Server. ......... 45

Figura 2.17: Medición de batería del UPS............................................................ 46

Figura 2.19: Conexión serial del microcontrolador. .............................................. 47

Figura 3.1: Hardware del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica.............................................................................................................................. 51

Figura 3.2: Esquemático del Hardware del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica. ................................................................................................. 52

Figura 3.3: Placa de Circuito Impreso del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica. ................................................................................................. 53

Figura 3.4: a) Hardware del Módulo Web Server. b) Placa de Circuito del Módulo Web Server. ......................................................................................................... 54

Figura 3.5: Diseño Funcional del Programa del Microcontrolador........................ 55

Figura 3.6: Diseño Funcional del Programa del Microcontrolador........................ 56

Figura 3.7: Flujograma del Programa del Sistema Microcontrolado..................... 58

Figura 3.8: a), b), c), d), e), f), g), h), i), j), k), Flujogramas de las subrutinas del Programa.............................................................................................................. 60

Figura 3.9: Creación del fichero de configuración inicial del módulo Web Server.............................................................................................................................. 62

Figura 3.10: Página Web de Monitoreo del Suministro de Energía Eléctrica. ...... 63

Figura 3.11: Descarga del programa al Web Server. ........................................... 63

Figura 3.12: Memoria utilizada por el Módulo Web Server................................... 64

Figura 3.13: a) Ejecución del comando PING, b) Pruebas de Conectividad con el Módulo Web Server.............................................................................................. 64

Figura 3.14: Exploración del Módulo Web Server. ............................................... 65

Figura 3.15: Caja Estructural con norma Nema. .................................................. 66

Figura 3.16: a) Vista frontal del Chasis. b) Vista interna del sistema. ................. 68

Figura 3.17: Localización de los Elementos Internos del Prototipo. ..................... 68

Figura 4.1: a)Indicadores de los niveles de Energía Eléctrica, Visualizador LCD, Enlace de Red, b) Verificación de Niveles de Energía Eléctrica en forma local, c) Verificación de Niveles de Energía Eléctrica en forma remota............................. 73

Figura 4.2: a) Monitoreo de nivel de Voltaje de las Baterías del UPS y Temperatura Ambiente......................................................................................... 73

Figura 4.3: a) Conmutación Automática del suministro de energía eléctrica de fase principal a fase secundaria, b) Conmutación Automática del suministro de energía eléctrica de fase secundaria a fase principal, c) Ausencia de energía eléctrica de fase secundaria. ................................................................................................... 75

Figura 4.4: a) Control remoto del suministro de energía eléctrica a equipos de comunicación, b) Control de acceso para reseteo de tomas eléctricas, c) Selección de tomas del suministro de energía eléctrica, d) Verificacion del reseteo de la toma del suministro de energía eléctrica. .................................................... 77

RESUMEN

En este proyecto se tuvo como objetivo diseñar un sistema para controlar el

abastecimiento continuo de energía a equipos de comunicación de un “Data

Center” a través de la INTERNET.

Con este propósito se diseño y construyo un sistema embebido, constituido por el

microcontrolador ATMEGA 16 y un módulo controlador de red Web Server, los

mismos que interactúan entre sí proporcionando así una interfaz Web entre el

usuario el suministro de energía eléctrica. El sistema trabaja simultáneamente con

un UPS, logrando así un abastecimiento ininterrumpido de energía.

El prototipo del módulo de monitoreo y control del suministro de energía eléctrica

se propone como una alternativa de bajo costo a los problemas surgidos por el

abastecimiento de suministro de energía eléctrica, en lugares donde se requeriré

un abastecimiento constante a equipos de comunicaciones, realizando un

monitoreo y control remoto a través de la Internet.

Pruebas realizadas al sistema demostraron que el sistema ofrece una

confiabilidad del 100 %, cuando se lo probó bajo diferentes circunstancias y a

diferentes horas del día.

PRESENTACIÓN

El módulo de monitoreo y control del suministro de energía eléctrica a través de la

internet mediante la implementación de una novedosa tecnología de sistemas

embebidos utilizados como Servidor Web, como dispositivo de control el

microcontrolador ATMEGA 16, los mismos que interactúan entre sí para

proporcionar una interfaz Web entre el usuario el suministro de energía eléctrica.

En el presente proyecto se ha diseñado y construido un prototipo mediante la

implementación de una tecnología innovadora de servidores Web basados

sistemas embebidos proporcionando una interfaz Web al usuario, de fácil acceso

al recurso desde cualquier sitio que cuente con una conexión a la Internet.

Este trabajo de divide en cinco capítulos además de anexos que detallan

características de los elementos utilizados en el desarrollo del presente proyecto.

En el capítulo 1 se explica los conceptos generales utilizados en el desarrollo del

proyecto, así como el estado de la tecnología y grado de desarrollo de los

sistemas embebidos Web Server y demás aspectos de fundamento teórico

requeridos para el desarrollo del proyecto.

En el capítulo 2 se detallan las consideraciones necesarias para el diseño del

hardware del prototipo del módulo de monitoreo y control Web Server,

proporcionando característica de los diversos componentes utilizados para su

implementación.

En el capítulo 3 se describe los detalles de hardware y software considerados

para la construcción del módulo de monitoreo y control Web Server, además de

una rápida descripción de las herramientas para el desarrollo del software.

En el capítulo 4 se presenta las diversas pruebas realizadas, se analiza los

resultados, sus posibles aplicaciones en otros campos y se complementa con un

breve estudio de costos.

En el capítulo 5 se refiere a las conclusiones a las que se ha llegado en el

desarrollo del presente proyecto, mencionando además las recomendaciones del

caso.

CAPÍTULO 1

CAPÍTULO 1.

FUNDAMENTO TEÓRICO.

1.1 INTRODUCCIÓN.

En los últimos 10 años el mundo de las comunicaciones ha cambiado

drásticamente. A partir del año 1993 con el surgimiento de la World Wide Web o

simplemente la Web una buena parte de la población del mundo tuvo acceso a

una red de datos global que durante mucho tiempo fue de uso exclusivo de

la comunidad académica universitaria y del departamento de defensa de los

Estados Unidos de América. Este acercamiento masivo hacia esta red de redes

conocida como la Internet, trajo consigo muchas ventajas, la más importante de

estas es sin duda la posibilidad de comunicarse sin depender de las distancias. La

Web, permitió a los usuarios de la red acceder de manera simple a una gran

cantidad de información. De esta manera la Internet se convirtió en una

herramienta de uso cotidiano tanto en el lugar de trabajo como en los hogares

permitiendo realizar tareas en poco tiempo, las mismas que hace algunos años

demandarían mucho tiempo en realizarlas.

Con la Internet aumentó potencialmente la posibilidad de realizar múltiples

actividades con recursos limitados, por dichas razones el objetivo es usar a la

Internet no sólo como un medio de fácil acceso a información sino para permitir el

control y mantenimiento de dispositivos electrónicos mediante un navegador

teniendo una amplia apreciación en tiempo real desde cualquier parte del mundo,

donde se cuente con una conexión a la Internet.

Actualmente todos los equipos PC o computadoras de propósito general cuentan

con implementación TCP/IP que no es más que un conjunto de protocolos de red

utilizados para realizar la comunicación entre dispositivos conectados a la Internet

y que se ha convertido en un estándar en comunicaciones, sin embargo al tratar

de implementar sistemas de control y mantenimiento de dispositivos electrónicos

en tiempo real no resulto viable ya que esos equipos no fueron diseñados para

realizar esa tarea, por esta razón se desarrollo la implementación de TCP/IP en

los sistemas embebidos.

Los sistemas embebidos se encuentran disponibles comercialmente y al alcance

de cualquier persona. La tendencia de estos días es introducir dicho sistemas

para conectar a una red de computadoras, dispositivos que normalmente efectúan

un monitoreo y diagnóstico de algún tipo de sistema. A menudo este trabajo ha

sido realizado a través de una interfaz serial, pero resulta más ventajoso el

monitoreo a distancia, como también la posibilidad de efectuar ajustes

automáticos sin necesidad de estar en un sitio determinado. Debido al uso masivo

del acceso a Internet se pensó en la implementación de un interfaz TCP/IP para

controlar estos sistemas embebidos.

El presente proyecto de titulación pretende mejorar el proceso de monitoreo y

control del suministro de energía eléctrica de un “Data Center” a través de la

Internet mediante la utilización de sistemas embebidos, proporcionando una

interfaz Web entre el usuario y el módulo de control ya que el sistema no necesita

de un PC para conectar el módulo de control a la red Internet, con lo que se

ahorra en costos tanto en Hardware, Software, espacio y energía. Es decir, se

pasa de un sistema basado en PC (PC-BASED) a un sistema basado en

Servidor WEB (WEB SERVER).

1.2 DEFINICIÓN DE SISTEMA EMBEBIDO. [1]

Sistema embebido es una combinación de hardware y software, al cual se le

puede adaptar circuitos para adquisición de datos o para poder realizar actuación.

Esta definición ofrece una diferencia con la descripción de una computadora

personal, que si bien está formada por una combinación de hardware y software

más algunos dispositivos periféricos (discos rígidos por ejemplo); sin embargo, la

computadora personal no fue diseñada para un uso específico sino que es posible

ejecutar múltiples funciones, dependiendo de las necesidades del usuario y

principalmente orienta al procesamiento de información.

El uso de Sistemas embebidos es muy frecuente y su funcionamiento está

condicionado a su arquitectura que básicamente la integra un procesador, que

trabaja sobre la base de un programa.

[1] http://elserver.forknet-ar.org/harpo/uch/seminario/escrito//archivos//seminario-uch.pdf

La combinación de hardware y software, en la actualidad puede ser reemplazada

en muchos casos por un circuito integrado que realice la misma tarea.

Pero una de las ventajas de los sistemas embebidos es su flexibilidad. Ya que a la

hora de realizar alguna modificación resulta mucho más sencillo modificar unas

líneas de código al software del sistema embebido que reemplazar todo el circuito

integrado.

Una aplicación muy difundida de los sistemas embebidos es en los denominados

sistemas de tiempo real, donde ese límite de tiempo es un factor muy importante

para la ejecución de algún proceso.

1.3 ESTRUCTURA DE UN SISTEMA EMBEBIDO. [1]

Generalmente, los sistemas embebidos emplean procesadores muy básicos,

relativamente lentos y memorias pequeñas para minimizar los costos puesto que

una de las principales características de un sistema embebido son el bajo costo y

bajo consumo de potencia. Dado que muchos sistemas embebidos son

concebidos para ser producidos en miles o grandes cantidades de unidades, el

costo por unidad es un aspecto importante a tener en cuenta en la etapa de

diseño.

Un sistema embebido tiene limitaciones de recursos y normalmente deberá hacer

uso de sistemas operativos especiales, denominados de tiempo real (RTOS Real

time operating system o sistema operativo en tiempo real).Los sistemas

embebidos deberán reaccionar a estímulos exteriores, respondiendo con fuertes

restricciones de tiempo en la mayoría de casos, por lo tanto, un sistema se dice

que trabaja en tiempo real si la información después de la adquisición y

tratamiento es todavía vigente. Es decir, que en el caso de una información que

llega de forma periódica, los tiempos de adquisición y tratamiento deben ser

inferiores al período de actualización de dicha información. Un sistema

embebido puede o no ser de tiempo real dependiendo de los requerimientos

específicos de la aplicación que se quiere implementar.


El software que controla un dispositivo de hardware se conoce como Firmware o

Programación en Firme, que es un bloque de instrucciones de programa para

propósitos específicos, estableciendo la lógica de más bajo nivel que controla los

circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo, convirtiéndose en el

intermediario (interfaz) entre las órdenes externas que recibe el dispositivo y su

electrónica, ya que es el encargado de controlar a ésta última para ejecutar

correctamente dichas órdenes externas. La programación en estos dispositivos se

realiza en lenguaje ensamblador o en lenguaje C, actualmente se han

desarrollado algunas máquinas virtuales y otros compiladores que permiten el

diseño de programas más complejos. Además, se puede encontrar depuradores,

simuladores, bases de datos, GUIs (Interfaz de usuario grafica), entre otras

herramientas para el diseño y programación de este tipo de sistemas.

1.4 COMPONENTES DE UN SISTEMA EMBEBIDO. [1]

Un sistema embebido en principio estaría formando por un microprocesador

o un microcontrolador y un software que tiene que ser almacenado en localidades

de memoria del tipo ROM para luego ser ejecutado sobre el procesador. Todo

sistema embebido necesitara de cierta cantidad de memoria, la cual puede

incluso encontrarse dentro del mismo chip del procesador. Además

normalmente un sistema embebido contará con una serie de salidas y entradas

necesarias para comunicarse con el mundo exterior.

Debido a que las tareas realizadas por los sistemas embebidos son relativamente

sencillas, los procesadores comúnmente usados cuentan con registros de 8 o 16

bits. En su memoria sólo reside el programa destinado para alguna aplicación

determinada. Sus líneas de entrada soportan conexiones de los sensores

requeridos y a sus salidas actuadores que son elementos capaces de producir un

efecto sobre algún proceso determinado y todos los recursos complementarios

disponibles para satisfacer un requerimiento, en la figura 1.1 se muestra los

posibles componentes de un sistema embebido [2].


[2] http://www.ece.cmu.edu/~koopman/iccd96/iccd96.html#example

Las características señaladas pueden considerarse como comunes a los sistemas

embebidos, pero todo su funcionamiento será totalmente diferente para cada

sistema embebido en particular debido a la inmensa diversidad de aplicaciones

disponibles.

Figura 1.1: Componentes de un Sistema Embebido [1].

1.5 SISTEMAS EMBEBIDOS EN DIVERSAS PLATAFORMAS. [2]

Se conoce como plataforma a una arquitectura que corresponde a una

combinación de hardware y software (sistemas operativos), usada para ejecutar

distintas aplicaciones. La plataforma más conocida es probablemente Microsoft

Windows en una arquitectura x86; GNU/Linux y Mac OSX que ya de por sí son

multiplataforma.

[1] http://www.ece.cmu.edu/~koopman/iccd96/iccd96.html#example


1.5.1 LINUX EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1]

Linux está presente como plataforma operativa en varios sistemas embebidos y

definitivamente es el pionero en el área de los sistemas embebidos, ya que en la

actualidad se dispone de miles de dispositivos que funcionan bajo la plataforma

Linux.

El surgimiento de un mayor número de desarrolladores del kernel de Linux derivó

en un crecimiento aún mayor de desarrolladores de aplicaciones y tecnologías para

programas que funcionan bajo Linux. Uno de los avances más recientes ha sido la

adecuación de Linux para el mercado de los dispositivos embebidos.

Comenzó con el soporte del kernel y el compilador para los microprocesadores más

populares de 32 bits: x86, ARM, PowerPC, MIPS y con la continua aparición de

diferentes distribuciones de Linux con soporte para características específicas de

los sistemas embebidos.

Gracias a la disponibilidad del código fuente, a la ausencia del pago de ‘royalties’,

que son pagos por derecho de autor, patentes, etc. y al soporte de los

microcontroladores y microprocesadores, la plataforma Linux está ampliamente

difundido en el mercado de los RTOS (Real time operating system).

Las distribuciones de Linux embebido proporcionan compiladores cruzados (cross-

compilers) que son compiladores capaces de crear código ejecutable en otra

plataforma distinta a aquélla en la que él se ejecuta, que junto con la herramienta

‘make’ permiten compilar y mantener una aplicación para un sistema embebido con

la ejecución un simple comando. La ventaja de utilizar Linux como sistema de

desarrollo para crear una aplicación destinada a sistemas embebidos es la

posibilidad de probar las aplicaciones directamente en el host mientras todavía no

está diseñado el hardware. Linux se halla en: PDA’s, computadores de bolsillo,

teléfonos móviles y teléfonos IP, webpads, reproductores de video y audio,

gateways, servidores, firewalls y concentradores wireless, navegadores de

automóvil, videocámaras, robots, relojes de bolsillo.


Por lo expuesto, se puede concluir que el sistema operativo Linux encaja a la

perfección en el mercado de los sistemas embebidos. La avanzada tecnología de

su kernel, la disponibilidad del código fuente, la ausencia del pago de royalties, su

amplio soporte y seguimiento en todo el mundo lo convierten en una elección de

futuro para estos dispositivos.

1.5.2 WINDOWS PARA SISTEMAS EMBEBIDOS. [1]

Microsoft no podía quedarse fuera del mercado de los dispositivos embebidos en

un mundo en el que existen millones de cajeros automáticos, navegadores para

los automóviles, controles de acceso, módulos GPS, electrodomésticos de todo

tipo, computadores de bolsillo, teléfonos móviles, etc. Así que Microsoft redujo a

Windows a su mínima expresión para sistemas embebidos dando como resultado

el sistema operativo Windows CE.

Entre las principales características que Windows CE ofrece se puede señalar:

tecnologías inalámbricas que permiten al dispositivo conectarse a infraestructuras

ya existentes; un kernel mínimo que ocupa unos 400 Kb; amplia gama de

arquitecturas; ejecución en tiempo real; soporte para lenguajes de Internet y XML

(lenguaje de marcas extensible); tecnología de emulación; sencillo entorno de

desarrollo del kernel y de aplicaciones.

Por sus características el sistema operativo Windows CE se usa principalmente

en sistemas embebidos que requieren un interfaz gráfico potente con el usuario

(cajeros automáticos, agendas electrónicas, teléfonos móviles de última

generación entre otros). La gran ventaja que proporciona esta plataforma es la

facilidad para portar aplicaciones ya desarrolladas para PC sobre una API

(Interfaz de Programación de Aplicaciones) de Windows a Embedded Visual C++

y acelerar así la salida al mercado de un dispositivo embebido.

Además, Windows CE ya proporciona muchos servicios y aplicaciones que

pueden usarse sin tener que realizar un esfuerzo de programación: explorador de

Internet, criptografía, protocolos de red, multimedia, visores de imágenes,

servidores de FTP, HTTP y TELNET, etc.


1.5.3 DOS EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1]

El sistema operativo DOS está estrechamente ligado al progresivo desarrollo de los

microprocesadores de arquitectura x86 de Intel. Corresponde a un sistema

operativo que es necesario conocer porque sigue estando en vigor gracias a su

estabilidad.

Además de su reducido tamaño y de los escasos recursos que requiere para

la ejecución de varias aplicaciones añadiendo y quitando características al sistema

operativo, reduciendo así el tamaño final del kernel. Con la capacidad de

detectar el hardware y cargar drivers de dispositivo de forma dinámica, lo que le

permite autoconfigurarse según el entorno.

Al sistema operativo DOS se lo puede encontrar en:

• Cámaras digitales.

• Dispositivos de captura de datos.

• Cajeros automáticos.

• Dispositivos GPS.

1.5.4 JAVA EN SISTEMAS EMBEBIDOS. [1]

Java fue concebido como parte de un proyecto de investigación que se orientaba al

desarrollo de software avanzado para una amplia variedad de dispositivos de red y

sistemas embebidos. La meta era diseñar una plataforma operativa sencilla, fiable,

portable, distribuida y de tiempo real. El resultado es un lenguaje que se ha

mostrado ideal para desarrollar aplicaciones de usuario final, seguras, distribuidas y

basadas en red, en un amplio rango de entornos desde los dispositivos de red

embebidos hasta los sistemas de escritorio e Internet. Sun Microsystems Inc.,

creadora y máxima defensora de la tecnología Java, amplía su oferta para el

mercado de desarrollo embebido con el lanzamiento de dos nuevas ediciones de

Java Platform Standard Edition (Java SE). Se trata de una versión "headless"

con un tamaño reducido que emplea menos de 23 Mb de espacio de

almacenamiento, y de una versión para usuarios de PowerPC.


La tecnología Java es cada vez más utilizada en sistemas embebidos avanzados,

debido a sus capacidades inherentes de soporte de red, optimización de

dispositivos y procesamiento de datos. La mayoría de las características de la

plataforma Java SE pueden ser ahora empleadas para el desarrollo embebido,

gracias a la capacidad cada vez mayor del nuevo hardware disponible en el

mercado. La versión "headless" (sin soporte gráfico) de Java SE requiere sólo 23

Mb de espacio de almacenamiento, es ideal para desarrolladores de software

para dispositivos embebidos que quieran aprovechar las sólidas capacidades de

red, procesamiento, y además por el alto el rendimiento que se consigue con la

tecnología Java. Por su parte, la plataforma para PowerPC es una versión

estable de Java SE, diseñada específicamente para el procesador PowerPC, que

actualmente está muy extendido entre desarrolladores de dispositivos embebidos a

gran escala. Es importante señalar que las nuevas versiones de Java SE no

restan valor a la plataforma Java Platform Micro Edition (Java ME). La tecnología

Java ME sigue siendo una plataforma estándar de primera línea para el

desarrollo embebido tradicional en dispositivos con poca memoria y potencia de

procesador (tales como teléfonos móviles, PDAs, procesadores embebidos en

pequeñas impresoras, copiadoras, etc.).

Paralelamente a las dos nuevas versiones de Java SE, Sun también ha

anunciado un nuevo servicio de ajuste y pruebas para optimizar el rendimiento de

la plataforma Java SE en despliegues embebidos. Las diversas plataformas

basadas en Java y sus aplicaciones se muestran en la figura 1.2.

Figura 1.2: Plataformas de Java para Sistemas Embebidos [1].


1.6 COMPONENTES DE RED.

Una red de computadoras consta tanto de hardware como de software. En el

hardware se incluyen: estaciones de trabajo, servidores, tarjeta de interfaz de red,

cableado y equipo de conectividad. En el software se encuentra el sistema

operativo de red (Network Operating System, NOS). En la figura 1.3 muestra un

ejemplo de los elementos que constituyen una red de computadoras.

Figura 1.3: Componentes de Red.

Todas las redes de computadoras tienen una cosa en común, que son los

componentes físicos que las habilitan en la red para intercambiar datos y además

de un protocolo de comunicación para ver la manera cómo van a compartir la

información a más de la selección de la mejor ruta para llegar al destino final.

Entre los principales componentes de red tenemos:

1.6.1 ESTACIONES DE TRABAJO.

Son el interfaz entre el usuario y la red en sí, en otras palabras, son los

dispositivos que hacen posible el intercambio de datos entre los seres humanos y

las máquinas.


1.6.2 SERVIDORES.

Se denomina Servidores a aquellas computadoras capaces de compartir sus

recursos con otras. Los recursos pueden incluir impresoras, unidades de disco,

CD-ROM, directorios en disco duro e incluso archivos individuales. Los servidores

obtienen el nombre dependiendo del recurso que comparten. Algunos de ellos

son: servidor de discos, servidor de archivos, servidor de archivos distribuido,

servidores de archivos dedicados y no dedicados, servidor de terminales, servidor

de impresoras, servidor de discos compactos, servidor web y servidor de correo.

1.6.3 TARJETA DE INTERFAZ DE RED (NIC, NETWORK INTE RFACE CARD).

Una tarjeta de interfaz de red (NIC), o adaptador LAN, provee capacidades de

comunicación en red desde y hacia un PC. En los sistemas computacionales de

escritorio, es una tarjeta de circuito impreso como se muestra en la figura 1.4 que

reside en una ranura en la tarjeta madre del PC y provee una interfaz de conexión

a los medios de red. En los sistemas computacionales portátiles, está

comúnmente integrado en los sistemas o está disponible como una pequeña

tarjeta PCMCIA.

Figura 1.4: Tarjeta de Red (NIC).

Las principales características de una tarjeta de red son:

Especificaciones mecánicas: Tipos de conectores, numero de pines, tipo de

cables, etc.

Especificaciones eléctricas: Definen los métodos de transmisión de la información

y las señales de control para dicha transferencia.

Método de acceso al medio: Define el tipo de método que se utiliza para acceder

medio de transmisión sobre la cual trabaja la red. Estos métodos están definidos

por las normas 802.x del IEEE.

1.6.4 MEDIO DE TRANSMISIÓN.

Se define como el medio, físico o no, que pueda transportar la información de un

punto a otro de la red.

Las técnicas de transmisión que tenemos son:

• Medios de transmisión guiados.

• Medios de transmisión Inalámbricos.

1.6.5 PROTOCOLO DE COMUNICACIONES.

Un protocolo es una descripción formal de un conjunto de reglas y convenciones

que gobierna el modo en que se comunican los dispositivos de red.

1.6.6 SOFTWARE Y SISTEMA OPERATIVO DE RED.

En toda red de comunicaciones es necesario tener varios tipos de software como

se menciona a continuación:

Sistema operativo de red, que haga en red lo que los sistemas operativos llevan a

cabo en un ordenador individual (Windows NT, Windows 2000, etc.).

Aplicaciones, que el usuario necesita para lleva a cabo su trabajo (procesador de

texto, hoja de cálculo, etc.).

Programas de utilidades de la red, con los que se llevan a cabo procesos

rutinarios como copias, backups, etc.

1.7 ETHERNET.

Muchas de las redes de todo el mundo siguieron uno de los estándares más

populares conocido como Ethernet. Estas redes se caracterizan por su alta

velocidad y flexibilidad en la interconexión de equipos.

Muchos de los elementos de red se han diseñado para ser usados en redes de

computadoras que soporten el estándar Ethernet.

El estándar Ethernet se define en las dos primeras capas del modelo de referencia

OSI (Open Systems interconnection), estas son capa física y capa enlace. Es

decir este estándar define el medio físico y los conectores que se emplean para

conectar los dispositivos a la red y la forma que tiene los mismos para

comunicarse y acceder al medio de comunicaciones.

Ethernet es un estándar muy versátil que puede transferir cualquier clase de

datos, sin la necesidad de requerir una computadora de alta velocidad de

procesamiento, ya que usando un microcontrolador de 8 bits se puede comunicar

con una red Ethernet.

Una de los limitantes de Ethernet es su eficiencia cuando transmite pequeñas

cantidades de datos. Todos los datos en Ethernet viajen en estructuras

denominadas tramas, las mismas que deben tener entre 46 y 1500 bytes de datos

junto con información adicional; una trama Ethernet incluye: preámbulo, campo de

dirección de origen y destino, tipo de campo y control de errores. Como se

muestra en la figura 1.5

Figura 1.5: Formato de la trama Ethernet [1].

1.8 SISTEMAS EMBEBIDOS EN ETHERNET. [2]

Ethernet es la interfaz física de redes locales más popular y se está convirtiendo

en la red universal utilizada a todo nivel en cualquier empresa. Actualmente hay

instalaciones con una amplia infraestructura y recursos necesarios para mantener

operativa una gran red las 24 horas al día, siete días a la semana, todo esto

basado en Ethernet.

La preferencia por Ethernet en las instalaciones de redes locales se debe al bajo

costo de su instalación, mantenimiento y su capacidad de integración con Internet.

La utilidad de Ethernet se está desplazando al nivel más bajo de la red, no sólo

para datos, sino también para control.

[1] http://www.ingenieroguzman.com.ar/notas/tcpip/encapsulado.html


El ordenador central que controla todo es ya un concepto obsoleto y se está

optando por la idea de que un dispositivo puede controlarse a sí mismo ya que

los actuales microordenadores embebidos tienen una alta capacidad de

cálculo.

Todo esto apunta a la nueva generación de redes que se basa en la interconexión

de dispositivos embebidos alimentados por la tecnología del chip en el propio

sistema. Ethernet puede convertirse en la red dominante para la

interconexión de dispositivos embebidos, como ya lo es en instalaciones de redes

de área local también denominadas LAN.

Para lograr dicha interconexión los sistemas embebidos deben contar además de

todos los componentes fundamentales, con dispositivos capaces de conectarse a

una red Ethernet, es decir debe ser capaz de controlar, administrar y manejar un

interfaz de red.

Se prevé que para el 2010, el 95% de los dispositivos conectados a Internet serán

"dispositivos miniaturizados para acceso a Internet".

Estos dispositivos se presentaran como servidores Web que utilizan TCP/IP y

Ethernet variando sus versiones para cable con RJ45 o WiFi y también se les

conoce como "Embedded Ethernet Server" o "Servidores Embebidos Ethernet" [1].

1.8.1 DISPOSITIVOS EMBEBIDOS PARA ETHERNET. [1]

En la actualidad existes muchos productos que son soluciones completas provistas

por elementos tanto de software como de hardware para comunicaciones de

Ethernet e Internet. Este tipo de dispositivos cuenta con CPU, controladores de

Ethernet y los componentes relacionados. El código del programa incluye soporte

para Ethernet, TCP/IP y otros protocolos de Internet.

A continuación se describe algunos de los dispositivos embebidos para Ethernet

que se encuentran disponibles en el mercado.

[1]http://perso.wanadoo.es/pictob/resumen_teoria.htm

1.8.1.1 RabbitCore RCM3750. [1]

Los módulos de software disponibles permiten un desarrollo rápido de

interfaces web seguras para sistemas de control embebido. El RCM3750 es

la solución perfecta para sistemas de control embebido basados en Ethernet /

Internet.

Entre sus características se incluye el potente microprocesador Rabbit 3000, el

mismo que funciona a 22.1 MHz, permite conectividad 10/100Base-T, dispone

512K de Flash y 512K de SRAM, 1 MB de Flash serie, 4 puertos serie, 33 E/S

digitales y bajo consumo. La figura 1.6 muestra la apariencia física del módulo.

Figura 1.6: Módulo RabbitCore RCM3750 [2].

1.8.1.2 Digi Connect EM. [1]

El Digi Connect EM brinda una verdadera conexión de dispositivos a la red (LAN)

vía web cuya implementación resulta sencilla y económica, y con la potencia

suficiente como para adaptarse a las necesidades de rendimiento futuras.

Proporciona las siguientes características: interfaz de red Ethernet cableada,

10/100Base-T, 1 Interfaz serie TTL de alta velocidad, 2 MB de Memoria Flash, 8

MB de RAM. La figura 1.7 muestra el módulo Digi Connect EM.


Figura 1.7: Módulo Digi Connect EM [1].

1.8.1.3 Digi Connect Wi-EM. [1]

El Digi Connect Wi-EM es un módulo integrado inalámbrico que opera bajo la

norma 802.11b, es seguro y completamente adaptable, que brinda flexibilidad de

integración en una variedad de opciones de conexión. El módulo integrado

inalámbrico Digi Connect Wi-EM tiene pines compatible con el Digi Connect EM, y

posibilita la integración totalmente transparente con 802.11b sin las complejidades

tradicionales de los proyectos de integración de hardware y software.

Entre sus características constan de un interfaz de red Ethernet 802.11b

inalámbrica, 1 Interfaz serie TTL de alta velocidad, 2 MB de Memoria Flash, 8 MB

de RAM y su apariencia se muestra en la figura 1.8.

Figura 1.8: Módulo Digi Connect Wi-EM [1]


1.8.1.4 Acme Systems. [1]

Este módulo se puede utilizar tanto como módulo para aplicaciones de red o

como maestro de la aplicación, ofreciendo la potencia del sistema operativo Linux

y las capacidades TCP/IP, sus características más importantes son:

Hardware:

• AXIS ETRAX 100LX RISC CPU a 100MHz y 100MIPS.

• 16MB RAM, 4MB Flash.

• 1 puerto Ethernet 10/100MB.

• 2 puertos USB 1.1.

• 1 puerto serie (TTL 3,3V).

• Conectores de 80 pines con las señales de la CPU para conectar

dispositivos hardware o para usar el FOX como la unidad de control en un

sistema embebido (salidas +3.3 volt, entradas +3.3volt con una tolerancia

hasta +5 Volt).

• Alimentación: 5VDC 280 mA.

Software:

• Kernel linux 2.4 con HTTP, FTP y Telnet preinstalados.

• Código fuente abierto para lenguaje C disponible para Debian y Red Hat.

La figura 1.9 muestra la apariencia.

Figura 1.9: Módulo Acme Systems [1]


1.9 APLICACIONES DE SISTEMAS EMBEBIDOS ETHERNET. [1]

Los sistemas embebidos se encuentran en cualquier lugar, son numerosos y de

varias aplicaciones es importante centrarse más en aplicaciones que impliquen

soluciones Ethernet típicas como se muestra en la figura 1.10 que tiene una

estrecha relación con los sistemas embebidos.

Figura 1.10: Aplicaciones de sistemas embebidos en Ethernet [1].

Ejemplos de aplicación de éste tipo de solucion podrían ser sistemas de

videovigilancia conectados a LAN como: VIDEO WEB SERVER ó servidor Web

de video, o también: NET DVR ó camara IP . Estos sistemas, son capaces de

gestionar el protocolo TCP/IP, disponen de una tarjeta de red Ethernet 10 Base-T

o 100 Base-T, y se configuran con una dirección IP privada (libre) específica de

esa red. También son capaces de enviar señales de alarma además de la señal

de video.

Una interesante aplicación consiste en el módulo Web Server, un sistema basado

en Servidor Web.


1.9.1 MÓDULO WEB SERVER.

El módulo Web Server es un sistema embebido insertable (plug-in module) de

reducidas dimensiones que actúa como un servidor web Ethernet diseñado para

proporcionar de forma fácil y económica la conexión de un dispositivo basado en

CPU a Internet. Esto significa que puede conectarse un microcontrolador a

Internet con soló utilizar este circuito para controlar dispositivos, gestionando los

protocolos de comunicación de Internet y además puede comunicase con el

mundo exterior a través de una conexión tipo serie, es decir que permite

interactuar con cualquier dispositivo electrónico a través de una página de

Internet, la figura 1.11 muestra la apariencia del Módulo Web Server.

Figura 1.11: Módulo Web Server [1].

1.9.1.1 Descripción del Módulo Web Server.

El módulo Web Server permite controlar dispositivos serie desde una conexión

TCP/IP. El módulo incluye un completo servidor web con acceso por

contraseña y un puerto serie que es controlado desde la pagina web. Con este

módulo y un conector RJ45 con filtros se puede controlar un dispositivo

desde cualquier parte del mundo por la internet.

[1] http://www.superrobotica.com/download/S310255/SitePlayer_SP1.pdf

El módulo es uno de los servidores web Ethernet más pequeños del mundo que

incluye un Microcontrolador de 8 bit CMOS avanzado basado en 89C51

(P89C51RD2HBBD), un controlador Ethernet 10baseT (RTL8019AS) como se

muestra en la figura 1.12 ademas 48 Kbytes de memoria flash para albergar las

paginas web, 8 puertos de entrada/salida y un puerto serie para comunicarse con

un dispositivo.

Figura 1.12: Componentes del Módulo Web Server.

Comparando el módulo Web Server con un PC, se puede hacer las siguientes

relaciones:

• El microcontrolador hace el trabajo que en el PC hacen el conjunto de

placa base con su CPU, memoria RAM y otros dispositivos.

• El controlador Ethernet RTL8019AS hace las veces de tarjeta de red,

sencillamente este controlador incorpora también muchas tarjetas de red

para PC.

• La memoria flash como un dispositivo no volatil haría las veces de disco

duro.

1.9.1.2 Caracteristicas del Módulo Web Server.

• Sistema Real Time para modificar los gráficos de las páginas web.

• Direccion IP estática o dinámica obtenida a través de server DHCP.

• La modalidad Stand Alone permite el control de 8 relés, 4 señales PWM de

8 bits, interruptores de entrada, contadores de eventos sin otro procesador

externo.

• Los datos pueden leerse en la web a través de campos textuales teclas

gráficas y conexiones.

89C51Micrcontrolador

8019ASInterfaz Ethernet

• Norma Ethernet 10BaseT con corrección automática de la polaridad por

hardware.

• 48KByte de memoria Flash para páginas Web, escribible vía Ethernet.

• Soporta los protocolos ARP, JCMP, IP, UDP, TCP, DHCP.

• Puerto serie con Baud Rate comprendido entre 300 y 115200 bits por

segundo, a utilizar como interfaz hacia un procesador.

• Posibilidad de escribir programas en JAVA C, C++ y Visual Basic para el

monitoreo y control remoto del módulo Web Server.

• 768 Byte de SiteObjectsTM, que pueden asumir formato bit , byte, integer,

long, string y gráficos.

• Las páginas web pueden realizarse con las herramientas de desarrollo

normalizado para código HTML.

• Conexion directa al filtro 10BaseT o a la toma RJ45 con filtros internos.

1.9.1.3 Configuracion de Pines y Diagrama de Bloques del Módulo Web Server.

En la figura 1.13 se indica el diagrama de pines del módulo Web Server del

mismo que se detallan las características de los pines en la tabla 1.1; además de

un diagrama de bloques de cada uno de los componentes que constituye el

módulo Web Server mostrados en la figura 1.14.

Figura 1.13: Diagrama del Módulo Web Server.

89C51Micrcontrolador

8019ASInterfaz Ethernet

123456789 10

1112131415161718LINK +

TPIN +TPIN -

TPOUT -TPOUT +GNDRXDTXDVCC

IO7IO6IO5IO4IO3IO2IO1IO0RST

Número de

Pines

Denominación Descripción

1

Link LED

Bajo cuando se ha establecido una

conexión; utilizado para manejo de un LED.

2

RX +

Recepción + 10BaseT; típicamente

conectado al filtro/ transformador.

3

RX -

Recepción - 10BaseT; típicamente


4

TX -

Transmisión - 10BaseT; típicamente


5

TX +

Transmisión + 10BaseT; típicamente


6 VSS Tierra.

7

RXD

Recepción de datos UART; puede conectar

directamente a TXD de un UART externo.

8

TXD

Transmisión de datos UART; puede

conectar directamente a RXD de un UART

externo.

9 VCC Alimentación (+ 5 V.)

10 Reset Nivel alto para reset; nivel tierra o sin

conexión para funcionamiento normal.

De 11 a 18 Puertos entrada/salida del Hardware.

Tabla 1.1: Pines del Módulo Web Server.

Figura 1.14: Diagrama de bloques del Módulo Web Server.

1.9.1.4 Aplicaciones del Módulo Web Server.

Este módulo puede ser utilizado en muchas áreas como por ejemplo las

siguientes que se las ha considerado como las más importantes.

• Automatización del hogar (domótica).

• Control de alarmas.

• Termostatos.

• Estaciones meteorológicas.

• Sistemas de frio/calor.

• Vigilancia y supervisión remota.

• Controladores de procesos.

• Regulación y control industrial.

• Equipos de medida remota.

• Equipos de prueba.

• Equipos de audio y video.

InterfazDispositivo

SerieUART

Procesador SiteObjects

Interfaz con el periférico UART para permitir modificar objetos.

Web Server

Memoriza las páginas web y permite actualizar los datos y gráficos de los SiteObjects.Gestiona los procesos de entrada del browser.

Protocolo Procesador Ethernet

Interfaz Ethernet para soportar protocolos TCP/IP.

Interfaz 10BaseT Ethernet

RAM registro SiteObjects

768 Bytes conteniendo datos para modificar las páginas web y datos de entrada.

FLASH de Págs, Web

48 KBytes. Memoriza páginas web e información de configuración.

Puerto de Hardware

8 pines para relés; 4, 8 salidas PWM; entradas, salidas.

• Riego automático.

• Máquinas expendedoras automáticas.

• Aparatos médicos.

• Control de maquinaria.

• Robótica.

• Teléfonos móviles y PDA´s.

• Automóviles, GPS, etc.

El módulo Web Server gestiona los niveles más bajos de control y comunicación

que responde a peticiones HTTP y puede enviar mensajes limitados, utliza UDP

(Universal Datagram Protocol) combinado con otro microprocesador para

intercambiar mensajes.

UDP es una manera muy simple de enviar bytes de un dispositivo a otro a través

de la Internet.

Como se discutio anteriormente, en la actualidad existen en el mercado varias

soluciones desarrolladas para aplicaciones de red, suministrando varias

funcionalidades adicionales.

Para el desarrollo del presente proyecto se utilizó el módulo Web Server por ser

una de las soluciones más versatiles en el mercado, logrando una implementación

práctica de tamaño reducido y de bajo costo; ya que el módulo Web Server es

fácilmente programable, posee una amplia documentación y cumple

satisfactoriamente los requerimientos del proyecto.

Con las caracteristicas del módulo en referencia se iniciará el diseño del sistema

que busca mejorar el proceso de monitoreo y control del suministro de energía

eléctrica, ya que en la actualidad se depende cada vez más de dicha energia, no

sólo en la vida cotidiana doméstica sino en actividades comerciales e industriales.

BIBLIOGRAFÍA CAPÍTULO 1.

• http://elserver.forknet-

ar.org/harpo/uch/seminario/escrito//archivos//seminario-uch.pdf

• http://www.ece.cmu.edu/~koopman/iccd96/iccd96.html#example

• http://perso.wanadoo.es/pictob/resumen_teoria.htm

• http://213.96.253.223/crr/descargas/cri2.pdf

• http://www.superrobotica.com/download/S310255/SitePlayer_SP1.pdf

• http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_integrado

• http://www.monografias.com/trabajos37/el-microprocesador/el-

icroprocesador.shtml

• http://www.conozcasuhardware.com/quees/chipset.htm

• http://foro.hispazone.com/showthread.php?t=5134

• http://www.redeweb.com/_txt/articulos/520503.pdf


• http://www.ece.cmu.edu/%7Ekoopman/iccd96/iccd96.html

• http://www.angelfire.com/alt/arashi/elered.htm

CAPÍTULO 2

CAPÍTULO 2.

DISEÑO DEL MÓDULO.

En este capítulo se presentan las principales especificaciones técnicas de

los diferentes componentes utilizados para el diseño del módulo de

monitoreo y control Web Server, también se justifica la utilización de los

diferentes componentes que se han utilizado, en la perspectiva de la

solución que se busca.

2.1 CONSIDERACIONES GENERALES DEL MÓDULO.

Para diseñar el prototipo se tomará en cuenta los niveles del voltaje de

alimentación de las entradas del suministro de energía eléctrica

proporcionada por la red pública, de manera que el módulo de control y

monitoreo sense dichos niveles pase a ejecutar la conmutación

automáticamente entre las fases de acometidas de energía eléctrica y un

generador. Esta conmutación se la debe efectuar para proporcionar la

alimentación de energía a un UPS para evitar que la batería de respaldo se

descargue por completo, y de esta manera que se disponga de un

suministro continuo de energía a los equipos de comunicación de un “Data

Center”, como muestra la figura 2.1.

El monitoreo del estado de las fases del suministro eléctrico se lo realiza en

forma remota vía Web en una red de área local; si se tiene asignada una

dirección IP pública al módulo; es decir, el control y monitoreo se lo realiza

por la Internet.

Figura 2.1: Módulo de control y monitoreo del suministro de energía eléctrica.

INTERNET

Cliente

Cliente Cliente

Cliente

MONITOREO

RED DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA PUBLICA

GENERADOR

UPS

BASE DE DATOS ADMINISTRACIÓN

AIRE ACONDICIONADO

SERVIDORES

DISPOSITIVO DE CONTROL

DE FLUJO

CONEXIÓN A INTERNET 1

CONEXIÓN A INTERNET 2

Interruptores del suministró de

energía

DATA CENTER

MODULO DE CONTROL WEB SERVER

SUMINISTRO DE ENERGÍA

Cliente

Cliente Cliente

Cliente

MONITOREO

CONTROL

2.2 DISEÑO DEL MÓDULO DE CONTROL Y MONITOREO DEL

SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

Tomando en cuenta que en la actualidad, la automatización de distintos

tipos de dispositivos es una herramienta muy importante para el

departamento técnico de cualquier empresa, pero estos recursos resultan

demasiado costosos, el presente proyecto constituye un sistema alternativo,

para la solución de los problemas que surgen por el suministro de energía

eléctrica, en lugares donde se requiere un abastecimiento constante.

2.2.1. DESCRIPCIÓN DEL MÓDULO.

El módulo a ser diseñado pretende monitorear y controlar a través de la

Internet la conmutación automática entre la acometida de la red pública de

alimentación eléctrica y un sistema de respaldo de energía, para su

funcionamiento se contará con la información proveniente de sensores

instalados en la acometida eléctrica principal, secundaria y del generador,

para determinar el estado de las fases de cada uno de ellos.

2.2.1.2 Diagrama de bloques.

Sobre la base de lo expuesto anteriormente, en la figura 2.2, se muestra al

diagrama de bloques de las etapas requeridas por el sistema para su

funcionamiento.

Figura 2.2: Diagrama de bloques del módulo de monitoreo del suministro de energía eléctrica.

PC SISTEMA MICROCONTROLADORWEB SERVER

DISPLAY

CONTROL DE

POTENCIA

SENSORES

2.2.1.3 Sistema Microcontrolador.

Para seleccionar el microcontrolador, se considera una serie de aspectos que

dependerá de la complejidad del producto final, entre estos:

• Número de pines de I/O e interfaces requeridas.

• Requerimientos de memoria.

• Número de interrupciones requeridas.

• Velocidad de procesamiento requerido.

• Tipo de comunicación

• Requerimientos de energía.

• Características para diseño de placa.

• Costo.

• Ambiente de desarrollo.

Además se debe tomar en cuenta los componentes adicionales que se

requiere para definir el tipo de microcontrolador.

En el diseño se tomará en cuenta el número de puertos que se necesitan en

el sistema y que dependerá de la cantidad de sensores, el manejo del

control de potencia, LCD; la comunicación con el módulo Web Server y las

interrupciones, lo cual se puede observar en la figura 2.3.

Figura 2.3: Diagrama de bloques de pines requeridos del microcontrolador.

MICROCONTROLADOR

Comunicación entre el Web Server y el

m icrocontrolador

SENSORES

8

9

INDICADOR DE FUNCIONAMIENTO

DISPLAY

7

COMUNICACIÓN SERIAL

2

CONTROL DE POTENCIA

7

Para las líneas de entrada y salida de datos se necesita de 8 pines.

En la comunicación con el Web Server se requiere de 9 líneas:

• Ocho líneas para la transmisión de información entre el microcontrolador y

el Web Server.

• Una línea de transmisión entre el Web Server y el microcontrolador.

Por otra parte, se requiere de 7 líneas que serán utilizadas para el manejo del

LCD. Con la posibilidad de contar con 2 líneas para la comunicación serial.

En resumen tomando en cuenta los distintos requerimientos propuestos, se

necesita al menos 26 pines; por lo que se decidió utilizar el microcontrolador

ATMEGA 16 de ATMEL, el mismo que proporciona el número de líneas

requeridas para el diseño, además de otras características funcionales que se

encuentran detalladas en el Anexo 1, el diagramas de pines de este circuito se

ilustra en la figura 2.4.

Figura 2.4: Diagrama de pines del ATMega16 [1].

Para la programación del microcontrolador se utilizará un Compilador de Basic

basado en Windows para la familia de los circuitos AVR de ATMEL.

[1] Datasheet ATMEGA16

2.2.1.4 Consideraciones del Sistema Microcontrolador. [1]

En la utilización de microcontroladores de la familia AVR se debe tener en cuenta

las recomendaciones proporcionadas por el fabricante para un correcto

funcionamiento del mismo, las mismas que se describen a continuación:

2.2.1.4.1 Fuente de Alimentación.

El fabricante recomienda tener una adecuada fuente de polarización para un

adecuado funcionamiento, protegiendo y previniendo la emisión de ruido no

deseado mediante un correcto acoplamiento entre la fuente de alimentación y el

microcontrolador para evitar picos de corrientes no deseados.

2.2.1.4.2 Manejo del circuito Reset.

El reset tiene como propósito liberar todas las líneas de su estado con excepción

de las líneas del cristal (oscilador), registros de entrada/salida, reiniciar el

contador del programa o entrar en modo de programación del microcontrolador.

El microcontrolador AVR se resetea aplicando un pulso bajo en el pin Reset por

1.5 us, para el caso en que el circuito trabaje con VCC = 5 V.

El fabricante recomienda un circuito para el manejo adecuado de reset, el mismo

que se muestra en la figura 2.5.

Figura 2.5: Circuito Reset recomendado por el fabricante.

[1]AVR042: AVR Hardware Design Considerations

La resistencia R de pull-up asegura que no se produzcan pulsos bajos erroneos

evitando que se produzcan falsos resets.

El capacitor C protege a la línea del reset del ruido.

El Diodo D protege al microcontrolador de descargas electrostáticas.

2.2.1.4.3 Programación en Sistema.

La programación en sistema (ISP In-System Programming) consiste en un interfaz

que permite la programación del microcontrolador mientras está colocado en la

placa con el fin de actualizar el programa, modificar el mismo ante cualquier tipo

de fallas en el software o nuevas necesidades del sistema.

El ISP se utiliza para la programación de la memoria Flash, memoria EEPROM,

bits de Seguridad y los bits de Fusibles.

En la figura 2.6 muestra un programador ISP compatible con el compilador

BASCOM-AVR utilizado para el desarrollo del proyecto.

Figura 2.6: Programador ISP [1].

[1] Manual del bascom AVR

2.2.1.4.4 Uso adecuado del Oscilador.

El fabricante recomienda una cuidadosa selección del oscilador ya sea utilizando

el oscilador interno calibrado o para mayor precisión agregando un cristal o un

oscilador cerámico, para un trabajo adecuado del microcontrolador y con una

ubicación física lo más cerca posible del mismo.

Además, se debe tener sumo cuidado en el momento de la programación del

microcontrolador ya que en las herramientas de programación se puede

seleccionar fuentes de oscilación interna o externa con una amplia gama de

frecuencias para la generación de la señal de reloj, en el caso de seleccionar una

fuente externa se debe considerar que el cristal o el oscilador exista en el

mercado. Caso contrario el microcontrolador no trabajará adecuadamente.

2.2.1.5 Diseño para el Manejo de Datos del Suministro de Energía Eléctrica.

En la lectura y escritura de datos entre el microcontrolador con los dispositivos

sensores que entregan los niveles de voltaje del suministro de energía eléctrica y

los mecanismos actuadores de conmutación, se utilizará un puerto completo del

microcontrolador como se muestra en la figura 2.8.

En la entrada y salida de datos se ha utilizará dos latchs de tres estados, de tal

forma que el puerto trabaje en forma bidireccional, el integrado es el 74LS373

cuyas características se detallan en el anexo 5, el mismo que integra biestables

tipo D, cuya tabla de verdad se indica en la figura 2.7.

Figura 2.7: Diagrama del integrado 74LS373.

En el latch de escritura el pin OE se conectará directamente a GND, permitiendo

que el pin LE, sea el único que habilite o deshabilite este integrado. Para el latch

de lectura de los estados de los sensores los pines OE y él LE se opera

dinámicamente con el microcontrolador con la ayuda del integrado 74LS00 cuyas

características se muestran en el anexo 7, el mismo que se compone de

compuertas lógicas tipo AND. La forma de conexión de los latchs se detalla en la

figura 2.8.

Figura 2.8: Integrados 74LS373 para Lectura y Escritura de Datos.

Se considero conveniente que con el prototipo también se pueda visualizar

información importante para el usuario. Las características de LCD se detallan en

el anexo 6. Los pines del LCD (Liquid Crystal Display-Indicador de Cristal Líquido)

para su conexión se muestran en tabla 2.1.

Pin Símbolo Nivel Descripción

1 Vss 0 V Tierra

2 Vdd 5,0 V Alimentación

3 Vo Variable Intensidad Caracteres

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113 GND 11

PC0 (SCL)22

PC1 (SDA) 23

PC2 (TCK) 24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO) 26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1) 28

PC7 (TOSC2)29

AREF32AVCC30

GND 31

PA7 (ADC7)33PA6 (ADC6)34PA5 (ADC5)35PA4 (ADC4) 36

PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1) 39PA0 (ADC0) 40

VCC10

MICRO

ATmega16-16PI

OE 1

LE 11

D1 3Q12

D2 4Q25

D37

Q36

D48

Q49

D513

Q512

D614

Q615

D717

Q716

D8 18Q819

VCC20

GND 10

LATCH2

SN74AHC373N

OE1

LE11

D13 Q1 2

D24 Q2 5

D37 Q3 6

D48

Q49

D513

Q512

D614

Q615

D717

Q716

D818

Q819

VCC 20

GND10

LATCH1

SN74AHC373N

VCC

1

23

CONTROLA1

23

CONTROLA

1

23

CONTROLA

VCC

4 RS H/L H: Dato; L: Instrucción

5 R/W H/L H: Lectura; L: Escritura

6 E H � L Salida de habilitación

7 DB0 H/L Bit 0 bato

8 DB1 H/L Bit 1bato

9 DB2 H/L Bit 2bato

10 DB3 H/L Bit 3bato





15 A ---- Led +

16 K ---- Led -

Tabla 2.1: Pines del Indicador LCD.

El LCD que se ha empleado es de 2 filas, de 16 caracteres por fila, suficientes

para mostrar información desde el microcontrolador tal como:

• Nuevos datos cargados.

• Datos almacenados.

• Estado de las fases.

• Conmutación de fases.

• Niveles DC de las baterías

• Y toda aquella información que pueda ser de interés de los usuarios.

El modo de operación del LCD con el microcontrolador ATMEGA16 es de 4 bits,

aun cuando existe la posibilidad de funcionar con 8 bits, pero esta segunda opción

es la menos adecuada, ya que requiere de un mayor número de pines del circuito.

En la figura 2.9 se observa cómo se conecta el microcontrolador con el LCD.

Figura 2.9: Conexión del Indicador LCD.

2.2.1.6 Control de las Salidas de Potencia.

En esta etapa del diseño se utilizará relés, los mismos que se manejarán para la

conmutación de las fases de alimentación de energía eléctrica, los relés son

dispositivos mecánicos capaces de manejar grandes cargas a partir de pequeñas

tensiones aplicadas a su bobina. Básicamente la bobina contenida en el interior

del relé genera un campo magnético que acciona el interruptor mecánico

encargado de manejar la potencia, y el microcontrolador tiene la función de

"mover" la bobina de acuerdo a las condiciones del sistema y lograr así aislar

mecánicamente la sección de potencia de la de control, por esta razón se

considera prudente utilizar relés y no otras alternativas de conmutación como son

los SCR o Triac.

Para controlar el grupo de relés se escogerá el ULN2803 que es un integrado que

posee una matriz de transistores NPN en configuración Darlington, que

proporcionará la corriente suficiente para manejar las bobinas de los relés, sus

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113 GND 11

PC0 (SCL) 22

PC1 (SDA) 23

PC2 (TCK) 24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO) 26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1) 28

PC7 (TOSC2) 29

AREF 32AVCC 30

GND 31

PA7 (ADC7) 33PA6 (ADC6) 34PA5 (ADC5) 35PA4 (ADC4) 36PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1) 39PA0 (ADC0) 40

VCC 10

MICRO

ATmega16-16PI

LCD_E ENABLEENABLELCD_RW R/WR/WLCD_RS RESETRESETLCD_DB[7..0]

DB4,DB5,DB6,DB7DB4,DB5,DB6,DB7

LCD_LIGHT VoVo

2 x 16 Liquid Crystal Display

1k

VCC

principales características se detallan en el anexo 4. En la figura 2.10 se muestra

el esquema de una de las etapas del circuito integrado referido, el diodo D1

incluido en el circuito integrado protege los transistores de picos de sobre tensión

de tipo inductivas generadas por las bobinas de los relés.

Figura 2.10: Transistores Darlington de un integrado ULN2803.

El integrado ULN2803 es un arreglo de 8 transistores tipo darlington con salidas

invertidas que tienen una cargabilidad de 500 mA. además soporta hasta 50 V. ;

su utilización permite disponer de un aislamiento con el circuito de control, dado el

ruido que produce los relés.

El diagrama del integrado ULN2803 se indica en la figura 2.11.

Figura 2.11: Integrado ULN2803.

Para que el microcontrolador interactúe con los relés se encontró como la

solución más adecuada conectar la salida del latch de escritura de datos que se

menciono anteriormente, a las entradas del circuito integrado ULN2803 como se

indica en la figura 2.12.

Figura 2.12: Control de Relé mediante el integrado ULN2803.

En la figura 2.12 se muestra el control de un solo relé, como se puede observarse

se consideró oportuno utilizar un led como indicador para mostrar que fase se

encuentra activa.

2.2.1.7 Diseño de Lectura de Datos de Entrada al Microcontrolador.

Para el proceso de obtención de datos que ingresan al microcontrolador

provenientes de dispositivos que entregan los niveles del suministro de energía

eléctrica, se hace uso del mismo puerto que se utilizó para la escritura de datos,

como se mencionó anteriormente para este efecto el latch de escritura de datos

se configura de tal forma que mantenga los datos a la salida del mismo y el latch

de lectura de datos se configura de manera que los datos que se toma de los

niveles de energía eléctrica ingresen directamente al puerto del microcontrolador.

Los datos que se ingresan al microcontrolador son analizados y si las condiciones

de los niveles de energía eléctrica cambian automáticamente entra en operación

el latch de escritura para que el sistema de conmutación entre en operación

OE1

LE11

D13

Q12

D24 Q2 5

D37 Q3 6

D48 Q4 9

D513

Q512

D614

Q615

D717 Q7 16

D818 Q8 19

VCC 20

GND10

LATCH1

SN74AHC373N

GNDK1Relay-SPDT

LED1

IN11

IN22

IN33

IN44

IN55

IN66

IN77

IN88

OUT118

OUT3 16

OUT4 15

OUT514

OUT613

OUT7 12

OUT8 11

OUT2 17

COM D10

GND9

U1

ULN2803A

VCC

1K

R

R1

proporcionando una entrada continua de alimentación de energía eléctrica. El

control de la configuración de los latch se realiza mediante el microcontrolador; la

forma de conexión para este propósito se observa en la figura 2.13.

Figura 2.13: Ingreso de datos al microcontrolador.

En la figura 2.13 se muestra la lectura de una sola fase, como se puede

observarse se pensó apto utilizar un led como indicador para mostrar el estado de

la fase analizada.

2.2.1.7.1 Dispositivos Utilizados en la Lectura de Datos de Entrada al Microcontrolador.

Los dispositivos utilizados para el monitoreo de las fases del suministro eléctrico,

son cargadores de teléfonos celulares que nos proporcionan niveles de voltaje a

la salida entre 0 - 5 voltios DC. que son niveles lógicos manejables para el

microcontrolador.

De esta manera se obtiene un control adecuado de la presencia o ausencia de

energía eléctrica monitoreada por el sistema.

2.2.1.8 Conexión entre el Microcontrolador y el Web Server.

Un sistema microcontrolado que desempeñe una función específica

complementado con un módulo Web Server es capaz de ser monitoreado y

controlado a distancia para administrar el correcto desempeño del sistema

microcontrolado; el monitoreo y control se realiza mediante páginas web (en

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113 GND 11

PC0 (SCL) 22

PC1 (SDA)23

PC2 (TCK)24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO) 26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1)28

PC7 (TOSC2)29

AREF32AVCC 30

GND 31

PA7 (ADC7)33PA6 (ADC6)34PA5 (ADC5) 35

PA4 (ADC4) 36PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2)

38PA1 (ADC1)39PA0 (ADC0) 40

VCC 10

MICRO

ATmega16-16PI

OE 1

LE11

D1 3Q12

D2 4Q25

D3 7Q36

D48

Q49

D513

Q512

D6 14Q615

D7 17Q716

D8 18Q819

VCC20

GND 10

LATCH2

SN74AHC373N

IN1 1

IN2 2

IN3 3

IN44

IN55

IN6 6

IN7 7

IN8 8

OUT118

OUT316

OUT415

OUT514

OUT613

OUT712

OUT811

OUT217

COM D10 GND 9

U2

ULN2803A

1 23 45 67 89 1011 1213 1415 16

SENSORES

Header 8X2

DS?

LED11K

R?

Res1

VCC

lenguaje HTML) almacenadas en el modulo Web Server, la cual se visualiza

desde cualquier PC utilizando un buscador como Internet Explorer, Netscape, etc.

El módulo Web Server funciona con base en protocolos Web y paquetes Ethernet.

Las comunicaciones entre el Web Server y el microcontrolador se realizan a

través de objetos enviados por medio de un puerto sin necesidad de ningún

código TCP/IP o de red.

Para que la conexión pueda realizarse se requiere conocer las características de

transmisión entre el microcontrolador y sistema embebido que proporcionará la

interfaz Web entre el usuario con el sistema de control operando a través de un

buscador normal desde un PC de la misma red de área local (LAN) o desde un

PC en cualquier parte del mundo a través de la Internet.

EL Web Server recibe los datos de información recopilada del microcontrolador a

través del puerto de comunicación, que se almacenan en los directorios de

memoria; para lograr este propósito el módulo Web Server contiene un sistema de

objetos llamado SiteObjects que permite cambios de imágenes gráficas, texto,

música, enlaces, casillas de control; contenidas en una página Web basándose en

datos procedentes directamente del microcontrolador sin necesidad de comandos

CGI (Common Gateway Interface (Interfaz Común de Pasarela)) o programación

Java, manteniendo así actualizada la pagina Web que se utiliza como interfaz.

Cuando el Web Server solicite las páginas Web, sustituirá el valor del objeto de

cada SiteObject que se encuentre y proporciona la información a su navegador

Web a través del puerto Ethernet.

Una vez que la conexión TCP se establece, el navegador y el servidor pueden

intercambiar datos. El protocolo utilizado para acceder a la Web se denomina

HTTP. El servidor responde simplemente por el contenido del archivo requerido.

Si el archivo no existe, el servidor devuelve a la página de inicio. Cuando el

archivo se transmite en su totalidad, el servidor cierra la conexión TCP.

Con base en la información presentada en el capitulo anterior se procede a

realizar el diseño del prototipo de un servidor Web basado en microcontroladores.

El módulo Web Server como se señaló anteriormente está provisto del controlador

de red RTL8019AS que tiene incluido un software básico para el manejo a

algunos protocolos TCP/IP que conjuntamente con el microcontrolador

P89C51RD2HBBD que almacena el software para el funcionamiento del servidor

Web que es el encargado del procesamiento de los datos que llegan desde la red

o de otro microcontrolador, permitiendo que puedan responder a peticiones

realizadas por el cliente o por el sistema microcontrolado e interactuar con los

mismos.

El módulo Web Server hace uso de un adaptador LF1S022, cuyos detalles se

muestran en el anexo 3, el mismo que proporciona la interfaz de un conector

RJ45 normal y corriente, que ya tiene la impedancia y los filtros necesarios como

para ser conectado directamente al módulo Web Server sin tener que utilizar

ningún componente adicional para la conexión a la red, las características del

adaptador LF1S022 se muestran en la figura 2.14

a) b)

c)

Figura 2.14: a) Filtro utilizado en el módulo Web Server. [1] b) Conexión recomendada por el

fabricante. c) Esquemático del adaptador LF1S022.

[1] http://www.superrobotica.com/download/S310255/SitePlayer_SP1.pdf

El fabricante recomienda una forma de conexión entre el adaptador LF1S022 y el

módulo Web Server que se detallan en el anexo 2, se muestra en la figura 2.15

con las conexiones y componentes en forma detallada.

Figura 2.15: Conexión del Web Server. [1]

Como se discutió anteriormente para la comunicación entre el Web Server y el

microcontrolador se requiere de 9 líneas, 8 líneas de transmisión y una línea

utilizada como recepción que a su vez es una interrupción serial que indica si el

Web Server tiene datos para transmitir al microcontrolador.

En el caso que el microcontrolador tenga algún dato para transmitir se utiliza 8

líneas para la transmisión actualizando las variables de la página web (en

lenguaje HTML) guardada en el módulo Web Server, los datos transmitidos por el

microcontrolador se verán reflejados en una interfaz Web.

La forma de conexión entre el módulo Web Server y el microcontrolador se

especifican en la figura 2.16.

[1] http://www.ponsphere.org/projects/siteplayerbasic/siteplayer%20carrier%20board.pdf

Figura 2.16: Conexión entre el microcontrolador y el módulo Web Server.

2.2.1.8 Control de Nivel de Energía de las Baterías de Respaldo del UPS.

Un UPS (Uninterruptible Power Supply - Sistema de alimentación ininterrumpida)

es una fuente de suministro eléctrico que posee una batería con el fin de seguir

proporcionando energía a equipos en el caso de interrupción eléctrica. En el

control adecuado del abastecimiento de energía eléctrica se consideró tener un

adecuado monitoreo del nivele de en energía de la batería de respaldo del UPS.

En el diseño se hace uso de un convertidor análogo/digital integrado en el

microcontrolador junto con un divisor de voltaje que proporciona la entrada

analógica a ser analizada como se observa en la figura 2.17.

IO7

IO3

IO2IO1IO0

IO6

TXRX

IO4IO5

123456789

101112

MODULO WEB SERVER

Header 12H

IO0IO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7TX

GNDVCC1

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113 GND 11

PC0 (SCL) 22

PC1 (SDA) 23

PC2 (TCK) 24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO) 26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1) 28

PC7 (TOSC2) 29

AREF 32AVCC 30

GND 31

PA7 (ADC7) 33PA6 (ADC6) 34PA5 (ADC5) 35PA4 (ADC4) 36PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1) 39PA0 (ADC0) 40

VCC 10

MICRO

ATmega16-16PI

Figura 2.17: Medición de batería del UPS.

En la figura 2.17 se observan diferentes entradas del divisor de voltaje ya que

dependiendo del UPS se puede tener baterías de respaldo de diferentes valores.

El diodo zener cumple la función de protección para la entrada al convertidor

análogo/digital interno del ATMEGA 16 cuya configuración se realiza por software.

2.2.1.9 Comunicación del Microcontrolador.

El microcontrolador tiene varias opciones para comunicación con el propósito de

intercambiar información con otros dispositivos similares o con un computador,

permitiendo tener acceso loca a la información suministrada por el

microcontrolador.

2.2.1.9.1 Comunicación UART.

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter - Transmisor-Receptor

Asíncrono Universal). Se desarrollo para transmitir y recibir datos seriales

simultáneamente en forma de caracteres estándar de 8 bits, realizando las

conversiones paralelo/serial apropiadas, analizando los bits de inicio, parada y

paridad usados para mantener los datos seriales sincronizados como es muestra

en la figura 2.18. Los bytes se envían como un dato paralelo de 8 bits a la UART,

1K

R14Res1

1K

R15Res1

1K

R16Res1

DCIN24V

DCIN12V

GND

1 23 45 6

JPDCIN

Header 3X2

D2

1N4001

DCIN36VDCIN24VDCIN12V

BATT

BATTIN

DZ3DZ 4.7 V

1KRV1

TXCRXC

IO7

IO3

IO2IO1IO0Q8Q7Q6TOSC1TOSC2

VCC

GNDGND

IO6

TXWS

0.1ufC25

0.1uF C27

VCC

ENABLERS

IO4

DB4DB5DB6DB7

BATT

Q1Q2Q3Q4Q5

RESET 1 KR68

IO5

OELE

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113

GND11

PC0 (SCL)22

PC1 (SDA)23

PC2 (TCK)24

PC3 (TMS)25

PC4 (TDO)26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1)28

PC7 (TOSC2) 29

AREF 32AVCC

30

GND 31

PA7 (ADC7)33PA6 (ADC6)34




VCC 10

MICRO

ATmega16-16PI

1K

R?

Res1

DCIN36V

se convierten en una cadena de bits serial de formato estándar para transmisión

por un transmisor dentro de la UART. Similarmente, una cadena de bits serial que

llega se detecta por un receptor dentro de la UART y se convierte a paralelo. Los

bytes resultantes aparecen como un dato paralelo de 8 bits que se puede leer de

la UART.

Figura 2.18: Estructura de un carácter.

Para establecer una posible conexión entre un PC con el microcontrolador

mediante el puerto serie se utilizan las señales TXD, RXD y GND. El PC utiliza la

interfaz de norma RS232, que entre otros aspectos señala que los niveles de

tensión están comprendidos entre +15 y -15 voltios. Los microcontroladores

normalmente trabajan con niveles TTL (0-5v); por tanto es necesario un circuito

de interfaz que adapte dichos niveles. Uno de estos circuitos que tiene una amplia

utilización es el MAX232 el mismo que conectado al microcontrolador se muestra

en la figura 2.19.

Figura 2.19: Conexión serial del microcontrolador.

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113 GND 11

PC0 (SCL) 22

PC1 (SDA) 23

PC2 (TCK) 24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO) 26

PC5 (TDI) 27

PC6 (TOSC1) 28

PC7 (TOSC2) 29

AREF 32AVCC 30

GND 31

PA7 (ADC7) 33PA6 (ADC6) 34PA5 (ADC5) 35PA4 (ADC4)36PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1) 39PA0 (ADC0) 40

VCC 10

MICRO

ATmega16-16PI

RXTXRX_EXT

TX_EXT

C1+ 1VDD2

C1- 3

C2+ 4

C2-5

VEE6

T2OUT7

R2IN8 R2OUT 9

T2IN 10T1IN 11

R1OUT 12R1IN13

T1OUT14

GND 15

VCC16

MAX232CPE

100pF

C4Cap2

100pF

C1Cap2

100pF

C3Cap2

100pF

C5Cap2

100pF

C2Cap2

VCC

RX

TX

2.2.1.10 Fuente de Alimentación.

Una de las etapas que se requiere en cualquier diseño electrónico es la fuente de

poder que alimenta a los circuitos electrónicos, tomando en cuenta que los

mismos son sensibles a sobretensiones, cambios bruscos o ruido provenientes de

la tensione de alimentación. Esto ha hecho imprescindible el empleo de fuentes

de alimentación que garanticen la estabilidad de la tensión que ingresa al equipo.

Para el desarrollo del módulo de control se decidió utilizar la fuente de poder

conmutada de un PC, que proporciona voltajes DC más precisos y establecer que

a su vez mejoran la protección del módulo.

No se utilizó fuentes de alimentación lineales ya que regulan el voltaje o la

corriente de la salida disipando el exceso de energía como calor, lo cual es

ineficaz. Una fuente conmutada toma de la alimentación solamente la energía

requerida por la carga. Una fuente conmutada, se apagan y se encienden los

transistores completamente. Así, idealmente y en comparación, las fuentes

conmutadas son 100% eficientes. El único calor generado se da por las

características no ideales de los componentes.

Las fuentes conmutadas pueden producir voltajes de salida que son más bajos

que el voltaje de entrada, más altos que el voltaje e incluso inversos al voltaje de

entrada, haciéndolas versátiles y mejor adaptables a voltajes de entrada

variables. Mientras que las fuentes de alimentación lineal regulan la salida usando

un voltaje más alto en las etapas previas y luego disipando energía como calor

como se mencionó anteriormente, y así obtener un voltaje más bajo y regulado.

BIBLIOGRAFÍA CAPÍTULO 2.

• http://www.logicelectronic.com/productos/DSPS/EMBEBIDOS.htm

• http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml

• http://www.angelfire.com/electronic2/jhueso/Interrupciones.PDF

• http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=El_microcontrolador

• http://www.ponsphere.org/projects/siteplayerbasic/siteplayer%20carrier%20

board.pdf

• http://serverdie.alc.upv.es/asignaturas/LSED/200203/Micros/downloads/trab

ajo.pdf

• http://www.edicionsupc.es/ftppublic/pdfmostra/EE03803M.pdf

• http://ael.110mb.com/informatica/Int8051.pdf


• http://electronred.iespana.es/circuitosintegra.htm

• http://www.dinastiasoft.com.ar/Tecnologia/Encapsulados.htm

• http://www.bipom.com/spanish/bascomavr.shtm

• http://akimpech.izt.uam.mx/Web_jr/ami44.htm

• http://www.textoscientificos.com/redes/comunicaciones/modos

• http://www.el.uma.es/marin/Practica4_UART.pdf

• http://www.i-micro.com/pdf/articulos/spi.pdf

• Datasheet ATMEGA16

• Manual del Bascom AVR

CAPÍTULO 3

CAPÍTULO 3

CONSTRUCCION DEL MÓDULO DE MONITOREO Y

CONTROL DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

3.1 INTRODUCCIÓN.

En el presente capitulo de describirán los aspectos que se tomaron en cuenta

para la construcción del prototipo diseñado en el capitulo anterior y el desarrollo

del programa del microcontrolador. Además de la configuración del módulo Web

server.

3.2 CIRCUITO DEL PROTOTIPO DISEÑADO.

En la figura 3.1, se muestra el circuito implementado para el módulo de control del

suministro de energía eléctrica; el mismo que considera todos los elementos para

el control, que fueron determinados con el diseño efectuado y que se presentan

en la figura 3.2, tanto el circuito esquemático y PCB (Printed Circuit Board; placa

de circuito impreso) se realizaron en el programa PROTEL XP 2004. El esquema

de la placa se muestra en la figura 3.3. Al respecto, el diseño en detalle de cada

una de las etapas se presentó en el capítulo 2 de este trabajo.

Figura 3.1: Hardware del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica.

Figura 3.2: Esquemático del Hardware del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica.

GND VCC12V

TXCRXC

IO7

IO3

IO2IO1IO0Q8Q7Q6TOSC1TOSC2

O1OD1O2OD1O3OD1O4OD1O5OD1O6OD1O7OD1LCDON

VCC

GNDGND

1K

R14Res1

1K

R15Res1

1K

R16Res1

DCIN36V

DCIN24V

DCIN12V

GND

1 23 45 6

JPDCIN

Header 3X2

D2

1N4001

DCIN36VDCIN24VDCIN12V

BATT

BATTIN

DZ3DZ 4.7 V

K3

Relay-SPDT

Relay-SPDT

K4

Relay-SPDT

K7

Relay-SPDT

K5

Relay-SPDT

Relay-SPDT

K6

Relay-SPDT

K1

Relay-SPDT

Relay-SPDT

K2

Relay-SPDT

FASEPFASEBFASEGRP25RP35RP45RP55RP65

VCC

VCC

Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8

GNDLE1

OEID1LE2

123456789

10111213141516

JPLCD1

Header 16

GNDVCCPT5KRSGNDENABLE

DB4DB5DB6DB7BACKLGND

IO6

TXWS

VC

C12

V

VC

C12

V

VC

C12

V

VC

C12

V

VC

C12

V

VC

C12

V

VC

C12

V

12345678910

RP3

Header 10

12345678910

RP1

Header 10

RP11 RP21 RP31 RP41

RP51 RP61 RP71

VCC12VRP11RP21RP31RP41RP51RP61RP71RP81

O1U8O2U8O3U8O4U8O5U8

O6U8O7U8O8U8

LED20

RP1ID1 RP2ID1 RP3ID1 RP4ID1

RP5ID1 RP6ID1 RP7ID1 RP8ID1

O1U8 O2U8 O3U8 O4U8

O5U8 O6U8 O7U8 O8U8

VCCRP1ID1RP2ID1RP3ID1RP4ID1RP5ID1RP6ID1RP7ID1RP8ID1

0.1ufC25

0.1uF C27

12345678910

111213141516

JPU8

Header 8X2

VCC

1 23 45 67 8

JPAVR ISP

Header 4X2

RESETDB5DB7

GND

DB6VCC

LED

LED36

LED

O1U8O2U8O3U8O4U8O5U8

O6U8O7U8O8U8

Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8

ENABLERS

IO4

DB4DB5DB6DB7

Q12N3906

15R83

1K

R84

VCC

BACKL

LCDONBATT

Q1Q2Q3Q4Q5

O1OD1

O2OD1

O3OD1

O4OD1

O5OD1

O6OD1

O7OD1

D111N414847K

R85

1K

R86

1uFC30

VCC

RESET RESET

1KRV1

1 KR68

5KRV5

VCC

PT5K

GND

LED21 LED22 LED23

LED24 LED25 LED26 LED27

LED4 LED5 LED6 LED7

LED8 LED9 LED10

O1OD1 O2OD1 O3OD1 O4OD1

O5OD1 O6OD1 O7OD1

S1

IO5

OELE

1

23

U6A

74AC00SC

56

4U6B

74AC00SC

1113

12

U6C

74AC00SC

810

9

U6D

74AC00SC

VCC

LE

VCC

OE

VCC

LE1

VCC

LE1

OEID1

LE2

1234

JPVCCIN

Header 4H

VCC12V

GND

VCC

12345678

JPIN

Header 8H

BATTINGND

TEMPGNDGASGND

123456789

101112

JPWS

Header 12H

IO0IO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7TXWS

GNDVCC12V

1 2Y1

XTAL

TOSC1 TOSC2

33pF

C3

33pF

C4

PB0 (XCK/T0)1

PB1 (T1)2

PB2 (AIN0/INT2)3

PB3 (AIN1/OC0)4

PB4 (SS)5

PB5 (MOSI)6

PB6 (MISO)7

PB7 (SCK)8

RESET9

PD0 (RXD)14

PD1 (TXD)15

PD2 (INT0)16

PD3 (INT1)17

PD4 (OC1B)18

PD5 (OC1A)19

PD6 (ICP)20

PD7 (OC2)21

XTAL212

XTAL113

GND11

PC0 (SCL)22

PC1 (SDA)23

PC2 (TCK) 24

PC3 (TMS) 25

PC4 (TDO)26

PC5 (TDI)27

PC6 (TOSC1)28

PC7 (TOSC2) 29

AREF32AVCC30

GND 31

PA7 (ADC7) 33PA6 (ADC6)

34PA5 (ADC5)35PA4 (ADC4)36

PA3 (ADC3) 37PA2 (ADC2) 38PA1 (ADC1)

39PA0 (ADC0)40

VCC10

MICRO

ATmega16-16PI

IN11

IN22

IN33

IN44

IN55

IN66

IN77

IN88

OUT118

OUT3 16

OUT415

OUT514

OUT613

OUT7 12

OUT8 11

OUT2 17

COM D10

GND9

U2

ULN2823A

IN11

IN22

IN33

IN44

IN55

IN66

IN77

IN88

OUT1 18

OUT316

OUT4 15

OUT5 14

OUT613

OUT712

OUT811

OUT217

COM D 10GND9

U1

ULN2823A

OE1

LE11

D13

Q12

D24 Q2 5

D37 Q3 6

D48

Q49

D513

Q512

D614

Q615

D717 Q7 16

D818 Q8 19

VCC 20

GND10

LATCH2

SN74AHC373N

OE1

LE11

D13 Q1 2

D24

Q25

D37

Q36

D48 Q4 9

D513 Q5 12

D614

Q615

D717

Q716

D818

Q819

VCC20

GND10

LATCH1

SN74AHC373N

ADJ

12

JPK1

Header 2

12

JPK2

Header 2

12

JPK3

Header 2

12

JPK4

Header 2

12

JPK5

Header 2

12

JPK6

Header 2

12

JPK7

Header 2

O1OD1VCC12V VCC12V VCC12V VCC12V

VCC12V VCC12V VCC12V

O2OD1 O3OD1 O4OD1

O5OD1 O6OD1 O7OD1

VCC3.3V

1

R85

LCD_E ENABLEENABLELCD_RW R/WR/WLCD_RS RESETRESETLCD_DB[7..0]

DB4,DB5,DB6,DB7DB4,DB5,DB6,DB7

LCD_LIGHT VoVo

2 x 16 Liquid Crystal Display

DB4,DB5,DB6,DB7RSGNDENABLEPT5K

Figura 3.3: Placa de Circuito Impreso del Módulo de Control del Suministro de Energía Eléctrica.

3.3 CIRCUITO DEL MÓDULO WEB SERVER.

El módulo de control complementado con un módulo Web Server es capaz de ser

monitoreado y controlado a distancia, en el caso de esta aplicación, para

administrar el correcto desempeño del sistema eléctrico; el monitoreo y control se

realiza mediante páginas web (en lenguaje HTML) almacenadas en el módulo

Web Server que se encarga de la interfaz gráfica con el usuario y del

procesamiento de datos con la red.

El módulo Web Server con sus elementos adicionales, que proporciona la

conexión de red, fueros adquiridos con la debida autorización del Distribuidor, y

fue configurado a las necesidades del presente proyecto.

En la figura 3.4 se muestra tanto la placa de circuito impreso del módulo Web

Server, como el ensamblado del mismo.

a)

b)

Figura 3.4: a) Hardware del Módulo Web Server. b) Placa de Circuito del Módulo Web Server.

3.4 DISEÑO DE SOFTWARE.

Para el desarrollo del software requerido para el presente proyecto, se utilizó un

lenguaje de programación adecuado para la familia de microcontroladores AVR

de ATMEL como el BASCOM-AVR además del software propietario del módulo

Web Server que permite realizar su configuración.

En el diagrama que se presenta en la figura 3.5 se muestra los elementos de

hardware y software que son requeridos y que definen tanto la programación del

microcontrolador como la configuración del módulo Web Server para poder

configurar el sistema para la aplicación propuesta.

Figura 3.5: Diseño Funcional del Programa del Microcontrolador.

3.4.1 PROGRAMA PARA EL SISTEMA MICROCONTROLADO.

En el desarrollo del software para el microcontrolador se utilizó un lenguaje de

programación simple, eficaz y de bajo costo, así como por su facilidad de

utilización, y que corresponde al compilador BASIC BASCOM-AVR basado en

Windows para la familia de microcontroladores AVR de ATMEL, cuyas

características son:

• BASIC estructurado con etiquetas.

• Programación estructurada con IF-THEN-ELSE-END IF, DO-LOOP,

WHILE-WEND, SELECT - CASE.

• Variables y etiquetas que pueden ser de hasta 32 caracteres.

• Variables tipo: Bit, Byte, Integer, Word, Long, Single y String.

• Los programas compilados trabajan con todos los microcontroladores AVR

que tienen memoria interna.

• Las directivas son sumamente compatibles con Visual Basic / QBASIC de

Microsoft.

• Comandos especiales para pantallas LCD, circuitos I2C y circuitos 1 WIRE,

teclados de PC, teclados matriciales, recepción RC5 , software para UART

y SPI.

• Soporte para variables locales, funciones de usuario y librerías.

• Emulador de terminal integrado.

• Programador ISP integrado (nota de aplicación AVR910.ASM).

El diseño del programa toma en consideración la comunicación que tiene que

realizarse entre el microcontrolador y el módulo Web Server, así como el control

de los elementos de potencia mediante un juego de relés, lo indicado se ilustran

en la figura 3.6.

Figura 3.6: Diseño Funcional del Programa del Microcontrolador.

Para la lectura y escritura de datos que realiza el microcontrolador con los

dispositivos sensores, elementos actuadores de conmutación y el módulo Web

Server, se requiere realizar una serie de pasos para cumplir con los procesos,

entre los más importantes se destacan los siguientes:

a) El sistema microcontrolado realiza un continuo chequeo de datos de los

niveles de energía eléctrica proporcionados por la red pública, los mismos que

son enviados al módulo Web Server, actualizando la pagina HTML

almacenada en el mismo.

b) Una vez analizados los niveles de energía eléctrica en el sistema

microcontrolado, si las condiciones establecidas así lo determinan, se envían

las órdenes para ejecutar las debidas acciones de conmutación en forma

automática entre las fases de la acometida de energía eléctrica para

proporcionar alimentación de energía a un UPS.

c) Los datos analizados por el microcontrolador son enviados y se almacenan

dentro de la memoria del módulo Web Server, estos datos son reflejados a la

página web (en lenguaje HTML) y mostrada al usuario para un monitoreo

remoto del suministro de energía.

El diagrama de flujo del programa principal del sistema microcontrolado , que

detalla las consideraciones que se tomaron en cuenta para el adecuado

funcionamiento del sistema microcontrolado, se ilustran en la figura 3.7 y el

diagrama de flujo de subrutinas requeridas en la figura 3.8.

Cabe destacar que el listado del código tanto del programa principal, como de las

subrutinas, antes señaladas, se presentan en al anexo 8.

Figura 3.7: Flujograma del Programa del Sistema Microcontrolado.

a) b) c)

d) e)

f) g) h)

i) j) k)

Figura 3.8: a), b), c), d), e), f), g), h), i), j), k), Flujogramas de las subrutinas del Programa.

3.4.2 CONFIGURACIÓN DEL MÓDULO WEB SERVER.

El módulo Web Server constituye la base para poder establecer la interfaz gráfica

entre el usuario y el módulo de control de abastecimiento de energía eléctrica.

Para el desarrollo de la configuración del módulo Web Server se deben definir una

serie de parámetros, los mismos que han sido determinados como se indica a

continuación:

1. Creación del fichero de definición en un editor de texto que determinará los

parámetros de configuración inicial del módulo Web Server tales como:

nombre de dispositivo, password, dirección IP, etc. Además de las

variables comunes que van a utilizar tanto el módulo Web Server, como el

sistema microcontrolado.

2. Construcción de una página Web utilizando un editor HTML, la misma que

constituye la interfaz gráfica entre el usuario y el sistema.

3. Descargar el fichero y página Web a través del programa SiteLinker.

4. Análisis de la configuración y determinación del correcto funcionamiento

mediante la exploración del módulo Web Server a través de un navegador

Web.

3.4.2.1 Parámetros de Configuración Inicial.

Entre los parámetros iniciales más importantes, que se requieren para el trabajo

con el módulo Web Server a fin de que el mismo sea adecuadamente

configurado, se pueden establecer los siguientes:

• La asignación de una dirección IP que permita reconocer al módulo Web

Server dentro de la red en la que va a operar y que no utiliza ningún otro

dispositivo de red. La misma que puede ser asignada estática o

dinámicamente por medio de un DHCP.

Una vez que se han asignado la dirección IP, que en este caso se utilizará

una dirección privada clase C que es la 192.168.1.250, se encuentra

habilitado el módulo Web Server, para que sea accesible mediante un

navegador Web.

• Alternativamente al módulo Web Server se le puede asignar un nombre,

para que sea reconocido dentro de la red.

• Configuración de un password, si fuese necesario, como un medio de

seguridad, para que determinados usuarios puedan acceder al recurso.

• Definición de objetos, que no son más que etiquetas que se utilizan para

comunicar al microcontrolador con el módulo Web Server; los nombres de

los objetos definidos deben ser igual a los asignados en la página Web.

La creación del fichero de configuración inicial se la puede realizar en un editor de

texto, como un bloc de notas, como se muestra en la figura 3.9.

Figura 3.9: Creación del fichero de configuración inicial del módulo Web Server.

3.4.2.2 Construcción de la Página Web.

La página Web constituye la interfaz gráfica, entre el usuario y el sistema, en la

misma se muestran los parámetros del sistema microprocesado que se van a

controlar y a monitorear a través del módulo Web Server por medio de la Internet

de una manera remota.

Para la creación de la página Web necesaria para el proyecto se puede hacer uso

de cualquier herramienta que utilice lenguaje de programación HTML para su

elaboración. En el desarrollo de presente proyecto se ha empleando el paquete

Macromedia Dreamweaver 8, por la facilidad que brinda tanto para el diseño

como para la programación y por constituir en una de las herramientas muy

conocidas.

En la elaboración de la página Web se debe tomar en cuenta que el tamaño de la

misma no puede exceder los 48Kbytes, ya que es la cantidad de memoria flash

con la que cuenta del módulo Web Server.

En la figura 3.10 se muestra la página Web para el monitoreo del suministro de

energía eléctrica que ha sido desarrollado y que permite contar con la interfaz

hombre-máquina para la aplicación propuesta con el presente proyecto..

Figura 3.10: Página Web de Monitoreo del Suministro de Energía Eléctrica.

3.4.2.3 Descarga de fichero y Pagina Web.

Una vez configurados los parámetros descritos anteriormente se debe generar un

fichero de definiciones .sdp, que posterior a la compilación da cómo resultado un

archivo binario .spb. Una vez obtenidos estos archivos se ejecuta la descargar al

módulo Web Server cuyos resultados se muestran en la figura 3.11.

Figura 3.11: Descarga del programa al Web Server.

Una vez descargado el programa, el módulo Web Server indica la cantidad de

memoria utilizada por dicho programa como se ilustra en la figura 3.12.

Figura 3.12: Memoria utilizada por el Módulo Web Server.

Realizada la descarga, a continuación se puede verificar la conectividad mediante

un computador en la misma red, utilizando el comando ping -t 192.168.1.250 en

la ventana “Ejecutar” del Sistema Operativo Windows como se muestra en la

figura 3.13.

a)

b)

Figura 3.13: a) Ejecución del comando PING, b) Pruebas de Conectividad con el Módulo Web

Server.

3.4.2.4 Análisis de la configuración y correcto funcionamiento mediante la

exploración del módulo Web Server a través de un navegador Web.

Terminada la descarga del programa se puede acceder al módulo Web Server por

medio de cualquier navegador Web y verificar el contenido del mismo, en cuanto

corresponde a información como se muestra en la figura 3.14.

Figura 3.14: Exploración del Módulo Web Server.

3.5 INTEGRACIÓN DEL MÓDULO DE MONITOREO Y CONTROL

DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

Este subcapítulo tiene como finalidad ilustrar como se realizó la conexión de todos

los elementos que conforman el módulo de control y monitoreo, el ensamblado de

los mismos en un chasis adecuado y tomando en cuenta que se trata de un

prototipo.

Se considero adecuado realizar el ensamblado del módulo en una caja de sistema

estructural mostrada en la figura 3.15 que cumpla las normas “NEMA”, dicha caja

fue usada para alojar los componentes eléctricos y/o electrónicos y protegerlos

contra contactos accidentales, hermeticidad al aceite o al polvo, y es usada

además para aquí realizar todas las conexiones de cables..

Figura 3.15: Caja Estructural con norma Nema.

3.5.1 NORMAS NEMA.

La Asociación Norteamericana de Manufacturas Eléctricas (NEMA)

Es la asociación de comercio más grande en los Estados Unidos, que representa

los intereses de los fabricantes de la industria eléctrica, y cuyo objetivo es

establecer una estandarización en el sector eléctrico. Sus miembros son

compañías fabricantes de productos eléctricos utilizados en las áreas de

transmisión, generación, distribución, control e incluso del consumo mismo de la

energía eléctrica, que fabricar productos líderes, de calidad mundial y

confiabilidad.

Una norma de la NEMA define un producto, proceso o procedimiento con

referencia a las siguientes características:

• Nomenclatura.

• Composición.

• Construcción.

• Dimensiones.

• Tolerancias.

• Seguridad.

• Características operacionales.

• Performance.

• Alcances.

• Prueba.

• Servicio para el cual es diseñado.

Las normas técnicas actualizadas benefician al usuario, como así también al

fabricante, mejoran la seguridad, reducen los costos en la fabricación del

producto, y eliminan malentendidos entre fabricantes y clientes, asistiendo al

comprador en la selección y obtención de un producto para cada necesidad en

particular.

De lo discutido anteriormente de considero conveniente para la construcción del

presente proyecto utilizar la caja de sistema estructural que cumple con la norma

“NEMA 1 o 2” para uso de interiores.

3.5.2 ENSAMBLADO DEL PROTOTIPO DEL MÓDULO

En la figura 3.16 a), se muestra una vista frontal del chasis donde se puede

visualizar los ventiladores que proporcionan un constante fluyo de aire como

refrigeración para toda la circuitería interna evitando daños por el calor que emiten

sus elementos; el visualizador LCD, interruptor de luz piloto y fusible que son

algunos de los elementos utilizados en la construcción del prototipo del sistema.

Mientras que en la figura 3.16 b) se puede observar todos los elementos internos

que conforman el prototipo.

a)

b)

Figura 3.16: a) Vista frontal del Chasis. b) Vista interna del sistema.

El chasis contiene una fuente de PC como se mencionó en el capítulo anterior,

relés, la placa de control automático donde se encuentra el microcontolador

ATMEGA 16, los sensores de los niveles de energía eléctrica, además del circuito

impreso del módulo Web Server. En la figura 3.17 se encuentran localizados cada

uno de estos elementos.

Figura 3.17: Localización de los Elementos Internos del Prototipo.

Una vez finalizado el ensamblaje del módulo se procederá a las descargas de los

programas, tanto en el microcontrolador como en el módulo Web Server y a la

verificación de su correcto funcionamiento cuyas pruebas y resultados se

presentaran en el siguiente capítulo de este trabajo.

CAPÍTULO 4

CAPÍTULO 4

RESULTADOS OBTENIDOS DEL MÓDULO DE

MONITOREO Y CONTROL DEL SUMINISTRO DE

ENERGÍA ELÉCTRICA Y SUS POSIBLES APLICACIONES

EN OTROS CAMPOS.

En este capítulo se detallan las diversas pruebas realizadas del módulo y el

sistema en su conjunto y se analiza los resultados obtenidos, su posible

aplicación en otros campos y un breve estudio de costos.

4.1 PRUEBAS DEL MÓDULO.

Las pruebas realizadas al módulo tiene como propósito determinar el

funcionamiento por lo más óptimo por las que debería estar caracterizadas por: la

verificación de los niveles del voltaje de alimentación de las entradas del

suministro de energía eléctrica proporcionada por la red pública, tiempo de

conmutación entre las entradas del suministro de energía y la energía de respaldo

en caso de algún tipo de falla, control de los niveles de voltaje de las baterías de

respaldo del UPS. Dichas características se deben constatar por el acceso local al

módulo de control mediante el visualizador LCD y remotamente con una conexión

de red a través del browser.

4.1.1 VERIFICACIÓN DE NIVELES DEL SUMINISTRO DE ENE RGÍA

ELÉCTRICA.

Una vez colocados todos los sensores a la red pública del suministro de energía,

la correspondiente alimentación tanto para del módulo de control y una adecuada

conexión a red de comunicaciones, se procede a la verificación de los de niveles

de energía suministrados por la red eléctrica pública por medio de indicadores

colocados en el módulo y en el browser como se muestra en la figura 4.1.

a)

b)

c)

Figura 4.1: a)Indicadores de los niveles de Energía Eléctrica, Visualizador LCD, Enlace de Red, b)

Verificación de Niveles de Energía Eléctrica en forma local, c) Verificación de Niveles de Energía

Eléctrica en forma remota.

4.1.3 MONITOREO DE NIVEL DE VOLTAJE DE LAS BATERÍAS DEL UPS Y

TEMPERATURA AMBIENTE.

El módulo proporciona la información correspondiente al monitoreo de las baterías

de respaldo y de la temperatura ambiente, en la figura 4.2 se muestra lo expuesto

anteriormente.

Figura 4.2: a) Monitoreo de nivel de Voltaje de las Baterías del UPS y Temperatura Ambiente.

El monitoreo de la temperatura ambiente se realiza localmente y es mostrada en

el visualizador LCD. Para la medición adecuada de la temperatura ambiente se

hace uso del convertidor análogo/digital integrado en el microcontrolador, al

mismo que se aplica la señal proveniente de un termistor, que es un dispositivo

que varía su resistencia en función de la temperatura.

La calibración de la medición de la temperatura se la realiza mediante el

programa del microcontrolador y se considera valores aproximados comparados

con un termómetro digital.

4.1.2 CONMUTACIÓN AUTOMÁTICA ENTRE FASES DEL SUMINI STRO

ELÉCTRICO.

Las pruebas que se indican a continuación, en esta sección, se relacionan a la

conmutación automática entre las fases del suministro de energía eléctrica en el

caso de posibles fallos en la alimentación de una de ellas, con el propósito de

obtener una constante alimentación al UPS.

A continuación se muestra en la figura 4.3 la conmutación automática entre las

fases frente a la ausencia de energía eléctrica de una de las mismas, que como

se puede apreciar, en la indicación mediante el display, el sistema responde

adecuadamente; es decir, la respuesta fue la esperada.

a)

b)

c)

Figura 4.3: a) Conmutación Automática del suministro de energía eléctrica de fase principal a fase

secundaria, b) Conmutación Automática del suministro de energía eléctrica de fase secundaria a

fase principal, c) Ausencia de energía eléctrica de fase secundaria.

4.1.3 CONTROL REMOTO DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA POR MEDIO DEL

MÓDULO.

El módulo controlar ciertas salidas de energía en forma remota, con la finalidad de

conectar equipos de comunicación como switch que se reinicien mediante la

ausencia de energía al presentar algún tipo de inconveniente, ya que estos

equipos pueden presentar problemas de congestionamiento de red, limitando su

rendimiento.

En la figura 4.4 se muestra el control remoto del suministro de energía eléctrica a

por medio la interfaz Web, primero para poder ingresar al sistema se cuenta con

un medio de seguridad que corresponde a una clave o password, accediendo a

una área de control de resteó de tomas eléctricas

a)

b)

c)

d)

Figura 4.4: a) Control remoto del suministro de energía eléctrica a equipos de comunicación, b)

Control de acceso para reseteo de tomas eléctricas, c) Selección de tomas del suministro de

energía eléctrica, d) Verificacion del reseteo de la toma del suministro de energía eléctrica.

4.2 APLICACIONES DEL MÓDULO EN OTROS CAMPOS.

El presente proyecto da una amplia gama de alternativas en el campo de la

“Domótica”, es decir, control de las variables ambientales, consumo energético,

electrodomésticos, extendiendo a la seguridad (intrusos, robo, incendio, escapes

de gas o agua) y a la conectividad residencial entre viviendas de un mismo

complejo o de éstas con el exterior dando lugar al “Hogar Inteligente” también

denominado “Hogar Digital”.

Dichas aplicaciones se las realiza mediante el control remoto de hasta 16 puntos,

permitiendo modificar el estado de los mismos a distancia y casi en tiempo real,

así por ejemplo:

• Control de un Sistema de Aire Acondicionado.

• Control de Alarmas.

• Control de Termostatos.

• Estaciones meteorológicas.

• Regulación y control industrial.

• Equipos de medida remota.

El módulo de control de monitoreo y control a través de la internet se adapta a las

necesidades del usuario dependiendo de qué tipo de variables quiera controlar.

4.3 COSTO DEL PROYECTO.

En esta sección se especifican los costos de la totalidad del proyecto, los mismos

que son mostrados en la tabla 4.1, se debe tener en cuenta que algunos

elementos que forman parte del proyecto fueron importados y los precios

expuestos si incluyen los impuestos.

Por otro lado, en la tabla referida sólo constan los costos de los componentes,

como se señaló, ya que no se ha considerado los costos de personal requeridos

para el presente desarrollo; así como tampoco están considerados otros costos

como uso del computador, programas y suministros de oficina.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MÓDULO DE MONITOREO Y CONTROL DEL

SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA A UN DATA CENTER A TRAVÉS DE LA

INTERNET.

DETALLE CANTIDAD PRECIO UNITARIO

($)

TOTAL

($)

Elementos Electrónicos

Resistencia

13

0,03

0,39

Banco de Resistencias

Resistencias de Presión

Capacitor Electrolíticos

Capacitores Ceramicos

Oscilador de Cristal

Diodo Led

Diodo Zener

Diodo Rectificador

Transistor

Relé Simple

Relé Doble

2

5

5

9

1

17

3

3

1

3

2

1

0,75

0,1

0,06

0,48

0,06

0,1

0,05

0,1

3

8

2

3,75

0,5

0,54

0,48

1,02

0,3

0,15

0,1

9

16

Circuitos Integrados

Microcontrolador ATMEGA 16

Indicador de Cristal Líquido (LCD)

74LS373

ULN2803

74LS00

1

1

2

2

1

7

12

0,6

0,55

0,35

7

12

1,2

1,1

0,35

Placa de Circuito Impreso

Circuito Impreso F2 (Módulo de

Control)

Circuito Impreso F2 (Módulo de Red)

1

1

40

40

40

40

Conectores

Conector de 40 Pines

Conector de 10 Pines

Conector de 9 Pines

1

2

2

1,96

0,4

0,4

1,96

0,8

0,8

Conector de 7 pines 1

0,35

0,35

Elementos Electrónicos Importados

Módulo Web Server

Adaptador LF1S022

1

1

80

50

80

50

Elementos Adicionales

Caja Metálica tipo Nema

Fuente de Polarización

Varios

1

1

1

40

10

20

40

10

20

TOTAL $ 339,79

Tabla 4.1: Presupuesto del Módulo de Monitoreo y Control del Suministro de Energía Eléctrica a

un Data center a través de la Internet.

CAPÍTULO 5

CAPÍTULO 5

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

En este capítulo se presentan las conclusiones que se ha obtenido una vez

culminado el presente proyecto de titulación, además se mencionan algunas

recomendaciones.

5.1 CONCLUSIONES.

• La automatización de distintos tipos de dispositivos es una herramienta

muy importante para el departamento técnico de cualquier empresa, el

presente proyecto constituye un prototipo de un sistema alternativo, para

dar solución de los problemas que surgen por el abastecimiento de energía

eléctrica, en lugares donde se requiere un suministro de energía constante.

• El módulo de control y monitoreo del suministro de energía eléctrica a

través de la Internet proporciona una interfaz Web entre el usuario y el

suministro de energía eléctrica permitiendo que el usuario disponga en

forma remota de información que le permita tomar decisiones para un

apropiado manejo del abastecimiento de energía eléctrica.

• Las ventajas que ofrecen los servidores Web basados en sistemas

embebidos por su flexibilidad para ajustarse a las necesidades del usuario,

facilita su acceso al recurso desde cualquier sitio que cuente con una

conexión a la Internet.

• En la actualidad los computadores utilizan procesadores de 32 y 64 bits, en

cambio los sistemas embebidos funcionan en base a procesadores de 8 o

16 bits, debido a que las tareas realizadas por los sistemas embebidos son

relativamente sencillas frente a los primeros; por lo que en su memoria sólo

reside el programa destinado para alguna aplicación determinada.

• En la mayoría de casos se entiende por servidor a grandes computadores

con grandes capacidades de almacenamiento y amplias funcionalidades,

por tanto con costos elevados, mientras que un servidor con sistema

embebido tiene la capacidad de almacenar pequeñas páginas Web o

archivos con capacidad limitada lo que sería una desventaja, sin embargo

en muchos casos es suficiente para administrar uno o varios dispositivos

conectados en la red, con un bajo presupuesto.

• El proyecto cuenta fundamentalmente con un módulo servidor de red

embebido que está preparado para establecer una conexión remota con un

cliente mediante un página Web, para recibir datos a través de dicha

conexión, con la capacidad de interpretar dichos datos recibidos e

interactuar directamente con el sistema embebido que es el encargado de

controlar el suministro de energía eléctrica, de esta manera se tiene un

monitoreo y control remoto prácticamente en tiempo real.

• La construcción de la pagina Web ha sido elaborada para cumplir con los

requerimientos de las variables del sistema microcontrolado, en este

sentido se debe tener en cuenta el tamaño de la pagina Web por la limitada

memoria con la que cuenta el sistema embebido.

• El módulo de monitoreo y control del suministro de energía eléctrica no

necesita de un PC para conectarse a la red, con lo que se ahorra en costos

tanto en Hardware, Software, espacio y energía.

• Con el diseño de este prototipo se pretende ofrecer una herramienta para

automatizar el suministro de energía eléctrica mediante la transmisión de

datos gestionados mediante los protocolos de comunicación de la Internet

que es una manera alternativa de comunicación mediante una interfaz

Web, de bajo costo en relación a otro tipo de transmisión de datos.

• La fuente de alimentación utilizada por el módulo es la misma que se utiliza

en PC’s; para garantizar niveles de energía estables y a su vez proteger de

daños en la tarjetas que conforman el módulo, alternativamente que se

consideró, por los bajos costos que tienen en la actualidad estos

dispositivos.

• Se opto por utilizar relés externos para el control del suministro de energía

eléctrico por la corriente que soportan y por la facilidad de cambio en el

caso de que sufran algún tipo de daño.

• En la construcción del prototipo se considero prudente utilizar una caja de

sistema estructural que cumple con la norma “NEMA 1 o 2” para uso de

interiores, en la misma que se realizó la conexion de todos los elementos

que conforman el módulo de control y monitoreo.

• Una vez realizas las respectivas pruebas se concluye el funcionamiento

óptimo del módulo de monitoreo y control del suministro de energía

eléctrica, mediante la verificación de los niveles del voltaje de alimentación

de las entradas del suministro de energía eléctrica proporcionada por la red

pública, un adecuado tiempo de conmutación entre las entradas del

suministro de energía y la energía de respaldo en caso de algún tipo de

falla, control de los niveles de voltaje de las baterías de respaldo del UPS,

verificadas mediante el visualizador LCD y remotamente con una conexión

de red a través del browser.

• En pruebas realizadas del módulo de monitoreo y control del suministro de

energía eléctrica conectada a una interfaz inalámbrica como un Access

Point, existe un mayor retardo en la verificación de los niveles de energía a

monitorear, esto se debe a que para acceder al módulo se maneja

diferentes tipos de velocidades entre el PC, el Access Point y el módulo

teniendo una mayor tiempo en el procesamiento de la información.

5.2 RECOMENDACIONES.

• Se recomienda profundizar el estudio de sistemas embebidos por las

múltiples aplicaciones en la que pueden ser empleados como por ejemplo

en la recolección de datos de temperatura donde las condiciones climáticas

no sean muy estables, realizando un control de dispositivos conectados al

hardware del sistema embebido para mantener una temperatura estable

dependiendo de los datos obtenidos.

• Se recomienda extender el desarrollo de posibles aplicaciones de sistemas

embebidos utilizando soluciones inalámbricas como medio de

comunicación, ya que sería una buena alternativa de control por el hecho

de la movilidad.

• En los sistemas embebidos conectados a redes de comunicación se podría

mejorar el factor seguridad, para evitar que usuarios no autorizados tengan

acceso al recurso.

• En la construcción de páginas Web se podría mejorar tanto la presentación

como funcionalidad de la misma con la utilización de otro tipo de

herramientas de desarrollo para su construcción o con la adquisición de

módulos Web Server con una mayor capacidad de memoria para ampliar

su funcionalidad.

• Para usuarios sin nada de experiencia en manejo de equipos electrónicos

vía remota, se recomienda una interfaz Web lo más simple posible para

evitar manejo inadecuado del módulo y otras posibles complicaciones a

futuro.

• Para la construcción de prototipos similares se recomienda un ensamblado

en chasis más reducidos para optimizar espacios en su implementación.

• En el diseño de este prototipo a más de la interfaz vía Web del se puede

implementar otro tipo de comunicación como por ejemplo SMS (servicio de

mensajes cortos - Short Message Service), que es un servicio disponible

en los teléfonos móviles que permite el envío de mensajes cortos con la

información necesaria del estado del suministro eléctrico, o la

implementación de un dispositivo GPS (Sistema de Posicionamiento

Global) para tener una control a nivel global.

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• http://www.el.uma.es/marin/Practica4_UART.pdf

• http://www.i-micro.com/pdf/articulos/spi.pdf

• Datasheet ATMEGA16

• Manual del compilador Bascom AVR

• Manual del programa PROTEL XP 2004

• Tesis de la ING. Nuria Rivadeneira, julio de 2004

GLOSARIO DE TÉRMINOS.

802.11b: Es un estándar de protocolo de comunicaciones del IEEE que define el

uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI (capas física y de enlace

de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una red de área loca

inalámbrica.

802.X: La norma 802 fue desarrollada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y

Electrónicos (IEEE) y versa sobre la arquitectura de redes de datos LAN (Local

Area Network). Esta norma establece un estándar de tecnología en el mercado

mundial garantizando que los productos compatibles con la norma 802 sean

compatibles entre sí.

80C51: Es un microcontrolador (µC) desarrollado por Intel en 1980 para uso en

productos embebidos. Es un microcontrolador muy popular.

Los núcleos 8051 se usan en más de 100 microcontroladores de más de 20

fabricantes independientes como Atmel, Dallas Semiconductor, Philips, Winbond,

entre otros.

API: (Application Programming Interface - Interfaz de Programación de

Aplicaciones) Es el conjunto de funciones y procedimientos que ofrece ciertas

librerías para ser utilizado como interfaz de comunicación entre componentes de

software.

ARP: (Address Resolution Protocol - Protocolo de Resolución de Direcciones) ,es

un protocolo de nivel de red responsable de encontrar la dirección hardware

(Ethernet MAC) que corresponde a una determinada dirección IP.

ASIC: (Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas) Son circuitos integrados

hechos a la medida para un uso en particular, en vez de ser concebido para

propósitos de uso general.

AVR: Los AVR son una familia de microcontroladores RISC de Atmel. La

arquitectura de los AVR fue concebida por dos estudiantes en el Norwegian

Institute of Technology, y posteriormente refinada y desarrollada en Atmel

Norway, la empresa subsidiaria de Atmel, fundada por los dos arquitectos del

chip.

BACKUP: Hacer una copia de seguridad o copia de respaldo tal forma que estas

copias adicionales puedan restaurar un sistema después de una pérdida de

información.

BASE-T: Es una propuesta de estandarización de la IEEE para tráfico de

comunicaciones sobre redes Ethernet hasta 10 Mb por segundo utilizando cable

de par trenzado.

BIT: El bit es la unidad mínima de almacenamiento empleada en informática, en

cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos

representar dos valores cuales quiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado,

blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con

asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de

"encendido" (1).

BYTE : Un byte es la unidad fundamental de datos en los ordenadores

personales, un byte son ocho bits contiguos. El byte es también la unidad de

medida básica para memoria, almacenando el equivalente a un carácter.

CD-ROM: (Inglés Compact Disc - Read Only Memory "Disco Compacto de

Memoria de Sólo Lectura"), es un disco compacto óptico utilizado para almacenar

información no volátil, el mismo medio utilizado por los CD de audio, puede ser

leído por un ordenador lector de CD-ROM. Un CD-ROM es un disco de plástico

plano con información digital codificada en una espiral desde el centro hasta el

borde exterior.

CGI: Interfaz de entrada común (Common Gateway Interface), es una importante

tecnología de la World Wide Web que permite a un cliente (explorador web)

solicitar datos de un programa ejecutado en un servidor web. CGI especifica un

estándar para transferir datos entre el cliente y el programa. Es un mecanismo de

comunicación entre el servidor web y una aplicación externa cuyo resultado final

de la ejecución son objetos MIME. Las aplicaciones que se ejecutan en el servidor

reciben el nombre de CGIs.

CMOS: (Complementary Metal Oxide Semiconductor - Semiconductor

Complementario de Óxido Metálico), es una de las familias lógicas empleadas en

la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste

en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados

de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el

debido a las corrientes parásitas.

CONVERSOR ANALOGO/DIGITAL : Un conversor analógico-digital (CAD), es un

dispositivo electrónico capaz de convertir un voltaje determinado en un valor

binario, en otras palabras, este se encarga de transformar señales análogas a

digitales.

CPU: (Central Processing Unit - Unidad Central de Procesamiento), es el

componente de una computadora digital que interpreta las instrucciones y procesa

los datos contenidos en los programas de computadora.

RISC: (Reduced Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto de

Instrucciones Reducido), es un tipo de microprocesador con instrucciones de

tamaño fijo y presentado en un reducido número de formatos.

DC: (Corriente Directa) ,es el flujo continuo de electrones a través de un

conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente

alterna AC en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la

misma dirección.

DEBIAN: es un sistema operativo (S.O.), utiliza el núcleo Linux, pero la mayor

parte de las herramientas básicas vienen del Proyecto GNU; de ahí el nombre

GNU/Linux.

DHCP: (Dynamic Host Configuration Protocol – Protocolo de Configuración

Dinamica de Host), es un protocolo de red que permite a los nodos de una red IP

obtener sus parámetros de configuración automáticamente. Se trata de un

protocolo de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una

lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas

van estando libres, sabiendo en todo momento quién ha estado en posesión de

esa IP, cuánto tiempo la ha tenido y a quién se la ha asignado después.

DOMÓTICA : Se entiende por domótica al conjunto de sistemas capaces de

automatizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad,

bienestar y comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes

interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control

puede ser, dentro y fuera del hogar.

DOS: (Disk Operating System – Sistema Operativo de disco). Fue creado

originalmente para computadoras de la familia IBM PC, que utilizaban los

procesadores Intel 8086/8088 de 16 bits, siendo el primer sistema operativo

popular para esta plataforma. Tenía una interfaz de línea de órdenes vía su

intérprete de órdenes, command.com.

ETHERNET: Ethernet es el nombre de una tecnología de redes de computadoras

de área local (LANs) basada en tramas de datos. Ethernet define las

características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de trama

del nivel de enlace de datos del modelo OSI. Ethernet se refiere a las redes de

área local y dispositivos bajo el estándar IEEE 802.3 que define el protocolo

CSMA/CD, aunque actualmente se llama Ethernet a todas las redes cableadas

que usen el formato de trama descrito más abajo, aunque no tenga CSMA/CD

como método de acceso al medio.

FIREWALLS: Es un elemento de hardware o software utilizado en una red de

computadoras para controlar las comunicaciones, permitiéndolas o prohibiéndolas

según las políticas de red que haya definido la organización responsable de la

red.

FPGA: (Field Programmable Gate Array), es un dispositivo semiconductor que

contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad se puede

programar. La lógica programable puede reproducir desde funciones tan sencillas

como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un sistema combinacional hasta

complejos sistemas en un chip.

FTP: (File Transfer Protocol), es un protocolo de transferencia de archivos entre

sistemas conectados a una red TCP basado en la arquitectura cliente-servidor, de

manera que desde un equipo cliente nos podemos conectar a un servidor para

descargar archivos desde él o para enviarle nuestros propios archivos

independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.

GATEWAYS: (Puerta de Enlace), es un dispositivo que permite interconectar

redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de

comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en

una red al protocolo usado en la red de destino.

GPS: (Global Positioning System - Sistema de Posicionamiento Global), es un

Sistema Global de Navegación por Satélite que permite determinar en todo el

mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una

precisión hasta de centímetros.

GUI: (Graphical User Interface), es un tipo de interfaz de usuario que utiliza un

conjunto de imágenes y objetos gráficos para representar la información y

acciones disponibles en la interfaz. Habitualmente las acciones se realizan

mediante manipulación directa para facilitar la interacción del usuario con la

computadora.

HARDWARE: Se refiere a todos los componentes físicos, en el caso de una

computadora personal serían los discos, unidades de disco, monitor, teclado, la

placa base, el microprocesador, étc.

HEADLESS: Se refiere a los programas de ordenador que utilizan el texto de

entrada / salida para interactuar con los usuarios, en lugar de utilizar gráficos o de

interfaces gráficas de usuario (GUIs).

HTML: (HyperText Markup Language - Lenguaje de Etiquetas de Hipertexto), es

el lenguaje predominante para la construcción de páginas web. Es usado para

describir la estructura y el contenido en forma de texto, así como para

complementar el texto con objetos tales como imágenes. HTML se escribe en

forma de "etiquetas", rodeadas por corchetes angulares (<,>).

HTTP : (HyperText Transfer Protocol - Protocolo de Transferencia de HiperTexto),

es el protocolo usado en cada transacción de la Web (WWW). HTTP define la

sintaxis que utilizan los elementos software de la arquitectura web (clientes,

servidores, proxies) para comunicarse. Es un protocolo orientado a transacciones

y sigue el esquema petición-respuesta entre un cliente y un servidor.

IEEE: Corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics

Engineers, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, una asociación

técnico-profesional mundial dedicada a la estandarización, entre otras cosas. Es

la mayor asociación internacional sin fines de lucro formada por profesionales de

las nuevas tecnologías, como ingenieros eléctricos, ingenieros en electrónica,

científicos de la computación, ingenieros en informática e ingenieros en

telecomunicación.

INTERNET: Es un método de interconexión descentralizada de redes de

computadoras implementado en un conjunto de protocolos denominado TCP/IP y

garantiza que redes físicas heterogéneas funcionen como una red lógica única, de

alcance mundial.

INTERRUPCION: Es una señal recibida por el procesador indicando que debe

"interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar un código específico.

IP: Las siglas "IP" pueden referirse a:

• Dirección IP, el número que identifica a cada dispositivo dentro de una red

con protocolo IP.

• Protocolo IP, (Internet Protocol) es un protocolo no orientado a conexión

usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de

datos a través de una red de paquetes conmutados.

ISP: (In-System Programming), consiste en un interfaz que permite la

programación del microcontrolador mientras está colocado en la placa con el fin

de actualizar el programa, modificar el mismo ante cualquier tipo de fallas en el

software o nuevas necesidades del sistema.

JAVA: Es un lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado por Sun

Microsystems a principios de los años 90. El lenguaje en sí mismo toma mucha de

su sintaxis de C y C++, pero tiene un modelo de objetos más simple y elimina

herramientas de bajo nivel, que suelen inducir a muchos errores, como la

manipulación directa de punteros o memoria.

JAVA EE: ( Java Platform, Enterprise Edition), es una plataforma de

programación, basándose ampliamente en componentes de software modulares

ejecutándose sobre un servidor de aplicaciones.

JAVA ME: (Java Platform, Micro Edition - Java, edición Micro), es una colección

de aplicaciones de Java para el desarrollo de software para dispositivos de

recursos limitados, como PDA, teléfonos móviles, etc.

JAVA SE: (Java Platform, Standard Edition - Java SE), es una colección de

aplicaciones de Java además de algunas de las cuales son útiles para programas

que se ejecutan en servidores sobre workstations.

KB: kilobyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el

kB (a veces se utiliza KB), y puede equivalerse a 210 bytes o a 103 bytes.

Kb: Un kilobit puede equivalerse a 1024 bits.

KERNEL : Es la parte esencial de un sistema operativo que provee los servicios

más básicos del sistema. Se encarga de gestionar los recursos como el acceso

seguro al hardware de la computadora.

LAN: (Local Area Network - Red de Área Local), es la interconexión de varios

ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a

un entorno de hasta 100 metros. Su aplicación más extendida es la interconexión

de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para

compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que

dos o más máquinas se comuniquen.

LATCH: Un latch es un circuito electrónico usado para almacenar información en

sistemas lógicos asíncronos. Un latch puede almacenar un bit de información.

LCD: (Liquid crystal display - Pantalla de Cristal Líquido), es una pantalla delgada

y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados

delante de una fuente de luz o reflectora.

LED: (Light-Emitting Diode - Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo

semiconductor (diodo) que emite luz cuando se polariza de forma directa la unión

p-n del mismo y circula por él una corriente eléctrica.

LENGUAJE C: Es un lenguaje de programación creado en 1972 por Ken

Thompson y Dennis M. Ritchie en los Laboratorios Bell como evolución del

anterior lenguaje B, es un lenguaje orientado a la implementación de Sistemas

Operativos, concretamente Unix.

LENGUAJE ENSAMBLADOR: El lenguaje ensamblador es un tipo de lenguaje

de bajo nivel utilizado para escribir programas informáticos, y constituye la

representación más directa del código máquina específico para cada arquitectura

de computadoras legible por un programador.

EEPROM: (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory - ROM

programable y borrable eléctricamente) es un tipo de memoria ROM que puede

ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la

EPROM que ha de borrarse mediante rayos ultravioletas. Aunque una EEPROM

puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y

reprogramada entre 100.000 y 1.000.000 de veces.

MEMORIA FLASH: Es una forma desarrollada de la memoria EEPROM que

permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una

misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las

anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello,

flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas

emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo

tiempo.

MEMORIA RAM: (Random Access Memory – Memoria de Acceso Ramdomico),

es un tipo de memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin

energía (por ejemplo, al apagar la computadora), por lo cual es una memoria

volátil.

MEMORIA ROM: (Read-Only Memory - Memoria de Sólo Lectura), es una

memoria de semiconductor destinada a ser leída y no destructible, es decir, que

no se puede escribir sobre ella y que conserva intacta la información almacenada,

incluso en el caso de que se interrumpa la corriente (memoria no volátil). La ROM

suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque de la

computadora.

MEMORIA SRAM: (Static Random Access Memory - Memoria Estática de

Acceso Aleatorio), un tipo de memoria RAM.

NETSCAPE: Es un navegador web y el primer resultado comercial de la compañía

Netscape Communications, fue el primer navegador comercial.

NIC: (Network Interface Card - Tarjeta de Interfaz de Red). Una tarjeta de red

permite la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre sí y también

permite compartir recursos entre dos o más equipos.

TTL: (Transistor-Transistor Logic - Lógica Transistor a Transistor), es una

tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales. En los componentes

fabricados con tecnología TTL los elementos de entrada y salida del dispositivo

son transistores bipolares.

TTL: Tiempo de Vida o Time To Live (TTL), es un concepto usado en redes de

computadores para indicar por cuántos nodos pueden pasar un paquete antes de

ser descartado por la red o devuelto a su origen.

NOS: Es un sistema operativo que incluye programas para comunicarse con otras

computadoras a través de una red y compartir recursos.

OSI: (Open Systems Interconnection - Interconexión de Sistemas Abiertos).

Norma universal para protocolos de comunicación.

PBX: o PABX (Private Branch Exchange, Private Automatic Branch Exchange

para PABX), se refiere al dispositivo que actúa como un ramificación de la red

primaria pública de teléfono, por lo que los usuarios no se comunican al exterior

mediante líneas telefónicas convencionales, sino que al estar el PBX directamente

conectado a la RTC (red telefónica pública.

PC: (Personal Computer - ordenador personal), es una microcomputadora,

diseñada en principio para ser usada por una sola persona a la vez, y que es

compatible.

PCMCIA: (Personal Computer Memory Card International Association), es un

dispositivo normalmente utilizado en computadoras portátiles para expandir las

capacidades de éste. Se usan para ampliar capacidades en cuanto a: memoria de

ordenador, disco duro, tarjeta de red, puerto paralelo, puerto serial, módem,

puerto USB, etc.

PDA: (Personal Digital Assistant - Asistente Digital Personal), es un computador

de mano originalmente diseñado como agenda electrónica (calendario, lista de

contactos, bloc de notas y recordatorios) con un sistema de reconocimiento de

escritura.

PWM: (Pulse-Width Modulation - Modulación por ancho de pulsos), la modulación

por ancho de pulsos es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de

una señal periódica (por ejemplo sinusoidal u cuadrada).

RESET: Se conoce como reset a la puesta en condiciones iníciales de un sistema.

Este puede ser mecánico, electrónico o de otro tipo.

RJ45: El RJ45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de

cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés de

Registered Jack que a su vez es parte del Código Federal de Regulaciones de

Estados Unidos. Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que normalmente se

usan como extremos de cables de par trenzado.

RTOS: Real time operating system o sistema operativo en tiempo real.

SCR: (Silicon Controlled Rectifier o Rectificador Controlado de Silicio), es un

dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la

disposición pnpn. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y

Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de

puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único),

conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez.

TCP/IP: (Tranfer Control Protocol / Internetworking Protocol – Protocolo de control

de transferencia /protocolo Internet), es el protocolo básico de Internet, a partir del

cual se construyen todos los demás servicios. Define como se dividen los

mensajes, como se dirigen al receptor, y una vez que han llegado, como se

reconstruyen.

TELNET: (TELecommunication NETwork), es el nombre de un protocolo de que

sirve para acceder mediante una red a otra máquina, para manejarla como si

estuviéramos sentados delante de ella.

TERMISTOR: Es un semiconductor que varía el valor de su resistencia eléctrica

en función de la temperatura, su nombre proviene de Thermally sensitive resistor

(Resistor sensible a la temperatura). Existen dos clases de termistores: NTC y

PTC.

TRIAC: TRIAC o Triodo, es un dispositivo semiconductor, de la familia de los

transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es

unidireccional y el TRIAC es bidireccional. El TRIAC es un interruptor capaz de

conmutar la corriente alterna.

UART: (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter - Transmisor-Receptor

Asíncrono Universal), este controla los puertos y dispositivos serie. Se encuentra

integrado en la placa base o en la tarjeta adaptadora del dispositivo. Existe un

chip UART en cada puerto serie. Los ordenadores modernos utilizan el chip UART

16550, que soporta velocidades de transmisión de hasta 115,2 Kbps (Kilobits por

segundo).

UDP: (User Datagram Protocol), es un protocolo del nivel de transporte basado en

el intercambio de datagramas. Permite el envío de datagramas a través de la red

sin que se haya establecido previamente una conexión, ya que el propio

datagrama incorpora suficiente información de direccionamiento en su cabecera.

UPS: (Uninterruptible Power Supply - Sistema de alimentación ininterrumpida). Un

UPS es una fuente de suministro eléctrico que posee una batería con el fin de

seguir dando energía a un dispositivo en el caso de interrupción eléctrica.

USB: (Universal Serial Bus - Bus Universal en Serie), es un puerto que sirve para

conectar periféricos a una computadora. El estándar incluye la transmisión de

energía eléctrica al dispositivo conectado. Algunos dispositivos requieren una

potencia mínima, así que se pueden conectar varios sin necesitar fuentes de

alimentación extra.

WEB SERVER: Básicamente, un servidor web sirve contenido estático a un

navegador, carga un archivo y lo sirve a través de la red al navegador de un

usuario. Este intercambio es mediado por el navegador y el servidor que hablan el

uno con el otro mediante HTTP.

WWW: (World Wide Web o la "Web" - Red Global Mundial), es un sistema de

documentos de hipertexto enlazados y accesibles a través de Internet. Con un

navegador Web, un usuario visualiza páginas web que pueden contener texto,

imágenes, vídeos u otros contenidos multimedia, y navega a través de ellas

usando hiperenlaces.

La Web fue creada alrededor de 1990 por el inglés Tim Berners-Lee y el belga

Robert Cailliau mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza. Desde

entonces, Berners-Lee ha jugado un papel activo guiando el desarrollo de

estándares Web (como los lenguajes de marcado con los que se crean las

páginas Web).

ANEXOS

ANEXO 1

HOJAS DE DATOS DEL ATMEGA 16.

ANEXO 2

HOJAS DE DATOS DEL WEB SERVER.

ANEXO 3

HOJAS DE DATOS DEL FILTRO LF1S022.

ANEXO 4

HOJAS DE DATOS DEL CIRCUITO INTEGRADO ULN2803.

ANEXO 5

HOJAS DE DATOS DEL LATCH 74LS373.

ANEXO 6

HOJAS DE DATOS DEL INDICADOR LCD.

ANEXO 7

HOJAS DE DATOS DE LA COMPUERTA LOGICA 74LS00.

ANEXO 8

CÓDIGO DEL PROGRAMA PRINCIPAL Y SUBRUTINAS

DEL PROYECTO.

escuela politÉcnica nacional - core.ac.uk · 1.8.1.4 acme systems. [1] ... diagrama de bloques de...

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