Departamento de Tecnologa Electrnica

Proyecto Fin de Carrera

INGENIERA ELECTRNICA INDUSTRIAL Y AUTOMTICA

Sistema ptico de ayuda al enfoque de un microscopio convencional

Autor: Eduardo David Velasco prezTutor: Braulio Garca CmaraCodirector: Ricardo vergaz benito

Universidad carlos iii de madrid

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INdice 1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras2/31

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1.1 problema inicialNecesidad desde el Grupo de GDAFCorta distancia de trabajo de los objetivosRotura de muestras valiosas

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Evitar la rotura de las muestras provocada por la excesiva aproximacin de los objetivos

Alertar al usuario de la distancia ptima de trabajo (mediante seales acsticas y visuales)

Sistema ptico que no incomode al usuario

1.1 objetivos del proyecto4/31

ndice 1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras5/31

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Trabajar y disear el sistema para los objetivos de x4 y x10 aumentos

Evitar interferencias pticas en la medida

Precisin en el alineamiento (lser)

Capacidad de distinguir entre uno u otro objetivo

Sistema ligero, escalable y adaptable a otros objetivos e incluso microscopios

Bajo coste

2. Especificaciones del sistema

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ndice 1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras7/31

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Sistema robusto y de rpida instalacin Electrnica no muy complejaSoporte mecnico ligero, resistente y prctico

8/313. Diseo del sistema

3.1 Parte electrnica del sistemaEtapa Emisora

Etapa receptora9/31

1. Mdulo de osciladores en puente de WienTrabajar a la frecuencia deseada

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Etapa emisora

Frecuencias de 1 kHz y 40 kHz

2. Mdulo regulador de tensinTener el nivel de tensin continua adecuado11/31

Etapa emisora

3. Mdulo de polarizacin de los LEDPolarizar en continua y modular la luz emitida por los LED

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Etapa emisora

4. Driver del LserPolarizacin del lser en su punto de trabajo13/31Etapa emisora

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Regulador de tensinDriver del LserOscilador de 40 kHzOscilador de 1 kHz

Polarizacin de los LEDEtapa emisora

1. Mdulos de recepcin Traducir la fotocorriente generada en niveles de tensin15/31Etapa Receptora

2. Mdulos de filtradoEvitar ruido, posibles interferencias de la seal

16/31Etapa Receptora

3. Mdulos rectificadores de sealRectificar la seal senoidal

17/31Etapa Receptora

18/31Etapa Receptora

Rectificadores de sealAcondicionamiento de los fotodiodosFiltros pasa banda

Fotodiodos del sistema

3.1.3 etapa acondicionadora de sealesEstablecer las tensiones de trabajo de cada objetivo19/31

BuzzerIndicadores LEDPantalla LCDInterruptor ON/OFFInterruptores buzzer

3.2 Parte mecnica del sistema

Estructura en forma de U con barras verticales para las mesas lineales

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Mesas linealesBarras de aluminio 25mmEscuadras

ndice 1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras21/31

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4. Implementacin y pruebas inicialesPruebas de la correcta emisin y recepcin de los LED y el lser

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Seales moduladasSeal rectificadaSeal filtradaSeal generada por el fotodiodo

4. Implementacin y pruebas inicialesAlineamiento del sistemaObjetivo de x4 aumentosObjetivo de x10 aumentos23/31

ndice 1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras24/31

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5. Pruebas en el entorno realPruebas en el laboratorio (https://www.youtube.com/watch?v=I1gs79RaN24)

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ndice1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras26/31

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6. presupuesto

Coste de la electrnica del sistema107.5

Coste de la parte mecnica del sistema220.8

Coste del personal (35 /h) 327 h...11445

Coste total.11773

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ndice1. Introduccin y objetivos 2. Especificaciones del sistema 3. Diseo del sistema 4. Implementacin y pruebas iniciales 5. Pruebas en el entorno real 6. Presupuesto 7. Conclusiones y lneas futuras28/31

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6. Conclusiones y lneas futurasSe ha diseado y fabricado un dispositivo ptico basado en el concepto de una barrera ptica adaptado a una aplicacin muy concreta y sin ningn precedente

Este proyecto ha sido un claro ejemplo de la puesta en comn de asignaturas estudiadas a lo largo de carrera

Las valoraciones por parte de los usuarios que probaron el sistema fueron bastante positivas29/31

Alineacin automtica de las placas emisoras y receptoras

Fabricacin de las PCB de la placa emisora y receptora en placas de soldadura SMD

Carcasas de plstico para proteger las placas emisora y receptora

Adaptacin a otros objetivos de microscopio con distancias de trabajo ms cortas

30/316. Conclusiones y lneas futuras

Gracias por su atencin31/31

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