Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area V: Electronica y Microprocesadores

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(Programa del año 2005)

(Programa en trámite de aprobación)

(Programa presentado el 15/02/2006 11:35:49)

I - Oferta Académica

Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
INTERFASES	ING. ELECTRONICA	3/03	3	2c
INTERFASES	ING. ELECTRONICA	005/05	3	2c
INTERFASES	PROF.TEC.ELECT.	2/02	3	2c
INTERFASES Y PERIFERICOS II	TEC. UNIV. MIC.	3/99	3	2c

II - Equipo Docente

Docente	Función	Cargo	Dedicación
GUARNES, MIGUEL ANGEL	Prof. Responsable	P.ADJ EXC	40 Hs
MURDOCCA, ROBERTO MARTIN	Responsable de Práctico	A.1RA SEM	20 Hs
LUCERO, DANIEL	Auxiliar de Práctico	A.2DA SIM	10 Hs

III - Características del Curso

Credito Horario Semanal					Tipificación	Duración
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total	B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio	Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total	Periodo	Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
Hs.	4 Hs.	1 Hs.	3 Hs.	8 Hs.	2 Cuatrimestre	08/08/2005	11/11/2005	15	120

IV - Fundamentación
La adquisición de datos, el sensado y el control son importantes en aplicaciones industriales y científicas. Para ello se debe conocer los diferentes tipos de sensores, sus campos de aplicación, y el diseño de los circuitos acondicionadores de señal correspondientes. Además en aplicaciones de instrumentación se necesita habitualmente transferir dartos entre PC´s, instrumentos, sistemas basados en microcontroladores, empleándose comunicaciones en paralelo o en serie. Para lograr esto se deben conocer diferentes estándares de comunicación, y como implementar programas en lenguajes C o assembler para cada aplicación específica.

IV - Fundamentación

La adquisición de datos, el sensado y el control son importantes en aplicaciones industriales y científicas. Para ello se debe conocer los diferentes tipos de sensores, sus campos de aplicación, y el diseño de los circuitos acondicionadores de señal correspondientes.
Además en aplicaciones de instrumentación se necesita habitualmente transferir dartos entre PC´s, instrumentos, sistemas basados en microcontroladores, empleándose comunicaciones en paralelo o en serie. Para lograr esto se deben conocer diferentes estándares de comunicación, y como implementar programas en lenguajes C o assembler para cada aplicación específica.

V - Objetivos
Establecer los conceptos generales sobre los diferentes tipos de interfases y periféricos que pueden encontrarse en sistemas basados en microprocesadores, en control y automatización. Presentar las interfases digitales y analógicas, los diferentes tipos de sensores presentes en la industria y laboratorios, sus campos de aplicación, y los circuitos de acondicionamientos de señal.

VI - Contenidos
CAPITULO 1: Comunicaciones 1.1 Comunicación en paralelo 1.1.1 Puerto paralelo de la PC 1.1.2 Puerto de entrada salida programable 8255 1.2 Comunicación en serie 1.2.1 Comunicación sincrónica y asincrónica 1.2.2 Comunicación punto a punto y multipunto 1.2.3 Comunicación simplex, half-duplex, full-duplex 1.2.4 Comunicación RS232 1.2.5 Comunicación RS422 1.2.6 Comunicación RS485 1.2.7 Comunicación serie en el microcontrolador 8051 CAPITULO 2: Conversores 2.1 Cuantificación 2.2 Codificación 2.3 Conversores Digital-Analógico 2.3.1 Características de los conversores D/A 2.3.2 Tipos de Conversores D/A: Convertidores de elementos ponderados en binario, Convertidores de código termómetro, Convertidores de redes escalera, Convertidores de tensiones o corrientes segmentadas 2.4 Conversores Analógico-Digita 2.4.1 Características de los conversores A/D 2.4.1.1 Tipos de Conversores A/D: Convertidores directos, Convertidores indirectos CAPITULO 3: 3.1 Sensores de temperatura de resistencia metálica 3.1.1 Características generales 3.1.2 Tipos de RTD 3.1.3 Acondicionamiento de señal 3.2 Termistores NTCs 3.2.1 Característica R-T de una NTC 3.2.2 Aproximación de la característica resistencia-temperatura 3.2.3 La NTC como elemento de circuito 3.2.4 La NTC como sensor de temperatura 3.3 Termopares 3.3.1 Principio de funcionamiento 3.3.2 Tipos de termopares 3.3.3 Curvas de calibración 3.3.4 Efectos de las uniones parásitas 3.3.5 Acondicionamiento de señal CAPITULO 4: Sensores potenciométricos 4.1 Características generales 4.2 Acondicionamiento de señal en potenciómetros 4.3 Errores debidos al cableado CAPITULO 5: Sensores capacitivos 5.1 Introducción 5.2 Variación de la capacidad en un condensador de placas paralelas 5.3 Circuitos de medida 5.4 Detectores de proximidad capacitivos 5.5 Sensores capacitivos en silicio CAPITULO 6: Sensores inductivos 6.1 Introducción 6.2 Sensores inductivos básicos 6.3 El transformador diferencial lineal (LVDT) 6.4 Otros sensores inductivos CAPITULO 7: Sensores efecto Hall 7.1 El efecto hall 7.2 Sensores Hall de salida lineal 7.3 Sensores Hall de salida digital 7.4 Modos de operación 7.5 Dispositivos de medida basados en el efecto Hall CAPITULO 8: Sensores optoelectrónicos 8.1 Aplicaciones de fotodiodos y fototransistores 8.2 Detectores de proximidad fotoeléctricos 8.3 Codificadores ópticos (optical encoders) 8.4 Sensores de color 8.5 Detectores de humo y turbidímetros 8.6 Espectrofotometría de absorción CAPITULO 9: Sensores piezoeléctricos 9.1 Introducción 9.2 Comportamiento de los materiales piezoelécticos 9.3 Los dispositivos piezoeléctricos como sensores 9.4 Sensores de ultrasonidos

VI - Contenidos

CAPITULO 1: Comunicaciones
1.1 Comunicación en paralelo
1.1.1 Puerto paralelo de la PC
1.1.2 Puerto de entrada salida programable 8255
1.2 Comunicación en serie
1.2.1 Comunicación sincrónica y asincrónica
1.2.2 Comunicación punto a punto y multipunto
1.2.3 Comunicación simplex, half-duplex, full-duplex
1.2.4 Comunicación RS232
1.2.5 Comunicación RS422
1.2.6 Comunicación RS485
1.2.7 Comunicación serie en el microcontrolador 8051

CAPITULO 2: Conversores
2.1 Cuantificación
2.2 Codificación
2.3 Conversores Digital-Analógico
2.3.1 Características de los conversores D/A
2.3.2 Tipos de Conversores D/A: Convertidores de elementos ponderados en binario, Convertidores de código termómetro, Convertidores de redes escalera, Convertidores de tensiones o corrientes segmentadas
2.4 Conversores Analógico-Digita
2.4.1 Características de los conversores A/D
2.4.1.1 Tipos de Conversores A/D: Convertidores directos, Convertidores indirectos

CAPITULO 3:
3.1 Sensores de temperatura de resistencia metálica
3.1.1 Características generales
3.1.2 Tipos de RTD
3.1.3 Acondicionamiento de señal
3.2 Termistores NTCs
3.2.1 Característica R-T de una NTC
3.2.2 Aproximación de la característica resistencia-temperatura
3.2.3 La NTC como elemento de circuito
3.2.4 La NTC como sensor de temperatura
3.3 Termopares
3.3.1 Principio de funcionamiento
3.3.2 Tipos de termopares
3.3.3 Curvas de calibración
3.3.4 Efectos de las uniones parásitas
3.3.5 Acondicionamiento de señal

CAPITULO 4: Sensores potenciométricos
4.1 Características generales
4.2 Acondicionamiento de señal en potenciómetros
4.3 Errores debidos al cableado

CAPITULO 5: Sensores capacitivos
5.1 Introducción
5.2 Variación de la capacidad en un condensador de placas paralelas
5.3 Circuitos de medida
5.4 Detectores de proximidad capacitivos
5.5 Sensores capacitivos en silicio

CAPITULO 6: Sensores inductivos
6.1 Introducción
6.2 Sensores inductivos básicos
6.3 El transformador diferencial lineal (LVDT)
6.4 Otros sensores inductivos

CAPITULO 7: Sensores efecto Hall
7.1 El efecto hall
7.2 Sensores Hall de salida lineal
7.3 Sensores Hall de salida digital
7.4 Modos de operación
7.5 Dispositivos de medida basados en el efecto Hall

CAPITULO 8: Sensores optoelectrónicos
8.1 Aplicaciones de fotodiodos y fototransistores
8.2 Detectores de proximidad fotoeléctricos
8.3 Codificadores ópticos (optical encoders)
8.4 Sensores de color
8.5 Detectores de humo y turbidímetros
8.6 Espectrofotometría de absorción

CAPITULO 9: Sensores piezoeléctricos
9.1 Introducción
9.2 Comportamiento de los materiales piezoelécticos
9.3 Los dispositivos piezoeléctricos como sensores
9.4 Sensores de ultrasonidos

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Laboratorio 1: Comunicación Paralelo Laboratorio 2: Comunicación Serie Laboratorio 3: Conversores Digital-Analógico Laboratorio 4: Conversores Analógico-Digital Laboratorio 5: Muestreo de Señales Analógicas - Placas de Adquisición de Datos Laboratorio 6: Sensores de Temperatura: RTD´s, Termopares, Sensores Integrados Laboratorio 7: Sensores de Efecto Hall Laboratorio 8: Sensores Optoelectrónicos Práctico 1: Comunicación Paralelo Práctico 2: Comunicación Serie Práctico 3: Conversor Digital analógico Práctico 4: Conversor Analógico Digital Práctico 5: Sensores de Temperatura NTC, PTC, RTD Práctico 6: Termopares

VII - Plan de Trabajos Prácticos

Laboratorio 1: Comunicación Paralelo
Laboratorio 2: Comunicación Serie
Laboratorio 3: Conversores Digital-Analógico
Laboratorio 4: Conversores Analógico-Digital
Laboratorio 5: Muestreo de Señales Analógicas - Placas de Adquisición de Datos
Laboratorio 6: Sensores de Temperatura: RTD´s, Termopares, Sensores Integrados
Laboratorio 7: Sensores de Efecto Hall
Laboratorio 8: Sensores Optoelectrónicos

Práctico 1: Comunicación Paralelo
Práctico 2: Comunicación Serie
Práctico 3: Conversor Digital analógico
Práctico 4: Conversor Analógico Digital
Práctico 5: Sensores de Temperatura NTC, PTC, RTD
Práctico 6: Termopares

VIII - Regimen de Aprobación
A) PARCIALES Se tomarán tres parciales. Cada parcial tendrá una recuperación. Al finalizar se tomará una recuperación extraordinaria en la que solo se podrá recuperar un parcial. Los alumnos que figuren como trabajadores en el listado de inscripción a la materia, podrán recuperar de forma extraordinaria dos parciales. b) PRACTICOS Y LABORATORIOS Los alumnos deberán asistir y aprobar el 70% de los prácticos y laboratorios para poder acceder a las recuperaciones. Para aprobar cada práctico o laboratorio, deberá finalizarse en el término previsto, presentar un informe hasta una semana luego de su realización. Para poder aprobar el práctico, el informe presentado deberá estar correcto en mas del 70% de sus partes. Si el informe no está completamente correcto, el Jefe de Trabajos Prácticos podrá solicitar al alumno su corrección, o bien agregar las partes faltantes. En la recuperación, el alumno deberá aprobar la totalidad de los prácticos.

VIII - Regimen de Aprobación

A) PARCIALES

Se tomarán tres parciales.
Cada parcial tendrá una recuperación.
Al finalizar se tomará una recuperación extraordinaria en la que solo se podrá recuperar un parcial.
Los alumnos que figuren como trabajadores en el listado de inscripción a la materia, podrán recuperar de forma extraordinaria dos parciales.

b) PRACTICOS Y LABORATORIOS
Los alumnos deberán asistir y aprobar el 70% de los prácticos y laboratorios para poder acceder a las recuperaciones.
Para aprobar cada práctico o laboratorio, deberá finalizarse en el término previsto, presentar un informe hasta una semana luego de su realización. Para poder aprobar el práctico, el informe presentado deberá estar correcto en mas del 70% de sus partes.
Si el informe no está completamente correcto, el Jefe de Trabajos Prácticos podrá solicitar al alumno su corrección, o bien agregar las partes faltantes.
En la recuperación, el alumno deberá aprobar la totalidad de los prácticos.

IX - Bibliografía Básica
[1] 1- Instrumentación Electrónica: Miguel A. Pérez Garcia, Juan C. Alvarz Antón, Juan C. Campo Rodríquez, Fco. Javier Ferrero Martín, Gustavo J. Grillo Ortega – Editorial thomson – 2004 [2] 2- AIP Handbook of Modern Sensors – Jacob Fraden – Editorial AIP PRESS [3] 3- Instrumentación Industrial – Antonio Creus – Editorial Marcombo

X - Bibliografia Complementaria
[1] 1-Analog-Digital Convertion Handbook (3rd edition)Analog Devices. Prentice Hall. 1986. [2] 2- Programming and interfacing the 8051 microcontrollers. Sencer Yeralan y Ashutosh Ahluwaia. Ed. Addison-Wesley 1995 [3] 3- Magnetic Sensors Data Book. Siemens. 1989 [4] 4- Notas de Aplicaciones, artículos, tutoriales de Internet: [5] a) Publicaicón sobre sensores: "Sensor Online" http://sensormag.com [6] b) Notas de Aplicaciones Maxim: http://maxim-ic.com/appnotes10.cfm/ln/en [7] c) Empresa Banner: http://bannerengineering.com [8] d) Empresa sensores Turck: http://www.turck.com [9] e) Tutoriales Comunicación Serie, paralelo, usb, etc: http:www.beyondlogic.org [10] f)Transactions firma Omega sobre medición de presión, nivel, caudal, temperatura

X - Bibliografia Complementaria

[1] 1-Analog-Digital Convertion Handbook (3rd edition)Analog Devices. Prentice Hall. 1986.
[2] 2- Programming and interfacing the 8051 microcontrollers. Sencer Yeralan y Ashutosh Ahluwaia. Ed. Addison-Wesley 1995
[3] 3- Magnetic Sensors Data Book. Siemens. 1989
[4] 4- Notas de Aplicaciones, artículos, tutoriales de Internet:
[5] a) Publicaicón sobre sensores: "Sensor Online" http://sensormag.com
[6] b) Notas de Aplicaciones Maxim: http://maxim-ic.com/appnotes10.cfm/ln/en
[7] c) Empresa Banner: http://bannerengineering.com
[8] d) Empresa sensores Turck: http://www.turck.com
[9] e) Tutoriales Comunicación Serie, paralelo, usb, etc: http:www.beyondlogic.org
[10] f)Transactions firma Omega sobre medición de presión, nivel, caudal, temperatura

XI - Resumen de Objetivos
Establecer los conceptos generales sobre los diferentes tipos de interfases y periféricos que pueden encontrarse en sistemas basados en microprocesadores, en control y automatización. Presentar las interfases digitales y analógicas, los diferentes tipos de sensores presentes en la industria y laboratorios, sus campos de aplicación, y los circuitos de acondicionamientos de señal.

XII - Resumen del Programa
Comunicación Paralelo, Comunicación Serie. Conversores Digital-Analogico. Analógico-Digital, Tensión-Frecuencia, Frecuencia-Tensión Sensores de Temperatura, potenciométricos, capacitivos, inductivos, efecto hall, optoelectrónicos, piezoeléctricos, ultrasónicos,

XIII - Imprevistos