{"id":6895,"date":"2023-05-08T18:22:18","date_gmt":"2023-05-08T16:22:18","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=6895"},"modified":"2023-05-09T08:44:55","modified_gmt":"2023-05-09T06:44:55","slug":"medidor-de-tiempo-scalextric","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/medidor-de-tiempo-scalextric\/","title":{"rendered":"MEDIDOR DE TIEMPO – SCALEXTRIC"},"content":{"rendered":"\n

<\/p>\n\n\n\n

SISTEMAS EMPOTRADOS Y DE TIEMPO REAL \u2013 4\u00baA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

URJC \u2013 VIC\u00c1LVARO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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alumnos: Pablo S\u00e1nchez Aparicio y Diego Vel\u00e1zquez Rold\u00e1n.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

profesores<\/strong>: Jos\u00e9 Ignacio Mart\u00ednez Torre y Francisco Jos\u00e9 Garc\u00eda Espinosa.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Fecha: 08\/05\/23.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\u00cdNDICE<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n

Introducci\u00f3n – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –<\/p>\n\n\n\n

Materiales Utilizados – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –<\/p>\n\n\n\n

Elaboraci\u00f3n del Proyecto – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – <\/p>\n\n\n\n

Hardware – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – <\/p>\n\n\n\n

C\u00f3digo – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –<\/p>\n\n\n\n

Conclusi\u00f3n – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

INTRODUCCI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Los sistemas empotrados son dispositivos electr\u00f3nicos que realizan tareas espec\u00edficas integrados en otros sistemas m\u00e1s complejos, mientras que los sistemas de tiempo real deben realizar una tarea en un tiempo espec\u00edfico y determinado. Los sistemas empotrados de tiempo real combinan ambos conceptos y se utilizan para crear dispositivos electr\u00f3nicos eficientes y precisos en una amplia variedad de aplicaciones.<\/p>\n\n\n\n

Dicho esto, nuestra pr\u00e1ctica consiste en la medici\u00f3n del tiempo que tarda un coche de scalextric en completar una vuelta al circuito. Para ello, se utilizan dos sensores (fotodiodos) que se ubican en distintos puntos del circuito. Cada vez que el coche pasa por uno de estos sensores, se enciende un LED, y el sistema registra el tiempo transcurrido desde la activaci\u00f3n del sensor anterior. De esta manera, se pueden medir los tiempos parciales y totales de la vuelta.<\/p>\n\n\n\n

Para llevar a cabo esta pr\u00e1ctica, se requiere de habilidades en \u00e1reas como la programaci\u00f3n y la electr\u00f3nica, ya que se debe dise\u00f1ar un circuito que incluya los sensores, los LEDs y el microcontrolador. Adem\u00e1s, es necesario conocer los fundamentos te\u00f3ricos de la electr\u00f3nica para poder conectar correctamente los componentes.<\/p>\n\n\n\n

Esta pr\u00e1ctica puede ser una actividad interesante y entretenida para estudiantes, aficionados o entusiastas de la electr\u00f3nica y la programaci\u00f3n, ya que les permite aplicar los conocimientos te\u00f3ricos adquiridos en la construcci\u00f3n de un sistema real y \u00fatil. Adem\u00e1s, la medici\u00f3n de tiempos puede ser una herramienta \u00fatil en diferentes \u00e1reas, como el deporte o la industria, por lo que esta pr\u00e1ctica puede ser una buena introducci\u00f3n a dichas aplicaciones.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

MATERIALES<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1\u00ba  <\/strong>Dos Fotodiodos <\/strong>->   <\/strong><\/p>\n\n\n\n

 Un fotodiodo es un dispositivo semiconductor que convierte la luz en corriente el\u00e9ctrica. El fotodiodo est\u00e1 compuesto por un material semiconductor sensible a la luz, como el silicio o el germanio, que se encuentra en contacto con un material de tipo opuesto para formar una uni\u00f3n PN. El fotodiodo se utiliza com\u00fanmente en aplicaciones de detecci\u00f3n de luz y como sensor en dispositivos electr\u00f3nicos, como c\u00e1maras digitales, controles remotos, sistemas de seguridad y circuitos de control de iluminaci\u00f3n. Adem\u00e1s, los fotodiodos son dispositivos de bajo costo y consumo de energ\u00eda, lo que los hace atractivos para su uso en sistemas alimentados por bater\u00edas.<\/p>\n\n\n

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2\u00ba Un LED -><\/strong><\/p>\n\n\n\n

El LED es un dispositivo electr\u00f3nico que emite luz cuando una corriente el\u00e9ctrica pasa a trav\u00e9s de \u00e9l. El LED es un tipo de diodo semiconductor que est\u00e1 dise\u00f1ado para emitir luz en una longitud de onda espec\u00edfica, lo que le permite producir luz de diferentes colores, como rojo, verde, azul, amarillo, blanco y otros. Adem\u00e1s, los LEDs pueden ser controlados f\u00e1cilmente por circuitos electr\u00f3nicos y son m\u00e1s resistentes a vibraciones y golpes que las fuentes de luz convencionales.<\/p>\n\n\n

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3\u00ba Dos Fototransistores Receptores -><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Un fototransistor receptor es un dispositivo electr\u00f3nico que utiliza un fototransistor como sensor de luz para detectar la presencia o ausencia de luz. El fototransistor es un dispositivo semiconductor que funciona como un transistor convencional, pero su funcionamiento se basa en la absorci\u00f3n de fotones de luz. En un fototransistor receptor, el fototransistor se coloca en un circuito que se utiliza para detectar la luz. Cuando la luz incide sobre el fototransistor, se produce una corriente que es amplificada por el circuito, lo que permite detectar la presencia o ausencia de luz.<\/p>\n\n\n

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4\u00ba Cuatro Resistencias de 1K Ohm -><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Una resistencia de 1K ohm es un tipo de resistor con una resistencia el\u00e9ctrica de 1000 ohmios.<\/p>\n\n\n\n

Las resistencias se utilizan en circuitos electr\u00f3nicos para limitar la corriente el\u00e9ctrica y reducir el voltaje en un componente espec\u00edfico. En un circuito, la resistencia se coloca en serie con el componente que se desea proteger, y la cantidad de corriente que fluye a trav\u00e9s del componente se determina por el valor de la resistencia. Las resistencias de diferentes valores se utilizan en circuitos electr\u00f3nicos para proporcionar una amplia gama de opciones de limitaci\u00f3n de corriente y control de voltaje.<\/p>\n\n\n

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5\u00ba Dos protoboards -> <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Una protoboard, tambi\u00e9n conocida como breadboard o placa de pruebas, es una herramienta que se utiliza en electr\u00f3nica para construir prototipos de circuitos electr\u00f3nicos sin la necesidad de soldar los componentes. Permite visualizar y entender f\u00e1cilmente c\u00f3mo se conectan los componentes entre s\u00ed y c\u00f3mo se comporta el circuito en funci\u00f3n de los cambios que se realicen. La protoboard es una herramienta muy com\u00fan en la etapa de dise\u00f1o y desarrollo de prototipos de circuitos electr\u00f3nicos, antes de su implementaci\u00f3n en un circuito impreso.<\/p>\n\n\n

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6\u00ba Una Placa Arduino -> <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Una placa Arduino es una plataforma de hardware de c\u00f3digo abierto basada en un microcontrolador que permite crear proyectos interactivos con componentes electr\u00f3nicos. Las placas Arduino est\u00e1n dise\u00f1adas para ser f\u00e1ciles de usar y programar, incluso por personas sin experiencia en electr\u00f3nica o programaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Cada placa Arduino tiene un microcontrolador integrado y tambi\u00e9n tienen entradas y salidas digitales y anal\u00f3gicas que se pueden utilizar para conectar sensores, actuadores, pantallas, luces, motores y otros componentes electr\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n

La programaci\u00f3n de una placa Arduino se realiza mediante un lenguaje de programaci\u00f3n basado en C++ y un entorno de desarrollo integrado (IDE) que incluye herramientas para escribir, compilar y cargar programas en la placa. <\/p>\n\n\n

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ELABORACI\u00d3N DEL PROYECTO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1.Dise\u00f1ar el circuito:<\/em> Se debe seleccionar el circuito de Scalextric que se utilizar\u00e1 para medir el tiempo que tarda un coche en dar una vuelta y se deben establecer dos puntos de medici\u00f3n en el circuito. Para hacer esto, se pueden utilizar pistas de Scalextric y marcar los puntos de medici\u00f3n con cinta adhesiva o alg\u00fan otro m\u00e9todo.<\/p>\n\n\n\n

2. Seleccionar los componentes electr\u00f3nicos:<\/em> Se debe seleccionar los componentes electr\u00f3nicos que se utilizar\u00e1n para construir el circuito electr\u00f3nico. En este caso, se necesitar\u00e1n dos fotodiodos o fototransistores para los puntos de medici\u00f3n, un LED para indicar cu\u00e1ndo el coche pasa por cada punto, una resistencia de 1K ohm y una placa Arduino.<\/p>\n\n\n\n

3. Construir el circuito electr\u00f3nico:<\/em> Se debe construir el circuito electr\u00f3nico utilizando la protoboard. Primero se deben conectar los fotodiodos o fototransistores a cada punto de medici\u00f3n y conectar las resistencias de 1K ohm en serie con los fototransistores para limitar la corriente. Luego se deben conectar los LEDs a la placa Arduino y conectar cada LED a un pin digital de la placa.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

4. Programar la placa Arduino:<\/em> Se debe programar la placa Arduino utilizando el software de programaci\u00f3n de Arduino. En la programaci\u00f3n, se deben configurar los pines digitales de la placa que se utilizar\u00e1n para conectar los LEDs y los fototransistores, y se debe programar para detectar cuando el coche pasa por cada punto de medici\u00f3n y encender los LEDs correspondientes. Tambi\u00e9n se debe programar para medir el tiempo transcurrido entre cada paso del coche por los puntos de medici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

5. Probar el circuito:<\/em> Una vez construido el circuito electr\u00f3nico y programada la placa Arduino, se debe probar para asegurarse de que est\u00e1 funcionando correctamente. Para hacer esto, se puede pasar un coche de Scalextric por los puntos de medici\u00f3n y comprobar que los LEDs se encienden correctamente y que el tiempo de vuelta se mide de forma precisa.<\/p>\n\n\n\n

6. Ajustar el circuito:<\/em> Si se presentan problemas o se desea mejorar el rendimiento del circuito, se pueden realizar ajustes en los componentes electr\u00f3nicos o en la programaci\u00f3n. Por ejemplo, se pueden ajustar las resistencias para mejorar la sensibilidad de los fototransistores o se pueden ajustar los tiempos de espera en la programaci\u00f3n para asegurar una medici\u00f3n precisa del tiempo de vuelta.<\/p>\n\n\n\n

7. Implementar el circuito:<\/em> Una vez que el circuito est\u00e1 funcionando correctamente, se puede integrar en el circuito de Scalextric para medir el tiempo que tarda un coche en dar una vuelta completa. Esto se puede hacer colocando los fototransistores en los puntos de medici\u00f3n establecidos en el circuito de Scalextric y conectando los LEDs y la placa Arduino a un sistema de control de tiempo para mostrar el tiempo de vuelta.<\/p>\n\n\n\n

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HARDWARE<\/strong><\/p>\n\n\n

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C\u00d3DIGO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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PROBLEMAS Y CONCLUSI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Al inicio del proyecto nos encontramos con numerosos problemas a la hora de afrontarlo, sobre todo de componentes el\u00e9ctricos. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    En un primer momento, tuvimos que comprar algunos fototransistores receptores y algunos fotodiodos por falta de existencias en el kit dado en clase.<\/p>\n\n\n\n

    Seguidamente, una vez conseguidos todos los materiales, algunos de ellos no funcionaban de la mejor manera, en concreto, los sensores(el fotodiodo y el receptor). No captaba el tiempo por vuelta de la manera m\u00e1s eficiente.<\/p>\n\n\n\n

    Finalmente, tambi\u00e9n tuvimos problemas con la b\u00fasqueda de cables hembra, ya que nuestra idea pasaba por conectar ambos sensores con las protoboards para detectar el tiempo por vuelta por debajo del circuito de scalextric, por tanto tuvimos que emplear numerosos y largos cables para ello.<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • En conclusi\u00f3n, el proyecto del Scalextric utilizando un circuito electr\u00f3nico con fototransistores, LEDs y una placa Arduino, es una interesante propuesta para medir el tiempo que tarda un coche en dar una vuelta en un circuito de Scalextric. Este proyecto es una excelente manera de aprender sobre sistemas empotrados y de tiempo real, as\u00ed como tambi\u00e9n para poner en pr\u00e1ctica habilidades de dise\u00f1o y programaci\u00f3n electr\u00f3nica. Con este proyecto, se puede desarrollar la capacidad de construir un circuito electr\u00f3nico funcional y programar una placa Arduino para medir el tiempo de vuelta con precisi\u00f3n. Adem\u00e1s, es una forma divertida de integrar la electr\u00f3nica en un hobby como el Scalextric y crear una herramienta \u00fatil para la medici\u00f3n de tiempos en carreras amistosas.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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