El Capitulo II de un Trabajo de Grado

1. CAPITULO II
MARCO REFERENCIAL
Según el Manual de Trabajo Especial de Grado del Instituto Universitario
Politécnico Santiago Mariño (2006), el marco referencial “constituye el
conjunto de aportes teóricos existentes sobre el problema que será objeto de
estudio. Comprende varios aportes cuya denominación dependerá de la
modalidad y tipo de investigación”. (p. 19). De igual manera, señala al respecto
Álvarez (2005), que el marco referencial es “donde se enmarcan o compilan
todas las definiciones teóricas y conceptuales del proyecto de investigación, a
saber: la revisión bibliográfica, los antecedentes históricos, los antecedentes
de investigación, las bases legales y el enfoque teórico” (p. 38). Partiendo de
esta sección se continuará a plantear las diferentes investigaciones, trabajos
y material de referencia que sustenta el aspecto teórico de la investigación.
Antecedentes de la Investigación
Al respecto, Arias (1999), enmarca que los antecedentes de la investigación
“se refiere a los estudios previos y tesis de grado relacionadas con el problema
planteado, es decir, investigaciones realizadas anteriormente y que guardan
alguna vinculación con el problema en estudio” (p. 14) es donde se recapitula
aquellas investigaciones que aportan puntos importantes en la elaboración del
proyecto, estos permitirá precisar y delimitar el objeto de estudio y por
consiguiente los propósitos de la investigación, con la finalidad de tener una
orientación de cuáles son los procesos a toma, no obstante este debería ser
uno de los primeros paso que el investigador tiene que tomar para el inicio y
desarrollo del proyecto.
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2. Según Ramirez (2010) mostró su Trabajo Especial de Grado llamado
Diseño de una Tarjeta de Control de Alineado de Bobina de Impresiones para
las Empresas Flexográficas, en el Instituto Universitario Politécnico Santiago
Mariño Maracay para optar el título de Ingeniero Electrónico. El objetivo de
esta investigación fue el diseñar una tarjeta electrónica que permita el
almacenamiento de datos en la alineación de bobina, al ocurrir una falla de
energía eléctrica el sistema pueda estar en mismo puntos donde antes fue
calibrado, esté proyecto está enmarcado dentro de la modalidad de
investigación de campo con una revisión documental, de nivel explotaría y
descriptivo.
De esta manera, esta investigación resalta la resolución de todos los
inconveniente que tenga una máquina de impresión flexográfica, teniendo así
una similitud con la presente investigación, porque se encuentra en el área de
las artes gráfica, colaborando así para el mejor análisis, desarrollo y
funcionamiento del estudios de las variables principales que deben ser
tomadas en cuenta en el área, para el diseño de la tarjeta electrónica,
buscando la aportación, comodidad y mejora en el desempeño de los
operadoras, para que su labor sea lo más amigable posible, tomando en
cuenta que mientras tengan mejor acondicionamiento la producción es más
efectiva.
Asimismo, Camacaro (2011) presentó su Trabajo Especial de Grado
denominado Automatización de la Máquina de Inyección de Plástico de la
empresa Derivados Plástico, C.A. Maracay, Estado Aragua, en el Instituto
Universitario Politécnico Santiago Mariño Maracay para optar el título de
Ingeniero Electrónico. Tuvo como objetivo principal automatizar la máquina de
inyección de plástico, presentando una solución a las diferentes dificultades
que se presentaba en la maquinaria, la cual atribuyó a la posibilidad de lograr
el aumento de la velocidad, disminución de tiempo y ajusto de temperatura,
reduciendo así los costos y consumo excesivo de materia prima. El estudio se
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3. enmarco dentro de la modalidad de proyecto factible, apoyando en la
investigación de campo de tipo descriptivo, todo esto junto con las entrevistas
realizadas a los mecánicos, al personal de producción, entre otros.
El aporte de esta investigación está en la ventaja de la restructuración de
todo un sistema electrónico mediantes equipos modernos, teniendo así
semejanza con el proyecto a investigar, aprovechando los aparatos que se
encuentran en la maquinaria y que sirvieron de utilidad para el mejoramientos
de los procesos que tiene una maquina inyectora, al igual que el proyecto que
se lleva acabó tiene como finalidad, la renovación de toda un conjunto de
medición en una guillotina por medio de una tarjeta electrónica que ayudara a
mejorar los cortes, obteniendo así una reducción gastos de materia prima,
además la aportación teórica de la investigación colaboró en la organización e
investigaciones de puntos relevantes para la elaboración del mismo.
En consecuencia, Ventura (2013) en su Trabajo Especial de Grado, titulado
Automatización de la Máquina Llenadora de Salsas para Condimentar de la
Empresa Alimentos Venmonter, C.A. Ubicada en la Morita II, Estado Aragua,
en el Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Maracay para optar el
título de Ingeniero Electrónico. Teniendo como propósito la automatización de
una línea de llenado de salsas, la cual se encarga de la fabricación de salsa
de ajo, salsa inglesa y salsa de soya; este proyecto consto básicamente con
el cambio de sistema eléctrico a relé para un sistema moderno electrónico. Se
realizó con la modalidad de investigación de campo apoyado en un proyecto
factible, teniendo un carácter descriptivo y revisión, usando como recolección
de datos la observación directa y la encuesta no estructurada.
Referente al anterior proyecto, se vincula con la investigación en la manera
que la reconstrucción e innovación de una línea de producción, permitirá la
evolución de esa área en la empresa, contribuyendo así con el desarrollo de
la misma, no obstante este trabajo contribuyó en la importancia de los
requisitos mínimos que se deben de tomar en cuenta para un diseño, tomando
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4. en precaución los sistemas de implementados en una planta, por otro lado, la
utilización de matrices de evaluación y criterios definidos al seleccionar
equipos en la industria donde se consideran características y operacionales,
para determinar la opción más conveniente a la solución del problema en los
cuales se emplearan.
Por consiguiente, Fernández (2014), anuncia en su Trabajo Especial de
Grado nombrado como Diseño de un Sistema de Control para la Preparación
de Masa en el Área de fabricación de Wafer, de la empresa Nestlé de
Venezuela, S.A. Ubicado en Santa Cruz, Estado Aragua, en el Instituto
Universitario Politécnico Santiago Mariño Maracay para optar el título de
Ingeniero Electrónico. Esta investigación tuvo como finalidad la elaboración de
un sistema de control para que la masa de wafer tenga un punto ideal y rapidez
de este producto, esté proyecto está enmarcado dentro de la modalidad de
proyecto factible, con un tipo de investigación de campo, según el nivel
proyectivo, apoyando en una investigación descriptiva y documental, el autor
realizo un censo de (11) personas para la aprobación de la mezcla final de la
masa, obteniendo así un resultado satisfactorio.
Este Trabajo Especial de Grado tuvo una contribución a la investigación, en
la implementación de un diseño inédito, como es la creación de un sistema
nuevo y creativo, para ayudar a la producción de la empresa, embargándose
con una propuesta de gran magnitud, demostrando en los resultados, que no
hay impedimentos que no se puede realizar teniendo los conocimientos
precisos para el desarrollo de cualquier proyecto, resaltando así la confianza
de la empresa en el autor del trabajo. También fue de gran ayuda para las
observaciones, descripciones, investigaciones que se lleva a cabo para un
propósito de gran envergadura. Debido a su estrecha relación con la
investigación, estableciendo la importancia y las razones para realizar mejoras
una maquinaria sin ver los obstáculos que se van a presentar.
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5. Bases Teóricas
Arias (2006) infiere que las bases teóricas “comprenden un conjunto de
conceptos y proposiciones que constituyen un punto de vista o enfoque
determinado, dirigido a explicar el fenómeno o problema planteado” (p. 15). En
esta sección debe haber una secuencia que integre el tema a trata, como
primer lugar se toma una ubicación del problema en un enfoque teórico
determinado, luego se relaciona entra la teoría y el objeto de estudios,
siguiente a eso la posiciones de diferentes autores sobre el problema de la
investigación y por último se tiene que adoptar una postura la cual debe ser
justificada. Todo debe formar un conjunto de arreglo para que haya un
entendimiento previo de los que se hará para la cumplir el objetivo del
proyecto.
Guillotina
Máquina utilizada en la Industria Gráfica para cortar, refilar hojas de papel,
cartulina o cartón en porciones de altura variable hasta una altura máxima
dada por el tipo de guillotina utilizada. Consta de una hoja de acero afilada en
uno de sus lados, llamada cuchilla, una escuadra de apoyo lateral fija y una de
apoyo frontal móvil, cuya posición nos da la distancia de corte. La palabra
guillotina se refiere a una máquina para cortar cabeza, la que fue popularizada
durante la revolución francesa, pues se usó para cortarle la cabeza al rey Luis
XVI en la plaza de la revolución. El nombre de esta máquina es un epónimo
del doctor francés Louis Guillotin, quien en 1789 propuso que se fuera usada
para las ejecuciones. Según el buen doctor, esta manera de ejecución a las
personas no involucraba tortura.
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Guillotina Convencional
El proceso de cortado o trocear en las artes gráficas es sumamente
importante ya que en ella está el acabado del producto final, porque todo
producto impreso pasa por esta fase, el corte puede significar trocear formatos

6. mayores en formatos menores o recortar los bordes (desbarbar) de pliegos ya
impresos, se necesita para ello una maquinaria que hagan un corte con la
medida requerida, principalmente hay tres tipos de guillotina los cuales son:
Cortadora, Trilateral y Convencional. Cada uno de ella tiene su uso en
particular, pero la convencional es con la se va a implementar el diseño
electrónico.
Pérez A (2009) describe que las guillotina convencional, Son
aquellas guillotinas que están provistas de una sola cuchilla
que efectúa cortes rectilíneos. Sirve para recortar o desbarbar
al formato deseado, postetas de hojas impresas de tamaño
superior. También se utiliza para trocear hojas de grandes
dimensiones en otros formatos menores de máquina. Las
partes más importantes de una guillotina son: mesa,
escuadras, tope, pisón y cuchillas. (p8).
Figura 1. Guillotina Convencional Industrial de Papel
Tomado de: http://www.maquinaria-artesgraficas.com/productos/guillotina-molina-hidraulica-
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82-luz

7. 12
Mesa
La mesa o lecho de acero es la base de apoyo lisa sobre la que se
colocan y desplazan los pliegos a cortar. En grandes formatos tiene un
sistema neumático que facilita los desplazamientos.
Escuadras laterales
Son dos piezas lisas colocadas en los laterales, que sirven para
escuadrar la posteta de pliegos, junto con el tope, en el momento del corte.
En cada corte se utiliza una de las dos.
Tope
Es una pieza móvil de acero, que se sitúa en la parte posterior de la
mesa. Sirve, además de para escuadrar, para marcar la medida de corte,
que se cuenta a partir de él.
Pisón
El pisón es una pieza de acero de movimiento vertical que sujeta la pila
de pliegos durante la acción de la cuchilla, para evitar deslizamientos en el
momento del corte.
El pisón tiene un impulso reforzado por un compresor que aumenta la
presión ejercida sobre la pila, justo en el momento del corte.
Cuchilla
La cuchilla realiza el corte mediante un movimiento sesgado (de tijera). Es
una hoja afilada con un solo filo, sujeta a una porta cuchillas. El movimiento
de tijera lo realiza deslizando la cara sin filo en el pisón, que ejerce de "hoja
fija".

8. Figura 2. Partes de un Guillotina Industrial de Papel
Tomado de: http://www.monograf ias.com/trabajos84/guia-trabajo-area-post -
prensa/image002.jpg
Diseño
Del italiano disegno, la palabra diseño se refiere a un boceto, bosquejo o
esquema que se realiza, ya sea mentalmente o en un soporte material, antes
de concretar la producción de algo. Así mismo, el término también se emplea
para referirse a la apariencia de ciertos productos en cuanto a sus líneas,
forma y funcionalidades. De esta manera, el concepto de diseño suele
utilizarse en el contexto de las artes, la arquitectura, la ingeniería y otras
disciplinas, el momento del diseño implica una representación mental y la
posterior plasmación de dicha idea en algún formato gráfico para exhibir cómo
será la obra que se planea realizar. El diseño, por lo tanto, puede incluir un
dibujo o trazado que anticipe las características de la obra.
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9. Referente a esto, al diseñar, la persona no sólo tiene en cuenta aspectos
estéticos, sino también cuestiones funcionales y técnicas, de acuerdo a esto
exige a los diseñadores estudios, investigaciones y tareas de modelado que le
permitan encontrar la mejor manera de desarrollar el objeto que pretenden
crear.
MicroCut
El MicroCut o dispositivo de corte controlado por computador, que se
diseñó, está basado en el producto existente en el mercado internacional que
comercializa la empresa C&P Microsystems con su modelo MicroCut Jr. El
sistema está constituido por un tipo de escuadra que posee la máquina
guillotina y que determina hasta donde entra el papel para ser cortado, por lo
cual limita la medida de corte. Este es movido por un motor de CD tipo
universal al cual se le diseño un actuador adecuado que permite dos
velocidades hacia adelante y una hacia atrás.
También cuenta con un encoder tipo incremental usado como elemento de
realimentación del sistema y saber cuál es la ubicación actual de la escuadra,
y cuatro sensores inductivos para detectar elementos a ciertas distancias para
uso del sistema de control. Estas señales de control se adecuaron con circuitos
amplificadores dadas las especificaciones del PLC. Por otro lado, el MicroCut
viene equipado con un panel compuesto por un display y teclado que sirve de
interfaz hombre-máquina, con el que la persona manipula y observa el estado
del sistema. Para esto se escogió un PLC Jazz de marca Unitronics que cuenta
con la interfaz necesaria y todos los requerimientos para el desarrollo del
sistema.
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Operación Del Prototipo Microcut
El sistema de control de avance o MicroCut realiza las siguientes tareas:
Encendido y calibración; el sistema enciende y alimenta los sensores y
encoder para poner en marcha el motor hacia atrás hasta el punto inicial.

10. Modo de Operación Manual; el modo manual es usado por el operario
cuando desea controlar manualmente y arbitrariamente la posición de la
escuadra para cada corte que se ejecute con la máquina.
Modo para ingreso de programa; el dispositivo se dispone para recibir las
dimensiones de corte a realizar en un programa de corte, entendiendo éste
último como una serie o sucesión de posiciones que la escuadra debe alcanzar
en todo lo ancho de su recorrido para que el usuario u operario obtenga los
cortes que requiera. Cada programa tiene como máximo 10 dimensiones
permitidas para establecer.
Modo de Operación Automática; en este modo el MicroCut toma el control
total de posicionamiento de la escuadra a través del orden establecido por el
programa de corte que el usuario haya escogido previamente para ser
ejecutado.
Figura 3. MicroCut
Tomado de: http://georgedunn.com/cgi -bin/image/templates/microcut1.jpg
Sensores
Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte
magnitudes físicas (luz, magentismo, presión, etc.) en valores medibles de
dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases:
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11. Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en
su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física.
La señal eléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de
16
señal, cuya salida es un voltaje.
El sensor dispone de una circuitería que transforma y/o amplifica la tensión
de salida, la cual pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El convertidor
A/D transforma la señal de tensión continua en una señal discreta.
Existe donde tipo de sensores según su entorno son los siguientes:
Sensores internos: sensores integrados en la propia estructura mecánica
del robot, que dan información del estado del robot: fundamentalmente de la
posición, velocidad y aceleración de las articulaciones.
Sensores externos: dan información del entorno del robot: alcance,
proximidad, contacto, fuerza, etc. Se utilizan para guiado de robots, para
identificación y manipulación de objetos.
Figura 4. Tipo de Sensores
Tomado de: http://3.bp.blogspot.com/ -
GjlQbBJaCy8/UeI lxbuNrII/AAAAAAAAAIo/09xc42bm4u8/s1600/t ipos_de_sensores_430
139_t0.jpg

12. Descriptores Estáticos de un Sensor
Los descriptores estáticos definen el comportamiento en régimen
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permanente del sensor:
Rango: valores máximos y mínimos para las variables de entrada y salida
de un sensor.
Exactitud: la desviación de la lectura de un sistema de medida respecto a
una entrada conocida. El mayor error esperado entre las señales medida e
ideal.
Repetitividad: la capacidad de reproducir una lectura con una precisión
dada.
Reproducibilidad: tiene el mismo sentido que la repetitividad excepto que se
utiliza cuando se toman medidas distintas bajo condiciones diferentes.
Resolución: la cantidad de medida más pequeña que se pueda detectar.
Error: es la diferencia entre el valor medido y el valor real.
No linealidades: la desviación de la medida de su valor real, supuesto que
la respuesta del sensor es lineal. No-linealidades típicas: saturación, zona
muerta e histéresis.
Sensibilidad: es la razón de cambio de la salida frente a cambios en la
entrada: s = ∂V /∂x.
Excitación: es la cantidad de corriente o voltaje requerida para el
funcionamiento del sensor.
Estabilidad: es una medida de la posibilidad de un sensor de mostrar la
misma salida en un rango en que la entrada permanece constante.

13. Descriptores Dinámicos de un Sensor
Tiempo de retardo: td, es el tiempo que tarda la salida del sensor en
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alcanzar el 50% de su valor final.
Tiempo de subida: tr, es el tiempo que tarda la salida del sensor hasta
alcanzar su valor final. => velocidad del sensor, es decir, lo rápido que
responde ante una entrada.
Tiempo de pico: tp, es el tiempo que tarda la salida den sensor en alcanzar
el pico máximo de su sobreoscilación.
Pico de sobreoscilación: Mp, expresa cuanto se eleva la evolución temporal
de la salida del sensor respecto de su valor final.
Tiempo de establecimiento: ts, el tiempo que tarda la salida del sensor en
entrar en la banda del 5% alrededor del valor final y ya no vuelve a salir de
ella.
Proceso de calibración: consiste en realizar la comparación de la respuesta
del sensor con otros que tienen una respuesta estándar conocida; de esta
manera se establece la relación entre la variable medida por el sensor y su
señal de salida.
Sensores De Posición
Analógicos: potenciómetros, resolver, sincro, LVDT, Inductosyn.
Digitales: encoders (absolutos e incrementales).
Encoders
Los codificadores rotatorios (conocidos genéricamente como encoders) son
mecanismos utilizados para entregar la posición, velocidad y aceleración del
rotor de un motor. Sus principales aplicaciones incluyen aplicaciones en
robótica, lentes fotográficas, aplicaciones industriales que requieren medición
angular, militares, etc. Un codificador rotatorio es un dispositivo

14. electromecánico que convierte la posición angular de un eje, directamente a
un código digital. Los tipos más comunes de encoders se clasifican en:
absolutos y relativos (conocidos también como incrementales). Los encoders
absolutos pueden venir codificados en binario o gray. Dentro de los encoders
incrementales, se encuentran los encoders en cuadratura, ampliamente
utilizados en motores de alta velocidad y en aplicaciones en las que interesa
conocer la dirección del movimiento del eje.
El tipo común de encoder incremental consiste de un disco solidario al eje
del motor que contiene un patrón de marcas o ranuras que son codificados por
un interruptor óptico (par led/fotodiodo o led/ fototransistor) generando pulsos
eléctricos cada vez que el patrón del disco interrumpe y luego permite el paso
de luz hacia el interruptor óptico a medida que el disco gira. La resolución de
un encoder típico es del orden de 1000 pulsos por revolución. Desde un
encoder incremental no se puede determinar la posición angular absoluta del
eje. Para poder determinar la posición relativa a un punto de referencia (cero),
el encoder debe incluir una señal adicional que genera un pulso por revolución,
denominada índice.
Figura 5. Encoder
Tomado de: http://www.automationdirect.com/ images/overviews/encoder_t rdn_300.jpg
19
Encoder en Cuadratura
Corresponde a un tipo de encoder incremental que utiliza dos sensores
ópticos posicionados con un desplazamiento de ¼ de ranura el uno del otro,

15. generando dos señales de pulsos digitales desfasada en 90º o en cuadratura.
A estas señales de salida, se les llama comúnmente A y B. Mediante ellas es
posible suministrar los datos de posición, velocidad y dirección de rotación del
eje. Si se incluye la señal de referencia, se le denomina I (índice).
Usualmente, si la señal A adelanta a la señal B (la señal A toma valor lógico
“1” antes que la señal B, por ejemplo), se establece el convenio de que el eje
está rotando en sentido horario, mientras que si B adelanta a A, el sentido será
antihorario.
Figura 6. Encoder
Tomado de: http://www.pmdcorp.com/images/art icles/opt ical-encoder-450px.jpg
El disco de un encoder generalmente da una vuelta por revolución del motor
o eje al cual se encuentra adosado. Pero podría estar acoplado a través de un
sistema de transmisión con una proporción conocida de reducción o elevación.
De esta manera la frecuencia de la señal A o B variará de manera proporcional
a la velocidad del rotor. Así, midiendo la frecuencia de dichas señales y
conociendo la manera de cómo se encuentra acoplado, es posible determinar
la velocidad de giro del eje. Dependiendo del fabricante, la señal índice puede
estar sincronizada con la señal A o B, y la duración del pulso puede variar entre
un cuarto de período a un período completo de una de las señales en
cuadratura.
Para decodificar la información de dirección entregada por un encoder en
cuadratura, se puede abordar el problema desde el punto de una máquina
20

16. secuencial que tiene 4 estados, dados por las combinaciones originadas por
los bits de la señal A y B en un período. Es decir, se tendrán los estados 00,
01, 10, 11, con el primer dígito correspondiente a la señal A y el segundo a la
señal B (AB). De acuerdo a las transiciones que pudiesen ocurrir, se define
una tabla de búsqueda (tabla de verdad) que podría abarcar las siguientes
situaciones: giro horario, giro antihorario, error momentáneo (sin cambio), y
error (cambios de fase producidos por sobre velocidad u otro factor). Además,
es común asociar cada detección de giro a un contador, que se incrementará
o decrementará según la dirección sea en sentido horario o antihorario,
respectivamente.
21
Sensores de proximidad
Detección de objetos próximos, antes del contacto para agarrar o evitar un
objeto:
Sensores inductivos
Sensores de efecto Hall.
Sensores Capacitivos
Sensores ultrasónicos
Sensores ópticos.
Sensores Inductivos
Modificación de un campo magnético por presencia de objetos metálicos.
Consiste en una bobina situada junto a un imán permanente.
En condiciones estáticas no hay ningún movimiento en las líneas de flujo y
no se induce ninguna corriente en la bobina.
Cuando un objeto metálico penetra en el campo del imán o lo abandona, el
cambio resultante en las líneas de flujo induce un impulso de corriente, cuya
amplitud es proporcional a la velocidad del cambio del flujo.

17. La forma de onda de la tensión a la salida de la bobina proporciona un medio
para detectar la proximidad de un objeto.
Figura 7. Sensor Inductivo
Tomado de: http://zensotec.com/image/cache/data/sensores/ZI30%20RASANTE -
500x500.jpg
Motor Corriente Directa
Los motores de corriente directa transforman la energía eléctrica en energía
mecánica. Impulsan dispositivos tales como malacates, ventiladores, bombas,
calandrias, prensas, preforadores y carros. Estos dispositivos pueden tener
una característica de par o momento de torsión-velocidad muy definida (como
una bomba o un ventilador) o una extremadamente variable (como un
malacate o un automóvil): La característica de par o de momento de torsión-velocidad
del motor debe ser adaptada al tipo de carga que tiene que impulsar,
y este requerimiento ha dado lugar a tres tipos básicos de motores:
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Motores en derivación (o shunt)
Motores en serie
Motores compuestos.
Los motores de corriente continua rara vez se utilizan en aplicaciones
industriales ordinarias ya que todos los sistemas eléctricos suministran
corriente alterna. Sin embargo, en aplicaciones especiales, como fábricas de

18. acero, minas y trenes eléctricos, en ocasiones es conveniente transformar la
corriente alterna en corriente directa para utilizar motores de cd. La razón és
que las características de par o momento de torsión-velocidad de los motores
de cd pueden ser variadas dentro de un amplio intervalo sin perder su alta
eficiencia.
Hoy en día, este planteamiento general puede ser cuestionado porque la
disponibilidad de controladores eléctricos complejos ha hecho posible utilizar
motores de corriente alterna en aplicaciones de velocidad variable. No
obstante, aún existen millones de motores de cd en servicio y se están
produciendo algunos miles más cada año.
Figura 8. Motor de Corriente Continua
Tomado de: http://img.direct indust ry.com/images_di/photo-g/permanent -magnet-elect ric-motors-
dc-9033-2326109.jpg
23
Fuerza Contraelectromotriz (fcem)
Los motores de corriente directa se construye del mismo modo que los
generadores; por consiguiente, una máquina de cd puede operar como motor
o como generador. Para ilustrar lo anterior, considere un generador de cd en
el que la armadura, inicialmente en reposo, está conectada a una fuente de cd
Es por medio de un interruptor. La armadura tiene una resistencia R y el campo
magnético es creado por un juego de imanes permanentes.

19. En cuanto se cierra el interruptor, una gran corriente fluye en la armadura
porque su resistencia es muy baja. Los conductores individuales de la
armadura de inmediato se someten a una fuerza porque están inmersos en el
campo magnético creado por los imanes permanentes. Estas fuerzas se
suman para producir un poderoso par o momento de torsión que hace girar la
armadura.
Por otra parte, en cuanto la armadura comienza a girar, ocurre un segundo
fenómeno: el efecto de generador. Sabemos que un voltaje E0 es inducido en
los conductores de la armadura en cuanto éstos atraviesan un campo
magnético. Esto siempre es cierto, sin importar qué provoque la rotación. El
vapor y la polaridad del voltaje inducido son los mismos que los obtenidos
cuando la máquina opera como generador. Por lo tanto, el voltaje inducido E0
es proporcional a la velocidad de rotación n del motor y al flujo Ф por polo:
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E0 = ZnФ/60
Como en el caso de un generador, Z es una constante que depende del
número de vueltas en la armadura y del tipo de devanado. En el caso de
devanados imbricados o de lazo, Z es igual al número de conductores de la
armadura.
En el caso de un motor, el voltaje inducido E0 se conoce como fuerza
contraelectromotriz (fcem) porque su polaridad siempre actúa contra el voltaje
de la fuente Es. Actúa contra el voltaje en el sentido de que el voltaje neto que
actúa en el circuito en serie de la figura es igual a(Es - E0) volts y no a (Es +
E0) volts.
Aceleración del Motor
El voltaje neto que actúa en el circuito de la armadura es (Es - E0) volts. La
corriente resultante I en la armadura está limitada sólo por la resistencia R de
ésta, por lo que

20. 25
I = (Es - E0) / R
Cuando el motor está en reposo, el voltaje inducido E0 = 0 por lo que la
corriente eléctrica de arranque es:
I = E0 / R
La corriente de arranque puede ser 20 o 30 veces mayor que la corriente a
plena carga nominal del motor. En la práctica, esto haría que los fusibles se
quemaran o que los cortacircuitos o sistemas de protección se activarán sin
embargo, si están ausentes, las grandes fuerza que actúan en los conductores
de la armadura producen un poderoso par o momento de torsión de arranque
y, en consecuencia, una rápida aceleración de la armadura.
Conforme se incrementa la velocidad, la fcem E0 también se incrementa, lo
que provoca que el valor de (Es - E0) disminuya. De donde deducimos que la
corriente I en la armadura disminuye progresivamente a medida que se
incrementa la velocidad. Aun cuando la corriente en la armadura disminuye, el
motor continúa acelerándose hasta que alcanza una velocidad máxima
definida. Sin carga, esta velocidad produce una fcem E0 un poco menor que
el voltaje de la fuente es. De hecho, si E0 fuera igual a Es, el voltaje neto (Es
– E0) sería cero, por lo que la corriente I también seria cero. Las fuerza
impulsoras dejarían de actuar en los conductores de la armadura y la
resistencia mecánica impuesta por el ventilador y los cojinetes haría que el
motor se desacelerara de inmediato. A medida que disminuye la velocidad, el
voltaje neto (Es – E0) aumenta y también la corriente I. La velocidad dejará de
disminuir en cuanto el par o momento de torsión desarrollado por la corriente
en la armadura sea igual al par o momento de torsión de la carga. De este
modo, cuando un motor funciona sin carga, la fcem debe ser un poco menor
que Es, como para permitir que fluya una pequeña corriente, suficiente para
producir el par o momento de torsión requerido.

21. 26
Velocidad de Rotación
Cuando un motor de cd impulsa una carga entre las condiciones sin carga
y plena carga, la caída IR provocada por la resistencia de la armadura
provocada por la resistencia de la armadura siempre es pequeña comparada
con el voltaje de suministro Es. Esto indica que la fcem E0 es casi igual a Es.
Por otra parte, ya vimos que E0 puede ser expresada por la ecuación:
E0 = ZnФ/60
Reemplazando E0 por el Es, obtenemos.
Es = ZnФ/60
Es decir.n = 60Ex / (ZФ) (aprox.)
Donde
.n = velocidad de rotación rpm
Es = voltaje de la armadura [V]
Z = número total de conductores en la armadura.
Esta importante ecuación muestra que la velocidad del motor es
directamente proporcional al voltaje suministrado a la armadura e
inversamente proporcional al flujo por polo. Ahora veremos cómo se aplica
esta ecuación.
Variador de Velocidad de Motor DC
Las características de funcionamiento de los motores DC de excitación
independiente y el desarrollo de la electrónica de potencia, han permitido
fabricar equipos variadores de velocidad que controlan prácticamente todos
los parámetros importantes del motor, permitiendo su uso en todo tipo de
aplicaciones industriales. Dichas aplicaciones van desde el control de
velocidad del motor hasta el control de su posición (servo-variadores). Los

22. motores DC tienen numerosos inconvenientes, pues necesitan alimentaciones
de potencia en continua. Además para la misma potencia, estas máquinas son
de dimensiones y costos mayores que los motores de inducción y necesitan
más mantenimiento debido al conmutador.
Las ventajas de los motores DC es que pueden proporcionar altos pares de
arranque, su margen de velocidad es grande por encima y por debajo de los
valores nominales y su procedimiento de regulación es más sencillo y
económico que los correspondientes a los motores de inducción. 9Por las
razones expuestas líneas arriba, se siguen usando los motores DC y por lo
tanto los variadores de velocidad para dicho tipo de motor han seguido
desarrollándose sobre todo en lo que respecta a su etapa de control
(comunicación por computadora, panel digital de programación, auto-sintonía,
etc.), pues su etapa de potencia (rectificadores controlados mediante tiristores
o transistores) permanece invariable.
Figura 9. Variador de Motor DC
Tomado de: http://www.megaenlinea.com/assets/images/variadorabierto. jpg
27
Variación De Velocidad
De las ecuaciones (1-1) y (1-2) de la Unidad I se tiene que la velocidad
depende de:

23. Por lo tanto, el control de la velocidad de un motor DC se consigue mediante
la variación del voltaje de armadura ( ) o por variación del flujo magnético del
campo (proporcional a). Hasta antes de la llegada de los variadores
electrónicos de velocidad para motores DC, las formas de regular la velocidad
eran por procedimientos que se citan a continuación:
a. Por variación de la tensión en bornes de armadura:
Control reostático de la tensión de armadura. Tracción eléctrica.
Empleando un elevador/reductor.
Modificando el acoplamiento de dos motores por medio de engranajes.
28
Sistema Ward-Leonard.
b. Por variación de flujo de campo:
Reóstato de regulación de campo.
Inversión de Giro de Motores DC
La inversión de giro de un motor DC se necesita en gran cantidad de
aplicaciones. Para cambiar el sentido de giro hay que variar el campo
magnético en uno de los dos circuitos del motor (armadura o campo). En la
práctica, la variación del sentido del campo magnético se hace sobre el
bobinado de armadura tal como se muestra en la figura 1. En este caso la
posición del interruptor nos permite cambiar el sentido de la polaridad del
voltaje DC que recibe la armadura y por lo tanto cambiará el sentido de giro
del motor.

24. 29
Frenado de Motores DC
El frenado o parada rápida es una de las maniobras más importantes a
realizar en el mando de un motor. Dicho objetivo se puede lograr por:
Frenado por recuperación de energía o también llamado regenerativo.
Frenado reostático o también llamado dinámico.
Frenado por inversión de corriente de armadura.
Etapa de Potencia
Usualmente, una unidad de potencia de estado sólido convierte la energía
AC de la planta a un voltaje DC ajustable. Este voltaje alimenta a la armadura
del motor. La velocidad del motor DC varía proporcionalmente al voltaje de
armadura asumiendo:
EL motor es suficientemente grande para alimentar a la carga conectada.
La corriente de campo del motor es constante.
Los motores DC tienen dos componentes principales: armadura y campo.
La interacción de los campos magnéticos de ambos componentes provoca la
rotación del rotor.
La etapa puede ser implementado mediante el uso de:
Tiristores
Transistores
Variador a Tiristores
Los Rectificadores Controlados de Silicio (SCR) normalmente llamados
“tiristores”, usados en la unidad de potencia convierten voltaje AC a un voltaje
DC controlado. El SCR conduce corriente cuando un pequeño impulso de
voltaje es aplicado a su terminal “gate”. La mayoría de variadores a tiristor

25. diseñados para operar con alimentación AC monofásica, tienen 4 tiristores.
Las unidades que operan con alimentación trifásica son frecuentemente
construidas con seis tiristores. Una variante de dicho diseño incluye el
reemplazo de la fila inferior de tiristores por diodos rectificadores y adicionando
un diodo de conmutación a través de la salida de armadura DC. La fuente del
campo mostrada se encuentra implementada por un puente de diodos, por lo
tanto el campo recibe un voltaje DC fijo de valor igual a su nominal.
La armadura recibe voltaje DC variable, con la finalidad de que el motor
trabaje en la región de torque constante tal como se vio anteriormente. Para
desconectar físicamente al motor de la unidad de potencia de estado sólido,
se utiliza un contactor (M), ver figura 4. Al energizar la bobina de control del
contactor M, el puente rectificador a tiristores alimenta a la armadura haciendo
que dicha máquina trabaje como motor impulsando a la carga acoplada a su
eje.
Cuando se desea tener control de frenado de dicho motor, se puede frenar
rápidamente por medio de una resistencia de frenado dinámico (Dynamic
Brake: DB) a través de la armadura del motor, ver figura. 4. La bobina de
control del contactor M debe ser desenergizada para permitir que la resistencia
DB actúe como una carga de la armadura, la cual por acción de la inercia de
su carga, se ha convertido en generador. Dicho frenado dinámico sólo es
efectivo mientras la armadura se encuentre en movimiento. Adicionando otro
grupo de tiristores (denominados sección reversa) conectados con polaridad
invertida, el variador obtiene capacidades regenerativas y puede operar en los
cuatro cuadrantes. Dicha configuración ofrece operación bidireccional sin el
uso de contactores de inversión y frenado regenerativo controlado.
El frenado regenerativo se entiende como el retorno de energía desde el
motor (durante el instante de frenado se comporta como generador) hacia la
fuente de alimentación AC. Dicha energía debe ser de algún modo absorbida
por la fuente. La figura 6 nos muestra que durante el frenado, la polaridad de
30

26. la armadura no cambia pero si el sentido de la corriente. Esto quiere decir que
para el frenado regenerativo el voltaje de alimentación a la armadura se debe
hacer menor que la tensión contra-electromotriz. Los variadores a tiristores son
los normalmente utilizados en la industria pues pueden controlar motores DC
de fracciones de potencia hasta decenas de MW.
31
Variador a Transistores
Los Variadores a transistores son usados en aplicaciones de baja potencia
con motores de fracciones de HP, y sobre todo para el control de posición en
servo-mecanismos debido a la rapidez en respuesta que tiene su etapa de
potencia implementada con transistores, los cuales trabajan a velocidades de
kHz. Los motores DC usados son del tipo imán permanente, es decir que su
campo es un material magnético sólido, el cual proporciona flujo magnético a
la armadura, la cual es bobinada y tiene conmutador y escobi llas similar a lo
ya estudiado. El tiempo de vida de los motores de imán permanente depende
del tiempo que permanezca el flujo magnético nominal para el que fue
fabricado. Si disminuye el flujo magnético del motor, éste pierde su torque
nominal y su trabajo no será eficiente pudiendo sobrecargarse con exceso de
corriente.
Microcontroladores PIC
Los PIC (Circuito Integrados Programables) son una familia de
microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y
derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de
microelectrónica de General Instrument. El nombre actual no es un acrónimo,
en realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza
como Peripheral Interface Controller o controlador de interfaz periférico. Así
mismo, El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva CPU de 16 bits
CP16000, siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones

27. de entrada y salida, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el
rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU.
De la misma manera, el PIC utilizaba micro código simple almacenado en
ROM para realizar estas tareas y aunque el término no se usaba por aquel
entonces, se trata de un diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos
del oscilador. En 1985 la división de microelectrónica de General Instrument
se separa como compañía independiente que es incorporada como filial (el 14
de diciembre de 1987 cambia el nombre a Microchip Technology y en 1989 es
adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos
los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC,
sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal
programable.
Hoy en día, una multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos
módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, entre
otros, con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra
corresponde a una instrucción en lenguaje ensamblador, y puede ser de 12,
14, 16 ó 32 bits, dependiendo de la zfamilia específica de PICmicro).
Las extensas áreas de aplicación de los microcontroladores, que se pueden
considerar ilimitadas, como pueden ser juguetes, horno microondas,
frigoríficos, televisores, computadoras, impresoras, módems, el sistema de
arranque de nuestro coche, entre otros.
32
Principales Marcas:
Según volumen de ventas y diversidad de modelos podemos establecer
como principales a los siguientes fabricantes:
- Microchip Technology Corp.
- STMicroelectronics
- Atmel Corp.
- Motorola Semiconductors Corp.

28. 33
Microcontroladores más usados:
PIC12C508/509 encapsulamiento reducido de 8 pines, oscilador interno,
popular en pequeños diseños como el iPod remote.
PIC12F629/675 y PIC16F84, considerado obsoleto, pero imposible de
descartar y muy popular.
PIC16F84A tiene una buena actualización en comparación del anterior,
algunas versiones funcionan a 20 MHz, compatible 1:1.
PIC16F628A, es la opción típica para iniciar una migración o actualización
de diseños antiguos hechos con el PIC16F84A. Posee puerto serial, módulos
de comparación análoga, PWM, módulo CCP, rango de operación de voltaje
aumentado, entre otras.
PIC16F88, Nuevo sustituto del PIC16F84A con más memoria, oscilador
interno, PWM, entre otros, que podría convertirse en popular como su
hermana.
La subfamilia PIC16F87X y PIC16F87XA son los hermanos mayores del
PIC16F84 y PIC16F84A, con cantidad de mejoras incluidas en hardware.
Bastante común en proyectos de aficionados.
PIC16F886/887 Nuevo sustituto del 16F876A y 16F877A con la diferencia
que el nuevo ya se incluye oscilador interno.
PIC16F193x Nueva gama media de PIC optimizado y con mucha RAM,
ahora con 49 instrucciones por primera vez frente a las 35 de toda la vida.
PIC18F2455 y similares con puerto USB 2.0
PIC18F2550 manejo de puertos USB 2.0 y muy versátil.
PIC18F452, PIC18F4550, dsPIC30F2010, dsPIC30F3014, dsPIC30F3011.
Microcontroladores ideales para control electrónico de motores eléctricos de
inducción, control sobre audio, entre otras aplicaciones.
PIC32 (Nueva gama de PIC de 32 bits, los más modernos ya compatible
con USB 2.0).

29. Figura 10. Microcontrolador
Tomado de: http://www.microcomsolutions.com/images/pic16f877a. jpg
Diferencia entre Microprocesador y Microcontrolador
El Microprocesador, se puede observar en la Figura 17, que dependiendo
del circuito se requerían algunos circuitos integrados adicionales además del
Microprocesador como por ejemplo:
RAM (para almacenar datos temporalmente y memorias)
ROM (para guardar el programa encargado del proceso del equipo)
Circuito integrado (para los puertos de entrada y salida)
Descodificador de direcciones.
Figura 11. Estructura de un Microprocesador
Tomado de: http://arquiuct.blogspot.com/2012/12/diferencia-entre-un -micro-procesador-y.
html
En cambio un Microcontrolador es un sistema cerrado, como pudo verse
en la Figura 18, es en definitiva un circuito integrado que incluye todos los
componentes de un computador, debido a su reducido tamaño es posible
34

30. montar el controlador en el propio dispositivo al que gobierna, en éste caso el
controlador recibe el nombre de controlador empotrado, en donde todas las
partes del procesador están contenidas en su interior y sólo salen al exterior
las líneas que gobiernan los periféricos.
Figura 12. Estructura de un Microcontrolador
Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos12/microco/Image5.gi f
En conclusión, las estas ventajas son reconocidas inmediatamente para
aquellas personas que han trabajado con los Microprocesadores y después
pasaron a trabajar con los Microcontroladores, estas son las diferencias más
importantes:
Por ejemplo la configuración mínima básica de un Microprocesador estaba
constituida por un Micro de 40 Pines, Una memoria RAM de 28 Pines, una
memoria ROM de 28 Pines y un decodificador de direcciones de 18 pines; pero
un Microcontrolador incluye todo estos elementos en un solo Circuito Integrado
por lo que implica una gran ventaja en varios factores: En el circuito impreso
por su amplia simplificación de componentes, el costo para un sistema basado
en Microcontrolador es mucho menor y, lo mejor de todo, el tiempo de
desarrollo de su proyecto electrónico se disminuye considerablemente.
35

31. Lenguajes de Programación Para Microcontroladores
El microcontrolador ejecuta el programa cargado en la memoria Flash. Esto
se denomina el código ejecutable y está compuesto por una serie de ceros y
unos, aparentemente sin significado. Dependiendo de la arquitectura del
microcontrolador, el código binario está compuesto por palabras de 12, 14 o
16 bits de anchura como se muestra en la Figura 19. Cada palabra se
interpreta por la CPU como una instrucción a ser ejecutada durante el
funcionamiento del microcontrolador. Todas las instrucciones que el
microcontrolador puede reconocer y ejecutar se les denominan colectivamente
Conjunto de instrucciones. Como es más fácil trabajar con el sistema de
numeración hexadecimal, el código ejecutable se representa con frecuencia
como una serie de los números hexadecimales denominada código Hex. En
los microcontroladores PIC con las palabras de programa de 14 bi ts de
anchura, el conjunto de instrucciones tiene 35 instrucciones diferentes.
36
Lenguaje Ensamblador
Como el proceso de escribir un código ejecutable era considerablemente
arduo, en consecuencia fue creado el primer lenguaje de programación
denominado ensamblador (ASM). Siguiendo la sintaxis básica del
ensamblador, era más fácil escribir y comprender el código. Las instrucciones
en ensamblador consisten en las abreviaturas con significado y a cada
instrucción corresponde una localidad de memoria. Un programa denominado
ensamblador compila (traduce) las instrucciones del lenguaje ensamblador a
código máquina (código binario). Este programa compila instrucción a
instrucción sin optimización. Como permite controlar en detalle todos los
procesos puestos en marcha dentro del chip, este lenguaje de programación
todavía sigue siendo popular.

32. Figura 13. Lenguaje Ensamblador
Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos12/microco/Image5.gi f
37
Lenguaje C
El lenguaje C dispone de todas las ventajas de un lenguaje de
programación de alto nivel (anteriormente descritas) y le permite realizar
algunas operaciones tanto sobre los bytes como sobre los bits (operaciones
lógicas, desplazamiento etc.). Las características de C pueden ser muy útiles
al programar los microcontroladores. Además, C está estandarizado (el
estándar ANSI), es muy portable, así que el mismo código se puede utilizar
muchas veces en diferentes proyectos. Lo que lo hace accesible para
cualquiera que conozca este lenguaje sin reparar en el propósito de uso del
microcontrolador. C es un lenguaje compilado, lo que significa que los archivos
fuentes que contienen el código C se traducen a lenguaje máquina por el
compilador. Todas estas características hicieron al C uno de los lenguajes de
programación más populares.

33. Figura 14. Lenguaje C
Tomado de: http://www.monografias.com/traba jos12/microco/Image5.gif
38
Lenguaje Basic:
En la programación de computadoras, el BASIC, siglas de Beginner's All-purpose
Symbolic Instruction Code1 (Código simbólico de instrucciones de
propósito general para principiantes en español), es una familia de lenguajes
de programación de alto nivel. El BASIC original, el Dartmouth BASIC, fue
diseñado en 1964 por John George Kemeny y Thomas Eugene Kurtz en el
Dartmouth College en New Hampshire, Estados Unidos, como un medio para
facilitar programar computadores a estudiantes (y profesores) que no fueran
de ciencias. En ese tiempo, casi todo el uso de los computadores requería
codificar software hecho a la medida, lo cual era algo bastante restringido a
personas con formación como científicos y matemáticos.
BASIC originalmente fue desarrollado como una herramienta de
enseñanza. El lenguaje y sus variantes llegaron a estar ampliamente
disponibles en los microcomputadores a finales de los años 1970 y en los años
1980. El BASIC sigue siendo popular hasta el día de hoy en un puñado de

34. dialectos altamente modificados, y en nuevos lenguajes, influenciados por
BASIC tales como Microsoft Visual Basic o Gambas en GNU/Linux. Por el año
2006, el 59% de los desarrolladores para la plataforma .NET usaban Visual
Basic .NET como su único lenguaje.
Pantalla de Cristal Líquido
Pantalla de cristal líquido o LCD: (Por sus siglas en Ingles) 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 (Ver Figura 34). A menudo
se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy
pequeñas de energía eléctrica
Figura 15. Pantalla LCD
Tomado de: http://electronicavm.fi les.wordpress.com/2011/06/3430-lcd162b-yhy.png
39
Conexiones de una Pantalla LCD
Una pantalla de cristal líquido o LCD (Liquid Cristal Display) es un
dispositivo para la presentación de imágenes o caracteres. En este caso
explicaremos las conexiones basados en el μControlador Hitachi 44780 o
compatible, que muestra 16 o 20 caracteres en 1, 2 o 4 líneas (Ver cuadro 1).
Las funciones de control son iguales para todos los modelos.

35. 40
Cuadro 1.
Conexiones de una pantalla LCD
PIN Nombre Dirección Función
01 Vss P GND
02 Vdd P Alimentación a 5V
03 Vee P Control de contraste
04 RS I Selección de Registro / Dato
05 RW I Selección de Escritura / Lectura
06 E I Enable / Disable
07 –
D0 - D7 I/O Bus de datos
14
15 –
16
A - K P Corresponden
al ánodo y cátodo del backlight (si el modelo
lo tiene)
La operación del display es bastante sencilla ya que el μControlador interno,
hace casi todo el trabajo, para comandarlo es necesario saber cómo funcionan
sus pines. Para enviar un comando o un dato deberemos primero indicar que
es lo que estamos enviando para eso se usa el pin RS, cuando este pin está
en 0 el LCD interpretará la información que está presente en sus
pines D0 a D7 como un comando, si está en 1 significa que estamos
enviándole un carácter, en cuyo caso se imprimirá donde esté actualmente el
cursor.
Asimismo en lugar de enviar información puede llegar el momento en que
queramos leer algo de su memoria, para eso se utiliza el pin R/W, en 0
el LCD estará en modo escritura y en 1 en modo lectura. El pin E es el que le
indica al display que ejecute la operación que estamos enviándole, cuando
este pin está en 0 cualquier modificación que hagamos en sus otros pines será

36. ignorada. El funcionamiento se resumiría así: RS nos servirá para indicarle
al LCD si lo que le estamos mandando es un comando o un
carácter; D0 a D7 para enviarle el dato o el comando y E para que lo ejecute.
Teclado Matricial
Una de las formas más simples de ingresar información a un micro es a
través de botones. Para ahorrar pines, se conectan los botones en forma
matricial. A éstos se les llama Teclados Matriciales, los cuales pueden
encontrarse en diversos equipos como Teléfonos, Alarmas y Microondas. Un
teclado matricial tiene típicamente 12 ó 16 botones. En esta oportunidad
utilizaremos un teclado de 16 botones, conectados en una matriz de 4 x 4.
Cada uno de los botones tiene un terminal conectado a una fila y el otro
conectado a una columna. Para saber qué tecla está presionada, se efectúa
un barrido por filas para ver si ha habido un cambio en el estado de las
columnas.
Figura 16. Teclado Matricial
Tomado de: http://html.rincondelvago.com/000882323.png
Existen 2 técnicas principales para hacer la lectura de cualquier tipo de
botones: por interrupción y por encuesta. La primera consiste en que, al
41

37. presionar el botón, el cambio de estado en el pin genera una interrupción. El
problema con esta técnica consiste en que los botones tienen rebotes, lo que
el microcontrolador puede interpretar como si se hubiese presionado el botón
varias veces seguidas. Además, al soltar el botón el ruido puede generar
nuevas interrupciones obteniendo por lo tanto una nueva lectura errónea. Por
esta razón, se necesita eliminar el rebote ya sea por hardware ó por software.
La segunda técnica consiste en encuestar (pooling) el estado de los botones
a intervalos fijos de entre 5 y 20 [ms] y comparar la lectura actual de los
botones con la lectura anterior. Esta técnica tiene la ventaja de ser inmune al
rebote de los botones, cuando el tiempo del rebote es menor al tiempo entre
lecturas.
Bases Legales
Según Tamayo (2009), “Las bases legales están constituidas por un
conjunto de documentos de naturaleza legal que sirven de testimonio
referencial y de soporte a la investigación que realizamos” (p.100). Es decir,
las bases legales forman parte del contenido legal que dan fundamento a la
investigación realizada, entre esos documentos tenemos como son Normas,
Leyes, Reglamentos, Decretos, Resoluciones y se encuentran normalmente
en la Gaceta Oficial a la cual hay que indicarle su número y fecha de edición,
las leyes aprobadas por el ente legislativo, en las actas aprobadas por las
Juntas Directivas, en los Registros, en las Notarías.
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (1999)
Artículo 89. El trabajo es un hecho social y gozará de la protección del
Estado. La ley dispondrá lo necesario para mejorar las condiciones materiales,
morales e intelectuales de los trabajadores y trabajadoras. Para el
cumplimiento de esta obligación del Estado se establecen los siguientes
principios:
42

38. 1. Ninguna ley podrá establecer disposiciones que alteren la intangibilidad y
progresividad de los derechos y beneficios laborales. En las relaciones
laborales prevalece la realidad sobre las formas o apariencias.
2. Los derechos laborales son irrenunciables. Es nula toda acción, acuerdo o
convenio que implique renuncia o menoscabo de estos derechos. Sólo es
posible la transacción y convenimiento al término de la relación laboral, de
conformidad con los requisitos que establezca la ley.
3. Cuando hubiere dudas acerca de la aplicación o concurrencia de varias
normas, o en la interpretación de una determinada norma se aplicará la más
favorable al trabajador o trabajadora. La norma adoptada se aplicará en su
integridad.
4. Toda medida o acto del patrono contrario a esta Constitución es nulo y no
genera efecto alguno.
5. Se prohíbe todo tipo de discriminación por razones de política, edad, raza,
sexo o credo o por cualquier otra condición.
6. Se prohíbe el trabajo de adolescentes en labores que puedan afectar su
desarrollo integral. El Estado los protegerá contra cualquier explotación
económica y social.
Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo
(2005)
43
Artículo 1. Objeto.
El presente Reglamento tiene por objeto desarrollar las normas de la Ley
Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo dirigidas
a:
1. Promover y mantener el más alto grado de bienestar físico, mental y social
de los trabajadores y las trabajadoras en todas las ocupaciones.

39. 2. Prevenir toda causa que pueda ocasionar daño a la salud de los
trabajadores y las trabajadoras, por las condiciones de trabajo.
3. Proteger a los trabajadores y las trabajadoras asociados y asociadas en sus
ocupaciones, de los riesgos y procesos peligrosos resultantes de agentes
nocivos.
4. Procurar al trabajador y trabajadora un trabajo digno, adecuado a sus
aptitudes y capacidades.
5. Garantizar y proteger los derechos y deberes de los trabajadores y las
trabajadoras, y de los patronos y las patronas, en relación con la seguridad,
salud, condiciones y medio ambiente de trabajo, descanso, utilización del
tiempo libre, recreación y el turismo social.
Artículo 53 Derechos de los Trabajadores y las Trabajadoras.
Los trabajadores y las trabajadoras tendrán derecho a desarrollar sus
labores en un ambiente de trabajo adecuado y propicio para el pleno ejercicio
de sus facultades físicas y mentales, y que garantice condiciones de
seguridad, salud, y bienestar adecuadas. En el ejercicio del mismo tendrán
derecho a:
1. Ser informados, con carácter previo al inicio de su actividad, de las
condiciones en que ésta se va a desarrollar, de la presencia de sustancias
tóxicas en el área de trabajo, de los daños que las mismas puedan causar a
su salud, así como los medios o medidas para prevenirlos.
2. Recibir formación teórica y práctica, suficiente, adecuada y en forma
periódica, para la ejecución de las funciones inherentes a su actividad, en la
prevención de accidentes de trabajo y enfermedades ocupacionales, y en la
utilización del tiempo libre y aprovechamiento del descanso en el momento de
ingresar al trabajo, cuando se produzcan cambios en las funciones que
44

40. desempeñe, cuando se introduzcan nuevas tecnologías o cambios en los
equipos de trabajo. Esta formación debe impartirse, siempre que sea posible,
dentro de la jornada de trabajo y si ocurriese fuera de ella, descontar de la
jornada laboral.
3. Participar en la vigilancia, mejoramiento y control de las condiciones y
ambiente de trabajo, en la prevención de los accidentes y enfermedades
ocupacionales, en el mejoramiento de las condiciones de vida y de los
programas de recreación, utilización del tiempo libre, descanso y turismo social
y de la infraestructura para su funcionamiento, y en la discusión y adopción de
las políticas nacionales, regionales, locales, por rama de actividad, por
empresa y establecimiento, en el área de seguridad y salud en el trabajo.
4. No ser sometido a condiciones de trabajo peligrosas o insalubres que, de
acuerdo a los avances técnicos y científicos existentes, puedan ser eliminadas
o atenuadas con modificaciones al proceso productivo o las instalaciones o
puestos de trabajo o mediante protecciones colectivas. Cuando lo anterior no
sea posible, a ser provisto de los implementos y equipos de protección
personal adecuados a las condiciones de trabajo presentes en su puesto de
trabajo y a las labores desempeñadas de acuerdo a lo establecido en la
presente Ley, su Reglamento y las convenciones colectivas.
Con relación al estudio, las leyes mencionadas se vinculan con la
investigación, ya que respaldan la necesidad de generar soluciones que
resuelvan la problemática presentada, dando soporte al desarrollo del
proyecto, fijando bases dentro de contextos legales y de seguridad, de tal
manera que la investigación pudo desarrollarse de forma adecuada
apegándose a los estatutos reglamentarios. Igualmente, las leyes exponen en
sus artículos las normas que deben seguirse para garantizar el bienestar de
los trabajadores y la empresa, para que de esta manera pueda realizarse el
45

41. desarrollo del dispositivo generando la confianza y la facilidad de realizar la
tarea necesaria.
Sistema de Variables
Arias (1999) define como que una variable “es una cualidad susceptible
de sufrir cambios. Un sistema de variables consiste, en una serie de
características por estudiar, definidas de manera operacional, es decir, en
función de sus indicadores o unidades de medida”. (p. 17). El sistema se
desarrolla mediante dos cuadros, donde te explica claramente que consiste
cada variable a estudiar dándole una definición conceptual y operacional en el
primer cuadro en el Capítulo II del proyecto enfocando teóricamente los paso
a seguir para la elaboración del diseño, seguidamente se presenta en el
Capítulo III un segundo cuadro donde se estudiaran las dimensiones, los
indicadores, las técnicas aplicar y los instrumentos a usar, con la finalidad de
obtener todos los puntos claro para creación de la tarjeta electrónica.
46
Cuadro 2.
Conceptualización de las Variables.
Objetivo General: Diseñar una tarjeta electrónica para la guillotina industrial
marca: Polar, perteneciente a la empresa Tipografía y Litografía Heyka, C.A.
ubicada en Maracay, Estado Aragua.

42. Objetivo Específico Variable Definición
47
Conceptual
Definición
Operacional
Diagnosticar el
funcionamiento
actual de la
guillotina industrial
marca: Polar.
Funcionamiento
Actual
Proporcionar
información
correspondiente al
funcionamiento
actual de la
guillotina.
Describe la
problemática que
presenta la máquina
actualmente que
afecta el rendimiento
del cortado.
Determinar las
variables y
parámetro
observado en el
funcionamiento de la
guillotina industrial
marca: Polar.
Variables y
Parámetros
Dato o factor que
varía y se toma como
necesario para
analizar o valorar
una situación.
Investiga las diferentes
variables y parámetro
que desarrollan el
funcionamiento de la
guillotina.
Seleccionar los
componentes para
el diseño de una
tarjeta electrónica
para la guillotina
industrial marca:
Polar.
Componentes
para el Diseño.
Definición los tipos y
clases de elementos
electrónicos que
serán usados para la
creación de la tarjeta
electrónica.
Son todos aquellos
componentes que
califican por
evaluación técnica y
económica para
desarrollar el diseño
electrónico.
Desarrollar una
tarjeta electrónica
para la guillotina
industrial marca:
Polar.
Desarrollo de la
Tarjeta
Electrónica.
Proceso de
elaboración
especializada del
diseño electrónico.
Es el proceso de
fabricación de la
tarjeta electrónica que
determinara el
funcionamiento ideal
de la guillotina.

43. Definición de Términos Básicos
Arte Gráfico: La característica esencial que diferencia al arte gráfico de
cualquier otra manifestación artística es su multiplicidad, es decir, su
capacidad para obtener imágenes exactamente repetibles.
Componente: Es aquello que forma parte de la composición de un todo. Se
trata de elementos que, a través de algún tipo de asociación o contigüidad,
dan lugar a un conjunto uniforme.
Cuchilla: Utensilio de acero constituido por una hoja afilada en un solo lado
e inserta en un mango de madera, utilizado para cortar.
Electrónica: Es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que
estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el
control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas
eléctricamente.
Empresa: Es una unidad económico-social, integrada por elementos
humanos, materiales y técnicos, que tiene el objetivo de obtener utilidades a
través de su participación en el mercado de bienes y servicios.
Estampación Impresión Natural: La estampación natural se basa en el
principio de la limpieza absoluta de la superficie no grabada de la lámina, de
forma que solo contengan tinta las tallas.
Litografía: El soporte sobre el que interviene el artista litógrafo en este
procedimiento es una piedra calcárea, porosa, que tiene la capacidad de
absorber tanto la grasa como el agua. Sirviéndose de un lápiz o de tinta de
composición grasa, el artista efectúa un dibujo sobre la piedra una vez que su
superficie ha sido convenientemente pulimentada y graneada o bruñida.
48

44. Máquina: Es un artefacto mecánico que transforma una fuerza aplicada en
otro resultante, modificando la magnitud de la fuerza, su dirección, la longitud
de desplazamiento o una combinación de ellas.
Microcontrolador: Es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar
las órdenes grabadas en su memoria.
Peligro: Es un riesgo o la contingencia inminente de que suceda algo malo.
Puede tratarse de una amenaza física, tal como el derrumbamiento de una
estructura claramente deteriorada, o de una circunstancia abstracta, que
depende de la percepción de cada individuo.
Programación: Es el proceso de diseñar, escribir, probar, depurar y
mantener el código fuente de programas computacionales. El código fuente es
escrito en un lenguaje de programación.
Seguridad: La seguridad es un estado en el cual los peligros y las
condiciones que pueden provocar daños de tipo físico, psicológico o material
son controlados para preservar la salud y el bienestar de los individuos y de la
comunidad.
Rebabas: Dichos abultamientos o crestas, las rebabas, quedan
impregnadas de tinta al estampar la lámina dando lugar a trazos de efecto
vaporoso.
Tarjeta Electrónica: Es una tarjeta que contiene distintos componentes
electrónicos destinados a realizar alguna tarea específica según su
configuración.
Tecnología: Es el conjunto de conocimientos técnicos, ordenados
científicamente, que permiten diseñar y crear bienes y servicios que facilitan
la adaptación al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades esenciales
como los deseos de las personas.
49

45. Xilografía: Técnica de grabado* en madera y de estampación en relieve*.
Etimológicamente, el prefijo xilo procede de la raíz griega xylon que significa
madera, de modo que el término xilografía podría ser entendido genéricamente
como el arte de grabar* en madera.
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