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Capitulo 1 Transducción,  es  la  conversión  de  una   forma  de  energía  hacia  otra  o  viceversa.   Es  esencial  para “Phyisical  Computing”  puesto  que   rompe  las  barreras  de  idiomas  entre  nosotros  y  el  computador.  Es  la manera  que  tendremos  para  comunicarnos  con  estas  tecnologías  y  que  éstas  entiendan  a  través  de diferentes  estímulos  qué  es  lo  que  nosotros  esperamos  que  ellas   realicen,  un  ejemplo  sería   aplaudir  para que la lámpara de  tu  dormitorio se  encienda  o  apague.  En  cierta  manera, la  lámpara  entenderá  ese  estímulo (el  sonido  del  aplauso)  como  una  tarea  que  debe  realizar  la  cual  es  prenderse  o apagarse dependiendo  del caso.  Como  la  transducción   básicamente  es  conversiones  electricas,  debemos  aprender entonces  algo de este mundo y lo que se refiere a electricidad. La  electricidad  y  todos   los  aparatos  electrónicos  siguen  la  lógica  de que los  electrones  siempre  se  mueven desde un lugar con mayor energía eléctrica hacia un punto de menor energía eléctrica. En  un  circuito   eléctrico  en  que  se instala  una  ampolleta,  aparece  una serie de  conversiones de  energía  que nosotros  no  alcanzamos  a  distinguir  al  encender  esta  ampolleta,  un  ejemplo  de  estas  conversiones  es  el mismo  hecho  de  que  al  salir  luz  estás  generando  calor  por  lo  que  en  algún  punto  hubo  ese  cambio  de energía eléctrica a calórica. Al   crear  un  circuito  eléctrico  como  el  que  se   mencionaba  anteriormente   para   encender  una ampolleta,  uno  puede  instalar  también  un  interruptor,  que  así  como  dice  su  nombre,  su  función  es  la  de interrumpir  el  paso  de  corriente,  por  lo  que  se  puede   utilizar  para  encender  o   apagar  esta  ampolleta como una  especie  de  On  y  Off.  Si  nos  ponemos  a  agregarle  más  y  más  aparatos  electrónicos  a nuestro  circuito debemos  fijarnos  también  en  sus  características  propias,  por  ejemplo  cuánta  energía  eléctrica  aguanta cada uno de estos y otras características que detallaré a continuación: ● ● ●

Voltaje: Es el nivel relativo entre dos puntos del circuito y se mide en Voltios. Intensidad  de  Corriente:   Es  la  cantidad  de  corriente  que  pasa  en  cualquier  punto  del  circuito  y  se mide en Amperes. Resistencia:  Es  la  cantidad  de  corriente  que  cada  parte  o  dispositivo  instalado  en  el  circuito “resiste” para su buen funcionamiento, éste se mide en Ohms.

Los  aparatos   electrónicos  resisten  la   cantidad  de  corriente  de  un  circuito  transformando  esa  cantidad  de energía  eléctrica  en  otros  tipos  de  energía,  como  por  ejemplo  calórica. Un sistema  eléctrico que  no cumpla con  los   niveles  de   resistencia  óptimos  se  convierte  en  un   sistema  peligroso  y   se  debe  descartar  de inmediato. La relación entre voltios y amperaje se le llama Watts y la fórmula que las relaciona es: ●

Watts = Volts x Amperes

Del mismo modo se podría escribir como: ●

Volts = Watts/Amperes         ó          Amperes = Watts/Volts

De  esta  manera,  podemos  ver  que  la  relación  entre  Voltios  y  Amperes  es  inversamente  proporcional  para mantener  ciertos  Watts  determinados,  por   ejemplo  una  ampolleta  de  120  Watts   enchufada  a   120  Voltios necesitaría   de  1  Ampere  para  equilibrar  la  ecuación.  También se  puede  decir que  la  relación  entre Voltios y


Watts  es  directamente  proporcional,  es  decir,  a  medida  que  una  sube,  la  otra  también   debería  subir para mantener la proporción. En  términos  generales,  los  aparatos  electrónicos  que  nosotros   utilizaremos  no  necesitan  de grandes  cantidades  de  energía  eléctrica  y  un  punto  que  siempre  debemos  considerar  es  que  al  crear cualquier  circuito  eléctrico,  debemos  tener  en   cuenta   que  nuestro   circuito  debe  gastar  toda  la  energía  que nosotros  le  estamos  entregando,   puesto   que  hay  que seguir  la  lógica  de cómo fluye  la  corriente a traves  de un  circuito el cual  era  desde un  punto de  mayor  energía  a uno  de menor (power  to  ground), esto  quiere  decir que  en  caso   de  no   utilizar  la  energía  entregada,  ésta  volverá  a  la  batería  por   ejemplo  y   la  podría sobrecalentar,  o   algún  punto  de  nuestro  circuito  eléctrico  podría  fallar  debido  a mayor cantidad de  energía que  la  necesaria.  Un  mecanismo  que   tienen  los   aparátos  electrónicos   es  la  de  transformar  esa  energía eléctrica  en  calor,  por  lo   cual  nos  sirve de  alarma  para  determinar  cuándo un  aparato  está funcionando mal. Si   alguno   de  los  aparatos  o  dispositivos  instalados  se  está   sobrecalentando,  debemos alertarnos  y  buscar el problema. Existen dos tipos de transmisión eléctrica: ● Corriente directa (DC por sus siglas en inglés) ● Corriente alterna (AC por sus siglas en inglés) La  Corriente  directa  se  trasmite  a  través   de un  sólo  cable  desde su  inicio  hasta su final,  y su  característica principal  es  que su  voltaje  es siempre  el  mismo.  La  Corriente  alterna por  otro lado,  alterna su voltaje  por  dos cables,  es  un  sistema  más  fácil  para  transportar  grandes  cantidades   de  energía  por  largas  distancias,  de ahí  que  las  compañías  eléctricas  utilicen  este  sistema  para  llevar  la  electricidad  de  ciudad  en  ciudad  y dentro de las mismas ciudades también. En  estados  Unidos  el  voltaje   que  sale  desde   un  enchufe  es  de  120V,  mientras  que  acá  en  Chile  y   todo Europa  utilizamos  220V,  generalmente  los aparatos  electrónicos ocupan  muy poco  voltaje,  poca  corriente  y además  un  sistema  DC, por lo que  debemos utilizar  convertidores  de  AC  a  DC  para  poder  ocupar  la  energía que  entra  en  AC  hacia  nuestras  casas,  y  debemos  disponer  de  transformadores  para  pasar  de  los  220V que  salen  desde  el  enchufe   hasta  19V   que  podría  necesitar  un  notebook  como   el  que  estoy  ocupando justamente ahora.

Capitulo 2 En  este  capítulo  se  nos  presenta  la  necesidad  de  comprar  ciertos  materiales, ya  que  disponemos de  los  conocimientos  básicos  de  cómo   funciona  un  circuito  eléctrico  y  lo  más  probable  es  que  todos quisieran a estas alturas ponerse a desarrollar circuitos simples para aprender de ellos empíricamente. A  continuación  detallaremos  ciertos  materiales  indispensables  a   la  hora  de  crear  circuitos  electrónicos  y ademas una serie de materiales que serán de gran ayuda para adentrarse más en este nuevo mundo: ●

El  “Breadboard”  es la  madre fundadora  de todo  circuito  eléctrico,  debido  a que  se  trata  de  una  placa con  orificios  que  se  utiliza  para  instalar   sobre  ella  y  dejar  impregnado  en  ella  todo  tipo  de materiales que formen parte de tu circuito, es decir, es como el esqueleto de todo este sistema. Los  microcontroladores   son  en  cierta  forma  el  “corazón”  de  cualquiera  que  fuese  tu  proyecto   y  el centro  de   atencion  de  todo   este  libro.  Existen  una   serie  de  microcontroladores  de  distintos tamaños  y  capacidades,  pero  en  este  capitulo  y  al  nivel  básico  en  que  nosotros  empezamos   se


recomienda  un  BX­24   o  alguno  por   el  estilo.  Existen  miles  de  características  propias   de  los microcontroladores,  algunas  de  estas  podrían  ser  por  ejemplo  preguntarse  ¿qué  tipo  de  lenguaje utiliza?  ¿Estoy  familiarizado  con  éste?  o  preguntas  más  técnicas  como  ¿Cuánta   información  por segundo puede recibir?. Esto debe tomarse en cuenta a la hora de decidir cuál utilizar finalmente.

Componentes Comunes La  mayoría  de  estos  componentes  que  detallaremos  a  continuación  son  aquellos  que  nos  encontraremos inevitablemente  y   que  formaran  parte  de  nuestros  circuitos  desde  los  más  simples   hasta  los  más avanzados.  De  alguna  forma  necesitaremos  de  ellos  en   algún  momento,  así  que  más vale tomarles  cariño. Son muchos para resumir en una sola hoja así que se destacarán los más interesantes e indispensables: ●

Interruptores (Switches): Tal  como  dice  su  nombre,  son  aquellos   que  tienen  la  funcion  de interrumpir  el  flujo  de  corriente  que recorre un  circuito,  es el  más simple  de todos  los  componentes, pero esencial hasta en la construcción de un cohete debido a su sin fin de aplicaciones.

Resistencias (Resistors): Su  función  es   darle  a  la  energía  eléctrica  algo  que   hacer, debemos  seguir  como  si  fuera  ley  el  hecho  que   tenemos  que  utilizar  toda  la  energía  que  le entregamos  a  nuestro  circuito,  estas  resistencias  nos  hacen  el  trabajo  un  poco  más  ameno.   Se encargan de convertir energía eléctrica en calor, reduciendo así la energía en el circuito.

Condensador (Capacitor): Este  es  en  términos  generales  una  cuenta  de  ahorro,   es  decir, cuando  viene  un  buen  flujo  de  corriente,   el  condensador  acumula  esta   energía  eléctrica,  pero cuando  ésta  corriente  de  buen  flujo  se  corta,  este  aparato  gasta  toda  su  energía  acumulada  y  la entrega al circuito.

Diodos (Diodes): Los  diodos  son  aparatos  polarizados  que  tienen  la   función  de dejar  pasar  electricidad  en  una  sola  dirección,  de  esta  manera,   dejan  pasar  electricidad,  pero  no permiten que esta se devuelva.

Transistor y Transmisor (Transistor and Relay): Son  una  especie  de  Interruptor inteligente,  cumplen  la  misma  función  que  el  interruptor  ya  antes  nombrado,  sólo  que   a  diferencia de  esos  que   uno  debiese  utilizar  su  dedo  para  prender  o  apagar,  éstos  decodifican  un   estímulo enviado   desde  tu  propio microcontrolador,  por  lo  que ahora  tu  mensajero entre  en interruptor  y  tu  no va  a  ser  tu dedo sino que  otro aparato electronico,  muchos se  podrían preguntar  qué beneficios  trae hacer   más  complejo  el  proceso  de  encender  o  apagar  una   ampolleta  si  antes  era sólo un  dedo, la respuesta  a  ello   es  que  se  necesitaría  de  muchos  dedos  para  tantos  interruptores  en   un  sistema electrónico avanzado, por lo que sí se considera una ventaja.

Existen  varios  otros  componentes  que  serán  esenciales  para  el  desarrollo  de   cualquier  proyecto independiente  de  sus  dimensiones,  dentro  de  algunos  que   quiero  mencionar  pero  no ahondar  más  en  ellos están  claramente  los  cables  que  son  una  especie  de  sistema  circulatorio   humano,  pero  esta  vez  utilizada para  transportar  y/o  distribuir  energía  por  todo   el  circuito.  De  aquí  en  adelante  empiezan  a  aparecer aparatos   de  mayor  complejidad   como  los  servos  o  servomotores, los  cuales  convierten  energía  electríca  en energía  motora   y  son  los  mismos  que  se  utilizan  en  autos   a  control  remoto  y otras aplicaciones  de mayor tamaño.



Capitulo 1 y 2