Presentación de trabajo fin de grado

1. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
PROYECTO FIN DE CARRERA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA
SISTEMA ÓPTICO DE AYUDA AL ENFOQUE DE UN MICROSCOPIO CONVENCIONAL
AUTOR: EDUARDO DAVID VELASCO PÉREZ
TUTOR: BRAULIO GARCÍA CÁMARA
CODIRECTOR: RICARDO VERGAZ BENITO
UNIVERSIDAD CARLOS III DE
MADRID

2. INDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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3. 1.1 PROBLEMA INICIAL
• Necesidad desde el Grupo de GDAF
• Corta distancia de trabajo de los objetivos
• Rotura de muestras valiosas
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4. • Evitar la rotura de las muestras provocada por la excesiva aproximación de los
objetivos
• Alertar al usuario de la distancia óptima de trabajo (mediante señales acústicas y
visuales)
• Sistema óptico que no incomode al usuario
1.1 OBJETIVOS DEL PROYECTO
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5. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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6. • Trabajar y diseñar el sistema para los objetivos de x4 y x10 aumentos
• Evitar interferencias ópticas en la medida
• Precisión en el alineamiento (láser)
• Capacidad de distinguir entre uno u otro objetivo
• Sistema ligero, escalable y adaptable a otros objetivos e incluso microscopios
• Bajo coste
2. ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA
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7. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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8. • Sistema robusto y de rápida instalación
• Electrónica no muy compleja
• Soporte mecánico ligero, resistente y práctico
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3. DISEÑO DEL SISTEMA

9. 3.1 PARTE ELECTRÓNICA DEL SISTEMA
ETAPA EMISORA ETAPA RECEPTORA
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10. 1. Módulo de osciladores en puente de Wien
• Trabajar a la frecuencia deseada
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ETAPA EMISORA
Frecuencias de 1 kHz y 40
kHz

11. 2. Módulo regulador de tensión
• Tener el nivel de tensión continua adecuado
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ETAPA EMISORA

12. 3. Módulo de polarización de los LED
• Polarizar en continua y modular la luz emitida por los LED
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ETAPA EMISORA

13. 4. Driver del Láser
• Polarización del láser en su punto de trabajo
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ETAPA EMISORA

14. 14/31
Regulador de
tensión
Driver del
Láser
Oscilador de 40
kHz
Oscilador de 1
kHz
Polarización
de los LED
ETAPA EMISORA

15. 1. Módulos de recepción
• Traducir la fotocorriente generada en niveles de tensión
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ETAPA RECEPTORA

16. 2. Módulos de filtrado
• Evitar ruido, posibles interferencias de la señal
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ETAPA RECEPTORA

17. 3. Módulos rectificadores de señal
• Rectificar la señal senoidal
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ETAPA RECEPTORA

18. 18/31
ETAPA RECEPTORA
Rectificadores
de señal
Acondicionamient
o de los
fotodiodos
Filtros pasa
banda
Fotodiodos del
sistema

19. 3.1.3 ETAPA ACONDICIONADORA DE SEÑALES
• Establecer las tensiones de trabajo de cada objetivo
19/31Buzzer
Indicador
es LED
Pantalla
LCD
Interruptor
ON/OFF
Interruptor
es buzzer

20. 3.2 PARTE MECÁNICA DEL SISTEMA
• Estructura en forma de U con barras verticales para las mesas lineales
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Mesas
lineales
Barras de
aluminio
25mm
Escuadras

21. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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22. 4. IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS INICIALES
• Pruebas de la correcta emisión y recepción de los LED y el láser
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Señales moduladas
Señal rectificada
Señal filtrada
Señal generada por
el fotodiodo

23. 4. IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS INICIALES
ALINEAMIENTO DEL
SISTEMA
OBJETIVO DE X4
AUMENTOS
OBJETIVO DE X10
AUMENTOS
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24. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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25. 5. PRUEBAS EN EL ENTORNO REAL
• Pruebas en el laboratorio
(https://www.youtube.com/watch?v=I1gs79RaN24)
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26. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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27. 6. PRESUPUESTO
• Coste de la electrónica del sistema…………………………107.5 €
• Coste de la parte mecánica del sistema……………………220.8 €
• Coste del personal (35 €/h) 327 h...………………………11445 €
• Coste total………………………………………………….11773 €
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28. ÍNDICE
1. Introducción y objetivos
2. Especificaciones del sistema
3. Diseño del sistema
4. Implementación y pruebas iniciales
5. Pruebas en el entorno real
6. Presupuesto
7. Conclusiones y líneas futuras
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29. 6. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
• Se ha diseñado y fabricado un dispositivo óptico basado en el concepto de una
barrera óptica adaptado a una aplicación muy concreta y sin ningún precedente
• Este proyecto ha sido un claro ejemplo de la puesta en común de asignaturas
estudiadas a lo largo de carrera
• Las valoraciones por parte de los usuarios que probaron el sistema fueron
bastante positivas
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30. • Alineación automática de las placas emisoras y receptoras
• Fabricación de las PCB de la placa emisora y receptora en placas de
soldadura SMD
• Carcasas de plástico para proteger las placas emisora y receptora
• Adaptación a otros objetivos de microscopio con distancias de trabajo más
cortas 30/31
6. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS

31. GRACIAS POR SU ATENCIÓN 31/31
?