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1. Escuela Colombiana de carreras Industriales JECC2013
SISTEMA MICROCONTROLADO PARA
LA MEDIDA DE ALTURAS LOCATIVAS
Mena, Terry J., Ramirez, Edwin F. y Fuentes, Nilsa L.
tjms3131@gmail.com, edwinfernando.2003@gmail.com, nilsafuentes@gmail.com.
Facultad de Ingeniería, Escuela Colombiana de Carreras Industriales.
Bogotá D.C., Colombia
Resumen--- El presente artículo muestra el
desarrollo e implementación de un prototipo
microcontrolado, cuya finalidad es que a través
de una interfaz gráfica se visualice la medida
de altura de un edificio, tomando en cuenta la
distancia que hay entre el equipo y la pared a
medir.
Palabras clave--Prototipo, Microcontrolador,
Interfaz, medición, visualización, distancia.
Abstrac--- This article shows the process of the
development and implementation of a prototype
wireless controller whose purpose is through a
GUI display the height measurement of a
building, taking into account the distance between
the computer and the wall of the building to
measure.
I. INTRODUCCION
A lo largo del tiempo el ser humano a creado
sistemas, métodos numéricos y equipamiento
para calcular distancias desconocidas.
El Teorema de Pitágoras es uno de los diferentes
métodos por el cual el hombre aplica los
conocimientos matemáticos para despejar
variables de distancia. Se utiliza para hallar
longitudes en donde intervienen triángulos
rectángulos; un ejemplo práctico es determinando
la medida de la sombra que proyecta el edificio y
el ángulo entre esta y la pared del edificio
(tomando como referencia su punto más alto) se
conoce la altura de la edificación.
II. DESARROLLO
El desarrollo del prototipo consta principalmente
de tres partes: Hardware, Software y Firmware.
El Hardware está conformado por un
microcontrolador, el controlador del motor y un
motor CC de 3v con un laser ubicado en su
extremo superior.
A1 Microcontrolador
Se utilizó una tarjeta basada en un
microcontrolador de referencia 18F4550 de la
empresa MICROCHIP.
Los microcontroladores son circuitos integrados
programables que contienen todos los elementos
necesarios para desarrollar y controlar una tarea
determinada. Dentro de la gama más simple de 8-
bits se encuentra el microcontrolador
PIC18F4550, el cual pertenece a la familia PIC18
MCU. Sus características de memoria de
programa, memoria RAM, numero de
entradas/salidas, número de canales análogos y
tipos de puertos de comunicación; han hecho de
este PIC uno de los más utilizados para diversas
aplicaciones [1].
La figura 1 muestra la distribución del
microcontrolador 18F4550 de 40 pines.
Figura 1 Esquema de pines del PIC18F4550 [2]
Las características generales del PIC son: (Véase
tabla 1).

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Caracteristicas PIC 18F4550
FRECUENCIA DE OPERACIÓN 48 MHz DC
MEMORIA DE OPERACION 32.768 bytes
MEMORIA DE PROGRAMA
16.384
INSTRUCCIONES
MEMORIA DE DATOS 2048 bytes
DATOS DE MEMORIA
EEPROM
256 bytes
Tabla 1. Características del PIC 18F4550 [2]
La tarjeta es la encargada de realizar por medio de
la comunicación serial RS232, el intercambio de
información entre la interfaz de usuario (PC) y el
controlador del motor para definir el cambio de
giro del motor definiendo el ángulo de perspectiva
del laser.
En la figura 2. Se observa el diagrama de flujo del
firmware.
Figura 2. Diagrama de flujo.
El firmware se desarrolló en lenguaje C con el
compilador Mplab C18 y se simuló en Proteus
para lograr la depuración del programa.
En la figura 3 se muestra el circuito simulado
donde en el extremo del potenciómetro va
conectado al motor para determinar la entrada al
PIC.
Figura 3. Circuito para simulación.
A2 Actuadores
Para controlar el sentido de giro del motor se
utilizo el circuito integrado L293B, el cual tiene
como característica principal el manejo de cargas
de potencia media como pequeños motores y
cargas inductivas; para nuestro prototipo permite
el control de motores de corriente continua
mediante lo que se denomina como Puente H.
Este integrado posee dos canales de entrada que
dependiendo de los niveles de voltaje en ellas
(véase Tabla 2), controla el giro del motor de
forma bidireccional (véase Figura 4.) y también
dispone de una señal de habilitación para
desconectar las salidas de las mismas. [3]
Figura 4. Control de motor DC bidireccional [3]
Entradas Función
Vinh = H
C = H : D = L Giro derecha
C = L : D = H Giro izquierda
C = D
Parada rápida del
motor
Vinh = L C = X : D = X
Sin parada motor en
marcha
Tabla 2. Información de aplicación del L293B, L=
low : H = high [3]
Este controlador se conecta a las salidas del
microcontrolador, las cuales son activadas de
acuerdo si se requiere abrir o cerrar el ángulo del
laser ubicado en el extremo superior del motor.
El motor utilizado para posicionar el laser ubicado
en su extremo es de corriente continua de 3 a 9
voltios y con un potenciómetro conectado por
medio de piñones en su base, se logra desplazar el
apuntador y dependiendo de su posición es
enviado el dato al microcontrolador.
A3 Interfaz de usuario
Para diseñar el software se utilizo LABVIEW
(Véase figura 5), ya que la comunicación entre el
PC y el microcontrolador es serial, la interfaz
visualiza los datos enviados a través del puerto los
cuales determinan de acuerdo a lógica del
firmware: detiene, avanza o retrocede el giro del
motor, los datos recibidos: la distancia del
prototipo a la pared y el ángulo de apertura del
motor para determinar por medio del cálculo

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sencillo del Teorema de Pitágoras la altura
aproximada del edificio.
Figura 5. Interfaz de usuario LABVIEW.
III. CONCLUSIONES
Al ser a escala el prototipo de un modelo de
tamaño de natural, la mayor dificultad es que no
se pueden medir edificios de alturas mayores de 5
pisos, debido a que el ángulo de elevación del
apuntador laser después de los 3 pisos comienza a
presentar un error de cálculo.
Con el programa creado se facilita para el usuario
observar la recepción y el envió de datos para
controlar el sentido de giro del motor, ya que
desde el computador se realiza la configuración de
las diferentes características del puerto RS232
para lograr una comunicación optima con el
microcontrolador y lograr el cálculo aproximado
de la altura del edificio.
El Hardware requerido para este desarrollo no
solo requiere la implementación de un controlador
mediante pwm sino que a su vez requiere la
interacción de un sistema de engranajes en busca
de asegurar un movimiento constante.
El valor generado por nuestro actuador es leído en
la interfaz grafica como una variable char de tal
manera que al realizar el cálculo matemático no es
posible ya que se necesita una variable entera.
REFERENCIAS
[1] M. J. Medina Servantes, «Inttroduccion al
Microcontrolador PIC18F4550,» Universidad
Veracruzana, Ciudad Mendoza, Veracruz,
Mexico, 2012.
[2] Microchip, «PIC18F2455/2550/4455/4550
Data Sheet 28/40/44-Pin High-Performance,
Enhanced Flash USB Microcontrollers with Nano
Watt technology,»
http://ww1.microchip.com/downloads/en/deviced
oc/39632c.pdf, 2006
[3] MICROELECTRONICS, SGS-THOMSON;,
«PUSH-PULL FOUR CHANNEL DRIVERS,
L293B L293E,» 1993. [En línea]. Available:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSTh
omsonMicroelectronics/mXurruu.pdf.
AUTORES
A.Terry Julieth Mena Sánchez
nacida en Bogotá (Cundinamarca),
el 31 de Octubre de 1988. Se
graduó como Tecnóloga en
soporte de Telecomunicaciones y
Tecnóloga en Electrónica
Industrial en Septiembre de 2011. A nivel
profesional se ha formado y desarrollado en
mantenimiento y diseño de equipos electrónicos.
Actualmente se desempeña en la aérea de
laboratorio de electrónica de BRITISH
AMERICAN TOBACCO, apoyando el
mantenimiento de la planta mediante la
modificación o actualización de hardware y
software.
B.Edwin Fernando Ramírez
Villalba nacido en Bogotá
(Cundinamarca), Colombia, El 9
de Enero de 1980. Se graduó
como Tecnólogo en
sostenimiento de
Telecomunicaciones en septiembre de 2011. A
nivel profesional se ha formado y desarrollado en
el área de seguridad electrónica. Actualmente se
desempeña en la coordinación del departamento
técnico del área de electrónica en Security Shops
Ltda., coordinando los diferentes mantenimientos
de los sistemas de seguridad electrónicos
especializados en el área bancaria.
C.Nilsa Lorena Fuentes Osorio
nacida en Bogotá (Cundinamarca),
Colombia, el 25 de Febrero de
1989.Se graduó como Técnico
Profesional en Electrónica
Industrial en Octubre 2009.
Técnico en mantenimiento Eléctrico Y
Electrónico en Automotores en 2012. A nivel
profesional se ha formado y desarrollado en
electrónica automotriz. Actualmente se

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desempeña en la aérea de investigación y control
calidad de ODMEL Ltda., apoyando el desarrollo
de nuevos sistemas para la optimización de los
vehículos de carga pesada.