El documento describe sensores inteligentes y sus aplicaciones. Explica que un sensor inteligente puede tomar decisiones y tiene mayor nivel de integración que un sensor no inteligente. Luego describe un acelerómetro en particular, el ADXL345, incluyendo sus características, aplicaciones y cómo funciona. También describe el funcionamiento básico de un servomotor y cómo se controla mediante señales PWM. Finalmente, propone un examen práctico para controlar servomotores y encender LEDs usando las funciones de detección de movimiento de un acelerómetro

1. Sensores y actuadores
M.I. Renán G. Quijano Cetina 1
UNIDAD 2

2. Sensores Inteligentes
Un sensor es…
 Un dispositivo que responde a un estímulo físico y transmite un
impulso resultante
• Sensor No Inteligente: mide una magnitud física y la convierte en
una señal que puede ser leída por un observador o un
instrumento.
• Sensor Inteligente: más complejo, ya que soporta varios modos
de operación e interconexión. Un sensor inteligente normalmente
incorpora la capacidad de tomar decisiones (Inteligencia).
Típicamente, reduce la carga de procesamiento del sistema para
lograr una mejor eficiencia.
M.I. Renán G. Quijano Cetina 2

3. Niveles de Inteligencia
M.I. Renán G. Quijano Cetina 3
Incrementando Inteligencia
• Toma de decisiones
• Habilitación de software
• Programabilidad
• Aplicaciones
• Software de terceros (3rd party)
Incrementando niveles de integración
• Fusión de sensores
• Memoria No volatil
• Conectividad
• Gestión de Energía
• Lógica interna
• Actuación

4. M.I. Renán G. Quijano Cetina 4

5. M.I. Renán G. Quijano Cetina 5

6. M.I. Renán G. Quijano Cetina 6

7. M.I. Renán G. Quijano Cetina 7

8. Nueva generación de Aplicaciones
M.I. Renán G. Quijano Cetina 8

9. M.I. Renán G. Quijano Cetina 9

10. M.I. Renán G. Quijano Cetina 10

11. M.I. Renán G. Quijano Cetina 11

12. M.I. Renán G. Quijano Cetina 12

13. Magnetómetro
M.I. Renán G. Quijano Cetina 13

14. Acelerómetro + Magnetómetro
M.I. Renán G. Quijano Cetina 14

15. Acelerómetro
M.I. Renán G. Quijano Cetina 15

16. Acelerómetro
Algunas aplicaciones de los
acelerómetros son:
• Detección de caídas
• Control de juegos
• Inclinómetro para robots
• Medición de vibraciones
M.I. Renán G. Quijano Cetina 16

17. Acelerómetro ADXL345
Características del ADXL345:
• Voltaje de alimentación 2.0-3.6VDC
• Consumo de ultra baja potencia:
40uA en medición y 0.1uA en
standby@ 2.5V
• Detección de taps sencillos y dobles
• Detección de caída libre
• Interfaz SPI y I2C
M.I. Renán G. Quijano Cetina 17

18. Acelerómetro ADXL345
Aplicaciones del ADXL345:
• Telefonía móvil
• Instrumentación médica
• Juegos y dispositivos señaladores
• Instrumentación industrial
• Dispositivos de navegación personal
• Protección de discos duros
• Equipo para ejercitarse
M.I. Renán G. Quijano Cetina 18

19. Acelerómetro ADXL345
M.I. Renán G. Quijano Cetina 19

20. Acelerómetro ADXL345
M.I. Renán G. Quijano Cetina 20

21. Acelerómetro ADXL345
M.I. Renán G. Quijano Cetina 21

22. Acelerómetro ADXL345
M.I. Renán G. Quijano Cetina 22

23. Acelerómetro ADXL345
• La resolución del acelerómetro ADXL345 es de 10 a 13 bits, por lo que se requiere
dos bytes para alojar el resultado completo de cada eje.
• Esto quiere decir que en total recibiremos 6 bytes, que será necesario convertir a
solo 1 byte por eje.
• El primer byte de cada eje contiene el valor menos significativo.
uint8_t howManyBytesToRead = 6;
readFrom( DATAX0, howManyBytesToRead, _buff); //read the acceleration data
from the ADXL345
// each axis reading comes in 10 bit resolution, ie 2 bytes. Least Significat Byte
first!!
// thus we are converting both bytes in to one int
int x = (((int)_buff[1]) << 8) | _buff[0];
int y = (((int)_buff[3]) << 8) | _buff[2];
int z = (((int)_buff[5]) << 8) | _buff[4];
M.I. Renán G. Quijano Cetina 23

24. Servomotor
M.I. Renán G. Quijano Cetina 24

25. Servomotor
• Son motores especiales que
incluyen circuitería interna para
poder controlarse con mucha
precisión.
• Pueden ser AC o DC.
• Normalmente pueden girar
dentro de un rango de 0-180°
• Se controlan por PWM.
M.I. Renán G. Quijano Cetina 25

26. Servomotor
M.I. Renán G. Quijano Cetina 26

27. Servomotor
M.I. Renán G. Quijano Cetina 27

28. Servomotor
M.I. Renán G. Quijano Cetina 28

29. Servomotor
M.I. Renán G. Quijano Cetina 29

30. Servomotor
• Comúnmente, el tiempo del pulso en
estado alto debe ser entre 1-2ms.
• La posición cero queda en 1.5ms,
mientras que 0° y 180° corresponden
a 1ms y 2ms, respectivamente.
• La relación del ancho de pulso
respecto al ángulo del eje es lineal.
M.I. Renán G. Quijano Cetina 30

31. Servomotor
• El tiempo del pulso en estado
bajo debe ser entre 10 y 20ms.
• Para mantener la posición del
motor es necesario seguir
enviando los pulsos
continuamente.
• Si se deja de enviar pulsos o se
excede el tiempo de estado
bajo, el motor puede perder
fuerza y cambiar su posición.
M.I. Renán G. Quijano Cetina 31

32. Examen Práctico 2. Acelerómetro +
servomotor
Objetivo: Utilizar todas las funciones del acelerómetro
ADXL345
1. Controlar dos servomotores con el acelerómetro (Uno
con el eje x; el otro con y).
2. Encender un Led con un tap simple.
3. Encender dos Leds con un doble tap.
4. Parpadeo de un led después de caída libre
M.I. Renán G. Quijano Cetina 32