👥 Autores

⚡ Jesús Camarena

Tabla de contenido

🔸 Introducción

Los diagramas de bloques son representaciones visuales fundamentales que descomponen sistemas complejos en componentes individuales, facilitando la comprensión general de su funcionamiento. Al igual que un mapa, un diagrama de bloques nos permite visualizar las relaciones entre diferentes partes de un sistema electrónico, indicando cómo fluyen las señales o la información a través de él. Esta herramienta es especialmente útil en el diseño de sistemas embebidos, donde la interconexión entre módulos es clave para el éxito.

📘 Fundamento Teórico

📖 Sistemas de potencia

Los sistemas electrónicos requieren una fuente confiable de energía para garantizar un funcionamiento adecuado. Los sistemas de potencia se encargan de suministrar la energía eléctrica necesaria, ajustándola a los requerimientos de cada componente y protegiéndolos contra posibles fallos.

📄 Cualidades

1. Suministro estable: Proporcionar una tensión y corriente constantes.
2. Tensión y corriente adecuadas: Adaptarse a las necesidades específicas de cada dispositivo.
3. Eficiencia energética: Reducir pérdidas para optimizar el rendimiento.
4. Protección: Incluir mecanismos contra sobrecargas y cortocircuitos.
5. Adaptabilidad al entorno: Operar en condiciones ambientales diversas.
6. Reducción de interferencias: Minimizar ruidos que afecten la operación del sistema.

📃 Ejemplos

• Fuente lineal de CA a CD:

Convierte corriente alterna (CA) en corriente directa (CD) mediante transformadores y reguladores lineales.

Fuente lineal de VCA a VDD

• Fuente conmutada:

Utiliza componentes de conmutación para lograr mayor eficiencia y reducir pérdidas energéticas.

Fuente conmutada

📖 Sistemas de aplicaciones específicas

Los sistemas embebidos se componen de módulos diseñados para ejecutar tareas específicas. Cada módulo desempeña una función clave dentro del sistema global.

Módulos principales:

1. Procesamiento: Ejecuta operaciones necesarias para las funciones del sistema.
2. Control: Supervisa y gestiona las tareas del sistema.
3. Transmisión: Facilita la comunicación entre dispositivos.
4. Almacenamiento: Guarda datos relevantes para el funcionamiento del sistema.

📄 Cualidades

1. Funcionalidad completa: Cumplen tareas específicas.
2. Optimización: Diseño eficiente para minimizar consumo de recursos.
3. Interconexión: Colaboración fluida entre componentes.
4. Adaptabilidad: Capacidad de ajustarse a condiciones variables.

Ejemplos

📃 Ejemplos

Sistema de encendido automático:

• Utiliza sensores de luz y movimiento para controlar la iluminación residencial.

Sistema de encendido automático de luz residencial

📖 Sistemas de RF

Los sistemas de radiofrecuencia (RF) permiten la transmisión y recepción de datos de forma inalámbrica. Son fundamentales en aplicaciones como IoT, comunicaciones y detección remota.

📄 Cualidades

• Comunicación Inalámbrica

• Conectividad Remota

• Detección y Sensing

• Ubicación y Navegación

• Comunicación de Datos

• Aplicaciones Médicas

• Automatización Industrial

• Seguridad y Vigilancia

📓Actividad / 🧠 Ejercicios

Diseña un diagrama de bloques

1. Crea un sistema de alarma de seguridad que incluya 2 sensores de movimiento, una unidad de procesamiento, una sirena y una conexión inalámbrica para notificaciones.
2. Diseña un sistema de riego automático que integre 3 sensores de humedad del suelo, una unidad de procesamiento, 3 válvulas de riego, 2 sensores de nivel de agua y una conexión inalámbrica para monitoreo remoto.
3. Desarrolla un sistema de iluminación inteligente que contemple 2 sensores de luz ambiental, una unidad de procesamiento,3 lámparas LED, 2 sensores de movimiento, una interfaz de usuario para control manual y una conexión inalámbrica para control remoto.
4. Diseña un sistema de monitorización de salud que incluya 2 sensores de frecuencia cardíaca, una unidad de procesamiento, 2 sensores de presión arterial, una pantalla para visualización de datos y una conexión inalámbrica para enviar datos a una aplicación móvil.
5. Desarrolla un sistema de control de acceso que contemple un lector de tarjetas RFID, una unidad de procesamiento, una cerradura electrónica, un teclado numérico, una cámara para reconocimiento facial y una conexión a una base de datos para verificación de usuarios.
6. Diseña un sistema de gestión de energía solar que integre paneles solares, un inversor, una batería de almacenamiento, una unidad de control para monitorización y gestión del sistema, 2 sensores de temperatura y un medidor de consumo eléctrico.
7. Crea un sistema de entretenimiento en el hogar que incluya un reproductor multimedia, una unidad de procesamiento, altavoces, una pantalla de televisión, una conexión a internet, una consola de juegos y un sistema de control por voz.
8. Diseña un sistema de climatización inteligente que contemple 2 sensores de temperatura, 2 sensores de humedad, una unidad de procesamiento, un termostato inteligente, un sistema de calefacción y enfriamiento, un purificador de aire y una conexión inalámbrica para control remoto.
9. Desarrolla un sistema de vigilancia por video que incluya cámaras de seguridad, una unidad de procesamiento, una grabadora de video digital (DVR), 2 sensores de movimiento, un micrófono para audio y una conexión a una red para acceso remoto.
10. Diseña un sistema de automatización industrial que integre 2 sensores de proximidad, una unidad de procesamiento, actuadores, 2 sensores de temperatura, una interfaz de usuario para control y monitoreo, y una conexión a un sistema SCADA.
11. Crea un sistema de gestión de tráfico urbano que incluya sensores de tráfico, una unidad de procesamiento, semáforos, cámaras de vigilancia, 2 sensores de velocidad y una conexión inalámbrica para comunicación con una central de control.

❓Preguntas

1. ¿Cuál es la función principal de un diagrama de bloques en el diseño de sistemas y cómo ayuda en la comprensión general del sistema?
2. ¿Qué representan los bloques en un diagrama de bloques y cuál es su propósito dentro de la representación visual de sistemas?
3. ¿Cómo se indican las conexiones y las relaciones entre los bloques en un diagrama de bloques?
4. ¿Cuál es la importancia de etiquetar adecuadamente los bloques y las líneas en un diagrama de bloques al representar sistemas?
5. ¿Qué ventajas ofrece el uso de diagramas de bloques en comparación con descripciones textuales al diseñar y documentar sistemas en general?

❗Véase también

✔️ Referencias

👁️‍🗨️ Otros temas

Diagramas de bloques para expresar sistemas