🔸 Introducción

Los diagramas de bloques son como los mapas que nos guían a través del laberinto de componentes electrónicos y conexiones. Permiten descomponer sistemas complejos en partes más manejables, representando cada función o componente como un "bloque" interconectado con otros bloques mediante líneas que indican la dirección del flujo de información o señales. Esta representación visual ayuda a captar la esencia de cómo opera un sistema sin tener que sumergirse en detalles excesivos.

📘 Fundamento Teórico

📖 Sistemas de potencia

Los sistemas requieren una fuente confiable de energía para funcionar correctamente. Los sistemas de potencia son responsables de proporcionar la energía eléctrica necesaria para alimentar los componentes y circuitos de un sistema embebido.

📄 Cualidades

Suministro Estable: Mantener una tensión y corriente constantes es crucial para el funcionamiento adecuado de los componentes electrónicos.
Tensión y Corriente Adecuadas: Adaptación a las necesidades específicas de cada componente para evitar daños.
Eficiencia Energética: Minimización de pérdidas de energía para prolongar la vida útil del sistema y reducir costos operativos.
Gestión de Energía: Supervisión y control del consumo energético para optimizar el rendimiento.
Protección y Regulación: Implementación de mecanismos de protección contra sobrecargas, cortocircuitos y otros problemas eléctricos.
Adaptabilidad al Entorno: Capacidad para operar en diferentes condiciones ambientales, como temperaturas extremas o ambientes húmedos.
Reducción de Interferencias: Minimización de ruidos y perturbaciones electromagnéticas que pueden afectar el rendimiento del sistema.

📃 Ejemplos

Fuente lineal de CA a CD:

Estas fuentes proporcionan una salida de voltaje constante mediante el uso de componentes pasivos y activos, como transformadores y reguladores lineales.

Fuente lineal de VCA a VDD

Fuente conmutada:

Utilizan componentes electrónicos de conmutación para convertir la energía de manera más eficiente, reduciendo las pérdidas de energía y mejorando la regulación del voltaje.

Fuente conmutada

📖 Sistemas de aplicaciones específicas

Los sistemas de aplicaciones especificas como el procesamiento, control, transmisión y almacenamiento son componentes esenciales que permiten a un sistema embebido realizar sus funciones de manera efectiva y optimizada.

Estas pueden ser dividas en módulos

Procesamiento: Encargado de ejecutar cálculos y operaciones necesarias para las funciones del sistema.
Control: Gestiona y supervisa las operaciones y funciones del sistema embebido.
Transmisión: Permite la comunicación con otros dispositivos a través de conexiones cableadas o inalámbricas.
Almacenamiento: Proporciona espacio para guardar datos relevantes para el sistema embebido.

📄 Cualidades

Funcionalidad Completa: Deben ser capaces de realizar las funciones específicas para las que están diseñados.
Optimización: Deben estar diseñados de manera eficiente para minimizar el consumo de recursos como energía y espacio.
Interconexión: Deben ser capaces de comunicarse y trabajar en conjunto con otros sistemas y componentes del sistema embebido.
Adaptabilidad: Deben ser flexibles y capaces de adaptarse a diferentes situaciones y condiciones de funcionamiento

📃 Ejemplos

Sistema de encendido automático de luz residencial

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📖 Sistemas de RF

Los sistemas de radiofrecuencia (RF) son componentes fundamentales en el diseño de sistemas embebidos que requieren comunicación inalámbrica, detección de señales o interacción con el entorno a través de ondas electromagnéticas en el rango de frecuencias de radio. Estos sistemas permiten la transmisión y recepción de datos, control y detección de señales, y otras funciones cruciales en una amplia gama de aplicaciones.

📄 Cualidades

Comunicación Inalámbrica
Conectividad Remota
Detección y Sensing
Ubicación y Navegación
Comunicación de Datos
Aplicaciones Médicas
Automatización Industrial
Seguridad y Vigilancia

📃 Ejemplos

Transmitter Block Diagram

Transmitter Block Diagram

Receiver Block Diagram

Receiver Block Diagram

📓Actividad / 🧠 Ejercicios

Diseña un diagrama de bloques

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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

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