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1. INTRODUCCIÓN.

El presente proyecto está dirigido a realizar un estudio y desarrollo, aplicando

algunas de las posibilidades que nos brinda la tecnología electrónica en el área de

comunicaciones por radio frecuencia y control a través de circuitos programables,

para dar una solución general al problema planteado.

La Identificación por Radiofrecuencia, es una tecnología que se utiliza para

identificar un elemento, seguir su ruta de movimiento y calcular distancias gracias

a una etiqueta especial que emite ondas de radio, la cual se adjunta o se

encuentra incorporada al objeto. La tecnología RFID (Identificación por

Radiofrecuencia) permite la lectura de etiquetas incluso cuando éstas no se

encuentran en una línea visual directa con el lector y puede además penetrar

algunas superficies de materiales como pintura, nieve, agua, etc.

La empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS (AVMS), tiene un gran

crecimiento en el mercado, ofertando servicios especializados en el alquiler e

Instalación de equipos audiovisuales y Servicios Integrales, para todo tipo de

acontecimientos sociales. Este suceso obligo a la empresa a adquirir una mayor

cantidad de equipos de audio, equipos de luces, equipos de visión multimedia,

estructuras metálicas, tarimas, etc.

El sistema actual empleado para el control de inventario de sus equipos, lo realiza

una persona para llenar de forma manuscrita y detallada, la salida y el ingreso de

los equipos que se encuentran en sus depósitos, este método conforme va

creciendo la empresa se va volviendo obsoleta para el control de su inventario de

equipos.

Ante esta problemática que está cursando la empresa toma la decisión de cambiar

el sistema actual por una de mayor eficiencia y con aplicación de tecnología

actual, para reemplazar el sistema actualmente empleado. Buscando el posible

reemplazo del sistema actual, realizaron una investigación sobre la tecnología

actual existente en el mercado para aplicarlo en el control de inventarios de sus

equipos.

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2. ANTECEDENTES.

En la actualidad, la tecnología más extendida para la identificación de objetos es la

de los códigos de barras. Sin embargo, éstos presentan algunas desventajas,

como la escasa cantidad de datos que pueden almacenar y la imposibilidad de ser

reprogramados. La mejora ideada constituyó el origen de la tecnología RFID;

consistía en usar chips de silicio que pudieran transferir los datos que

almacenaban al lector sin contacto físico, de forma equivalente a los lectores de

infrarrojos utilizados para leer los códigos de barras.

RFID (siglas en ingles de Radio Frequency IDentification, y en español identificación por radiofrecuencia) es la tecnología que está teniendo un gran crecimiento en los últimos años, y está reemplazando al sistema tradicional del código de barras, a pesar de este gran avance en la tecnología, no reemplazara a otras tecnologías de identificación automática como Reconocimiento óptico de caracteres, Identificación por carta óptica; ya que cada uno de estos sistemas tiene sus ventajas y desventajas ante la tecnología RFID.

La tecnología RFID se ha visto como el sucesor directo del tradicional sistema de

código de barras, porque ofrece más ventajas sobre esta tecnología, como ser:

Una etiqueta RFID no necesita tener línea de vista con el lector.

El código de barras requiere de un recurso humano para ser leído.

El código de barras, depende de las condiciones en que se encuentre su

etiqueta, porque esto puede dificultar la lectura, ocasionando errores y

pérdida de tiempo.

Una etiqueta RFID es bastante complicada de clonar en comparación a un

código de barras, que puede ser copiada fácilmente por el medio de una

fotocopia.

Un código de barras no puede ser modificado, una vez que se ha impreso,

se usa solo de lectura. En cambio, los tags de RFID tienen la capacidad de

lectura/escritura, debido a que cuentan con una memoria direccional que

puede ser modificada varias veces durante su periodo de vida útil.

El código de barras solo puede identificar un producto a la vez, a diferencia

de la tecnología RFID que puede realizar múltiples lecturas simultaneas.

una etiqueta de RFID tiene una mayor durabilidad y un menor desgaste.

Se conoce que el primer dispositivo conocido o similar a la tecnología RFID pudo

haber sido una herramienta de espionaje inventada por Léon Theremin para el

gobierno soviético en 1945. El dispositivo de Theremin era un dispositivo de

escucha secreto pasivo, no una etiqueta de identificación, por lo que esta

aplicación es dudosa. Según algunas fuentes, la tecnología usada en RFID habría

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existido desde comienzos de los años 1920, desarrollada por el MIT y usada

extensivamente por los británicos en la Segunda Guerra Mundial (fuente que

establece que los sistemas RFID han existido desde finales de los años 1960 y

que sólo recientemente se había popularizado gracias a las reducciones de

costos).

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El actual sistema empleado por la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS, para el control y registro de equipos, acceso a los almacenes y

preservación de sus activos presenta deficiencias ante el crecimiento que tuvo la

empresa en los últimos años y esto provoca perdida, deterioro de activos y

demora en el proceso de despacho y recepción de equipos.

3.1 Identificación del problema.

Deficiencia en el actual control de inventarios.

Demora en el despacho y recepción de equipos.

Deficiencia en el control del personal que ingresa a los almacenes.

Ambiente no adecuado para el almacenamiento de activos.

3.2 Formulación del problema.

Los ineficientes procesos de control de inventarios, del personal y la preservación

de activos como equipos y otros bines de la empresa, provocan pérdida de tiempo

y dinero en la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

3.3 Análisis de causa-efecto.

TABLA Nº1: Análisis de causa-efecto

Causa Efecto

Ineficientes procesos de control de inventarios, del personal y la preservación de activos como equipos y otros bines de la empresa.

Pérdida de tiempo y dinero en la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Fuente: Elaboración propia.

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4. OBJETIVOS.

4.1 Objetivo general.

Diseñar un sistema autómata, para la gestión de control de acceso del personal,

registro y preservación de equipos y bienes, basado en la aplicación de tecnología

RFID y microcontroladores, de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS, para reducir tiempo, perdida y deterioro de equipos y bienes de la

empresa.

4.2 Objetivos específicos.

Analizar el procedimiento actual empleado, que realiza el control de ingreso

a los almacenes, registro y preservación de activos en los almacenes de la

empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Elaborar un procedimiento alternativo, aplicando tecnología RFID y

microcontroladores, que realice el control de ingreso a los almacenes,

registro y preservación de activos en los almacenes de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Diseñar un módulo de control, para la apertura de puertas de los almacenes

de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS, empleando

tecnología RFID y microcontroladores.

Diseñar un módulo de sincronización entre el lector RFID y el sistema.

Diseñar una base de datos capaz de almacenar el registro de todos los

equipos de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Diseñar un módulo de preservación, que genere un ambiente adecuado

para el almacenamiento de equipos.

4.3 Objetivos específicos y acciones.

Tabla Nº 2: Objetivos específicos y acciones.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ACCIONES

Analizar el procedimiento actual empleado, que realiza el control de ingreso a los almacenes, registro y preservación de activos en los almacenes de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Realizar un estudio del actual procedimiento, de control de ingreso a los almacenes, registro y preservación de activos de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Elaborar un diagrama de flujo del proceso actual empleado por la empresa.

Identificar deficiencias del proceso actual empleado por la empresa.

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Elaborar un procedimiento alternativo, aplicando tecnología RFID y microcontroladores, que realice el control de ingreso a los almacenes, registro y preservación de activos en los almacenes de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Recolectar información de la tecnología RFID.

Recolectar información de la tecnología microcontroladores.

Elaborar un diagrama esquemático, que incluya tecnología RFID y microcontroladores, el cual represente el nuevo procedimiento alternativo.

Diseñar un módulo de control, para la apertura de puertas de los almacenes de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS, empleando tecnología RFID y microcontroladores.

Seleccionar dispositivos RFID que se van emplear en el módulo de control.

Seleccionar microcontrolador que se van emplear en el módulo de control.

Elaborar un diagrama de bloques para el diseño del módulo de control.

Elaborar un diagrama del circuito de control.

Programar aplicaciones de escritorio.

Programar el microcontrolador.

Diseñar un módulo de sincronización entre el lector RFID y el sistema.

Determinar el tipo de comunicación para la sincronización.

Realizar pruebas de sincronización. Programar el enlace de sincronización.

Establecer comunicación entre módulos externos y la CPU.

Diseñar una base de datos capaz de almacenar el registro de todos los equipos de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Identificar elementos del diagrama de flujo propuesto, que pueden constituirse en tuplas.

Seleccionar el sistema gestor de base de datos a emplear.

Elaborar base de datos.

Diseñar un módulo de preservación, que genere un ambiente adecuado para el almacenamiento de equipos.

Seleccionar sensor de humedad.

Elaborar diagrama de circuito.

Programar microcontrolador.

Fuente: Elaboración propia.

5. JUSTIFICACIÓN.

La tecnología RFID actualmente está siendo bastante utilizada en las distintas

áreas de trabajo, dándole diferentes aplicaciones, esto permite que exista un

mayor uso por parte de la sociedad de los equipos electrónicos aplicado a nuestro

diario vivir, brindándonos una gran ayuda en las labores de automatización,

comunicación, seguridad, etc.

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5.1 Justificación temática.

El sistema basado en la tecnología RFID y microcontroladores, lo que lograra es

automatizar el sistema actual empleado, que realiza el control de acceso del

personal, registro y preservación de equipos y bienes, de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS, conociendo y utilizando los protocolos y la

normalización correcta del envió de información.

5.2 Justificación económica.

La tecnología RFID actualmente está siendo bastante utilizada en las distintas

áreas de trabajo, dándole diferentes aplicaciones, y gracias a su amplio uso, la

gran demanda de esta tecnología hace que baje de precio cada año.

Uno de los objetivos de la tecnología RFID es llegar a un precio económico

accesible, tanto así que pueda reemplazar de forma directa al tradicional sistema

de código de barras, mostrándonos así mismo que este sistema puede llegar a ser

sumamente accesible y aplicable.

6. ALCANCE.

6.1 Alcance temático.

Según las necesidades del proyecto, se llegara a abarcar varios temas aprendidos

durante las gestiones anteriores en la carrera. Basándonos en el siguiente

contenido de materias.

Campos Electromagnéticos. Líneas de Transmisión y Antenas. Señales y Sistemas. Redes de Comunicación. Sistemas de Microprocesadores II.

Telecomunicaciones. Preparación y Evaluación de

Proyectos. Conmutación Digital. Y otras materias abarcadas

6.2 Alcance geográfico.

El presente proyecto tendrá un alcance en las instalaciones de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS ubicada en la calle Lanza esquina Salamanca

Cochabamba Bolivia, así mismo pudiendo expandirse a sus diferentes sucursales

en el país.

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6.3 Alcance temporal.

El presente proyecto se llevara a cabo en la gestión 2014.

7. HIPÓTESIS.

El diseño de un sistema autómata, de gestión de control de acceso del personal,

registro y preservación de equipos y bienes, basado en la aplicación de tecnología

RFID y microcontroladores, permitirá a la empresa, reducir el tiempo de despacho

y recepción de equipos, disminuir los riesgos de daño causados por la humedad,

y reducir el porcentaje de pérdida de activos de la empresa AUDIO VISUAL

MULTIMEDIA SYSTEMS.

7.1 Formulación de la hipótesis.

Un sistema autómata, de gestión de control de acceso del personal, registro y

preservación de equipos y bienes, basado en la aplicación de tecnología RFID y

microcontroladores, permitirá reducir el tiempo y los riesgos de daño o pérdida de

activos de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

7.2 Identificación de variables.

Variable dependiente:

Un sistema autómata, de gestión de control de acceso del personal, registro

y preservación de equipos y bienes, basado en la aplicación de tecnología

RFID y microcontroladores.

Variable independiente:

Tiempo en control de ingreso y salida de equipos.

Riesgo de pérdida y daño de activos.

7.3 Definición conceptual.

Un sistema autómata de gestión de control de registro de equipos y de

personal basado en tecnología RFID y microcontrolador. Se refiere a un

método de gestionar el inventario de la empresa, aplicando tecnología

electrónica.

Tiempo, se refiere al tiempo invertido en el control de ingreso y salida de

equipamiento de las dependencias.

Riesgo de pérdida de activos, se refiere al control de estado de ingreso

físico de ingreso y salida de equipamiento.

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7.4 Operativización de variables.

Tabla Nº 3: Operativización de variables.

Variable Dimensión Indicador

Variable Dependiente: Un sistema autómata de gestión de control de registro de equipos y de personal basado en tecnología RFID y microcontrolador.

Control de registro de

ingreso y salida de equipos y personal.

Ventajas sobre el

procedimiento actual

Variable Independiente: Tiempo de control en ingreso y salida. Riesgo de pérdida

Tiempo

Nivel de riesgo

Minutos

Matriz de riesgos

Fuente: Elaboración propia.

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8. MATRIZ DE CONSISTENCIA.

Figura Nº 1: Matriz de Consistencia.

PROBLEMA OBJETIVO HIPÓTESIS

Fuente: Elaboración propia.

DISEÑO DE AUTOMATIZACIÓN PARA EL SISTEMA DE

CONTROL DE INVENTARIOS, ACCESO A LOS ALMACENES

Y ADECUACIÓN DEL AMBIENTE DE ALMACENAMIENTO EN

LA EMPRESA AVMS, APLICANDO TECNOLOGÍA RFID.

Los ineficientes

procesos de control

de inventarios, del

personal y la

preservación de

activos como

equipos y otros

bines de la empresa

AVMS.

Pérdida de tiempo y

dinero en la empresa

AVMS.

PROVOCA

Diseñar un sistema

autómata, para la

gestión de control de

acceso del personal,

registro y preservación

de equipos y bienes,

basado en la aplicación

de tecnología RFID y

microcontroladores, de

la empresa AVMS.

Reducir tiempo,

perdida y

deterioro de

equipos y bienes

de la

empresa.AVMS.

PARA

Un sistema autómata,

de gestión de control

de acceso del

personal, registro y

preservación de

equipos y bienes,

basado en la aplicación

de tecnología RFID y

microcontroladores.

Reducir el tiempo y los

riesgos de daño o

pérdida de activos de

la empresa AVMS.

PERMITIRÁ

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9. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.

9.1 Contenido temático.

Tabla Nº 4: Contenido temático.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ACCIONES TEMA TEÓRICO

Analizar el procedimiento actual empleado, que realiza

el control de ingreso a los almacenes, registro y

preservación de activos en los almacenes de la empresa

AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

Realizar un estudio del actual procedimiento, de control de ingreso a los almacenes, registro y

preservación de activos de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

La recopilación de datos.

Técnicas de estudio y comprensión.

Elaborar un diagrama de flujo del proceso actual

empleado por la empresa.

Uso de diagramas de flujo.

Identificar deficiencias del proceso actual empleado

por la empresa.

Análisis de la Información.

Elaborar un procedimiento

alternativo, aplicando tecnología RFID y

microcontroladores, que realice el control de ingreso a

los almacenes, registro y preservación de activos en

los almacenes de la empresa AUDIO VISUAL

MULTIMEDIA SYSTEMS.

Recolectar información de la tecnología RFID.

La recopilación de datos.

Recolectar información de la tecnología

microcontroladores.

La recopilación de datos.

Elaborar un diagrama esquemático, que incluya

tecnología RFID y microcontroladores, el cual

represente el nuevo procedimiento alternativo.

Diagrama representativo.

Diseñar un módulo de control, para la apertura de

puertas de los almacenes de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS,

empleando tecnología RFID y microcontroladores.

Seleccionar dispositivos RFID que se van emplear en el módulo de control.

Selección de materiales.

Seleccionar microcontrolador que se van

emplear en el módulo de control.

Selección de materiales.

Elaborar un diagrama de bloques para el diseño del

módulo de control.

Uso de diagramas de flujo.

Elaborar un diagrama del circuito de control.

Uso de diagramas de flujo.

Programar aplicaciones de escritorio.

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Programar el microcontrolador.

Programación de microcontroladores.

Diseñar un módulo de

sincronización entre el lector RFID y el sistema.

Determinar el tipo de comunicación para la

sincronización.

Comunicación de datos sincronizados.

Realizar pruebas de sincronización.

Pruebas de laboratorio.

Programar el enlace de sincronización.

Comunicación de datos sincronizados.

Establecer comunicación entre módulos externos y la

CPU.

Programación del puerto RS 232.

Diseñar una base de datos

capaz de almacenar el registro de todos los equipos

de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS.

Identificar elementos del diagrama de flujo

propuesto, que pueden constituirse en tuplas.

Seleccionar el sistema gestor de base de datos a

emplear.

Elaborar base de datos. Programación en Visual Basic.

Diseñar un módulo de preservación, que genere un ambiente adecuado para el

almacenamiento de equipos.

Seleccionar sensor de humedad.

Selección de materiales.

Elaborar diagrama de circuito.

Diagrama en bloques.

Programar microcontrolador.

Programación de microcontroladores.

Fuente: Elaboración propia.

9.2 Desarrollo de la fundamentación teórica.

9.2.1 La tecnología de auto identificación.

Entre las tecnologías de auto identificación más aplicadas a la vida cotidiana se

tienen las tarjetas magnéticas, lectores biométricos, los códigos de barras (sus

diferentes modelos) y RFID (Radio Frecuency Identification). Muy seguramente, si

usted tiene pensado implementar un sistema de auto identificación en su

empresa, se verá en la obligación de seleccionar una tecnología.

La pregunta sería ¿Cuál tecnología implementar? La respuesta a este

interrogante es ¡depende! Si, depende de las características del sistema o

producto que desea auto identificar. Todas las tecnologías existentes en la

actualidad presenta ventajas y desventajas que podrían potenciarlas en una

aplicación y hacerlas inviables en otra. Por ejemplo, si deseamos implementar un

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sistema de auto identificación para la entrada de estudiantes y personal docente o

administrativo en las porterías de la universidad del Quindío; el sistema deberá

soportar un flujo elevado de personas (esto descartaría un sistema biométrico ya

que lo haría lento), esto nos dejaría con la opción de implementar una sistema de

tarjetas magnéticas, códigos de barra o RFID. El siguiente parámetro a evaluar

serían los costos? Cual modelo me resultaría más económico pero sin detrimento

de la funcionalidad?. En conclusión, cada herramienta se deberá evaluar ante los

requerimientos y restricciones del sistema y así poder tomar la decisión más

adecuada al problema propuesto.

9.2.2 La tecnología RFID.

RFID (Identificación por radio frecuencia), los sistemas de identificación por

radiofrecuencia (RFID) están conformados por un dispositivo lector (Reader), un

sistema de cómputo, una antena y un Tag o Transponder en el que se almacena

la información o código. La tecnología RFID existe desde los años 40 y se ha

utilizado en una amplia gama de aplicaciones como son las casetas de peaje, los

sistemas de control de acceso, sistemas agrícolas y en las tarjetas electrónicas.

En los últimos años, la tecnología se ha masificado motivada por el creciente

interés de las cadenas de autoservicio y demás tiendas por departamentos.

9.2.2.1 Análisis del sistema RFID:

Capacidad de lectura: el sistema está diseñado para realizar múltiples

lecturas en forma simultánea. La cantidad y complejidad de las lecturas

depende del modelo utilizado y de la tecnología disponible.

Distancia de lectura: las distancias de lectura oscilan entre 1metro y 10

metros. No es necesario un contacto directo entre el Tag y el lector.

Interferencia: el sistema no es susceptible a la presencia de suciedades. Solo

podrá ser afectada en algunos casos por interferencia electromagnética.

Ciclo de vida y modificación de datos: dependiendo de la tecnología

empleada en los Tags (activos o pasivos). El sistema es modificable o

reprogramable y su ciclo de vida es alto.

Costo: los lectores y la infraestructura de análisis de datos son de fácil

consecución pero el costo de implementación en relativamente alto. Los

precios de los Tags varían conforme a las características deseadas. Por

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ejemplo, en caso de requerir una comunicación bidireccional entre los lectores

y los transponder (Tags), el costo se incrementaría significativamente.

Capacidad de almacenamiento: Existe una amplia variedad en los Tags y así

mismo un amplio rango de capacidades de almacenamiento. El sistema podría

almacenar grandes volúmenes de datos.

Seguridad de los datos: la tecnología empleada en la fabricación de los Tags

no posibilita su fácil duplicación. Cada usuario tiene un código único, no es

posible tener usuarios duplicados en el sistema.

9.2.3 Los microcontroladores.

Un microcontrolador es un circuito integrado de alta escala de integración que

incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.

Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes:

Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso). Memoria RAM para Contener los

datos. Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM. Líneas de E/S para

comunicarse con el exterior. Diversos módulos para el control de periféricos

(temporizadores, Puertas Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital,

CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.). Generador de impulsos de reloj que

sincronizan el funcionamiento de todo el sistema. Los productos que para su

regulación incorporan un microcontrolador disponen de las siguientes ventajas:

Aumento de prestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento

representa una mejora considerable en el mismo. Aumento de la fiabilidad: al

reemplazar el microcontrolador por un elevado número de elementos disminuye el

riesgo de averías y se precisan menos ajustes. Reducción del tamaño en el

producto acabado: La integración del microcontrolador en un chip disminuye el

volumen, la mano de obra y los stocks. Mayor flexibilidad: las características de

control están programadas por lo que su modificación sólo necesita cambios en el

programa de instrucciones. El microcontrolador es en definitiva un circuito

integrado que incluye todos los componentes de un computador. Debido a su

reducido tamaño es posible montar el controlador en el propio dispositivo al que

gobierna. En este caso el controlador recibe el nombre de controlador empotrado

(embedded controller).

9.2.4 Los microcontroladores PIC.

El nombre verdadero de este microcontrolador es PICmicro (Peripheral Interface Controller), conocido bajo el nombre PIC. Su primer antecesor fue creado en 1975 por la compañía General Instruments. Este chip denominado PIC1650 fue

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diseñado para propósitos completamente diferentes. Diez años más tarde, al añadir una memoria EEPROM, este circuito se convirtió en un verdadero microcontrolador PIC. Hace unos pocos años la compañía Microchip Technology fabricó la 5 billonésima muestra.

9.2.4.1 Las tres gamas de los microcontroladores PIC.

Gama baja: La gama baja de los PIC encuadra nueve modelos fundamentales en la actualidad, cuyas principales características aparecen en las anteriores tablas. La memoria de programa puede contener 512, 1 k. y 2 k palabras de 12 bits, y ser de tipo ROM, EPROM. También hay modelos con memoria OTP, que sólo puede ser grabada una vez por el usuario. La memoria de datos puede tener una capacidad comprendida entre 25 y 73 bytes. Sólo disponen de un temporizador (TMR0), un repertorio de 33 instrucciones y un número de patitas para soportar las E/S comprendido entre 12 y 20. El voltaje de alimentación admite un valor muy flexible comprendido entre 2 y 6,25 V, lo cual posibilita el funcionamiento mediante pilas corrientes teniendo en cuenta su bajo consumo (menos de 2 mA a 5 V y 4 MHz). Al igual que todos los miembros de la familia PIC16/17, los componentes de la gama baja se caracterizan por poseer los siguientes recursos. 1. Sistema por (POWER ON RESET) todos los PIC tienen la facultad de generar una autor inicialización o auto reset al conectarles la alimentación. 2. Perro guardián (Watchdog), existe un temporizador que produce un reset automáticamente si no es recargado antes que pase un tiempo prefijado. Así se evita que! sistema quede "colgado" dado en esa situación el programa no recarga dicho temporizador y se genera un reset. 3. Código de protección, cuando se procede a realizar la grabación del programa, puede protegerse para evitar su lectura. También disponen, los PIC de posiciones reservadas para registrar números de serie, códigos de identificación, prueba, etc. 4. Líneas de E/S de alta corriente de los PIC pueden proporcionar o absorber una corriente de salida comprendida entre 20 y 25 mA, capaz de excitar directamente ciertos periféricos. 5. Modo de reposo (bajo consumo o SLEEP), ejecutando una instrucción (SLEEP), el CPU y el oscilador principal se detienen y se reduce notablemente el consumo. Para terminar el comentario introductorio sobre los componentes de la gama baja conviene nombrar dos restricciones importantes.

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1ª) La pila o "stack" sólo dispone de dos niveles lo que supone no poder encadenar más de dos subrutinas. 2ª) Los microcontroladores de la gama baja no admiten interrupciones.

La gama media: En esta gama sus componentes añaden nuevas prestaciones a las que poseían los de la gama baja, haciéndoles más adecuados en las aplicaciones complejas. Admiten interrupciones, poseen comparadores de magnitudes analógicas, convertidores A/D, puertos serie y diversos temporizadores. Algunos modelos disponen de una memoria de instrucciones del tipo OTP ("One Time Programable"), que sólo la puede grabar una vez el usuario y que resulta mucho más económica en la implementación de prototipos y pequeñas series. Hay modelos de esta gama que disponen de una memoria de instrucciones tipo EEPROM, que, al ser borrables eléctricamente, son mucho más fáciles de reprogramar que las EPROM, que tienen que ser sometidas a rayos ultravioleta durante un tiempo determinado para realizar dicha operación. Comercialmente el fabricante ofrece cuatro versiones de microcontroladores en prácticamente todas las gamas. 1ª. Versión EPROM borrable con rayos ultravioleta. La cápsula dispone de una ventana de cristal en su superficie para permitir el borrado de la memoria de programa al someterla durante unos minutos a rayos ultravioleta procedentes de lámparas fluorescentes especiales. 2ª. Versión OTP. "Programable una sola vez". Son similares a la versión anterior, pero sin ventana y sin la posibilidad de borrar lo que se graba. 3ª. Versión QTP. Es el propio fabricante el que se encarga de grabar el código en todos los chips que configuran pedidos medianos y grandes. 4ª. Versión SQTP. El fabricante solo graba unas pocas posiciones de código para labores de identificación, número de serie, palabra clave, checksum, etc. El temporizador TMR1 que hay en esta gama tiene un circuito oscilador que puede trabajar asíncronamente y que puede incrementarse aunque el microcontrolador se halle en el modo de reposo ("sleep"), posibilitando la implementación de un reloj en tiempo real. Las líneas de E/S del puerto B presentan una carga "pull-up" activada por software.

La gama alta: Los dispositivos PIC18FXXXX responden a microcontroladores de arquitectura abierta pudiéndose expansionar en el exterior al poder sacar los buses de datos, direcciones y control. Así se pueden configurar sistemas similares a los que utilizan los microprocesadores convencionales, siendo capaces de ampliar la configuración interna del PIC añadiendo nuevos

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dispositivos de memoria y de E/S externas. Esta facultad obliga a estos componentes a tener un elevado número de patitas comprendido entre 40 y 44. Admiten interrupciones, poseen puerto serie, varios temporizadores y mayores capacidades de memoria, que alcanza los 8k palabras en la memoria de instrucciones y 454 bytes en la memoria de datos.

9.2.5 Microsoft Access.

Es un sistema de gestión de bases de datos incluido en el paquete de programas de Microsoft Office. Es igualmente un gestor de datos que recopila información relativa a un asunto o propósito particular, como el seguimiento de pedidos de clientes o el mantenimiento de una colección de música. Access es un completo y demandado programa informático en entornos de empresa, que permite la creación y gestión de bases de datos, así como su modificación, control y mantenimiento.

9.2.5.1 Características.

Es una solución para manejar grandes volúmenes de datos usando el motor Microsoft Jet Database Engine, y luego filtrar esos datos con las herramientas consultas e informes. Una base de datos puede ser exportada como una app semi-independiente con extensión .mde1 para ver y filtrar los datos, pero dejando los datos de sólo lectura evitando modificación accidental.

9.2.5.2 Clases de Objetos.

Tablas: Es el componente más básico de la base de datos, las tablas proveen información que puede ser de diversas fuentes, como Excel y archivos de texto, y crear relaciones entre sí.

Consultas: Las consultas son preguntas que un usuario hace a la base de datos. Con ellas puede obtener información de varias tablas y con la estructura que más le interese. Además, las consultas pueden archivarse de forma que la próxima vez que se quiera hacer la misma pregunta no tendrá que volver a plantearla, será suficiente con llamar a la consulta previamente creada. La importancia de las consultas es enorme, de hecho casi toda la potencia de Access es para las consultas3 . Las consultas se puede realizar usando comandos SQL, algunas consultas sólo se puede hacer por este método (cómo consultas UNION).

Formularios: Los formularios son un mecanismo que facilita enormemente manejo con tablas, principalmente a la hora de mostrar, introducir y modificar datos. Un uso adecuado de éstos redunda bastante en el nivel de manejabilidad de una aplicación o de un sistema de información desarrollado con Access.

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Informes: Los informes presentan la información con aspecto profesional a la hora de imprimir datos.

Páginas: Una página de acceso a datos es una página Web que se puede utilizar para agregar, modificar, ver o manipular datos actuales en una base de datos de Microsoft Access o de SQL Server. Se pueden crear páginas que se utilizarán para consultar y modificar datos, igual que los formularios.

Macros: Las macros son un mecanismo de automatización de Microsoft Access. Utilizando éstas es posible automatizar tareas repetitivas eliminando la posibilidad de introducir errores de operación y liberando tiempo para emplearlo en otras actividades (Nivel Avanzado).

Módulos: Los módulos son objetos donde se almacena código escrito en lenguaje de programación (Nivel Avanzado).

9.2.6 Visual Basic.

Visual Basic es un lenguaje de programación dirigido por eventos, desarrollado por

Alan Cooper para Microsoft. Este lenguaje de programación es un dialecto de

BASIC, con importantes agregados. Su primera versión fue presentada en 1991,

con la intención de simplificar la programación utilizando un ambiente de

desarrollo completamente gráfico que facilitara la creación de interfaces gráficas y,

en cierta medida, también la programación misma.

9.2.6.1 Características.

Los compiladores de Visual Basic generan código que requiere una o más librerías de enlace dinámico para que funcione, conocidas comúnmente como DLL (sigla en inglés de dynamic-link library); en algunos casos reside en el archivo llamado MSVBVMxy.DLL (siglas de "MicroSoft Visual Basic Virtual Machine x.y", donde x.y es la versión) y en otros en VBRUNXXX.DLL ("Visual Basic Runtime X.XX"). Estas bibliotecas DLL proveen las funciones básicas implementadas en el lenguaje, conteniendo rutinas en código ejecutable que son cargadas bajo demanda en tiempo de ejecución. Además de las esenciales, existe un gran número de bibliotecas del tipo DLL con variedad de funciones, tales como las que facilitan el acceso a la mayoría de las funciones del sistema operativo o las que proveen medios para la integración con otras aplicaciones.

Dentro del mismo Entorno de desarrollo integrado (IDE) de Visual Basic se puede ejecutar el programa que esté desarrollándose, es decir en modo intérprete (en realidad pseudo-compila el programa muy rápidamente y luego lo ejecuta, simulando la función de un intérprete puro). Desde ese entorno también se puede generar el archivo en código ejecutable (exe); ese programa así generado en disco puede luego ser ejecutado sin requerir del ambiente de programación

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(incluso en modo stand alone), aunque sí será necesario que las librerías DLL requeridas por la aplicación desarrollada se encuentren también instaladas en el sistema para posibilitar su ejecución.

El propio Visual Basic provee soporte para empaquetado y distribución; es decir, permite generar un módulo instalador que contiene al programa ejecutable y las bibliotecas DLL necesarias para su ejecución. Con ese módulo la aplicación desarrollada se distribuye y puede ser instalada en cualquier equipo (que tenga un sistema operativo compatible).

Así como bibliotecas DLL, hay numerosas aplicaciones desarrolladas por terceros que permiten disponer de variadas y múltiples funciones, incluso mejoras para el propio Visual Basic; las hay también para el empaquetado y distribución, y hasta para otorgar mayor funcionalidad al entorno de programación (IDE).

9.2.7 Sensores y actuadores.

9.2.7.1 Sensores.

El sensor es un transductor de la información que le llega del exterior en un impulso eléctrico, normalmente digital (pasa o no pasa corriente), que puede ser analizado y procesado por la unidad de control del sistema.

Tipos de Sensores. Existen diferentes tipos de sensores, en función del tipo de variable que tengan que medir o detectar:

De contacto.

Ópticos.

Térmicos.

De humedad.

Magnéticos.

De infrarrojos.

Sensores de Humedad.

Se basan en que el agua no es un material aislante como el aire sino que tiene una conductividad eléctrica; por esa razón el Reglamento de Baja Tensión prohíbe la presencia de tomas de corrientes próximas a la bañera, como veíamos en el tema anterior.

Por lo tanto un par de cables eléctricos desnudos (sin cinta aislante recubriéndolos) van a conducir una pequeña cantidad de corriente si el ambiente es húmedo; si colocamos un transistor en zona activa que amplifique esta corriente tenemos un detector de humedad.

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Los sensores de humedad se aplican para detectar el nivel de líquido en un depósito, o en sistemas de riego de jardines para detectar cuándo las plantas necesitan riego y cuándo no.

9.2.7.2 Actuadores.

Los actuadores tienen como misión generar el movimiento de los elementos del robot según las órdenes dadas por la unidad de control. Se clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan:

Neumáticos. Hidráulicos. Eléctricos.

Actuadores eléctricos.

Las características de control, sencillez y precisión de los accionamientos eléctricos han hecho que sean los más usados en los robots industriales actuales.

Dentro de los actuadores eléctricos pueden distinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC). Servomotores. Motores paso a paso. Motores de corriente alterna (AC).

Motores de corriente continua (DC). Servomotores. Son los más usados en la actualidad debido a su facilidad de control. En este caso, se utiliza en el propio motor un sensor de posición (Encoder) para poder realizar su control.

Los motores de DC están constituidos por dos devanados internos, inductor e inducido, que se alimentan con corriente continua:

El inducido, también denominado devanado de excitación, está situado en el estator y crea un campo magnético de dirección fija, denominado excitación.

El inducido, situado en el rotor, hace girar al mismo debido a la fuerza de Lorentz que aparece como combinación de la corriente circulante por él y del campo magnético de excitación. Recibe la corriente del exterior a través del colector de delgas, en el que se apoyan unas escobillas de grafito.

Motores paso a paso. Los motores paso a paso generalmente no han sido considerados dentro de los accionamientos industriales, debido principalmente a que los pares para los que estaban disponibles eran muy pequeños y los pasos entre posiciones consecutivas eran grandes. En los últimos años se han mejorado notablemente

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sus características técnicas, especialmente en lo relativo a su control, lo que ha permitido fabricar motores paso a paso capaces de desarrollar pares suficientes en pequeños pasos para su uso como accionamientos industriales. Existen tres tipos de motores paso a paso:

de imanes permanentes de reluctancia variable híbridos.

Motores de corriente alterna (AC). Este tipo de motores no ha tenido aplicación en robótica hasta hace unos años, debido fundamentalmente a la dificultad de su control. Sin embargo, las mejoras que se han introducido en las maquinas síncronas hacen que se presenten como un claro competidor de los motores de corriente continua. Esto se debe principalmente a tres factores:

la construcción de los motores síncronos sin escobillas. el uso de convertidores estáticos que permiten variar la frecuencia (y así la

velocidad de giro) con facilidad y precisión. el empleo de la microelectrónica, que permite una gran capacidad de

control.

Existen dos tipos fundamentales de motores de corriente alterna:

motores asíncronos motores síncronos

10. DISEÑO METODOLÓGICO.

Tabla Nº 5: Diseño metodológico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

ACCIONES TEMA TEÓRICO INSTRUMENTO

Analizar el

procedimiento actual empleado, que

realiza el control de ingreso a los

almacenes, registro y preservación de activos en los

almacenes de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS.

Realizar un estudio del actual

procedimiento, de control de ingreso a

los almacenes, registro y

preservación de activos de la

empresa AVMS.

La recopilación de datos.

Técnicas de

estudio y comprensión.

Entrevista.

Elaborar un diagrama de flujo del proceso actual empleado por la

empresa.

Uso de diagramas de flujo.

Diagramar.

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Identificar deficiencias del proceso actual

empleado por la empresa.

Análisis de la Información.

Resumen de lo más

sobresaliente.

Elaborar un

procedimiento alternativo, aplicando

tecnología RFID y microcontroladores, que realice el control

de ingreso a los almacenes, registro y

preservación de activos en los

almacenes de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS.

Recolectar información de la tecnología RFID.

La recopilación de datos.

Búsqueda de información.

Recolectar información de la

tecnología microcontroladores.

La recopilación de datos.

Búsqueda de información.

Elaborar un diagrama

esquemático, que incluya tecnología

RFID y microcontroladores, el cual represente el

nuevo procedimiento

alternativo.

Diagrama representativo.

Diagramar.

Diseñar un módulo de control, para la

apertura de puertas de los almacenes de la empresa AUDIO

VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS, empleando

tecnología RFID y microcontroladores.

Seleccionar dispositivos RFID

que se van emplear en el módulo de

control.

Selección de materiales.

Comparar tipos de materiales.

Seleccionar microcontrolador

que se van emplear en el módulo de

control.

Selección de materiales.

Comparar tipos de materiales.

Elaborar un diagrama de

bloques para el diseño del módulo

de control.

Uso de diagramas de flujo.

Diagramar.

Elaborar un diagrama del

circuito de control.

Uso de diagramas de flujo.

Diagramar.

Programar aplicaciones de

escritorio.

Programar el microcontrolador.

Programación de microcontroladores.

Compiladores.

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Diseñar un módulo de sincronización

entre el lector RFID y el sistema.

Determinar el tipo de comunicación

para la sincronización.

Comunicación de datos

sincronizados.

Realizar pruebas de sincronización.

Prueba de laboratorio.

Equipos de medición.

Programar el enlace de sincronización.

Comunicación de datos

sincronizados.

Compiladores.

Establecer comunicación entre módulos externos y

la CPU.

Programación del puerto RS 232.

Prueba de laboratorio.

Diseñar una base de

datos capaz de almacenar el registro de todos los equipos

de la empresa AUDIO VISUAL MULTIMEDIA

SYSTEMS.

Identificar elementos del

diagrama de flujo propuesto, que

pueden constituirse en tuplas.

Seleccionar el sistema gestor de base de datos a

emplear.

Elaborar base de datos.

Programación en Visual Basic.

Compilador.

Diseñar un módulo de preservación, que genere un ambiente

adecuado para el almacenamiento de

equipos.

Seleccionar sensor de humedad.

Selección de materiales.

Comparar tipos de materiales.

Elaborar diagrama de circuito.

Diagrama en bloques.

Comparar tipos de materiales.

Programar microcontrolador.

Programación de microcontroladores.

Compiladores.

Fuente: Elaboración propia.

11. TEMARIO TENTATIVO.

1. GENERALIDADES.

1.1 INTRODUCCIÓN.

1.2 ANTECEDENTES.

1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

1.4 OBJETIVOS Y ACCIONES.

1.5 JUSTIFICACIÓN.

1.6 ALCANCE.

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1.7 HIPÓTESIS.

1.8 MATRIZ DE CONSISTENCIA.

2. MARCO TEÓRICO.

2.1 MÉTODOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN.

2.2 TECNOLOGIA RFID.

2.3 SISTEMA DE MICROCONTROLADORES.

2.4 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN.

2.5 SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASES DE DATOS.

2.6 SENSORES Y ACTUADORES.

3. MARCO PRÁCTICO.

3.1 DESARROLLO DE SISTEMA AUTÓMATA ALTERNATIVO, APLICANDO

TECNOLOGÍA RFID Y MICROCONTROLADORES, QUE REALICE EL

CONTROL DE INGRESO A LOS ALMACENES, REGISTRO Y

PRESERVACIÓN DE ACTIVOS EN LOS ALMACENES DE LA EMPRESA

AUDIO VISUAL MULTIMEDIA SYSTEMS.

3.2 DESARROLLO DE MÓDULO DE CONTROL, PARA LA APERTURA DE

PUERTAS DE LOS ALMACENES DE LA EMPRESA AUDIO VISUAL

MULTIMEDIA SYSTEMS, EMPLEANDO TECNOLOGÍA RFID Y

MICROCONTROLADORES.

3.3 DESARROLLO DE MÓDULO DE SINCRONIZACIÓN ENTRE EL LECTOR

RFID Y EL SISTEMA.

3.4 DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS CAPAZ DE ALMACENAR EL

REGISTRO DE TODOS LOS EQUIPOS DE LA EMPRESA AUDIO VISUAL

MULTIMEDIA SYSTEMS.

3.5 DESARROLLO DE MÓDULO DE PRESERVACIÓN, QUE GENERE UN

AMBIENTE ADECUADO PARA EL ALMACENAMIENTO TO DE EQUIPOS.

3.6 REALIZACIÓN DE PRUEBAS AL SISTEMA AUTÓMATA.

3.7 DEMOSTRACIÓN DE LA HIPÓTESIS.

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4. ANÁLISIS DE VIABILIDAD.

4.1 VIABILIDAD TÉCNICA.

4.2 VIABILIDAD ECONÓMICA.

4.3 VIABILIDAD OPERATIVA.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

5.1 CONCLUSIONES.

5.2 RECOMENDACIONES.

BIBLIOGRAFÍA.

GLOSARIO.

ANEXOS.

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13 BIBLIOGRAFÍA.

[1] JAVIER I. PORTILLO GARCIA, “Tecnología de identificación por radio

frecuencia (RFID)”, 2008.

[2] PETE SORRELLS, “Passive RFID Basics”, Microchip Technology Inc.

[3] TOMASI WAYNE, “Sistemas de Comunicaciones Electrónicas”, 4º Edición,

2003.

[4] C. J. DATE, “Introducción a los Sistemas de Base de Datos”, 7º Edición.

[5] PETER ROB Y CARLOS CORONEL, “Sistemas de Base de Datos”, 5º Edición,

2006.

[6] BEHROUZ A. FOROUZAN, “Transmisión de Datos y Redes de

comunicaciones”, 2º Edición, 2002.

[7] BARRA ZAPATA & OMAR ENRIQUE “MICROCONTROLADORES PIC CON

PROGRAMACION PBP”, RA-MA EDITORIAL, ESPAÑA 2011.

[8] CARLOS A REYES, “Microcontroladores PIC programación en Basic”, 3ra

edición, 2010.

FUENTES DIGITALES.

[1] http://www.motorolasolutions.com/XL/ES/Productos+y+Servicios+para+Empres

as/RFID.

[2] http://www.htk-rfid.com/

[3] http://es.kioskea.net/contents/619-identificacion-por-radiofrecuencia-rfid.