Diseño e implementación de una maqueta de laboratorio para la asignatura de Electrónica Digital en la carrera de Automática

Abstract

En la carrera Ingeniería en Automática estudiada en la Universidad de Oriente, la adquisición de habilidades teórico-prácticas en temas como la instrumentación y electrónica es un aspecto de vital importancia para la formación de un profesional capaz. Para cumplir tales objetivos se necesitan laboratorios y medios técnicos para el desarrollo de actividades prácticas y la adquisición de habilidades en el montaje de circuitos eléctricos. En este sentido, son las maquetas o entrenadores electrónicos los mejores medios para el fácil montaje, prueba y comprobación del funcionamiento de circuitos sin necesidad de montarlos sobre una placa impresa. Al respecto, hay un factor que ha incidido negativamente en la realización de estas prácticas, específicamente en la asignatura de Electrónica Digital y es la limitada existencia de las maquetas electrónicas en el Departamento de Automática con su consecuente afectación al proceso de enseñanza. De ahí que en este trabajo se haya decidido, partiendo desde cero, diseñar e implementar un entrenador digital que cumpla los requisitos necesarios para la ejecución de dichas actividades. Se describen los principales bloques funcionales que la integran con la función que realiza cada uno, los circuitos electrónicos con una detallada explicación de su funcionamiento. Además, se muestran las simulaciones de la circuitería en el software Proteus y la programación de un microcontrolador PIC utilizado. De esta manera se logra un producto físico funcional y apto para su inmediata incorporación al proceso de enseñanza en la carrera.

In the Automatic Engineering career studied at the Universidad de Oriente, the acquisition of theoretical-practical skills in subjects such as instrumentation and electronics is a vital aspect for the training of capable professional. To fulfill these objectives, laboratories and technical devices are needed for the development of practical activities and the acquisition of skills in the assembly of electrical circuits. In this sense, electronic trainers are the best way for easy assembly, testing and checking circuits without mount them on a printed board. About that, there is a factor that has a negative impact on the performance of these practices, specifically in the subject Digital Electronics and is the limited existence of the electronic trainers in Automation Department with its consequent affectation to teaching process. Hence in this work it has been decided to design and implement a digital trainer that satisfy the necessary requirements for the execution of those activities. The main functional blocks that integrate it whit the function performed by each one and the electronic circuits with a detailed explanation of its operation are described. In addition, circuits simulations in Proteus software and programming of a PIC microcontroller are shown. In this way, a physical product is obtained that is functional and suitable for immediate incorporation into the teaching process in the Automation career.