Ingeniería Electrónica
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema medidor de irradiación UV-C para equipo de desinfección de mascarillas N95(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-02) Castillo Galarza, Julio Cesar; Flores Espinoza, Donato AndrésSe llevó a cabo en conjunto entre los miembros de la Pontifica Universidad Católica del Perú (PUCP) y la Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH) el desarrollo de un equipo el cual busca apoyar al personal de salud desinfectando las mascarillas N95. Para el equipo, es necesario contar con un dispositivo que mida en cada desinfección el nivel de irradiación UV-C para garantizar la correcta desinfección de las mascarillas. Existen equipos comerciales; sin embargo, estos cuentan con una limitada cantidad de sensores y la extensión de los cables para las sondas no se adaptan al diseño del equipo; sumado a su alto costo y poca accesibilidad, debido a la dificultad en las importaciones provocada por la pandemia. El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de un sistema medidor de irradiación UV-C de bajo costo con la cantidad de sensores y adaptación para el monitoreo adecuado de la dosis de irradiación UV-C del equipo. Para realizarlo, se comenzó describiendo las mascarillas N95 y sus métodos de desinfección junto con los estudios en los cuales se mide la intensidad de radiación UV-C. Luego, se describe la radiación ultravioleta en el espectro electromagnético. También, se estudian los dispositivos de medición UV-C junto con los métodos para poder medir la irradiación de lámparas UV-C. Con esta base se propone el diseño preliminar que constaría de ocho fotosensores distribuidos en cuatro puntos diferentes dentro del equipo de desinfección. El sistema cuenta con una etapa de acondicionamiento de la señal, luego una etapa de transmisión donde esta señal es convertida de voltaje a frecuencia y posterior recepción en el cual se cuentan los pulsos eléctricos para poder así obtener la irradiancia. Con la dosis de irradiancia de cada punto se indica al usuario si el equipo alcanzó la dosis requerida de desinfección; además, se encarga de almacenar la fecha, hora y dosis suministrada en cada punto para su posterior análisis. Finalmente, se realizan pruebas del sistema y se compara con mediciones realizadas por el ILT2400 UVBGI-NB, equipo comercial certificado desarrollado por International Light Technologies.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una arquitectura para FPGA para corrección de errores mediante códigos Bosechaudhuri- Hocquenguem (BCH) para aplicaciones de nanosatélites(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-12-05) Giraldo Solis, Mayte Rociel; Raffo Jara, Mario AndrésLa comunicación satelital implica la transmisión de datos a grandes distancias, además de la exposición a la radiación y fenómenos climáticos. Por ello, es necesaria la implementación de códigos que permitan no solo la detección sino también la corrección de estos errores. De acuerdo con el Comité Consultivo para Sistemas de Datos Espaciales (CCSDS por sus siglas en inglés) y la Cooperación Europea para Estandarización Espacial (ECSS por sus siglas en inglés) se recomienda el código BCH (63, 56), el cual tiene la capacidad de corregir 1 bit y detectar 2 en los 63 bits de la palabra de entrada. El diseño de un decodificador BCH (63, 56) se basa en una máquina de estados algorítmica con datapath (ASM-D) en el cual los estados ejecutan los bloques de cálculo de síndrome, localización y corrección del error (búsqueda de Chien). Por otro lado, el decodificador tiene la capacidad de reconocer cuando la palabra de entrada posee más de 2 bits errados; y por tanto, no es posible su decodificación. El primer bloque es el encargado de obtener el síndrome y, a su vez, el peso de Hamming del mismo, lo cua les relevante para conocer si la palabra contiene o no errores y la posición de estos. En el presente trabajo se realizó el diseño del decodificador BCH (63, 56) por medio del software Matlab y el lenguaje de descripción de hardware Verilog HDL, obteniéndose la corrección de 1 bit errado y la detección de 2 bits errados. Esto se implementó en 9 estados de una ASM-D con la cual se obtuvo una frecuencia de operación máxima de 160. 54M Hz y 360 elementos lógicos, es decir, una utilización menor al 1% de los elementos lógicos totales. Finalmente para la simulación se generó un Testbenchen Verilog HDL, donde se colocaron distintas palabras de entradas para verificar el correcto funcionamiento del decodificador.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un sistema portátil de estimulación eléctrica funcional (FES) para pacientes con síndrome de pie caído(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-06) Calderón Flores, Renzo Fabrizzio; Toledo Ponce, Eduardo FernandoEl síndrome de pie caído, es considerado una discapacidad motriz, motora, de desplazamiento o física. El problema principal es la debilidad o contractura de los músculos dorsiflexores del tobillo, principalmente el tibial anterior. Las causas pueden ser congénitas o adquiridas; las más comunes son las siguientes: trastornos neurodegenerativos del cerebro, trastornos de las neuronas motoras, lesión a los nervios raíces, trastornos de los nervios periféricos y trastornos musculares. Las personas con este síndrome arrastran los dedos del pie afectado al caminar, o doblan las rodillas más de lo necesario para evitar el arrastre de los dedos, lo cual es conocido como marcha equina; en ambos casos, lo que se genera es una marcha ineficiente, antiestética, con riesgos de caídas y mayor gasto energético. La sola idea de mejorar esta situación, tiene un precio invaluable para estas personas, y gracias a la tecnología actual, es posible hacerlo. Por lo tanto, el presente trabajo tiene como objetivo final el diseño, desarrollo e implementación de un prototipo económico y portátil de sistema de estimulación eléctrica funcional (FES por sus siglas en ingles) para personas con síndrome de pie caído. Si bien no se realizaran pruebas clínicas del prototipo implementado, este contará con metodologías y parámetros utilizados en los distintos sistemas FES comerciales para el mismo fin. Para el desarrollo del prototipo, se distribuyó su funcionamiento en dos unidades, una encargada del sensado, y la otra, de electro-estimulación. Cada una comprendida por distintas etapas cuyo diseño está basado en una solución adecuada y acorde a los objetivos planteados. Finalmente, se presenta el prototipo en una carcasa pequeña y liviana, asegurando la portabilidad de este. En el primer capítulo de la presente, se desarrolla la problemática de ese síndrome, la cual enfocada a la realidad del país, conlleva a una justificación, determinando así los objetivos y alcances del prototipo. El en segundo capítulo se detallan los fundamentos teóricos y las metodologías utilizadas por fabricantes de dispositivos FES comerciales. En el tercero, se realiza el análisis de todas las etapas del sistema a implementar, detallando cada elección tomada correspondiente a componentes y diseños electrónicos. Finalmente, en el último capítulo se muestran los resultados del prototipo implementado.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un dispositivo de llamada, visualización y comunicación para ascensores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-06) Gonzáles Miranda, Luis Francisco; Rodríguez Polo, Laureano Serafín RodrigoEn la actualidad cada vez más sistemas de ascensores son instalados en complejos habitacionales, edificios empresariales, centros comerciales y hospitales para facilitar el traslado de personas y cargas entre niveles. Desde su invención en el siglo XIX, la mecánica y el control de estos sistemas han ido evolucionando conforme a los avances de la tecnología. Los dispositivos de llamada exterior y los indicadores externos forman la parte del sistema de control que sirve de interfaz al usuario. En los sistemas tradicionales, estos dispositivos se comunican con cableado en paralelo hasta llegar al cuarto de máquinas. En los sistemas modernos esta comunicación se realiza mediante comunicación serial la cual requiere menor cantidad de cables y logística asociada en su instalación. En el mercado peruano existen empresas de ascensores que siguen con el sistema paralelo tradicional y quedan imposibilitados de usar accesorios modernos de otros fabricantes por restricciones comerciales. Dada la competitividad y diferenciación en productos de alta gama, existe una necesidad en las empresas tradicionales para contar con elementos que las hagan atractivas en este segmento. El objetivo de esta tesis es diseñar e implementar accesorios modernos y adaptables que ayuden a las empresas peruanas del rubro de ascensores a ser más competitivas frente a las grandes empresas internacionales. Los objetivos específicos de la presente tesis son los siguientes: Desarrollar un producto atractivo para ascensores que consiga destacarlo en el mercado; obtener un dispositivo robusto y que soporte maniobras inadecuadas; emplear comunicación serial para reducir el número de cables usados por el sistema tradicional, y contar con un equipo adaptable a los sistemas tradicionales existentes en el mercado peruano a un costo competitivo.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional inalámbrico para la corrección del síndrome del pie caído(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Guerrero Guzmán, Juan José; Vilcahuamán Cajacuri, Luis AlbertoEl síndrome del pie caído es un trastorno de la marcha de origen neurológico en el cual una persona no puede realizar el movimiento de dorsiflexión del pie lo cual tiene como consecuencia el desarrollo de marchas patológicas que afectan directamente la integridad física de las personas al ser potenciales fuentes de lesiones. Los métodos de tratamiento para la corrección de este trastorno contemplan desde el uso de órtesis, dispositivos de estimulación eléctrica superficial y dispositivos de estimulación eléctrica implantables. Sin embargo, dado el elevado costo de estos equipos son muy poco utilizados en terapias de rehabilitación en el Perú. En el presente trabajo de tesis se diseña e implementa un prototipo de dispositivo de estimulación eléctrica funcional para la corrección del síndrome del pie caído que permite programar los parámetros de estimulación de acuerdo a la necesidad de cada paciente. El desarrollo del prototipo consta de dos módulos: el módulo de sensores de activación, compuesto por sensores FSR, y el módulo electroestimulador encargado de generar y enviar los impulsos eléctricos. En los primeros capítulos se aborda la problemática general del síndrome del pie caído y se mencionan los fundamentos relacionados con este síndrome así como las características de la técnica de estimulación eléctrica funcional. Posteriormente, se detalla el diseño del dispositivo y se describen los módulos que lo conforman así como las etapas involucradas en los mismos. Finalmente, se realizaron pruebas con el prototipo desarrollado con el fin de verificar el cumplimiento de los objetivos establecidos.Ítem Texto completo enlazado Diseño de dispositivo basado en ultrasonido para desplazamiento de personas en condición de discapacidad visual(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-04) Parra Farfán, Magno; Vilcahuamán Cajacuri, Luis AlbertoEl siguiente trabajo describe el diseño de un dispositivo de ayuda para personas en condición de discapacidad visual, específicamente en lo relativo al desplazamiento, para así brindarles mayor seguridad. Se logró diseñar un dispositivo sencillo que permite la detección de obstáculos, el cual puede ser aplicado a apoyar a personas en condición de discapacidad visual a movilizarse de una manera más segura, llegando a detectar objetos hasta a una distancia de 2.50 metros e identificar una posición aproximada del objeto detectado. En el primer capítulo se estudiará la realidad de una persona en condición de discapacidad visual tanto nacional como mundialmente, se mostrarán los medios con que la persona en condición de discapacidad visual cuenta comúnmente; lo cual nos dará la justificación para el desarrollo de este trabajo, así como plantear los objetivos a lograr. A continuación, se abordarán aquellas tecnologías desarrolladas, tanto en laboratorio como comerciales, que son dirigidas a las personas en condición de discapacidad visual, específicamente aquellas tecnologías relativas al desplazamiento de la persona. Asimismo se estudiarán aquellos temas que nos serán útiles en el desarrollo del diseño, el cual será explicado más ampliamente en el modelo teórico. Luego, se plantearán los requerimientos del equipo que deberán cumplirse para lograr alcanzar los objetivos anteriormente planteados. Se presentarán los equipos seleccionados, así como el principio de funcionamiento del diseño propuesto. Finalmente, se mostraran los resultados a las pruebas realizas para estudiar los límites de los equipos seleccionados, así como pruebas del funcionamiento correcto del equipo diseñado y las conclusiones a las que se ha llegado.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un dispositivo electrónico de ayuda de desplazamiento para personas ciegas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-03) Quezada Castillo, Juan Manuel; Vilcahuamán Cajacuri, Luis AlbertoLas personas ciegas presentan diversas dificultades al desarrollar sus actividades en el día a día. Una de estas actividades es desplazarse de un lugar a otro. Para este fin generalmente utilizan una herramienta, el bastón para ciegos es la más común, de tal manera que logren evadir los obstáculos que puedan presentárseles en su andar, con la finalidad de evitar golpes o caídas. Existen dispositivos electrónicos de ayuda de desplazamiento (Electronic Travel Aid, ETA) los cuales tienen la característica de detectar los obstáculos sin la necesidad de hacer contacto directo con estos a diferencia del bastón. El precio de adquisición de estos dispositivos es relativamente elevado para un gran número de personas con problemas de visión (entre 420.00 y 1295.00 dólares americanos). Por lo tanto, solo las personas capaces de pagar estos precios pueden beneficiarse con estos avances tecnológicos. Se diseñó e implementó un dispositivo electrónico de ayuda de desplazamiento para personas ciegas de bajo costo y de fácil manejo que permita detectar obstáculos ubicados en la parte frontal de la persona a un rango de 150 centímetros, además de detectar desniveles. En el desarrollo del proyecto se utilizó cinco sensores ultrasónicos, tres para detectar los objetos que se encuentren adelante y dos para detectar los desniveles. Por otro lado, para advertir a la persona ciega de los diversos obstáculos se utilizaron motores vibradores. La intensidad de vibración varía según la altura a la cual los tres sensores encargados de la detección de objetos identifiquen un obstáculo. El sistema se encuentra acoplado a un bastón. Finalmente, realizadas las pruebas se analiza la funcionalidad del dispositivo diseñado y el cumplimiento de los objetivos establecidos con el propósito de determinar si el sistema podría brindar una nueva alternativa de desplazamiento en busca de mejorar la calidad de vida de las personas ciegas.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un sistema antiséptico aplicado a la desinfección de habitaciones en hospitales mediante el uso del Ozono(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-07-22) Gonzales Vásquez, Carlos; Melgarejo Ponte, Óscar AntonioUno de los grandes problemas que ocurren en los centros de salud como hospitales, clínicas, etc. en el Perú son las enfermedades denominadas nosocomiales o conocidas como infecciones intrahospitarias. Para reducir el número de personas que adquieren estas enfermedades se cuenta con diversos mecanismos y normas que regulan el cuidado del paciente y personal de salud dentro de los hospitales. Existen muchos métodos para la desinfección de los ambientes en los hospitales, entre ellos los desinfectantes líquidos y la luz ultravioleta. El primero es el más común para la mayoría de ambientes dentro de los hospitales, sea emergencia, sala de operaciones, Unidad de Cuidados Intensivos (UCI), etc. El segundo método es menos utilizado en el Perú, dado principalmente por su alto costo. Una tercera opción, y poca explorada en nuestro país es el uso del ozono como desinfectante. Lo que plantea la presente tesis es el diseño e implementación de un sistema generador de ozono aplicado a la desinfección de habitaciones en los hospitales. El ozono debido a su alto potencial oxidante, es capaz de eliminar toda clase de bacteria, tanto en el aire como en alguna superficie. El nivel de desinfección dependerá de la concentración del ozono en un ambiente, el tipo de bacteria y el tiempo de exposición. El generador de ozono cuenta con una etapa de control con la lógica del programa y la interfaz de usuario; y una etapa de potencia para la obtención de los altos voltajes (superiores a 10 000V) conectados a un capacitador cilíndrico con una entrada de oxígeno gaseoso, el mismo que ingresará a una caja acrílica simulando un ambiente del hospital. Es ahí donde se realizará la exposición a 3 tipos de bacterias durante un tiempo determinado por la lógica de control.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un equipo portátil para ensayos electroquímicos de corrosión en campo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-23) Salazar Pancorbo, Renato Manuel; Rodríguez Fuertes, NarcisoEn el presente estudio se diseñará un equipo portátil, basado en un potenciostato estándar, conectado a una celda electroquímica de tres electrodos. Las tarea principales serán, minimizar el ruido, tanto interno (generado en la celda y por los componentes a usar) como externo (inducido por campos electromagnéticos externos al equipo) y lograr que el sistema sea autónomo en su funcionamiento. Se debe tomar muchas precauciones con respecto al ruido externo pues, a diferencia de un equipo de laboratorio, un dispositivo de esta naturaleza estará expuesto a campos electromagnéticos indeseados así como a vibraciones y movimientos bruscos (como producto del traslado y la manipulación) los cuales se debe ponderar al momento del diseño. Otro punto importante es el hecho de que ya no se debe depender de la asistencia de una computadora personal para la realización del ensayo, por lo tanto se hará necesario trabajar con un microcontrolador local que permitirá llevar a cabo los procesos de configuración, adquisición y tratamiento de señales, y también el procesamiento, almacenamiento y transmisión de los datos para su posterior análisis. Para permitir una operación simple y adecuada se contará con una interfaz equipo – usuario basada en un teclado, para introducir las instrucciones básicas para la realización del ensayo, y una pantalla de cristal líquido. Además se implementará un módulo de comunicaciones para el envío, vía puerto serial (utilizando la interfaz RS-232), de los datos obtenidos por el equipo portátil a una aplicación que se ejecutará en una computadora personal, que a su vez permitirá realizar análisis a posteriori más profundos y detallados de los datos obtenidos en los ensayos.