► eL bloG dE alonsO

Una interesante noticia para el estudio de las tecnologías ha acontecido hace muy poco, ya que investigadores de los Laboratorios de HP, han construido el primer prototipo funcional de un importante componente electrónico que puedo ayudar a los computadores a ser “instantáneos”, “recordar”, como así también procesar la información tal como lo hace el cerebro humano.

El nuevo componente es llamado “Memristor” o “memory resistor”, hasta ahora ha sido descrito solo en una serie de ecuaciones matemáticas escritas por Leon Chua, en 1971 cuando era un estudiante de ingeniería que estudiaba circuitos no lineales. Chua sabía que el elemento de circuito podía existir, incluso dio una idea general de sus propiedades y de cómo trabajaría, sin embargo, ni el ni el resto de la comunidad de ingenieros pudieron tener una manifestación concreta y tangible de lo que manifestaban sus ecuaciones matemáticas.

Ahora treinta y siete años después, un grupo de científicos de los laboratorios de HP han desarrollado el primer Memristor funcional, y con esto añaden un cuarto elemento de circuito básico en la teoría del circuito electrónico, que ya se compone de tres elementos funcionales y conocidos, como lo son el Capacitor, resistencias e inductores.

Los investigadores creen que el descubrimiento puede preparar el camino para computadores “Instantáneos”, mas eficientes en cuanto a consumo de energía, y computadores análogos que pueden procesar y asociar información de una manera similar a como lo hace el cerebro humano. De acuerdo con R. Stanley Williams uno de los cuatro investigadores en los Laboratorios de Información HP y Sistemas Cuánticos -y quien hizo el descubrimiento-, la más interesante característica de un dispositivo menristor es que puede “recordar” la cantidad de información que círculos a través de el, aun cuando se apague por completo el circuito, es una especie de “recuerdo” integro de la información, similar a nuestros recuerdos pero sin perdidas de instancias o “momentos” como suele hacerlo el cerebro humano, al tener que recordar y priorizar cierta información en lugar de otra.

Imágen microscópica de un circuito simple compuesto por 17 memristores alineados en una fila unidos por un cable de solo 50nm de ancho y cerca de 150 átomos en total.

Williams dice que ahora los científicos e ingenieros pueden pensar en fabricar un nuevo tipo de memoria de no-volátil de acceso aleatorio (RAM) o chips de memoria que no olviden en que estado de alimentación esta el computador antes de apagarlo, Williams dice que actualmente el gran problema con la memoria DRAM es que cuando se apaga el computador, la memoria RAM del sistema pierde o elimina la información que tenia almacenada –debido a su carácter volátil-, y cuando encendemos el computador debemos sentarnos y esperar que el sistema vuelva a cargar todos los datos desde el disco duro a la memoria del sistema, entonces con una memoria basada en un Menristor esto podría cambiar y “recordar los datos” con esta idea tendríamos un computador de comportamiento “instantáneo”, que recuerde –parecido a la memoria humana- los estados del sistema, y podamos iniciar este de manera instantánea. La aplicación de este elemento puede ser aplicado no solo en computadores, sino también que en otro tipo de componentes electrónicos.

En vias del desarrollo de mi “robot” comencé a comprender la dificil tarea de lograr un entendimiento entre el medio al que esta expuesto el robot y el microcontrolador que lo opera.

Es por esto que nuestro robot necesita de sensores, que al igual que nuestros sentidos, nos dan la ubicacion, y las condiciones a las que nos estamos exponiendo (frío, calor, humedad, un agujero, etc). Mi primer reto fue investigar como hago que mi robot se guie por una linea predeterminada, esto requiere que distinga entre una linea y entre el espacio general, o sea, dos colores.

Para esto podemos diseñar un conocido Sensor Bicolor, o sensor de líneas el cual fue creado con un muy bajo costo y con materiales muy fáciles de encontrar.

Materiales:

Primero Reduciremos la sensibilidad de la fotoresistencia (LDR) cubriendo por los bordes con algun tipo de aislante en forma de cilindro (un recubrimiento de cable, cinta aislante etc) como se ve en la imagen.

 Ahora armamos el circuito como se ve en la imagen, lo podemos realizar en un project board para comenzar y luego traspasarlo a una placa de cobre.

Luego podemos comprobar con un multímetro, si es que nuestro sensor da resultado o no, midiendo las diferencias de voltaje en el pin marcado como “señal”

Ahora el conexionado con nuestro microcontrolador, en este caso Arduino, podemos directamente conectarlo a el, e identificar las diferencias de voltaje que hay la pasar de un color blanco a uno negro. Con esto tenemos nuestro sensor de lineas negras listo para montarlo en nuestro robot.

En caso contrario añadimos un circuito con un Amplificador Operacional conectado como comparador, el cual nos indicara con niveles HIGH, LOW cuando se este pasando por un color negro o blanco, dándonos la posibilidad de regular el nivel de sensibilidad del sensor para distintos tipos de tonalidades o niveles de iluminación.

Averiguando sobre sistemas de transmisión de datos para mi futuro robot, encontré estos modulos de radio frecuencia que trabajan en la banda de 2.4 ghz con protocolo de comunicacion 802.15.4 fabricados por Maxstream.

Son utilizados en automatización de casas, sistemas de seguridad, monitoreo de sistemas remotos,aparatos domésticos, alarmas contra incendio,plantas tratadoras de agua, etc,etc.

Estos son los módulos XBEE, con alcance en interiores de hasta 30 mts.
en exteriores el alcance es de hasta 100 mts con antena dipolo
en la imagen se muestran los 3 diferentes tipos de XBEE

Dimensiones:
Ancho: 24.38 mm
Largo: 27.61 mm
Alto de antena: 25 mm

Estos, son los módulos XBEE PRO con alcance en interiores de hasta 100 mts.
en exteriores el alcance es de hasta 1500 mts con antena dipolo
en la imagen se muestran los 3 diferentes tipos de XBEE PRO

Dimensiones:
Ancho: 24.38 mm
Largo: 32.94mm
Alto de antena: 25 mm

Los módulos tienen 6 convertidores analogo-digital y 8 entradas digitales ademas de Rx y Tx. Trabajan a 2′4 Ghz y generan una red propia a la que puedes conectarte o desconectarte. Entre otras características a tener en cuenta hay que decir que son módulos microprocesados con lo cual tienes solucionados los problemas de fallo de trama, ruidos, etc. Los módulos, se comunican con un dispositivo rs232 a niveles TTL con lo cual la comunicación necesita un adaptador intermedio en el caso de un PC, pero pueden conectarse directamente a una placa de desarrollo como es arduino

Los módulos ofrecen una velocidad de comunicación desde 1200 hasta 115.200 baudios pasando por todos los valores convencionales, también disponen de varias i/o que pueden ser configuradas para diferentes funciones.