Fundamentos de Sistemas de Comunicación y Electrónica con Arduino

Introducción a la Comunicación

Comunicación: Es un mecanismo para la transmisión de información.

Mensaje: Es el contenido de la información (lo que nosotros queremos enviar). Para entenderlo, es imperativo que los interlocutores hablen el mismo lenguaje.

Lenguaje: Conjunto de códigos con el que se representa el mensaje.

Es elemental que los elementos que se comunican posean el mismo lenguaje y la misma frecuencia.

Elementos Técnicos de la Comunicación

• Canal: Subdivisión del medio que se realiza para recibir varios mensajes por el mismo medio.
• Codificación: Para transmitir una idea, un conocimiento, etc., debe ser representado mediante códigos que componen el lenguaje, mediante códigos que componen el lenguaje que deseamos usar.
• Modulación: Es la variación de características eléctricas de una onda portadora siguiendo el ritmo de la información que se desea transmitir.

Tipos de Medios

• Abiertos: Por ejemplo, la luz.
• Cerrados: Por ejemplo, los cables.

Comunicación Directa y Buses

En la comunicación directa sin modulación, destacamos:

• Buses: De control, datos y dirección (configuraciones en paralelo).

Factores en Contra de una Comunicación

• Atenuación: Es la pérdida de la fuerza de la señal debido, principalmente, a la propia resistencia del medio por el cual se transmite.
• Ruido: Es una señal no deseada creada por la mezcla de infinitas frecuencias aleatorias generadas; algunas por causas naturales y otras por causas artificiales (como las radiotransmisiones generadas por los seres humanos).
• Distorsión: Deformación de la señal cuando se transmite por un medio que no es el adecuado para ella.

Comunicación Serie

• Sincronizada: Los elementos están sincronizados mediante una señal de reloj (clock).
• Asincronizada: No existe una señal de clock y la velocidad se mide en baudios (bits por segundo).

Parámetros de Configuración

• Bits de datos: 8, 7, 5.
• Bit de parada: 1, 1.5, 2.
• Bit de paridad: Par, impar o ninguno.

Arduino

Arduino es una plataforma de hardware libre basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo (IDE), diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

Ancho de Banda y Capacidad de Canal

Ancho de banda: Es el espacio entre una frecuencia inferior y una superior en donde las señales son transmitidas sin ninguna distorsión y con un buen nivel de intensidad.

Capacidad de canal: Es la cantidad medida en bits por segundo que puede transmitir un canal y está directamente ligada al ancho de banda.

Teorema de Shannon-Hartley

C = B x Log2 (1 + S/N)

Donde:

• B: Ancho de banda.
• S: Señal.
• N: Ruido.

Cálculo de Ganancia

Ganancia Lineal

g = Vs / Ve

Ganancia en dB (Decibelios)

10 x Log10 (Ps(m) / Pe(d))