El objetivo del presente estudio es diseñar e implementar un equipo regenerador de tejidos blandos basado en diodos emisores de luz y diodo láser, con potencia luminosa regulable entre 5-100mW, en pasos de 5mW; con frecuencia de pulsación del haz de luz, generado por una onda cuadrada simétrica, variable entre 1-100Hz, en pasos de 1Hz; y tiempo de aplicación entre 1 y 15 minutos, con pasos de 1min; de esta de manera se puede controlar la energía luminosa total emitida por los diodos emisores de luz o diodo láser que contribuya en la investigación de una posible solución a la necesidad de acelerar el proceso regenerativo de los tejidos blandos. En la presente tesis se usará una longitud de onda entre 630 – 660nm, luz roja, debido a que en este rango de longitudes de onda se ha demostrado científicamente que se acelera el proceso de regeneración de las células. Se abarcan temas específicos como conocimientos teóricos y prácticos acerca del fundamento clínico de la regeneración celular. Para la implementación del equipo se hizo uso de un microcontrolador, que permitió controlar la energía luminosa emitida por los diodos emisores de luz y el láser diodo hacia los tejidos blandos, controlando la potencia, la frecuencia y el tiempo del tratamiento, además de ayudarnos a implementar un equipo interactivo con el usuario que permita su fácil uso, con una pantalla LCD y un teclado matricial. Se implementó el equipo siguiendo algunas consideraciones teóricas de la norma de seguridad eléctrica para equipos médicos, IEC60601 y la norma IEC 601-2-22, para equipos médicos eléctricos con requerimientos particulares para la seguridad del diagnóstico y terapia de equipos con láser. Se realizaron pruebas eléctricas y se verificó que el margen de error de 10% permitido por la norma no fuese superado. Las pruebas se realizaron a la corriente entregada para la potencia luminosa deseada, frecuencia y tiempo. Los resultados en potencia luminosa fueron: un error mínimo de 0.15% y máximo de 2.744% para los diodos emisores de luz, y un error mínimo de 2.338% y máximo de 8.371% para el diodo láser. Los resultados en frecuencia fueron: un error mínimo de 0.417% y máximo de 0.625%. Por último, el resultado en tiempo fue de un error del 0.01%. Se verifica que se cumplen las normas básicas para la implementación del equipo. Además se observa que el equipo deberá pasar muchas más pruebas para ser comercializado, ya que requiere experimentación clínica lo cual no es parte de esta tesis. Finalmente se realizó una tabulación del costo del proyecto.

El objetivo de este trabajo de tesis es realizar un equipo de fototerapia utilizando diodos láser para propósitos de regeneración de tejidos. Este equipo radia la zona afectada (herida en la piel), con el fin de bio-estimular los tejidos internos y optimizar el proceso de curación. Por lo tanto se propone la utilización de un generador de ondas PWM, el cuál mediante la ayuda del usuario para configurar los parámetros de frecuencia, ciclo de trabajo y tiempo, genere la onda la cual alimentará los diodos elegidos. El equipo es multipropósito pues podrá cambiar los diodos láser utilizados, con lo cual se puede realizar diversos tipos de tratamientos. Para cada tratamiento se debe cambiar los diodos y la configuración de la onda PWM. La onda PWM es obtenida de un microcontrolador el cual mediante una adecuada programación interactúa con el usuario para que este mismo elija los parámetros de frecuencia, ciclo de trabajo o potencia y el tiempo del tratamiento. Una vez elegidos los parámetros se genera la onda indicada, la cual se dirige al circuito de activación y posteriormente a los diodos. Para la interacción con el usuario se tiene una pantalla LCD, la cual muestra el parámetro que se requiere y además se tiene un teclado matricial para ingresar los datos requeridos a fin de configurar el tratamiento con los diodos. Se pone en conocimiento que el dispositivo es peligroso si es utilizado por personas sin conocimientos de fototerapia, ya que se utiliza radiación la cual debe ser controlada por una persona calificada para hacer el tratamiento de manera adecuada y por el tiempo adecuado, evitando así daños sobre la zona afectada.

El presente proyecto de tesis busca ampliar la aplicación de la electrónica digital fusionando el área de Electricidad con la de Comunicaciones y desarrollando un Sistema de control digital basado en la tecnología del microcontrolador ATmega128 de la compañía ATMEL y del circuito integrado ADE7758 de Analog Devices, que además posea la lógica adecuada para la medición trifásica de parámetros eléctricos y permita la comunicación a redes de datos.

Dentro del campo de los satélites hoy en día existe la tendencia global a miniaturizar estos sistemas, lo cual los ha hecho más económicos y accesibles a entidades que de otro modo nunca lo tendrían. En este contexto, el proyecto PUCP-SAT-1 ha dado oportunidad a los estudiantes para investigar y desarrollar los sistemas necesarios para desplegar y llevar a cabo experiencias en el entorno que nos ofrece el picosatélite. Una de las experiencias que se llevarán a cabo es la de estabilizar el satélite dentro de su órbita, es así que se desarrolló el prototipo de un sistema de estabilización que mantiene al satélite estático ante los disturbios que aparecerán en su órbita y propicia las condiciones adecuadas para llevar a cabo otra experiencia que sería la toma de fotografías desde el picosatélite. El objetivo de este trabajo es llevar a cabo el diseño y la implementación del sistema antes mencionado. En esta tesis se desarrollará un sistema en el cual, una vez se reciba una orden del sistema operativo del mismo satélite o una señal proveniente de la estación de tierra, comenzará con el proceso de estabilización en el espacio. El sistema tendrá la capacidad de sensar y determinar la velocidad y dirección de la rotación del satélite en sus ejes y con esta información un microcontrolador ejecutará un algoritmo de control que accionará las microruedas a la velocidad apropiada para que, por el principio de conservación de momento angular, compense la rotación del satélite. El desarrollo de este sistema abarca la implementación del hardware y la programación del software en un microcontrolador particular. El sistema será probado en tierra en un ambiente que replique lo mejor posible las condiciones presentes en una órbita baja terrestre.

Existen diversas tecnologías de comunicación con una computadora para la adquisición de datos, entre los más comunes se encuentran: PCI, USB, Ethernet, Firewire, puerto serial, etc. Dentro de ellos, el USB destaca por su configuración automática, bajo costo y facilidad de uso. A pesar de existir varios sistemas de adquisición de datos en el mercado, su uso se ve restringido debido a sus altos costos y por poder usarlo sólo con las aplicaciones y drivers del proveedor. En el presente trabajo se diseña un sistema de adquisición de datos con interface USB utilizando un microcontrolador Atmel de la familia AVR XMEGA, buscando en todo momento obtener la máxima tasa de transferencia posible. Para ello se desarrolla una aplicación en el microcontrolador que permita leer datos adquiridos de cuatro canales del ADC del microcontrolador. Asimismo, se desarrolla una clase USB propietaria que define cómo se van a trasferir los datos, qué tipo de transferencias USB se van a usar y cuál va a ser su máxima tasa de transferencia posible. En el lado de la computadora, se desarrolla una aplicación en lenguaje C que permita a la computadora poder comunicarse con el microcontrolador a través del bus USB. Para el desarrollo del firmware del microcontrolador se tomó como base el framework USB que provee Atmel (ASF 3.1.3, Atmel Software Framework), y posteriormente fue implementado en la tarjeta de evaluación XMEGA – A3BU XPLAINED con una frecuencia de CPU de 32MHz. Se obtuvo que en promedio se puede transmitir datos a 8.46Mbps usando un alto nivel de optimización del compilador. Se concluye que si se quiere obtener mejores tasas de transferencia se debe mejorar una serie de factores como: MIPS del microcontrolador y optimización del framework USB de Atmel. Finalmente, se recomienda portar este trabajo a microcontroladores que soporten el modo “Alta Velocidad” (del inglés High Speed) del USB 2.0, cuya velocidad por bit es de 480Mbps, así como desarrollar las etapas de preprocesamiento de las señales: amplificación, filtrado, e aislamiento de las señales que se quieran enviar por la interfaz USB.

Actualmente, a nivel mundial el uso de aeromodelos y aeronaves con sistemas de cámaras incorporados tiene cada vez mayor demanda para diversas aplicaciones como en la industria cinematográfica, sistemas de vigilancia, detección de incendios, monitoreo de bosques, búsqueda y rescate de personas, etc. En todas estas aplicaciones, el uso de un sistema de estabilización para la cámara es de vital importancia para obtener una buena calidad de imagen y video. Un campo de aplicación de dichos sistemas es el monitoreo de cultivos. La Pontificia Universidad Católica del Perú en conjunto con el Centro Internacional de la Papa, desarrollaron un proyecto de Agricultura de Precisión, cuyo objetivo era adquirir información de terrenos agrícolas a partir de la interpretación de imágenes tomadas a baja altura desde aeromodelos. Para cumplir este objetivo se emplearon equipos aéreos radiocontrolados con cámaras incorporadas. Sin embargo, debido a la carencia de un sistema de estabilizador para las cámaras, se encontraron inconvenientes durante la captura de imágenes como vibraciones aéreas, que generaban movimientos bruscos en la cámara, dando como resultado imágenes con errores de rotación. Basándonos en la problemática encontrada en esta experiencia previa, el objetivo general de este trabajo de tesis es el diseño e implementación de un sistema de estabilización de dos ejes para una cámara instalada en un aeromodelo, que permita reducir los errores generados por las vibraciones durante la toma de imágenes. Luego de la etapa de implementación del sistema se obtuvieron dos resultados importantes. En primer lugar, se logró estimar correctamente la orientación de la plataforma para el movimiento de cabeceo y alabeo utilizando el filtro de Kalman. Finalmente, se consiguió la estabilización de la plataforma para una orientación deseada establecida por un dispositivo transmisor, dentro de un rango de trabajo de +30° a -30° para el cabeceo y +20° a -24° para el alabeo. El error promedio de cabeceo resultó de 2.8°, mientras que el alabeo tiene un error de 2.2°.

La presente tesis consiste en el desarrollo de un prototipo de red de cruce, la cual tendrá características tales como el ser de 3 vías, con salidas para bajos, medios y agudos; el implementar más de un tipo de alineamiento, los cuales serán de tipo Butterworth y Linkwitz - Riley hasta cuarto orden; y el de tener frecuencias de corte configurables. Todas estas características la harían compatible con redes de cruce comerciales. El diseño del circuito implementado está basado en bloques de filtros bajo topologías de filtros analógicos, tal como la topología Sallen-Key. Se utiliza para esto amplificadores operacionales con características adecuadas para audio, así como condensadores y potenciómetros digitales. Estos últimos permitirán obtener diferentes frecuencias de corte, así como los dos tipos de alineamientos mencionados. El control de los potenciómetros lo realiza un microcontrolador, el cual identifica mediante pulsadores la función que el usuario desea implementar. La variación del orden de los filtros hasta cuarto orden se consigue mediante la conexión en cascada de bloques de primer y segundo orden que conforman el circuito. Esta conexión se realiza de forma mecánica mediante configuraciones de jumpers. Se implementa el diseño en una tarjeta doble capa y se realizan sobre este pruebas para identificar las respuestas en frecuencia y el espectro de ruido de fondo en cada salida del circuito. La prueba de respuesta en frecuencia permite identificar las diferentes configuraciones de alineamiento, orden y frecuencias de corte programadas; mientras que la medición del espectro del ruido de fondo permite realizar la caracterización Señal a Ruido del Circuito. Los resultados del prototipo son buenos, consiguiéndose errores aceptables para el uso en audio profesional respecto a las funciones implementadas, así como una relación Señal a Ruido adecuada, la cual se optimizó blindando la tarjeta. Se incluye en los anexos sets de mediciones completas que pueden ser de utilidad para personas que en futuros trabajos requieran revisar esta tesis.

El objetivo principal del objeto de estudio es el de mejorar la calidad de producción de granos, mediante un adecuado monitoreo y control de las variables del proceso y una distribución de los datos del mismo.

Según estadísticas dadas por el Instituto Nacional de Rehabilitación “Adriana Rebaza Flores” (INR) [1] existen una gran cantidad de pacientes amputados de miembro superior en el país producto de accidentes o enfermedades, ante tal situación y dado lo costoso que es adquirir una prótesis comercial nace la idea de diseñar una prótesis de mano que ayude a realizar quehaceres cotidianos en dónde se necesiten emplear ambas manos. Este trabajo tiene por objeto presentar el diseño de una prótesis de mano mioeléctrica para desarticulación de muñeca que permita sujetar objetos mayores a 3 y a su vez regular la fuerza con que se agarran dichos objetos. Para lograr lo propuesto, se planteó un sistema de adquisición de datos en base a sensores que captura, amplifica y suaviza las señales mioeléctricas provenientes de los músculos del brazo y antebrazo. Las señales adquiridas del antebrazo pasan a un sistema de procesamiento de datos que mediante algoritmos matemáticos y de optimización permite estimar la fuerza de agarre de la mano debido a la relación lineal que existe entre esta función prensil con la contracción del músculo Extensor Carpi Radialis Longus ubicado en esta zona del cuerpo. La señal adquirida del brazo, la estimación de la fuerza de agarre y la señal de unos sensores de fuerza ubicados en los dedos del prototipo entran como datos de referencia al sistema de control que dependiendo de los valores que estos tengan y de la lógica de control propiamente dicha accionará 3 servomotores que abrirán o cerrarán la prótesis de mano y regulará la fuerza de agarre de los objetos sujetados en caso de que la prótesis este cerrada. El diseño mecánico presenta un modelo portátil que está conformado por un acople de muñeca, dos bases en forma de palma en donde se ubican los componentes electrónicos y 3 dedos capaces de adaptarse a las diferentes superficies que poseen los objetos sujetados gracias a mecanismos ubicados en la zona superior de las falanges de los dedos de la prótesis. Para la realización de los elementos mecánicos se tomó en cuenta la norma DIN 33 402 parte 2 que especifica medidas estándar del tamaño de la mano utilizadas en el diseño de herramientas, utilajes y mandos con el fin de lograr un prototipo visiblemente estético en términos de tamaño con relación a una mano real.

La presente investigación parte de la vital importancia de las áreas verdes, específicamente de los parques los cuales actualmente tienen un rol relevante en el desarrollo social, en el desarrollo económico y hasta en el propio bienestar físico. En tal sentido, se apunta a la conservación de parques municipales considerando los múltiples beneficios ecológicos que brindan a los habitantes. Así, se concibe un diseño de red de sensores WOT en la nube para el riego inteligente de parques municipales de Lima enfatizando en un uso óptimo del agua en el riego y contemplando la recolección de datos para un riego eficaz de estos parques. En este marco, el uso de dicha tecnología es un aliado valioso que contribuye a un ahorro significativo de agua, a una conservación de los jardines limeños y en consecuencia a una mejora de la calidad de vida de los mismos habitantes y un mayor desarrollo de la ciudad de Lima. / Tesis