Repositorio Digital UVG ((Universidad del Valle de Guatemala)
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Diseño de plataforma electrónica de pruebas para la implementación de los módulos GPIO, PWM, UART, I2C, I2S y SPI de la Raspberry Pi 3B+.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Electrónica. Facultad de Ingeniería (128 p.).En el proyecto desarrollado, se muestra un trabajo de graduación que tuvo como objetivo
principal el diseño e implementación de una plataforma electrónica para validar y experimentar con las diversas funciones de un ordenador de placa única Raspberry Pi 3B+. Para
poder llevar a cabo el diseño y la fabricación del proyecto, se seleccionaron diversos componentes para ser utilizados con cada uno de los módulos y pines digitales del dispositivo para
luego realizar un esquemático y un modelo 3D de la plataforma. Posteriormente, la plataforma fue fabricada y se realizaron diversos experimentos que comprobaron el funcionamiento
adecuado de los módulos.
El diseño de los esquemáticos y de la plataforma fue posible con el software de diseño
de PCBs llamado Altium Designer, ya que este ofrece una gran cantidad de herramientas
especializadas para el diseño electrónico. También nos brinda una vista previa sobre el
aspecto físico de la placa ya materializada, lo que nos da una mejor idea de como sería el
producto final. En el diseño de PCBs, es necesario seguir reglas de fabricación y un estándar
de diseño que nos orientan a hacer una plataforma electrónica funcional.
Toda la experimentación fue hecha con algoritmos desarrollados en C y en Python, en
donde se comprueba el funcionamiento de todos los protocolos y módulos utilizados. Esto
es una parte esencial para el uso de la plataforma electrónica, ya que los algoritmos son los
que accionan los pines de propósito general que irán conectados a la plataforma electrónica.
La plataforma se realizó con el n de facilitar el uso y comprensión de ciertas funcionalidades del Raspberry Pi, por lo que se realizó una documentación que incluye un instructivo,
imágenes que ilustran como conectar la plataforma y códigos de ejemplo para cada módulo. (LA
Desarrollo de sistema automatizado para la reanimación cardiopulmonar en lactantes
No full textLa reanimación cardiopulmonar (RCP) en lactantes es un procedimiento crítico para restaurar la circulación y oxigenación en emergencias. Sin embargo, la ejecución manual presenta limitaciones como fatiga del personal y variabilidad en la calidad de las compresiones. Este proyecto busca desarrollar un dispositivo automatizado de RCP para lactantes, proporcionando una alternativa que garantice compresiones torácicas precisas y consistentes, reduciendo errores humanos y mejorando la calidad de la atención médica neonatal.
Para el desarrollo del dispositivo, se establecieron parámetros técnicos mediante medición experimental de la fuerza y profundidad de compresión en colaboración con un pediatra. Se diseñaron y evaluaron dos mecanismos de compresión: manivela-corredera y leva. Estos fue-ron modelados en software especializado y fabricados en MDF mediante corte láser, mientras que las levas fueron impresas en 3D optimizando densidad y dimensiones para mejorar su resistencia. Se ensambló una carcasa estructural para soportar el mecanismo y se realizaron pruebas en un entorno controlado con un maniquí de simulación neonatal.
Los resultados indicaron que el dispositivo no logró realizar compresiones torácicas consistentes, ya que la variabilidad en la aplicación de fuerza y velocidad afectó la uniformidad del proceso. Sin embargo, estas inconsistencias permitieron identificar mejoras en el diseño, como ajustes en la distribución de peso y calibración del mecanismo de compresión. Se concluye que, aunque el prototipo no alcanzó la precisión deseada, representa un avance en la automatización de la RCP y proporciona una base sólida para futuras mejoras en ingeniería biomédica aplicada a la reanimación neonatal.Cardiopulmonary resuscitation (CPR) in infants is a critical procedure for restoring circulation and oxygenation in emergencies. However, manual execution has limitations such as staff fatigue and variability in compression quality. This project aims to develop an automated CPR device for infants, offering an alternative that ensures precise and consistent chest compressions, reduces human error, and improves neonatal medical care.
To develop the device, technical parameters were established through experimental measurements of compression force and depth in collaboration with a pediatrician. Two compression mechanisms were designed and evaluated: a crankslider and a cambased system. These mechanisms were modeled using specialized software and manufactured in MDF th-rough laser cutting, while the cams were 3D printed, optimizing density and dimensions for improved durability. A structural casing was assembled to support the mechanism, and tests were conducted in a controlled environment using a neonatal simulation mannequin.
The results showed that the device did not achieve consistent chest compressions, as variability in applied force and speed affected uniformity. However, these inconsistencies allowed for the identification of key design improvements, including better weight distribution and enhanced calibration of the compression mechanism. Although the prototype did not reach the expected precision, it provides a solid foundation for further development and refinement. This research contributes to the field of biomedical engineering by exploring the automation of neonatal CPR, highlighting critical areas for improvement in future iterations, and offering insights into optimizing mechanical resuscitation techniques for better neonatal care outcomes.PregradoLicenciado en Ingeniería Biomédic
Extracción de la enzima invertasa y el análisis de la influencia de esta para la fermentación de la cerveza
No full textRevista de la Universidad del Valle de Guatemala. Artículo de Investigación. Laboratorio de Microbiología I, Departamento de Bioquímica, microbiología y Biotecnología molecular. (p. 80-84)Como parte de la optimización de procesos para la creación de productos, la enzima invertasa tiene gran importancia en lo industria alimentaria, como en la cervecería. La invertasa es una enzima con un papel importante en la hidrólisis de azúcares. Con esto, el objetivo del presente trabajo es el de analizar cómo se da el proceso de fermentación al desactivar la enzima o disminuir la presencia de esta en la levadura. Por ello, se elaboraron dos cervezas: un control y una con levadura modificada. Esto, con el objetivo de comparar los productos finales mediante análisis analíticos cómo cromatografía de gases, UV-Vis y refractometría. La importancia del presente trabajo de investigación recae en que existen diversas aplicaciones industriales mediadas por el trabajo enzimático que llevan a cabo distintos microorganismos. Trabajos donde la invertasa se utiliza como sustituto de levadura, por ende, comprender su capacidad enzimático es importante en diversos procesos. Se corroboró lo efectividad del método utilizado para extraer la invertasa de las levaduras, aunque no se esperaba que las levaduras a las que se les extrajo la invertasa llevaron a cabo procesos de fermentación alcohólico. Se determinó que lo cerveza realizado por levaduras simples no presentó metanol, mientras que la que contenía levaduras con invertasa eliminada sí presentó metanol. Este fenómeno puede ser ocasionado por alguna contaminación externa o bien, que los diferentes tiempos de fermentación y reposo para cada cerveza hayan influido en los resultados
Desarrollo de una placa de expansión para los agentes Pololu 3Pi+ que expanda sus capacidades dentro del ecosistema Robotat.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Facultad de Ingeniería (112 p.).Este trabajo se desarrolló con el objetivo de ampliar las capacidades de los agentes Pololu
3Pi+ utilizados en la plataforma de pruebas Robotat. Se estructuró en tres partes principales,
donde cada parte se complementa para dotar al agente de capacidades adicionales.
En primer lugar, se configuró el TinyS3 en PlatformIO utilizando el framework ESP-IDF
para habilitar la comunicación WiFi con un cliente a través de un socket TCP. Además, se
configuró el módulo SPI para comunicarse con la OpenMV Cam H7, logrando una tasa de
transmisión de hasta 40 Mbps sin pérdida de datos, permitiendo realizar una transmisión en
tiempo real que alcanza hasta 8 FPS con una imagen de baja resolución en blanco y negro.
Luego, se fabricó una PCB de doble cara con componentes SMD en la cual se montaron
el TinyS3, la OpenMV Cam H7 y un módulo elevador de voltaje DC. Esta placa tiene
la capacidad de montar un manipulador serial externo, además, se realizó un análisis de
potencia de los módulos para determinar las características intrínsecas de la placa y se
determino que el uso de una celda 18650 de 3000 mAh de capacidad proporcionaba hasta 2
horas de autonomía para pruebas.
El manipulador serial se diseñó con 2 grados de libertad y un efector final tipo garra,
utilizando servomotores MG90 como actuadores en sus juntas. Logró una precisión de hasta
0.1° de movimiento utilizando la cinemática inversa analítica o configuraciones en bruto de
sus juntas. Por último, se implementó un algoritmo de estacionamiento automático bajo
demanda, utilizando el algoritmo de RRT proporcionado por Matlab y espacios de estado
de Dubin para orientar al agente con una precisión de hasta 2° a lo largo de su trayectoria, permitiendo al agente estacionarse en una estación de carga libre en la plataforma del
Robotat.(LA
Modificación genética de planta de tabaco utilizando Agrobacterium con el plásmido RUBY para la inducción de cambio de color en hoja con fines de investigación
No full textLa modificación genética de plantas mediante Agrobacterium tumefaciens permite introducir genes de interés de manera eficiente en el genoma vegetal, contribuyendo al avance de la biotecnología. Este estudio evaluó la introducción del plásmido RUBY en plantas de tabaco (Nicotiana tabacum), diseñado para inducir la síntesis de betalaínas como marcador visual.
Los resultados indicaron que una de las plantas modificadas presentó el cambio fenotípico esperado, exhibiendo una coloración rojiza en su follaje, mientras que las demás no mostraron alteraciones visibles. Además, las plantas modificadas experimentaron un crecimiento más acelerado, alcanzando incrementos de altura de hasta el 190.83%, pero con mayor inestabilidad en comparación con las plantas no modificadas, que crecieron de manera constante y alcanzaron un promedio de 4.05 cm.
Estos hallazgos sugieren que factores como los mecanismos de defensa innata de la planta pudieron influir en la eficiencia de la modificación genética. La investigación destaca la importancia de la selección de especies adecuadas y del control riguroso de las condiciones experimentales para optimizar los resultados en futuros estudios de modificación genética.
Este trabajo aporta conocimiento valioso para quienes deseen replicar investigaciones similares, enfatizando la necesidad de comprender los factores biológicos y ambientales que pueden impactar en la eficacia del proceso de transformación genética.PregradoLicenciado en Ingeniería en Biotecnología Industria
Aplicación de técnicas de aprendizaje automático y reconocimiento de patrones a señales bioeléctricas para el estudio del impacto de los pulsos binaurales en el estado de ánimo, concentración y calidad del sueño de las personas.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Facultad de Ingeniería (80 p.).En esta investigación se realizó una exploración acerca del efecto que tienen los pulsos
binaurales mediante la recolección de electroencefalogramas de la mayor cantidad posible
de sujetos de prueba en diferentes condiciones, tales como: sueño, concentración y distintos
estados de ánimo. Esto se realizó mediante el uso de distintos algoritmos de aprendizaje
automático, que ayudaron a determinar el estado en el que se encuentra el sujeto de prueba.
Para cada uno de los estudios se diseñaron pruebas de manera que los sujetos de prueba se
puedan encontrar en condiciones de sueño, concentración y distintos estados de ánimo. Asi mismo, se realizó una continuación y ajuste al protocolo de investigación y al consentimiento
informado para cada uno de los estudios.
El clasi cador de sueño se realizó con base a la fase anterior, implementando una serie
de mejoras en el algoritmo y en la extracción de las características. A pesar de ello, no se
obtuvo una buena clasi cación que se puede deber a que este clasi cador estaba entrenado
con datos de una base de datos pública, por lo que no se comparten las mismas condiciones
en las que fueron tomados los datos de esta investigación. Sin embargo, se pudo realizar
un análisis de los datos recolectados, obteniendo como resultado que los pulsos binaurales
producen un efecto negativo en la calidad del sueño.
El clasi cador realizado para el estudio de concentración demostró un buen porcentaje
de acierto, usando como características la potencia de la banda alpha y beta. Al implementar
este clasi cador al estudio, se encontró que los pulsos binaurales son contraproducentes en
el estado de concentración, ya que en la ausencia de estos, los sujetos de prueba tendían a
tener un mayor estado de concentración. Sin embargo, al implementar el algoritmo DBSCAN
en otra prueba de concentración más extendida se observó que estos son bene ciosos para
permanecer en este estado.
Para las pruebas del estudio de estado de ánimo, se aplicó el algoritmo DBSCAN, utili zando como características principales la entropía diferencial y la potencia gamma, en señales
con y sin pulsos binaurales. De los resultados otorgados por el algoritmo se observa que sí
hay un impacto causado por los pulsos binaurales demostrando así que estos pueden in uir
en el estado de ánimo de las personas. (LA
Diseño, desarrollo e implementación de un prototipo de bioimpresión 3D de bajo costo a partir de una impresora 3D convencional.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Biomédica. Facultad de Ingeniería (63 p.).La fabricación de órganos y tejidos artificiales utilizando bioimpresoras 3D empieza a
tomar fuerza como una de las principales soluciones para combatir la escasez de órganos a
nivel mundial. Esta tecnología permite desarrollar tejido cardíaco, dérmico, óseo, cartilagi noso, entre otros. Utilizando materiales biocompatibles estructurados en tres dimensiones de
forma análoga al órgano o tejido que se desea reemplazar. Esta tecnología tiene un gran po tencial, pero requiere de grandes inversiones en los dispositivos de impresión, lo que dificulta
que países en vías de desarrollo puedan costear e implementar estos métodos.
El presente proyecto tiene como objetivo el diseño y desarrollo de una bioimpresora de
bajo costo modificando una impresora 3D convencional con el fin de poder realizar impresio nes tridimensionales a base de un hidrogel de alginato de sodio. Se realizaron modificaciones
de hardware, diseñando un sistema de extrusión por jeringa que permite dispensar un hi drogel a base de alginato de sodio. Se utilizó el firmware Marlin 2.1.1, el cual se encarga de
controlar las funciones de la impresora 3D, con el fin de modificar las líneas de código para
imprimir a temperatura ambiente. Se utilizó Cura Lulzbot para modificar los parámetros de
impresión para cada tipo de boquilla utilizados durante el proyecto, tales como G18 y G20.
Se desarrolló un hidrogel a base de alginato de sodio y se determinó el proceso óptimo
de gelificación utilizando cloruro de calcio (CaCl2
) como reticulante. Adicionalmente, se
verificó la influencia que tiene la concentración del hidrogel en el proceso de impresión y se
identificó el diámetro de boquilla más adecuado para una impresión. Por lo que se realizaron
pruebas a mano alzada, pruebas de impresión con cada tipo de boquilla, pruebas a distintas
concentraciones del hidrogel así como del reticulante.(LA
Learning platforms: control of an inverted pendulum
No full textFormato PDF digital — 71 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.El presente trabajo consistió en desarrollar una plataforma de aprendizaje de péndulo
invertido, que permita implementar técnicas de control clásico y moderno. La implementación
de esta plataforma en los cursos de Sistemas de Control 1 y Sistemas de Control 2 del
Departamento de Ingeniería Electrónica, Mecatrónica y Biomédica de la Universidad del
Valle de Guatemala permite un análisis y estudio más práctico de las técnicas de control en
sistemas físicos, mejorando el desarrollo de las competencias sobre los principios básicos de
control.
Para el desarrollo de la plataforma se seleccionaron componentes mecánicos y electrónicos
que cumplen con los requerimientos para la dinámica sistema, de manera que el sistema se
desempeñara de forma estable y confiable, con la menor fricción posible. El desplazamiento
lineal del péndulo se basó en un perfil de aluminio con un carro deslizante, el cual se moviliza
con una faja dentada conectada a un motor stepper Nema 17. Se implementó un encoder
magnético AS5600 para realizar las lecturas de las variables de estado del sistema: ángulo
del péndulo, velocidad angular, posición del carro y velocidad lineal. Los sistemas de control
se desarrollaron en el microcontrolador NUCLEO-F446RE STM32, donde se implementó un
PID y un control por variables de estado.
Se logró estabilizar el péndulo en dos posiciones distintas, colocado hacia abajo y hacia
arriba. Se calibraron y modificaron los valores teóricos calculados para cada sistema de
control. La calibración del control hacia arriba requirió de mayor precisión, ya que el sistema
es muy inestable. Adicionalmente, se desarrolló una interfaz en Python para que el usuario
pueda interactuar con el sistema, visualizar las variables de estado y modificar los parámetros
del control en tiempo real.This project involved the development of an inverted pendulum learning platform, designed
to implement both classical and modern control techniques. The implementation of this
platform in the Control Systems 1 and Control Systems 2 courses at the Department of
Electronic, Mechatronics, and Biomedical Engineering at Universidad del Valle de Guatemala
allows for a more practical analysis and study of control techniques in physical systems,
enhancing the development of competencies in the fundamental principles of control.
For the platform's development, mechanical and electronic components were selected
to meet the system's dynamic requirements, ensuring stable and reliable performance with
minimal friction. The linear displacement of the pendulum was based on an aluminum rail
with a sliding carriage, driven by a toothed belt connected to a Nema 17 stepper motor.
An AS5600 magnetic encoder was implemented to measure the system's state variables:
pendulum angle, angular velocity, carriage position, and linear velocity. The control systems
were developed using the NUCLEO-F446RE STM32 microcontroller, where a PID and a
state-variable control were implemented.
The pendulum was successfully stabilized in two di erent positions: facing down and
facing up. The theoretical values calculated for each control system were calibrated and
adjusted. The calibration for the upward control required greater precision, as the system is
highly unstable. Additionally, a Python interface was developed to allow the user to interact
with the system, visualize the state variables, and modify the control parameters in real-timePregradoLicenciado en Ingeniería Mecatrónic
La identidad en construcción: cultura y cosmopolitismo en la obra de Eduardo Halfon.
No full textTesis. Licenciatura en Comunicación y Letras. Facultad de Ciencias y Humanidades (150 p.).El presente trabajo se adentra en el proyecto literario del destacado escritor guatemalteco
Eduardo Halfon, centrándose en tres de sus obras: Pan y cerveza (2017), El boxeador polaco
(2019) y Canción (2021). El objetivo del mismo es arrojar luz sobre la compleja relación entre
los elementos culturales y cosmopolitas que influyen en la construcción de los personajes en
estas narrativas. Fundamentado en el cosmopolitismo de la pérdida desarrollado por Mariano
Siskind y el capital cultural de Pierre Bourdieu, el ensayo se estructura en torno a los análisis
separados desde estos puntos de vista. Este enfoque permite iluminar aquellos matices culturales
y sociales que dan forma a la identidad de los personajes en un mundo globalizado.
Los resultados de los análisis revelan conexiones interesantes entre las experiencias
cosmopolitas —en el sentido planteado por Siskind—, la herencia y adquisición cultural, y las
decisiones identitarias de los personajes. A pesar de las influencias externas, se concluye que los
personajes emergen como agentes activos en la construcción de su identidad, ejerciendo una
libertad de elección. Sin embargo, esta libertad conlleva un precio: la obligación de enfrentar la
condición de ser extraños en un mundo globalizado.
Palabras clave: cosmopolitismo de la pérdida, Mariano Siskind, capital cultural, herencia
cultural, Pierre Bourdieu, Eduardo Halfon, identidad. (LA
Formulación de un gel deportivo a partir de pulpa de café arábica (Coffea arabica) para atletas de alto rendimiento
No full textEn este este estudio se trabajó con pulpa fresca de café (Coffea arabica) con origen del beneficio de café “El Cadejo” en Antigua Guatemala con el fin de desarrollar un gel deportivo con base de pulpa de café. Actualmente, este es considerado como un residuo que afecta al medio ambiente degradando la capa de ozono debido a la liberación de metano, un gas de efecto invernadero que afecta a los ecosistemas terrestres y marinos.
El gel se desarrolló con el fin de cumplir con las necesidades energéticas de deportistas de alto rendimiento, ofreciendo un suplemento energético con una base natural (pulpa de café) y que contribuye a diferentes aspectos ambientales al reutilizarla aprovechando sus propiedades gelificantes y su contenido de carbohidratos como glucosa, fructosa y sacarosa. Esta formulación no solo contribuye a mejorar el rendimiento deportivo sino también a la sostenibilidad al reducir los residuos de la pulpa de café que se generan en el país.
Se realizó un estudio de mercado que incluyó una investigación de los productos actualmente existentes en Guatemala en tiendas físicas y en línea, y una encuesta hacia los futbolistas hombres y mujeres de la Federación Nacional de Fútbol de Guatemala y el equipo de fútbol profesional de mujeres Unifut Antigua. Posteriormente, se realizó la debida formulación tomando en cuenta las propiedades de la pulpa de café y los requerimientos de carbohidratos necesarios para la energía inmediata para los futbolistas. Se le realizaron pruebas fisicoquímicas, proximales, sensoriales (aceptación general, sabor, textura, olor, color y viscosidad al gel) y finalmente se encuestó a 17 futbolistas (después de haber consumido una dosis completa) sobre su percepción de rendimiento después de un entreno.
Esta investigación fomenta una economía circular mediante la valorización de un subproducto agrícola, contribuyendo al cumplimiento de varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados con la producción y consumo responsables, la acción climática y la protección de los ecosistemas acuáticos y terrestres.In this study, fresh coffee pulp (Coffea arabica) from the “El Cadejo” coffee mill in Antigua Guatemala was used to develop a sports gel based on coffee pulp. Currently, this residue is considered an environmental pollutant, as it degrades the ozone layer due to the release of methane, a greenhouse gas that affects terrestrial and marine ecosystems.
The gel was developed to meet the energy needs of high-performance athletes, offering an energy supplement with a natural base (coffee pulp) and contributing to various environmental aspects by reusing the pulp, taking advantage of its gelling properties and its carbohydrate content, such as glucose, fructose, and sucrose. This formulation not only enhances athletic performance but also promotes sustainability by reducing the coffee pulp waste generated in the country.
A market study was conducted, including research on products currently available in physical and online stores in Guatemala, and a survey was conducted among male and female soccer players from the Guatemalan National Football Federation and the Unifut Antigua professional women's soccer team. Subsequently, the formulation was developed, considering the properties of coffee pulp and the carbohydrate requirements needed for immediate energy for soccer players. Physicochemical, proximal, and sensory tests (general acceptance, flavor, texture, smell, color, and viscosity) were conducted on the gel. Finally, 17 soccer players were surveyed after consuming a full dose of the gel regarding their perception of performance post-training.
This research promotes a circular economy by valorizing an agricultural byproduct, contributing to the achievement of several Sustainable Development Goals (SDGs) related to responsible production and consumption, climate action, and the protection of aquatic and terrestrial ecosystems.PregradoLicenciado en Ingeniería en Ciencia de los Alimento