Clase 01

M.C. José Mauricio Matamoros de María y Campos · 26 ago 2026 · Tema 1 — Introducción a los sistemas embebidos · qué es (y qué no es) un sistema embebido, lazo de control, propiedades de materiales y definición formal de computadora.

En corto

Sistema embebido = sistema digital (µC / procesador) dedicado a una tarea; distinto de una computadora de propósito general y de lo puramente mecánico / analógico.
Criterio de ingeniería: ¿de verdad necesita cómputo digital, o basta con electrónica / mecánica robusta?
Lazo de control abierto (por tiempo) vs. cerrado (los sensores deciden cuándo parar).
Propiedades de materiales: dureza, tenacidad y ductilidad — no confundirlas.
Cierre: definición formal de computadora (entrada, salida, procesador, memoria) → abre el tema de procesadores.

🎯 Para el examen

Distinguir solución mecánica / analógica / electromecánica vs. sistema embebido digital. Es error grave llamar sistema embebido a algo puramente físico, aunque haga una función "inteligente".
Definiciones precisas: dureza (resistencia a rayarse, suele venir con fragilidad), tenacidad (se dobla sin romperse), ductilidad (se estira sin fracturarse).
Saber cuándo se justifica un microcontrolador y cuándo basta con electrónica analógica robusta.

Idea central

Un sistema embebido es un sistema digital (tiene microcontrolador o procesador) dedicado a una tarea específica, a diferencia de una computadora personal, que es de propósito general. Lo que se resuelve de forma puramente mecánica, analógica o electromecánica no es un sistema embebido, aunque haga una función aparentemente inteligente.

El criterio que hay que saber aplicar

Ante cualquier dispositivo, preguntarse: ¿de verdad necesita procesamiento digital, o basta con electrónica analógica / mecánica robusta? Un ingeniero debe saber cuándo poner un microcontrolador y cuándo no. Llamar "sistema embebido" a algo que es puramente físico es el error de fondo.

Ejemplos por categoría

Sí es sistema embebido (digital)	No lo es (mecánico / analógico / electromecánico)
Control remoto (µC genera el tren de pulsos IR)	Semáforo electromecánico (plato giratorio con escobillas)
Cámara de seguridad, oxímetro, termómetro digital	Alarma de incendios con transistor 2N2222 + buzzer
Calculadora, piano digital, Apple Pencil	Termostato bimetálico (mercurio / nitinol)
Frenos ABS, puerta automática con sensores	Microondas de perillas, lavadora de tina manual
Cerradura electrónica, lector RFID / biométrico	Medidor electromecánico antiguo de CFE
Roomba, bocinas inteligentes, audífonos Bluetooth	Radio analógico, walkie-talkie 80s, tornamesa

Casos "depende": marcapasos (digital sí / analógico no), multímetro (solo el digital), lector de código de barras (con USB sí; transceptor láser simple no), máquina expendedora (hay modelos solo mecánicos), bomba de insulina (en esencia es un motor de empuje).

Lazo de control abierto vs. cerrado (ejemplo: máquina de diálisis)

Lazo abierto: se fija por tiempo (3 horas y se asume que la sangre quedó limpia), sin retroalimentación.
Lazo cerrado: sensores miden en tiempo real. Conforme se filtran sales y ácido úrico, la conductividad de la sangre baja; el sistema usa ese dato para decidir cuándo detenerse.

Propiedades de los materiales

Dureza: resistencia a rayarse / a la fricción. Suele venir acompañada de fragilidad. Ej.: diamante (raya todo pero se hace añicos de un martillazo); aluminio (duro y quebradizo frente al acero).
Tenacidad / extensibilidad: se dobla o deforma sin romperse. Ej.: acero (se raya fácil, pero es flexible → parrillas, estructuras).
Ductilidad: se estira mucho sin fracturarse. Ej.: oro (muy dúctil pero blando); níquel y titanio (usados en termostatos bimetálicos).

Motor eléctrico de CA (taladro, licuadora)

No usa imanes permanentes: bobinas en el estator y en el rotor. Al energizar se forman polos N-S y el rotor empieza a girar. Las escobillas + carbones invierten la polaridad mecánicamente en cada media vuelta, para que los polos se repelan y el giro no se detenga al alinearse. Se usa carbón porque conduce bien y además es suave (lubricante sólido); metal rozando cobre se destruiría por fricción. El carbón se desgasta con el uso y se reemplaza barato en vez de tirar la herramienta.

Cierre — definición formal de computadora

Máquina que consta de: elementos de entrada, elementos de salida, procesador central y memoria. En esencia, algo que realiza cálculos. Con esto el profesor abrió el tema siguiente: procesadores.

Contexto de clase — no va para examen

Comentarios de pasada, sin peso para el examen: etimología árabe de "algoritmo" (al-Ḵwārizmī) y "álgebra" (al-yabr); la máquina de Turing como modelo abstracto de "lo que una computadora puede calcular"; menciones sueltas a "vacunas 1880" y las Puertas de Ishtar de Babilonia.

Este material también está en el Tema 1 de la materia.