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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA GUIA PROYECTO FINAL I-2014: 309696 – MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES
GUÍA DE ACTIVIDADES
Curso metodológico 3 Créditos
Actividad Evaluación Final Nacional - Proyecto
HECTOR URIEL VILLAMIL GONZALEZ
(Director Nacional)
I - 2014
Nombre del curso:
Microprocesadores y Microcontroladores - 309696.
Título del trabajo:
Aplicación práctica utilizando Microcontroladores.
Temática revisada:
Unidad 1: Microprocesadores y Microcomputadores, Familias de
Microprocesadores, Lenguajes de programación en los microprocesadores.
Unidad 2: Introducción a los microcontroladores, Microcontroladores PIC de
Microchip, Microcontroladores Motorola Freescale, Texas, Basic Stamp y Arduino.
Unidad 3: Diseño y desarrollo de proyectos con microcontroladores y
microprocesadores, Programación básica, Programación avanzada.
Aspectos generales del trabajo:
El curso de Microprocesadores y Microcontroladores es un curso metodológico, es
decir, de carácter práctico, por tanto NO será evaluado por prueba final de
carácter objetivo (Examen Final), el estudiante NO podrá presentar prueba única
del 100%.
En la circular 100-062 del 21 de septiembre de 2012, se indica que se dispone de
“Pruebas Nacionales Especiales: Comprenden la oferta de evaluaciones que se
pueden realizar en el campus directamente en las aulas donde se está
desarrollando el trabajo académico de los cursos y las pruebas locales…”
La Prueba por Proyecto, se harán en las aulas virtuales correspondientes
conforme a las orientaciones que se entregan en esta guía y la rúbrica de
evaluación.
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Realizar un proyecto aplicado utilizando Microcontroladores: El trabajo es la
continuidad de la investigación realizada y la actividad presentada durante los
trabajos colaborativos 1,2 y 3 del curso, con lo que se debe llegar al desarrollo de
una aplicación práctica, utilizando los conocimientos adquiridos en el curso, las
fuentes y recursos complementarios propuestos en el curso y los que el estudiante
consulte con el desarrollo del trabajo de investigación y las prácticas de
laboratorio realizadas por cada estudiante del grupo.
Se revisará trabajo individual y grupal, se tendrá en cuenta la utilización de fuentes
bibliográficas físicas o digitales, en la biblioteca virtual de la UNAD, en bases de
datos o en fuentes externas, aunque el trabajo parte de una investigación
individual deben consolidar un “paper” y un UNICO trabajo grupal, como proyecto
de evaluación de conocimiento para la EVALUACION FINAL NACIONAL.
Estrategia de aprendizaje propuesta:
Aprendizaje basado en proyectos: Trabajo individual de exploración,
investigación y aplicación práctica del tema propuesto, generación de discusión al
interior del grupo y puesta de acuerdo para elaborar un documento escrito, en
formato IEEE en forma de “paper” para presentar como artículo de investigación
final y aplicada, desarrollo de proyecto en grupo colaborativo con envío de
evidencias de implementación y archivos de soporte (código fuente .ASM, archivos
de simulación (IDE), etc), entrega de trabajo grupal por el líder de grupo.
Peso evaluativo:
125 puntos de 500 (25% del peso del curso).
Cronograma de actividades:
Apertura: 04 – Jun – 2014 00:00 / Cierre: 18 – Jun – 2014 11:55 pm
Producto(s) esperado(s):
Documento en grupo colaborativo como un artículo de investigación y desarrollo
“paper” en formato IEEE y tipo PDF (.pdf): Articulo de investigación y desarrollo del
proyecto, “Aplicación práctica utilizando Microcontroladores: Nombre de la
aplicación”, código fuente, ejecutable, proyecto de simulación y montaje práctico,
evidencias de implementación. Se debe considerar los siguientes parámetros de
diseño:
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Manejo de puertos de entrada/salida (I/O), utilización de Temporizadores o
módulos internos al microcontrolador (ADC, PWM, UART/USART, USB,
RJ45, IIC, etc), manejo de interrupciones internas o externas y periféricos
externos al microcontrolador (teclados matriciales, display 7-segmentos,
display LCD, display GLCD, memorias, ADC, transistores, relevos o
indicadores, etc.).
Dentro de los periféricos externos al micro debe ser obligatorio incluir:
Una interfaz humana mediante LEDs, display 7-segmentos, display LCD o
display GLCD y pulsadores o teclados matriciales.
Una interfaz de control con los correspondientes sensores encargados de
enviar la información del exterior al micro y actuadores encargados de
ejercer control sobre la planta o sistema a controlar.
Guía de actividades
Objetivos del trabajo colaborativo:
Determinar los requerimientos y justificar la realización de un proyecto de
aplicación basado en microcontroladores.
Hacer el diseño y desarrollo de un proyecto basado en Microprocesadores y/o
Microcontroladores, haciendo uso de las familias de microcontroladores (Texas,
PIC, Motorola).
Profundizar las temáticas tratadas en el desarrollo del curso de
Microprocesadores y Microcontroladores.
Construir en grupo colaborativo de campus virtual, un artículo en formato de
publicación IEEE, como producto de la investigación y desarrollo del proyecto
desde lo aportado individualmente en la construcción de conocimiento colectivo.
Entregar como productos finales un “paper” en formato IEEE, archivos fuente
completamente documentados, archivos de simulación, esquema general de
circuito electrónico e implementación física.
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Desarrollo de actividades para el trabajo colaborativo de reconocimiento
Como requisito previo al desarrollo de la actividad, el estudiante debe hacer
lectura de este documento en su totalidad junto con la rúbrica de evaluación, la
guía presenta las actividades a seguir para desarrollar adecuadamente el producto
final y la rúbrica de evaluación presenta la puntuación asociada al desempeño
individual y grupal.
Descripción del problema:
El grupo de estudiantes deben diseñar, desarrollar e implementar un proyecto
basado en microcontroladores, que genere la solución a un problema práctico real
o a una situación que requiera ser controlada y pueda ser controlada por medio de
estos dispositivos. En esta actividad se debe profundizar y desarrollar el proyecto
en su totalidad, como trabajo final del curso y evaluación final nacional.
La actividad propuesta como evaluación final nacional del curso de
microprocesadores y microcontroladores, comienza su desarrollo desde la fecha
indicada de apertura de “Foro Evaluación Final Nacional por Proyecto” en la
agenda del curso, no obstante habiendo podido comenzar juiciosamente con el
trabajo colaborativo 1 en donde se comenzó con el planteamiento de la propuesta
del proyecto, en el trabajo colaborativo 2 con el desarrollo de la propuesta de
hardware (esquema general) y software (algoritmo) del proyecto y el trabajo
colaborativo 3 con el diseño y desarrollo de la solución de software y hardware del
prototipo del proyecto.
La evaluación final por proyecto consiste en un ejercicio que debe entregar como
producto el proyecto totalmente funcional, la aplicación debe contener como
mínimo manejo de puertos I/O (entrada/salida), utilización de Temporizadores o
módulos internos al microcontrolador (ADC, PWM, UART/USART, USB, RJ45,
IIC, etc), manejo de interrupciones internas o externas y periféricos externos al
microcontrolador (teclados matriciales, display 7-segmentos, display LCD, display
GLCD, memorias, ADC, transistores, relevos o indicadores, etc.). Dentro de los
periféricos externos al micro debe ser obligatorio incluir:
Una interfaz humana mediante LEDs, display 7-segmentos, display LCD o
display GLCD y pulsadores o teclados matriciales
Una interfaz de control con los correspondientes sensores encargados de
enviar la información del exterior al micro y actuadores encargados de
ejercer control sobre la planta o sistema a controlar.
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Se proponen soluciones que tengan que ver con control de procesos en donde se
tengan variables que mediante sensores o interfaz de usuario suministren
información del mundo externo al micro, de manera que se ejecuten acciones
sobre dispositivos periféricos, para controlar el proceso. Las soluciones deben ser
creativas y diseñadas por el equipo de trabajo, no se aceptan implementaciones
ya realizadas en semestres anteriores, en revistas o artículos de internet.
El algoritmo, diagrama de flujo, diseño, procedimiento, implementación y
archivos de código fuente deben estar debidamente documentados
evidenciando el diseño realizado y la autoría de los mismos.
Actividad 1:
Generar participación individual en donde se evidencie y comparta la percepción y
entendimiento de la presente guía de trabajo, las actividades y objetivo del trabajo
y rúbrica como evaluación final nacional por proyecto. Esto con el objetivo de tener
claridad en los parámetros que debe cumplir la propuesta y proyecto a desarrollar
y presentar. En caso de dudas y preguntas utilizar el tema “Trabajo en equipo” o
el correo interno, para plantearlas al tutor y compañeros de grupo.
Actividad 2:
Cada estudiante debe investigar en diversas fuentes y correlacionar situaciones y
necesidades de soluciones de implementación para poder realizar una “Aplicación
práctica utilizando Microcontroladores” en la página de los fabricantes
(www.ti.com, www.microchip.com, www.freescale.com, etc), biblioteca virtual de la
UNAD (http://web.unad.edu.co/biblioteca/), en las bases de datos
(http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2048/menu), en los sitios web de los
fabricantes, en documentos externos ubicados en la web o en forma física de
origen confiable (libros, investigaciones, universidades, revistas, artículos,
ponencias, etc), de manera que tenga la información referenciada suficiente para
desarrollar e implementar un proyecto que se espera sea aplicado al entorno
laboral o social de los estudiantes, los aportes deben ser de autoría propia y
referenciados, para ser expuesto ante el grupo colaborativo en el tema “Trabajo
en equipo”, para su discusión e integración al trabajo final.
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Actividad 3:
En el Foro “Foro Evaluación Final Nacional por Proyecto”, en el tema “Trabajo
en equipo”, los estudiantes deben reunirse para asumir los roles de trabajo en
grupo:
Líder de grupo quien dinamiza la actividad individual y grupal, verifica el
cumplimiento de las responsabilidades individuales y de grupo, mantiene el
interés por la actividad y hace las veces de moderador.
Comunicador quien se encarga de mantener una comunicación dinámica
entre el Tutor y grupo de trabajo, se encarga de observar el desarrollo de la
actividad por parte de otros grupos de trabajo y compartir información
relevante en pro de la mejora del producto final.
Relator es quien se encarga de la relatoría, edición, compilación y
digitalización de la información que se pretende entregar como producto
final.
Utilero es el encargado de conseguir el material, herramientas e insumos
que requiere el equipo de trabajo para desarrollar la actividad.
Vigía de tiempo es el encargado de llevar control sobre el cronograma de
trabajo, para que el equipo desarrolle las actividades dentro del tiempo
programado.
Actividad 4:
Todos los integrantes del grupo deben participar con aportes claros, pertinentes,
soportados con referencias bibliográficas y de autoría propia, respetando los
derechos de autor y ayudar a consolidar, analizar y discutir aportes de los
compañeros de grupo y vigilar la correcta entrega del trabajo final. Todos los
integrantes del grupo son responsables por la entrega adecuada del trabajo final y
su descarga correcta en el foro correspondiente, por lo que deben estar atentos a
los archivos adjuntados por el líder de grupo.
La consolidación de aportes la pueden trabajar utilizando el “Portafolio de Grupo
(Wiki)” u otra herramienta como “google docs” o el mismo editor de texto,
utilizando el formato establecido IEEE. Para los archivos de diseño pueden hacer
uso del foro de trabajo, también de otros medios como “google drive” u otro
servicio de almacenamiento en la web. para consolidar la información que se
considere más relevante.
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Actividad 5:
El trabajo requiere desarrollar el algoritmo, código fuente, código ejecutable o
HEX, archivo de simulación en IDE, proyecto físico implementado y evidencias
bien soportadas de implementación (imágenes con autores o videos realizados por
los autores), del proyecto planteado, estos archivos se deben anexar como
adjunto al producto final.
El proyecto final se compone de tres partes fundamentales:
1. Formato IEEE (documento), archivos código fuente ensamblador
(documentado) y simulación (Software-IDE).
2. Evidencias de implementación de la solución (hardware).
3. Sustentación por medio síncrono del proyecto.
Se sugiere para el documento IEEE considerar la siguiente estructura de
presentación, esta estructura es continuación de la realizada desde los trabajos
colaborativos anteriores, debe estar ajustada y corregida siguiendo la
realimentación en cada trabajo colaborativo y complementada para hacer la
entrega final del proyecto completamente funcional:
Título del proyecto.
Resumen en español, Abstract, Palabras Clave (Index Terms)
Introducción, relacionada con la actividad teórico - práctica realizada y los
aspectos relevantes tratados en el informe presentado.
Planteamiento del problema, breve planteamiento del problema
Justificación,
Objetivos, relacionar los objetivos general y específicos en relación a la
realización de la actividad teórico - práctica.
Marco referencial, contextualización breve, en aspectos teórico, histórico,
conceptual, estado actual, científico, tecnológico, etc.
Metodología, Presenta los aspectos metodológicos y procedimentales
realizados en el ejercicio teórico-práctico, desde la lectura de la guía de
trabajo hasta la implementación satisfactoria y funcional de la solución
propuesta.
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Diseño de la solución de software, Establecer las variables, constantes
y/o salidas necesarias. Establecimiento de la relación entrada/salida y
proceso de control. Establecer los registros y configuración de registros,
que servirán de interfaz entre el programa de control y los puertos.
Algoritmos (Pseudocódigo, diagrama de flujo), código fuente documentado.
Simulación en IDE. Síntesis del procedimiento.
Diseño de la solución de hardware, Establecimiento de las
entradas/salidas, selección del microcontrolador. Establecer los
componentes o periféricos que estarán conectados al microcontrolador.
Esquema general de conexiones, circuito electrónico. Implementación del
prototipo. Programación del micro. Síntesis del procedimiento.
Integración del software y hardware en la solución, simulación del
circuito y sistema prototipo. Implementación del sistema funcional. Prueba
del sistema de control y depuración de errores. Presentación del circuito
final (hardware) y programa fuente totalmente terminado y documentado
(software). Relación de evidencias de desarrollo e implementación
(imágenes y enlaces a videos).
Análisis de resultados, se analizan los resultados obtenidos en la
experiencia de diseño, desarrollo e implementación, desde el diseño del
algoritmo, pasando por el funcionamiento interno del micro y su relación
funcional con los periféricos en la solución propuesta.
Recursos disponibles, materiales, institucionales, financieros, humanos
Cronograma, ajustado según el proceso seguido desde el planteamiento
de la propuesta hasta su terminación.
Conclusiones y Recomendaciones, después de establecer un análisis de
los resultados obtenidos y de un ejercicio individual de reflexión y grupal
sobre la actividad realizada, se debe plasmar las conclusiones y
recomendaciones, como producto intelectual del ejercicio teórico – práctico.
Referencias, el trabajo realizado en la práctica, debe contar con soportes
teóricos o prácticos de tipo documental físico o electrónico, que el
estudiante debió consultar desde la preparación de la propuesta, la lectura
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de la guía hasta la terminación de la misma y la realización del informe,
estas fuentes se constituyen en la referencia documental del informe, la
cual debe seguir el formato IEEE.
Código fuente totalmente documentado (comentarios del programador) y
Esquema general del proyecto y Esquema final de circuito electrónico,
como archivos anexos al informe IEEE.
Actividad 6:
En el Foro “Foro Evaluación Final por Proyecto”, en el tema “Entrega Trabajo
Final Nacional”, el líder de grupo elegido, que se encarga de hacer seguimiento a
la construcción colectiva del documento, es quien se encarga de ultimar detalles
de fondo y forma, para su presentación final, envía en archivo .ZIP: el artículo de
investigación en .PDF “Aplicación práctica utilizando Microcontroladores: Nombre
de la aplicación” siguiendo el formato IEEE, el código fuente, archivo de
simulación (IDE), evidencias de implementación en video (enlaces de los autores)
o presentación .PPT (imágenes del proyecto con los autores).
El documento debe seguir el formato para “paper IEEE” -
www.ieee.org/documents/trans_jour.docx.
Actividad 7:
El grupo colaborativo debe realizar sustentación vía síncrona según fecha y hora
asignada por el Director de curso.
Especificación del Producto Final:
Para la presentación del producto final se debe tener en cuenta:
Formato del producto final: Paquete .ZIP con Artículo de investigación
presentado en formato IEEE, (www.ieee.org/documents/trans_jour.docx), PDF con un
máximo de 10 (diez) páginas en total, para facilitar la lectura. Código fuente (.ASM
o .s43 o el generado por el IDE), archivo de simulación (IDE) y proyecto completo
(PROTEUS, MPLAB, Texas CCS, IAR, etc) y video (enlace con los autores del
trabajo) o evidencias en presentación PPT (imágenes con el proyecto en
implementación y funcionamiento y autores del trabajo).
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Nombre del archivo: Con el formato NumGrupo_Final.ZIP, es decir, por ejemplo
309696-01_Final.ZIP.
Contenido del archivo en ZIP: Un (1) archivo en .PDF formato IEEE con el título
Aplicación práctica utilizando Microcontroladores: Nombre de la aplicación, con el
nombre NumGrupo_Final.PDF. (1) Archivo código fuente. Un (1) archivo de
simulación y proyecto de simulación, con todos los archivos para su verificación
(IDE MPLAB, CCS, IAR o Proteus). Un (1) archivo con la presentación en
imágenes o enlace de video que contenga evidencias de la implementación
NumGrup_Evidencias.PDF.
Tamaño del archivo final: El tamaño NO debe superar los 2MB, deben editar
imágenes para cuidar no superar el tamaño máximo, o hacer máximo dos envíos.
Hacer lectura de la rúbrica de evaluación anexa como enlace para descarga
en el foro para la evaluación de proyecto final nacional.