Clase 1 Electiva Disciplinar I Microcontroladores

Electiva Disciplinar I Microcontroladores

Ingeniería ElectromecánicaUniversidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

2013

MICROCONTROLADOR

Circuito integrado CI programable

Se emplea para controlar el funcionamiento de una tarea determinada. CI de aplicación especifica.

De pequeño tamañoEmbedded Controller:

Controlador o Sistema embebidoControlador o sistema incrustado

Controlador o sistema empotrado

SISTEMA EMBEBIDO

Relacionado con la era Post-PCComputadores

tradicionales disminuirán su dominio

Procesadores y software en sistemas muy

pequeños

Sistemas invisibles o que están en todas partes, que

no notamos que existen

Se consideran como las aplicaciones más importantes en los próximos años

• Sistema para el procesamiento de información que esta incrustado dentro de otros sistemas.

SISTEMA EMBEBIDO

MICROCONTROLADOR?


Este curso busca instruir a los estudiantes en el uso de microcontroladores como procesadores digitales programables, dispositivos de gran auge en la investigación y desarrollo de dispositivos de pequeña y mediana complejidad de procesamiento para la industria y la academia.

Se propone el estudio de las características generales de los microcontroladores, el análisis de los fundamentos de programación, así como la configuración y uso de los recursos con lo que cuenta como los puertos de entrada/salida digital, módulos de interrupción, procesamiento de datos analógicos y digitales, temporización, comunicaciones, entre otros.

PRESENTACIÓN

Aumento de la fiabilidad y disminución del volumen de los circuitos

Disminuye el riesgo de averías y facilita la búsqueda de fallas

Mayor flexibilidad ya que las características de control son programables

Mayor velocidad de procesamiento

Menor consumo de potencia


JUSTIFICACIÓN

Identificar las unidades básicas de control y ejecución de un microcontrolador.

Mostrar tácticas para la implementación y codificación de algoritmos para los microcontroladores.

Analizar y solucionar problemas relacionados a la electromecánica usando microcontroladores.


COMPETENCIAS

1. CARATERISTICAS GENERALES DE LOS

MICROCONTROLADORES

• Introducción Procesadores Digitales. • Descripción general de Procesadores digitales

(microprocesadores vs. Microcontroladores, PLD, FPGA), tecnologías, arquitecturas, fabricantes, lenguajes de programación de bajo, medio y alto nivel.

• Introducción Microcontroladores• Descripción general de los microcontroladores

tecnologías, fabricantes, características, herramientas de hardware y software.

• Familia microcontroladores Motorola Freescale, Microchip PIC y ATMEL.

• Ejemplos de aplicaciones• Arquitectura interna y externa del

microcontrolador• Criterios de selección


CONTENIDOS

SEMANA 1

MICROCONTROLADOR?

2. PROGRAMACIÓN DEL MICROCONTROLADOR

• Fundamentos para la programación de microcontroladores con lenguajes assembler y C.

• Modos de direccionamiento. • Conjunto de instrucciones. • Instrucciones aritméticas. • Instrucciones lógicas. • Instrucciones de control de programa. • Programación del microcontrolador. • Estructura de un programa. • Manejo de módulos y recursos: CPU, mapa

de memoria, periféricos (puertos de entrada/salida digital, convertidor analógico a digital, temporizadores, interrupciones).

• Practica 1. Programación de microcontroladores: manejo de software y herramientas de simulación.


CONTENIDOS

SEMANA S

2-3

MICROCONTROLADOR?

? ?

3. PUERTOS DE ENTRADA/SALIDA

DIGITAL

• Modos de direccionamiento• Registros de configuración• Programación de retaros• Aplicación de lógica secuencial de

acuerdo a lectura de tablas y aplicación de retardos

• Práctica 2: control de un motor paso a paso integrable a un brazo robótico de 2GDL.


CONTENIDOS

SEMANAS

6-7

4. MÓDULOS DE

INTERRUPCIÓN

• Modos de direccionamiento• Registros de configuración• Interrupción de Inicio/Reinicio

(RESET)• Interrupción enmascarable (IRQ)• Fuentes de interrupción del

microcontrolador (conversor A/D, KBI, temporizador, etc).


CONTENIDOS

SEMANAS

8-9

MICROCONTROLADOR?

5. PROCESAMIENTO DE DATOS

ANALÓGICOS Y DIGITALES

• El Convertidor Analógico/Digital ADC: características y configuración.

• Modos de direccionamiento• Programación de interrupciones del

módulo de conversión. • Acondicionamiento de señales

analógicas: cambio de escala, linealización y método de mínimos cuadrados.

• Práctica 3: programación de un sistema de control ON/OFF de temperatura


CONTENIDOS

SEMANAS

10-11

MICROCONTROLADOR?

6. MODULO DE INTERRUPCIÓN POR TECLADO

• Módulos de interrupción por teclado KBI: características y configuración.

• Modos de direccionamiento• Práctica 4: Integración

teclado matricial y pantalla LCD


CONTENIDOS

SEMANAS

12-13

MICROCONTROLADOR?

8. MÓDULOS DE COMUNICACIONES

• Módulos de comunicaciones seriales: características y configuración.

• Modos de direccionamiento• Práctica 6: desarrollo de

tarjeta de adquisición de datos e integración con un PC por puerto USB.


CONTENIDOS

SEMANAS

14-16

9. DESARROLLO Y APLICACIONES CON

MICROCONTROLADORES A TRAVÉS DEL DESARROLLO DE

UN PROYECTO QUE INTEGRE LA APLICACIÓN DE LOS MÓDULOS DE UN MICROCONTROLADOR.

• Control de motor monofásico para apertura y cierre automático de puertas.

• Control de robot manipulador o móvil

• Desarrollo de publik o dispositivo luminoso para la presentación de mensajes, entre otros.


CONTENIDOS

SEMANAS

1-16

Exposiciones o relatorías en el espacio asignado para las clases teóricas y practicas.

Participación en clase mediante la discusión de los temas asignados.

Programación, simulación y desarrollo de practicas de laboratorio.

Desarrollo de un proyecto final de integración de los temas vistos con su correspondiente documentación de apoyo como informes de avance y finales.


METODOLOGÍA


MEDIOS RECURSOS

• Aula de clase• Laboratorio de electrónica• Aula de sistemas

• Software de programación


EVALUACIÓN

EVALUACIÓN COLECTIVA

• Equivalente al 40% de la nota total.

• Desarrollo de prácticas de laboratorio en grupos de 2 personas.

EVALUACIÓN INDIVIDUAL

• Equivalente al 60% de la nota total.

• Desarrollo de evaluaciones escritas y ejercicios prácticos de programación y aplicación.

CRÉDITO ACADÉMICO

http://www.mineducacion.gov.co/1621/article-87727.html

http://www.mineducacion.gov.co/1621/article-87727.html


CÓDIGO: 54030811

NÚMERO DE CRÉDITOS: 3

48horas X 3 = 144 horas

144 horas / 16 semana = 9 horas/semana para µC

9 horas/semana = 4 presenciales (clase,labs) + 5 trabajo estudiante

GENERAL

REQUISITOS PARA ESTUDIAR UN SISTEMA EMBEBIDO

TAREA:

• http://www.genbeta.com/actualidad/por-que-esta-si-es-la-era-post-pc

http://www.genbeta.com/actualidad/por-que-esta-si-es-la-era-post-pc

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