1. DATOS INFORMATIVOS INFORMATIVOS ASIGNATURA:MICROPROCESADO RES Y MICROCONTROLADORES DEPARTAMENTO: ELECTRICA Y ELECTRONICA DOCENTE: ING. MARCO PILATASIG
C DIGO: ELEE 34090 - 769
- NRC:4993
CARRERAS: MECATRÓNICA PER PER ODO ODO ACAD ACAD MICO MICO:: MARZO 2012 – AGOSTO 2012 FECHA ELABORACIÓN: 14/FEB./2012 PRE-REQUISITOS: Sistemas Digitales[ELEE - 14073]
CR DITOS ITOS:: NIVEL: 4 SEPTIMO REA DEL CONOCIMIENTO: SISTEMAS DIGITALES SESIONES/SEMANA: EJE DE TE RICAS: PR CTICA FORMACIÓN: PROFESIONAL S:2 H 2H
CO-REQUISITOS:
DESCRIP DESCRIPCI CI N DE DE LA LA ASIGNA ASIGNATURA TURA:: Microprocesadores y Microcontroladores es una asignatura en la cual se analiza las características, arquitectura y aplicaciones de los microprocesadores 8086, 8088, los componentes básicos de un sistema computacional, las distintas interfaces de comunicación. Además se analiza las características, arquitectura y aplicaciones de los microcontroladores PIC en el campo industrial, como es adquisición de señales analógicas, manejo de entradas y salidas digitales, etc. UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS: Interpreta el sistema de valores generales que caracterizan un profesional en la sociedad contemporánea ESPECÍFICAS: Establece procedimientos experimentales con la utilización de entradas y salidas digitales y analógicas de los microprocesadores y microcontroladores, combinando las aplicaciones a desarrollar tanto en hardware y s oftware ELEMENTO DE COMPETENCIA: Aplica conceptos y fundamentos de microcontroladores pic, así como la programación de los mismos utilizando el el lenguaje Basic, para resolver resolver problemas prácticos y desarrollar el pensamiento lógico, con orden, creatividad y precisión
RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Desarrolla aplicaciones industriales y sistemas de adquisición de datos, utilizando varias herramientas y métodos con eficiencia, seguridad y responsabilidad. CONTRI CONTRIBU BUCI CI N DE LA LA ASIGN ASIGNA ATURA TURA A LA FORMA FORMACI CI N PROFE PROFESI SIONA ONAL: L: Esta asignatura contribuye al estudiante con sólidos conocimientos relacionados a la programación de microcontroladores PIC en lenguaje de programación Basic, para realizar aplicaciones industriales como adquisición de señales analógicas, manejo de señales digitales, visualización de datos o resultados en pantallas LCDs, etc .
2. SISTEMA DE CONTENIDOS CONTENIDOS Y PRODUCTOS PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE APRENDIZAJE POR UNIDADES UNIDADES DE ESTUDIO UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS
No.
Unidad 1: LOS MICROPROCESADORES 1
1.1. 1.2. 1.3. 1.4.
Introducción Hardware básico de un sistema computacional: CPU: UC y ALU Memoria: de programas y de datos
EVIDENCIA DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS Producto de unidad: DESARROLLA UNA A PLICACIÓN DE ADQU ISICION ISICION DE DATOS UTILIZANDO UNA INTERFAZ INTERFAZ SERIE O PARAL PARAL ELO DE LA PC
Tarea principal 1.1: Identifica las partes y componentes de un microcomputador
1.5. Interfases: serie, paralela, etc. 1.6. Sistema de reloj 1.7. Características del microprocesador INTEL 80x86 1.8. Software básico de la INTEL 1.9. Ejercicios 1.10. IA-32 Intel Architecture 32 bits 1.11. Bus ISA y PCI 1.12. Decodificación de I/O y Memoria 1.13. Interrupciones 1.14. DMA en la PC 1.15. Contadores 1.16. Puerto Paralelo 1.17. Interfases seriales de actualidad
Unidad 2: MICROCONTROLADORES PIC
Tarea principal 1.2: Aprende la estructura del microprocesador, la subdivisión y la evolución de los mismos. Tarea principal 1.3: Desarrolla ejercicios de las instrucciones lógicas correspondientes al microprocesador 8086. Tarea principal 1.4: Desarrolla ejercicios aplicando las instrucciones de los microprocesadores de 32 bits. Tarea principal 1.5: Aprende la estructura y aplicación de los buses ISA y PCI, la decodificación de I/O Y Memoria de programas. Producto de unidad: DESARROLLA UNA A PLICACIÓN DE ADQUISICION DE DATOS UTILIZANDO UNA INTERFAZ SERIE O PARAL ELO DE LA PC
2
2.1 Introducción y arquitectura Tarea principal 2.1: 2.2 Los microcontroladores de la Microchip 2.3 Características y configuración del pic16xxx Conoce la arquitectura de los microcontroladores y 2.4 Software básico sus principales aplicaciones. 2.5 Simuladores y compiladores Tarea principal 2.2: 2.6 3.6 Puertos y aplicaciones básicas 2.7 Basic, PICC LITE, otros Desarrolla ejemplos en el software BASIC para el 2.8 Rutinas de programación para manejo de I/O conocimiento e identificación del mismo. 2.9 Interrupciones Tarea principal 2.3: 2.10 Uso de timers 2.11USART Utilizar el Software de programación Basic, y realizar 2.12 Características especiales (POR, PWRT, OST, BOR, WDT, ejemplos introductorios. SLEEP, ICD, Code Protección, ID) Tarea principal 2.4: 2.13 Módulo A/D 2.14 Módulo PWM Desarrolla ejemplos de programación e identifica los 2.15 Módulo MSSP: SP1, I2C componentes de un programa completo.
Unidad 3: PROGRAMACIÓN Y APLICACIONES DE LOS MICROCONTROLADORES
3
3.1. Manejo de leds, displays 3.2. Manejo de interruptores, pulsantes y teclados 3.3. Manejo de LCDs 3.4. Temporizadores – contadores 3.5. Manejo de interrupciones 3.6. Manejo de motores y servomotores 3.7. Ejercicios
Tarea principal 2.5: Realiza la configuración y programación para la utilización de señales analógicas estándar Producto de unidad: DESARROLLA UN SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS E IMPLEMENTA UN HMI UTILIZANDO UN SOFTWARE PARA LA VIASUALIZACION DE VARIABLES A NALOGICAS EN LA PC
Tarea principal 3.1: Utilizar el Software de programación Basic, y realizar ejemplos introductorios. Tarea principal 3.2: Desarrolla ejemplos de programación e identifica los componentes de un programa completo Tarea principal 3.3: Realiza la configuración y programación para la utilización de señales analógicas estándar
3.
RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE
NIVELES DE LOGRO A B C Alta Media Baja
A. Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería. B. Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos. C. Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas. D. Trabajar como un equipo multidisciplinario. E. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.
El estudiante debe
X
Realiza programas en lenguaje Basic, para que ejecute el microcontrolador pic.
X
En base a microcontroladores, se puede realizar adquisición de señales analógicas y digitales y control de procesos.
F. Comprender la responsabilidad ética y profesional. G. Comunicarse efectivamente. H. Entender el impacto de la ingeniería en el contexto medioambiental, económico y global. I. Comprometerse con el aprendizaje continuo. J. Conocer temas contemporáneos. K. Usar técnicas, habilidades herramientas prácticas para ingeniería.
y la
X
X
Realiza investigaciones de temas para reforzar los conocimientos Realiza prácticas de laboratorio de los temas estudiados basados en microcontroladores PIC
4.
PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Tareas Investigación Lecciones Pruebas Laboratorios/informes Evaluación conjunta Producto de unidad Defensa del Producto-documento Total:
1er Parcial
2do Parcial
5
5
5 5 5
5 5 5
20
20
3er Parcial 5 5 5 5 20
5. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DEL PROGRAMA Se emplearán variados métodos de enseñanza pa ra generar un aprendizaje de constante actividad, para lo que se propone la siguiente estructura:
Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas al iniciar el periodo académico. Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo.
A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales. Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus c riterios y puedan asimilar la situación problemática. Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos, los conceptos, leyes y principios y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio. Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de redes eléctricas. Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo, tales como: análisis, razonamientos, argumentaciones, revisiones y profundización de diversos temas. Se realizan prácticas de laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competenciasy el uso de simuladores de redes eléctricas pasivas y activas. Se realizan ejercicios orientados a la carrera y otros propios del campo de estudio. La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en las evidencias del aprendizaje de cada unidad;
El empleo de las TIC en los proc esos d e aprendizaje:
Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje, se utilizará el software y hardware pertinente: computador, proyector multimedia, paquetes informáticos para la simulación de microcontroladores
6. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO TOTAL DEL PROGRAMA: TOTAL HORAS
CONFERENCIAS ORIENTADORAS DEL CONTENIDO
CLASES PRÁCTICAS (Talleres)
PRÁCTICAS LABORATORIOS
CLASES DEBATES
CLASES EVALUACIÓN
Trabajo autónomo del estudiante
64
34
6
10
2
12
64
7. TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA TITULO 1.
Microcontroladores PIC Programación en Basic
AUTOR
EDICI N
A O
IDIOMA
Carlos A. Reyes
TERCERA
2008
Español
EDITORIAL RISPERGRAF
8. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA TITULO 2. 3.
Aplicaciones de los microcontroladores PIC de Microchip LOS MICROPROCESADORES INTEL
AUTOR
EDICI N
A O
IDIOMA
EDITORIAL
José Angulo
TERCERA
1998
Español
MCGRAW-HILL
Barry Brey
PRIMERA
1994
Español
PRENTICE.HALL
9. LECTURAS PRINCIPALES QUE SE ORIENTAN REALIZAR LIBROS – REVISTAS – SITIOS WEB 1. Curso Práctico sobre Microcontroladores
TEM TICA DE LA LECTURA Interrupciones
P GINAS Y OTROS DETALLES 102
2. Microcontroladores PIC
Proyectos con displays
62 - 78
3. Microcontroladores PIC
Módulos LCD
79 - 89
