Microcontroladores Manual de Asignatura [PDF]

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica

PLAN DE ESTUDIOS (PE):

Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica Licenciatura en Electrónica

ÁREA: Sistemas

ASIGNATURA: Microcontroladores

CÓDIGO: FCES 029

CRÉDITOS: 6

FECHA: 5 de Junio del 2018

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Microcontroladores “El presente documento es propiedad intelectual de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, conforme a lo previsto en el artículo 8 de su ley y 137 del Estatuto Orgánico Universitario. La utilización del mismo, es para uso exclusivo de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y los integrantes de la comunidad universitaria, en cumplimiento con los fines de docencia, investigación y extensión de la cultura. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de su contenido o cualquier uso, distintos a los señalados en el párrafo anterior”.

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica 1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura Nombre del Plan de Estudios: Licenciatura en Electrónica

Modalidad Académica: Presencial

Nombre de la Asignatura: Microcontroladores

Ubicación: Formativo Correlación: Asignaturas Precedentes: Arquitectura de Computadoras Asignaturas Consecuentes: Sistemas Empotrados

2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE (Ver matriz 1) Teoría

Práctica

Total de horas por periodo

3

2

90

Horas por semana Concepto

Horas teoría y práctica (16 horas = 1 crédito)

Total de créditos por periodo 6

2

Microcontroladores “El presente documento es propiedad intelectual de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, conforme a lo previsto en el artículo 8 de su ley y 137 del Estatuto Orgánico Universitario. La utilización del mismo, es para uso exclusivo de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y los integrantes de la comunidad universitaria, en cumplimiento con los fines de docencia, investigación y extensión de la cultura. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de su contenido o cualquier uso, distintos a los señalados en el párrafo anterior”.

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica 3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores: Ricardo Álvarez González Fecha de diseño: 5 de junio del 2018 Fecha de la última actualización: 5 de junio del 2018 Fecha de aprobación por parte de la 5 de julio del 2018 CDESC del programa de estudios. José Francisco Portillo Robledo, Selene Edith Maya Rueda, Ana María Rodríguez Domínguez, Aldrin Barreto Flores, Revisores: Rodrigo Lucio Maya Ramírez, Nicolás Quiroz Hernández, Ricardo Álvarez González, Julia Chávez Chávez, Michelle Alinne Sánchez Tomay Salvador Arroyo Díaz Es una nueva versión del programa antecesor “Desarrollo de sistemas basados en microcontroladores y DSPs” que existía Sinopsis de la revisión y/o en el Plan Cuatrimestral. Se omitió la unidad introductoria a actualización: los DSPs que existía en la versión anterior mencionada, sustituyéndola por la que hace una introducción al IoT.

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA: Disciplina profesional: Licenciatura o Ingeniería en Electrónica Nivel académico: Maestría Experiencia docente: Mínima dos años Experiencia profesional: Mínima dos años

5. PROPÓSITO: Que el alumno aplique alguna familia comercial de microcontroladores para satisfacer necesidades tecnológicas sociales 6. COMPETENCIAS PROFESIONALES

•

Diseñar, implementar y mejorar sistemas electrónicos mediante los elementos y dispositivos adecuados para satisfacer necesidades sociales y/o industriales en las diferentes áreas de la electrónica con criterios éticos y de respeto al medio ambiente.

•

Elaborar y/o interpretar documentación técnica de acuerdo con la normatividad correspondiente para describir las características de sistemas electrónicos.

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Microcontroladores “El presente documento es propiedad intelectual de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, conforme a lo previsto en el artículo 8 de su ley y 137 del Estatuto Orgánico Universitario. La utilización del mismo, es para uso exclusivo de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y los integrantes de la comunidad universitaria, en cumplimiento con los fines de docencia, investigación y extensión de la cultura. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de su contenido o cualquier uso, distintos a los señalados en el párrafo anterior”.

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica

7. CONTENIDOS TEMÁTICOS

Unidad de Aprendizaje UNIDAD I

Contenido Temático

1.1Conceptos básicos a) Microprocesador Estado del Arte de b) Computadora Digital los c) Sistema mínimo d) Microcontrolador Microcontroladores e) DSP f) SoC 2.1 Arquitectura de Von Newmann 2.2 Arquitectura Harvard 2.3 Estado del arte de microcontroladores

Referencias Carlos A. Coello Coello. Breve historia de la computación y sus pioneros. Fondo de Cultura Económica 2003. 358 páginas Microcontroladores, Funcionamiento, los programación y aplicaciones prácticas Colección Users Electrónica. 192 páginas. 2011

UNIDAD II 2.1 Características generales de un

Programando familia de microcontroladores Microcontroladores 2.2 Organización de memoria en Lenguaje a) Memoria de Programa Ensamblador b) Memoria de Datos c) Memoria de Datos no volatil 2.3 Conjunto de instrucciones 2.4 Puertos de entrada Salida a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando los puertos de entrada- salida 2.5 Tablas de datos a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando tablas de datos 2.6 Temporizadores a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador b) usando temporizadores

Wilmshurst Tim. Designing embedded systems with PIC microcontrollers. Principles and applications. Elsevier 2009. 750 páginas. Gerardo Mino et al, Sistemas Digitales y sus aplicaciones. FCE-BUAP. Textos Científicos. Dirección de fomento editorial BUAP. 2016, 297 páginas. Santiago Espinosa Felipe. Los microcontroladores AVR de ATMEL: ATMega8 y ATMega 16 programación en ensamblador y lenguaje C. Universidad Tecnológica de la Mixteca 2012. 378 páginas

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica Unidad de Aprendizaje

Contenido Temático

Referencias

2.7 Interrupciones

UNIDAD III Programando Microcontroladores en un Lenguaje de alto nivel

a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando interrupciones externas 2.8 Puertos seriales de comunicación a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando algún puerto serial de comunicación 2.9 PWM a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando PWM 2.9 Direccionamiento indirecto a) Diseño de programas en lenguaje ensamblador usando direccionamiento indirecto 2.10 Convertidor ADC a) Diseño de un programa en lenguaje ensamblador usando el ADC 3.1 Ventajas y desventajas del uso de un compilador de lenguaje de alto nivel 3.2 Características específicas de los lenguajes de alto nivel, para programación de microprocesadores 3.3 Uso de bibliotecas 3.4 Diseño de programas de aplicación, usando un lenguaje de alto nivel

Ibrahim Dogan. Pic microcontrollers projects in C: basic to advanced. Elsevier 2014. 638 páginas. Ibrahim Dogan. Advanced PIC Microcontroller projects in C. From USB to RTOs with the PIC18F Series.Elsevier 2008. 544 páginas García Breijo Eduardo. Compilador C CCS y simulador Proteus para microcontroladores PIC. Marcombo 2008. 263 páginas

UNIDAD IV Microcontroladores y el Internet de las cosas

4.1 Que es el IoT 4.2 Estado del arte de los microcontroladores relacionados con IOT 4.3 Microcontroladores con interfaz inalámbrica

Jasmin Guth et al, A detailed Analysis of IoT Platform Architectures: Concepts, Similarities, and differences.

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica Unidad de Aprendizaje

Contenido Temático

Referencias

4.3 Aplicaciones de sistemas basados en microcontroladores en IoT

Beniamino Di Martino et al, Internet of everything. Algorithms, Methodologies, Technologies and Perspectives. Springer

Nota:Las referencias deben ser amplias y actuales (no mayor a cinco años)

8. ESTRATEGIAS, TÉCNICAS Y RECURSOS DIDÁCTICOS(Enunciada de manera general para aplicarse durante todo el curso)

Estrategias y técnicas didácticas

Recursos didácticos • •

• • • • • • •

Lluvia o tormenta de ideas Técnica de debate Estado del arte Técnica de Jerarquización Solución de Problemas Aprendizaje Basado en Problemas Aprendizaje Basado en Proyectos

• • •

•

Impresos (textos): libros, documentos... Materiales manipulativos: Uso de componentes electrónicosy tablilla de prototipos Instrumentos de laboratorio: Fuente de alimentación, programador de microcontroladores Imágenes fijas proyectables (fotos)diapositivas, fotografías… Programas informáticos : Ambientes de desarrollo integrado para lenguajes de bajo y alto nivel Páginas Web, Weblog, tours virtuales, webquest, correo electrónico, chats, foros, unidades didácticas y cursos on-line

9. EJES TRANSVERSALES Describa cómo se fomenta(n) el eje o los ejes transversales en la asignatura Eje (s) transversales Contribución con la asignatura Formación Humana y Social Aprender a formular acuerdos por escrito para trabajar en equipo evitando así conflictos de fin de curso. Desarrollo de Habilidades en el uso de las Desarrollo de habilidades para la localización de Tecnologías de la Información y la Comunicación información de fuentes confiables. Desarrollo de Habilidades del Pensamiento Complejo Lengua Extranjera Innovación y Talento Universitario

Utilización de trabajo colaborativo y de procesos metacognitivos Uso de bibliografía en una lengua extranjera Estimulando al alumno para proponer

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica Educación para la Investigación

aplicaciones novedosas de la electrónica. Al tener contacto con investigadores de la FCE a través de charlas o conferencias programadas.

10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Criterios

• • • • •

Porcentaje

30% 10% 10% 30% 20%

Exámenes Tareas Exposiciones Prácticas de laboratorio Proyecto final Total

100%

11. REQUISITOS DE ACREDITACIÓN Estar inscrito como alumno en la Unidad Académica en la BUAP Asistir como mínimo al 80% de las sesiones para tener derecho a exentar por evaluación continua y/o presentar el examen final en ordinario o extraordinario Asistir como mínimo al 70%delas sesiones para tener derecho al examen extraordinario Cumplir con las actividades académicas y cargas de estudio asignadas que señale el PE

Notas: a) La entrega del programa de asignatura con sus respectivas actas de aprobación, deberá realizarse en formato electrónico, vía oficio emitido por la Dirección o Secretaría Académica a la Dirección General de Educación Superior. b) La planeación didáctica deberá ser entregada a la coordinación de la licenciatura en los tiempos y formas acordados por la Unidad Académica.

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