SILABO Z332 MICROCONTROLADORES
SILABO Z332 MICROCONTROLADORES
2016-1
2016-1
1.
1. DATOS G
DATOS GENERA
ENERALES
LES
Facultad:
Facultad: Ingeniería Ingeniería de de Sistemas Sistemas y y ElectrónicaElectrónica Carrera:
Carrera: Ingeniería ElectrónicaIngeniería Electrónica Ingeniería Mecatrónica Ingeniería Mecatrónica Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica Coordinador:
Coordinador: Alberto Alberto Alvarado Alvarado Rivera.Rivera. Requisitos:
Requisitos: Z212 Circuitos Z212 Circuitos Lógicos Lógicos SecuencialesSecuenciales Competencias: Competencias: Número de créditos: Número de créditos: Número de horas: Número de horas: Ingeniería Mecatrónica Ingeniería Mecatrónica
Sistemas electrónicos y procesamiento de señales.Sistemas electrónicos y procesamiento de señales. Ingeniería Electrónica
Ingeniería Electrónica
Sistemas electrónicos y procesamiento de señales.Sistemas electrónicos y procesamiento de señales. Ingeniería Biomédica.
Ingeniería Biomédica.
Sistemas electrónicos y procesamiento de señales.Sistemas electrónicos y procesamiento de señales. 44 Horas Horas teórico-practicas practicas Horas de Horas de evaluación evaluación Horas trabajo Horas trabajo autónomo autónomo reflexivo reflexivo Total Total 56 56 2 2 6 6 6464
2.
2. FUNDAMENTACIÓN
FUNDAMENTACIÓN
Esta asignatura brinda un gran campo de aplicaciones al estudiante ya que
Esta asignatura brinda un gran campo de aplicaciones al estudiante ya que
contribuye a obtener en su formación el desarrollo de sistemas electrónicos
contribuye a obtener en su formación el desarrollo de sistemas electrónicos
digitales utilizando los microcontroladores de MICROCHIP, el uso y aplicación de
digitales utilizando los microcontroladores de MICROCHIP, el uso y aplicación de
estos
estos dispositivos son
dispositivos son de gran imp
de gran importancia en el
ortancia en el rubro de la i
rubro de la investigación y
nvestigación y la
la
industria, permitiendo al estudiante la concepción
industria, permitiendo al estudiante la concepción sistémica de estos dispositivos.
sistémica de estos dispositivos.
3.
3. SUMILLA
SUMILLA
El curso es teórico, práctico y experimental. I
El curso es teórico, práctico y experimental. I
nicia con los microcontroladores
nicia con los microcontroladores
PIC18F4550, se estudia la arquitectura, set de instrucciones, configuraciones y
PIC18F4550, se estudia la arquitectura, set de instrucciones, configuraciones y
modos de interrupciones. Asimismo, la configuración y programación de los
modos de interrupciones. Asimismo, la configuración y programación de los
módulos internos del microcontrolador, concluyendo con las interfaces y
módulos internos del microcontrolador, concluyendo con las interfaces y
periféricos de comunicación.
4. LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE
El alumno brindará soluciones usando microcontroladores mediante el análisis y
diseño de sistemas digitales de complejidad media.
El alumno utilizará el uso del lenguaje Assembler y lenguaje C para
microcontroladores con las aplicaciones básicas e intermedias en ingeniería.
5. UNIDADES Y LOGROS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE
Unidad de aprendizaje 1:
Arquitectura interna del Microcontrolador
Semanas: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Logro específico de aprendizaje:
Comprende y aplica los principios fundamentales de la arquitectura de los microcontroladores de 8 bits, complementando su importancia con el manejo y programación mediante software de simulación.
Temario
Introducción a los Microcontroladores PIC.
Memoria de programa y datos
Set de instrucciones y modos de direccionamiento Reset y puertos de comunicación.
Interrupciones. Unidad de aprendizaje 2:
Configuración de los módulos del Microcontrolador
Semanas: 7, 8, 9 y 10. Logro específico de aprendizaje:
Analiza, diseña y programa los módulos internos del microcontrolador complementando su aprendizaje con herramientas informáticas de simulación, así como la implementación en prototipos de prueba.
Temario
Manejo del módulo LCD.
Manejo de los módulos de tiempo (Timer 0, Timer 1 y Timer 2) Manejo del convertidor analógico – digital ( A/D )
Unidad de aprendizaje 3:
Interfaces y periféricos de comunicación del Microcontrolador
Semanas: 11, 12, 13 y 14. Logro específico de aprendizaje:
Analiza, diseña y programa las interfaces de comunicación y periféricos del microcontrolador complementando su aprendizaje con herramientas informáticas de simulación así como la implementación en prototipos de prueba.
Temario
Comunicación Serial Manejo del UART Comunicación I2C Reloj de tiempo real
6. METODOLOGÍA
Se dictarán clases teóricas con desarrollo de exposiciones y la participación activa de los estudiantes mediante la realización de experiencias de laboratorio. Para ello se facilitarán guías de laboratorio y separatas de ejercicios para resolver según cada grupo.
7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
El Promedio Final del curso será:
0.1PC1 + 0.1PC2 + 0.2PC3 + 0.2PL + 0.4EF
PC1,PC2 y PC3 son Prácticas Calificadas Individuales
PL es Promedio de Laboratorios Calificados ([LC1+LC2+LC3]/3)
EF es Examen Final Nota:
Solo se podrá rezagar el Examen Final.
El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso. No se elimina ninguna práctica calificada.
La nota mínima aprobatoria es 12 (doce).
En el caso de que un alumno no rinda una práctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el Examen Final o de Rezagado. En caso de que el alumno tenga más de una práctica calificada no rendida, solo se reemplaza la práctica calificada de mayor peso.
No es necesario que el alumno realice trámite alguno para que este remplazo se realice.
8. FUENTES DE INFORMACIÓN
Bibliografía base:
ANGULO USATEGUI JOSE M.: Microcontroladores Pic: Diseño Práctico de
Aplicaciones. MCGRAW HILL INTERAMERICANA DE ESPANA, S.A. 2007.
KUO BENJAMIN: Sistemas de Control Digital. CECSA.
Bibliografía complementaria:
LEHMANN STEFAN: Microcontroladores Pic: Prácticas de Programación.
MARCOMBO, S.A. 2008.
JOSÉ ADOLFO GONZÁLES VÁSQUEZ. Introducción a los Microcontroladores.
Edición 2012.
JAVIER MARTÍNEZ PÉREZ, MARIANO BARRÓN RUIZ. Prácticas con
Microcontroladores de 8 Bits. Edición 2011
9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Unidad de
aprendizaje Semanas Tema Actividades y Evaluaciones
Unidad 01: Arquitectura interna del Micro-controlador 1 Introducción a los Microcontroladores PIC. Memoria de Programa
(Organización de la Memoria del Programa, paginación, contador del programa, registro Status) Memoria de Datos
(Organización de la memoria RAM, registros de funciones especiales, registros de propósito general, Organización de la
memoria de datos del
PIC18F4550, Selección de Bancos de la memoria de datos)
Aplicación práctica de los microcontroladores como base de sistemas electrónicos digitales sincronizados.
Se les entrega la tarea del trabajo autónomo.
2
Set de Instrucciones de los microcontroladores PIC.
Operaciones orientadas a Byte
Operaciones Orientadas a Bit Operaciones con Literales y
control.
Registro de trabajo W
Uso y aplicación de las instrucciones con el uso del lenguaje Assembler Prueba de entrada. 3 Modos de Direccionamiento directo e indirecto. Pipelining de Instrucciones (Búsqueda/Ejecución y saltos de programa) Instrucción GOTO
Las Instrucciones CALL y RETURN Osciladores Tipos de Osciladores (LP, XT, HS, INTOSC, EXTRC) Reset Fuentes de Reset (MCLR, Power-on Reset, WDT time-out Reset, despertar del modo SLEEP)
Determinando la fuente del Reset mediante el registro status. Ejercicios de modos de direccionamiento, saltos, llamadas, ejecución de programas en el lenguaje Assembler.
Análisis de los tipos de osciladores a utilizarse en el microcontrolador, configuraciones.
Laboratorio dirigido N°1 Uso del software MPLAB X para la verificación de los ejercicios.
4
Puertos I/O
Configuración interna de un puerto.
Registros PORTx y TRISx Configuración del puerto en
modo digital o analógico. Bits de configuración
Programación serie en Circuito (ICSP)
Análisis y programación básica en el compilador del MPALBX con el lenguaje Assembler
Laboratorio dirigido N°2 Uso del software MPLAB X para la verificación de los ejercicios.
5
Interrupciones
Definiciones y fuentes de interrupción.
Funcionamiento del ciclo de interrupción. Registros de interrupción, habilitadores y banderas. Laboratorio Calificado 1: 6 MPLABX – Compilador
Herramientas del MPLAB X SIM, para depuración. Práctica Calificada N°1
Programación básica en el compilador MPLAB X con el lenguaje Assembler Preguntas de la prueba de entrada: 4 puntos Preguntas de la práctica calificada: 16 puntos. Unidad 02: Configuración y manejo de los módulos internos del Micro-controlador 07 MPLABX – Compilador Función __delay_ms(x) y __delay_us(x) Simulación usando Proteus
Manejo del Módulo LCD alfanumérico HD44780.
Funcionamiento del controlador HD44780. Uso de la CGRAM, CGROM y
DDRAM.
Código ejemplo en XC8.
Análisis y programación en el compilador del MPLAB X. Manejo de puertos Y retardos con el lenguaje Assembler
Laboratorio dirigido N°3 Uso del software MPLAB X para la verificación de los ejercicios.
08
Temporizadores
(Timer 0, Timer1 y Timer 2).
Descripción de los módulos de
Configuración del módulo LCD
temporización.
Configuración del módulo TMR0 en modo temporizador. Calculo de la temporización. Configuración del módulo
TMR0 usando interrupciones. Código ejemplo en XC8.
Uso del software MPLAB X para la verificación de los ejercicios.
09
Convertidor Analógico-Digital Fundamentos de los
convertidores A/D (muestreo, cuantización y codificador) Configuración del módulo A/D
del microcontrolador. (Diagrama del módulo,
registros de control, resultado y tiempos.
Laboratorio Calificado 2:
10
Convertidor Analógico-Digital Código ejemplo en lenguaje
Assembler. Práctica Calificada N°2 Evaluación escrita de la unidad 2 = 15 ptos. Trabajo autónomo = 5 puntos Unidad 03: Interfaces y periféricos de comunicación del Micro-controlador 11 Comunicación Serial RS232 mediante lenguaje “C” Introducción a la comunicación Serial RS232. Módulo UART del
microcontrolador
Configuración del módulo UART del microcontrolador. Código ejemplo en XC8.
Programación en lenguaje
“C” de una Comunicación
Serial
Laboratorio dirigido N°5 Uso del software MPLAB XC8 para la verificación de los ejercicios.
12
Comunicación Serial RS232 Uso del terminal serial para
enviar y recibir datos. Transmisión de un dato de Temperatura a la computadora utilizando el puerto Serial y comunicación Bluetooth
Programación en lenguaje
“C” de una Comunicación
Serial para enviar y transmitir datos Laboratorio Calificado 3: 13 Comunicación I2C Introducción al protocolo de comunicación, módulo y configuración de los registros. Código ejemplo en XC8 para
una memoria EEPROM
Práctica Calificada N°3 Evaluación escrita de la unidad 3.
14
Reloj de Tiempo Real DS1307 Introducción a los RTC
Configuración de los registros del RTC DS1307.
Código ejemplo para un Real Time Clock DS1307.
Programación en lenguaje
“C” para la configuración
del Reloj en tiempo real Aplicaciones del reloj en tiempo real para las aplicaciones comunes de precisión.
15 EXAMEN FINAL
16 EXAMEN REZAGADOS