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• Diego Javier Cohecha León Sena

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• Microprocesador
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• Microcontrolador Pic
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Universidad Nacional Abierta y a Distancia Vicerrectoría Académica y de Investigación Formato de syllabus de curso 1. IDENTIFICACIÓN DE CURSO Escuela o unidad: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería

Sigla: ECBTI

Campo de formación: Formación Nivel: Profesional disciplinar Curso: Microprocesadores y Microcontroladores Código: 309696 Tipología de curso: Metodológico N° de créditos: 3 Diseñador de curso: Noel Jair Actualizador de curso: curso: Noel Zambrano Sánchez Jair Zambrano Sánchez Fecha de elaboración: 7 de junio de Fecha de actualización: 24 de 2016 Noviembre de 2017 Descripción del curso: El curso de Microprocesadores y Microcontroladores hace parte del campo de formación Disciplinar Específico, dentro de los procesos tecnológicos, en los programas de Ingeniería Electrónica y Tecnología en automatización electrónica, el curso presenta al estudiante los conceptos, arquitectura, caracterización, funcionamiento y funcionalidad de los Microprocesadores y los Microcontroladores, con los que el estudiante pueda adquirir las competencias que le permitan proponer, diseñar, desarrollar e implementar soluciones utilizando sistemas digitales basados en microprocesadores y Microcontroladores. El curso se desarrollará en el transcurso de 16 semanas, en la cuales se plantea un contenido fundamentado en tres unidades didácticas. Aprendizaje, elementos multimedia y enlaces de apoyo que fortalecerán las competencias esperadas. Este curso consta de dos (3) unidades didácticas, correlacionadas directamente con el número de créditos académicos asignados. La unidad uno es Microprocesadores Y Microcontroladores Donde el estudiante conocerá , analizara y comprenderá los conceptos básicos de programación en lenguajes de bajo nivel, que serán fundamentales para el diseño de sistemas de control, circuitos aplicados de robótica y automatización; Determinaremos las diferentes familias y características de cada uno de estos equipos. En la unidad dos es Tipos de microcontroladores y softwares de programación Donde el estudiante conocerá , analizara y comprenderá las bases de programación en lenguajes de alto nivel así

como los sistemas microcontrolador de última generación y sus aplicaciones, conociendo las interfaces de sensores , actuadores y sistemas de control de señales, disparo de tiristores, aplicaciones en procesos de transmisión, control e indicación de señales. En la unidad tres Soluciones aplicadas con Microprocesadores y Microcontroladores es en esta unidad donde se procederá a realizar un proyecto practico aplicado a una solución industrial real. Los estudiantes encontrarán una forma dinámica y significativa de orientar sus conocimientos y de conocer la evolución de la disciplina hasta la actualidad; teniendo en cuenta la investigación, conceptos y los ejes temáticos del programa como sus líneas de profundización y las líneas de investigación. 2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS Propósitos de formación del curso: 1.

Aportar al estudiante herramientas teórica-prácticas, software y multimedia que lo lleve a entender la importancia de los microcontroladores y su impacto a nivel mundial. Para el diseño de todo tipo de soluciones de sistemas de control; que le permitan al estudiante adquirir las competencias en el diseño, desarrollo e implementación de soluciones a problemas aplicados con procesos orientados hacia el aprendizaje autónomo.

2.

Fortalecer el estudio de los aspectos conceptuales relacionados con las unidades funcionales, partes principales y arquitectura de los microprocesadores y microcontroladores, incluyendo la identificación, diferenciación y caracterización de las principales familias de Microprocesadores y Microcontroladores para lograr la aplicación práctica del conocimiento en el desarrollo de soluciones basadas en estos dispositivos

3

Fomentar en el estudiante el desarrollo de competencias cognitivas de apropiación de conceptos sobre los diferentes aplicaciones de estos dispositivos a través del trabajo investigativo y el uso de diferentes fuentes de información.

Competencias del curso:

1.

El estudiante conoce e identifica las características funcionales, arquitectura, familias y aplicación de los Microprocesadores y Microcontroladores, que le permitan realizar un aprendizaje práctico en la aplicación del dispositivo y los IDE (Entorno de desarrollo Integrado) de cada familia.

2.

El estudiante comprende y aplica el diseño de algoritmos y la programación en ensamblador y lenguaje de alto nivel para el desarrollo de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores.

3.

El estudiante analiza y desarrolla sistemas basados en Microprocesadores y Microcontroladores que le permiten diseñar soluciones aplicadas a problemas prácticos de automatización y control.

3. CONTENIDOS DEL CURSO Unidades /temas 1. Microproc esadores y Microcont roladores

Recursos educativos requeridos María, A. U. (2003). Microcontroladores Pic Diseño Practico y Aplicaciones (lenguaje Ensamblador). Bilbao, cap 1 - 3 McGraw hill. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?docI D=3194884 Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseño practico de aplicaciones (2ª Ed).Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?docID =3194849 González, H. U. (Julio de 2009). 309696- Modulo de Microprocesadores y Microcontroladores. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/6933 Unidad 1 pags 75 – 90 , 131 170 Zambrano Sanchez, N. ( 16,03,2017). Ovi Unidad 1. [Archivo de video]. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/11673

2. Tipos de microcont

Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseño practico de aplicaciones (2ª Ed).Recuperado

roladores y softwares de programa ción

de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/detail.action?do cID=3194849 Di Jasio, Lucio (2007) Programming 16-bit PIC Microcontrollers in C , Learning to Fly the PIC 24. Recuperado de : http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detail/detail?vid=1&sid =a11f2444-be1b-48b2-937abaced9175e5a%40sessionmgr120&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1lZH MtbGl2ZQ%3d%3d#AN=193636&db=nlebk Di Jasio, Lucio (2007) Programming 16-bit PIC Microcontrollers in C , Learning to Fly the PIC 24. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detai l/detail?vid=3&sid=bb49356b-11e7-4189-97ffc78729359ced%40sessionmgr198&hid=127&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l 0ZT1lZHMtbGl2ZQ%3d%3d#AN=193636&db=nlebk Boxall, John (2013). Arduino Workshop ,l A Hands-on Introduction with 65Projects. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detail/d etail?vid=5&sid=bb49356b-11e7-418997ffc78729359ced%40sessionmgr198&hid=127&bdata=Jmxhbmc9 ZXMmc2l0ZT1lZHMtbGl2ZQ%3d%3d#AN=578482&db=nlebk Eduardo, G. B. (2008). Compilador CCS y Simular Proteus para Microcontroladores Pic Cap. 1. México d.f., Alfa Omega - Marcombo. Recuperado de https://tecnologialsb.files.wordpress.com/2017/05/compilador-c-ccsy-simulador-proteus-para-microcontroladores-pic.pdf A., R. C. (06 de 05 de 2006). Microcontroladores Pic Programación en Basic Cap 1. Quito, Editorial Rispergraf. Recuperado de https://xxbenjiux.files.wordpress.com/2011/10/microcntroladores_pi c.pdf Yuste, P. P. (09 de 06 de 2009). Salidas Digitales de un Sistema Microcontrolado- Universidad Politécnica de Valencia. Recuperado de https://riunet.upv.es/handle/10251/5239 Cusatti, V. (30 de 09 de 2015). Instalación del ambiente de programación ProtónBasic. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=WUJxvOW3apM

Cusatti, V. (2 de octubre de 2015). Aprendiendo a programar Pics Manejo de pines y funciones lógicas. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=WxLyacoXQM&list=PL7OLV4XJfa161BnHn7IXkO2UY66zb_PMC&index=2 Viveros, E. (13 de 06 de 2014).Curso de Microcontroladores Pic CCS desde cero. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=kFXKRZoQqDI Noel Jair, Z. ( 17,03,2017). Ovi Unidad 2 Microcontroladores. [Archivo de video]. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/11674 3. Microcont roladores Motola Freescale, Basic Stamp y Arduino

Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseño practico de aplicaciones (2ª Ed).Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unads p/detail.action?docID=3194849 Ibrahim, Dogan (2006) PIC BASIC Projects, 30 Projects Using PIC BASIC and PIC BASIC PRO. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detail/de tail?vid=7&sid=bb49356b-11e7-4189-97ffc78729359ced%40sessionmgr198&hid=127&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l 0ZT1lZHMtbGl2ZQ%3d%3d#AN=173572&db=nlebk Di Jasio, Lucio (2007) Programming 16-bit PIC Microcontrollers in C, Learning to Fly the PIC 24.nRecuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detai l/detail?vid=3&sid=bb49356b-11e7-4189-97ffc78729359ced%40sessionmgr198&hid=127&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l 0ZT1lZHMtbGl2ZQ%3d%3d#AN=193636&db=nlebk Boxall, John (2013). Arduino Workshop, A Hands-on Introduction with 65 Projects. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2139/eds/detail/detail?vid=5&si d=bb49356b-11e7-4189-97ffc78729359ced%40sessionmgr198&hid=127&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l 0ZT1lZHMtbGl2ZQ%3d%3d#AN=578482&db=nlebk G Vivero, E. (13 de junio de 2014). Arduino desde cero - Repositorio Unad. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=3BnS59Kg9DE

Preciado, E. (5 de 10 de 2013). Arduino desde cero parte 2 - Repositorio Unad. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=eDD_lqotbF w&t=6s Franco, C. A. (28 de 09 de 2012). Hardware Libre Arduino. Universidad Politécnica de Valencia. Recuperado de https://riunet.upv.es/handle/10251/17289 Noel Jair, Z. ( 16,03,2017). Ovi Unidad 3 Microcontroladores. [Archivo de video]. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/11675 Recursos educativos adicionales para el curso: Unidad 1: Stallings, W. (2000). Organización y Arquitectura de Computadores. (5 ed). Editorial Prentice-Hall. Madrid, 2000. Cap. 1, 2, 3, 9, 12, 13, 15 y 16 Págs. 104-111, Págs. 150-157, Págs. 217-231, Págs. 350-358, Págs. 408-415, Págs. 623648 Tokheim, R. (1991). Fundamentos de los Microprocesadores. Editorial Mc Graw Hill. México. Cap. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10(Para consulta en físico en las bibliotecas según disponibilidad) Unidad 2: González, H. U. (Julio de 2009). 309696- Modulo de Microprocesadores y Microcontroladores. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/6933 Unidad 2 Unidad 3: Stallings, W. (2000). Organización y Arquitectura de Computadores. (5 ed). Editorial Prentice-Hall. Madrid, 2000. Cap. 1, 2, 3, 9, 12, 13, 15 y 16 Págs. 104-111, Págs. 150-157, Págs. 217-231, Págs. 350-358, Págs. 408-415, Págs. 623648 (para consulta en físico en las bibliotecas según disponibilidad) Angulo U, (2000). Microcontroladores PIC 16F87X. Diseño practico de aplicaciones (2ª Ed). 648 (Para consulta en físico en las bibliotecas según disponibilidad) González, H. U. (Julio de 2009). 309696- Modulo de Microprocesadores Microcontroladores. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/6933 Unidad 3 4. ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE Descripción de la estrategia de aprendizaje:

y

Estrategia de aprendizaje basado en proyectos. “El aprendizaje por proyectos tiene muchas ventajas: se centra en los conceptos y principios de una disciplina, implica a los estudiantes en investigaciones de solución de problemas y otras tareas significativas, les permite trabajar de manera autónoma para construir su propio conocimiento y culmina en productos objetivos y realistas”. El curso se centra en el enfoque de aprender haciendo, desde la primera unidad el estudiante tendrá acceso a las herramientas tecnológicas que lo guiaran y formaran para lograr las competencias necesarias en el estudio y aplicación del uso de los microcontroladores.

5. DISTRIBUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES ACADÉMICAS DEL CURSO Semana 1y2

3

4

Contenidos a desarrollar El estudiante reconoce los elementos constitutivos del curso en AVA. El estudiante ingresa a los entornos y lee los documentos propuestos en la unidad para desarrollar un mapa conceptual de manera individual del curso. Microprocesadores y Microcomputadores

Familias de Microprocesadores, fabricantes, arquitecturas y tecnologías actuales

Actividad a desarrollar según la estrategia de aprendizaje Actualizar perfil, asumir Rol al interior del grupo, interactuar en el foro grupal. Realiza un mapa conceptual de los contenidos del curso. Y analiza el impacto de estos equipos en la industria a nivel mundial.

El estudiante consulta e interioriza en el entorno de conocimiento sobre los recursos bibliográficos dejados en la Unidad 1, revisa el video de presentación, revisa y desarrolla la ova de la unidad 1. Se desarrollara un mapa conceptual de manera grupal donde se aborden todos los ítems de la arquitectura de un microcontrolador. Utilizando el software libre SIMUPROG Desarrollar los siguientes programas donde se evidencie el direccionamiento, almacenamiento y control de entradas y salidas de un procesador. Todos los programas deben mostrar una interfaz amable con el usuario.

5

Lenguajes de programación en bajo nivel en microprocesadores y aplicación

Utilizando el programa Mplab IDE Versión 8.92 lenguaje asembler (o la actual) para la elaboración de los 2 programas respectivos. Simulado en programa proteus 7.9 o Versiones 8.0 en adelante.

6

Lenguajes de programación en bajo nivel en microprocesadores y aplicación

Se debe escoger una de las 3 Propuestas de tipo grupal para el desarrollo del proyecto final del curso (última actividad) de microcontroladores que dé una solución a un problema industrial Las cuales deben investigar para su desarrollo. Entrega del informe final y archivos anexos.

7

Microcontroladores, El estudiante lea e interiorice las lecturas arquitectura, programación, propuestas en el entorno de conocimiento y el familias y sistemas de entorno de aprendizaje práctico Unidad 2. desarrollo

8

Microcontroladores, arquitectura, programación, familias y sistemas de desarrollo

Diseño e implementación de 2 circuitos en microcontroladores Pic Utilizando el pic16f877a Los programas gratuitos a utilizar son lenguaje C: Pic C. Micro C.

9

Microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments Microcontroladores Motola Freescale, Basic Stamp y Arduino Microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments Microcontroladores Motola Freescale, Basic Stamp y Arduino

Diseño e implementación de 2 circuitos en microcontroladores Pic Utilizando el pic16f877a Los programas gratuitos a utilizar son lenguaje C: Pic C. Micro C.

10

Debe desarrollar el paso 3 de la guía para continuar con el desarrollo del trabajo final incorporando las 5 partes solicitadas en la guía de actividades.

11

12

Diseño y desarrollo de proyectos de automatización y control con Microprocesadores y Microcontroladores

Programación con periféricos de entrada y salida

Diseño e implementación de 1 circuito en plataforma Arduino: Utilizando el Arduino Uno o Leonardo, Los programas gratuitos a utilizar son :Arduino 1.6.9 diseño de algoritmo y determinación de parámetros de entrada. Parametrización de variables de entrada y salida, entradas análogas y entradas y salidas digitales, programar el sistema de visualización de datos.

13

Programación de módulos internos especiales y módulos basados en microcontrolador

Sistemas de control de variables básicos On/off

14

Programación de módulos internos especiales y módulos basados en microcontrolador

Continuar con el desarrollo de la propuesta de trabajo final donde se finaliza el proceso de desarrollo de la problemática y el prototipo a diseñar.

15 y 16

Formulación de un proyecto que propone la solución de un problema de tipo industrial.

Se escoge en el trabajo colaborativo 1 una de las 3 Propuestas de tipo grupal para el desarrollo del proyecto final del curso (última actividad) del curso de microcontroladores que dé una solución a un problema agroindustrial Las cuales deben investigar las características para su desarrollo:

6. ESTRATEGIAS DE ACOMPAÑAMIENTO DOCENTE Descripción de las estrategias de acompañamiento docente a utilizar en este curso. Interacción tutor – estudiante mediante la utilización de herramientas sincrónicas como el Skype para la asesoría sobre problemáticas y dudas puntuales.

Seguimiento por parte del tutor a los aportes realizados en los foros correspondientes, retroalimentando de manera asertiva cada uno de ellos. Identificación por parte del tutor, de los estudiantes con situaciones especiales, que requieran un seguimiento personalizado. El estudiante que manifieste su intención de que llevar a cabo la propuesta de proyecto como su opción de grado, podrá avanzar de manera individual en el desarrollo del curso, bajo supervisión personalizada del tutor a cargo. Se realizarán Webconference por Unidad Temática.

7. 7PLAN DE EVALUACIÓN DEL CURSO Númer o de seman a

Momento s de la evaluació n

1-2

Inicial

3-6

Intermedi a Unidad 1

Productos a entregar según la estrategia de aprendizaje Actualización de perfil, mapa conceptual individual sobre los contenidos del curso, análisis grupal sobre la importancia de los microcontroladores en la industria. -Desarrollar la evaluación objetiva de conocimientos Unidad 1. -Mapa conceptual grupal. -Desarrollo de 4 programas en simuprog. -Diseño y simulación de 2 programas en Mplab y proteus. -Escoger y desarrollar una de las 3 propuestas para trabajo

Puntaje máximo/500 puntos

Ponderaci ón/500 puntos

25

25

350

75

7-10

Intermedi a Unidad 2

11-14

Intermedi a Unidad 3

15-16

Final

final, y desarrollar los ítems solicitados. -Desarrollar la evaluación objetiva de conocimientos Unidad 2. -Diseño e implementación de 2 circuitos en microcontroladores Pic Utilizando el pic16f877a Los programas gratuitos a utilizar son lenguaje C: Pic C. Micro C. -Desarrollar del componente práctico en el Cead Respectivo. -Diseño e implementación de 1 circuito en plataforma Arduino: Utilizando el Arduino Uno o Leonardo, Los programas gratuitos a utilizar son :Arduino 1.6.9 Se escoge en el trabajo colaborativo 1 una de las 3 Propuestas de tipo grupal para el desarrollo del proyecto final del curso (última actividad) del curso de microcontroladores que dé una solución a un problema agroindustrial Las cuales deben investigar las características para su desarrollo: Puntaje Total

75

200

125

125

500 puntos

500 puntos