sistema integrador ciencia y tecnología · 2011. 9. 29. · • módulos de trabajo de acuerdo a...

Sistema Integrador Ciencia y tecnología

MANUAL DEL ESTUDIANTE ENTRENADOR MICROCONTROLADORES

MANUAL DEL ESTUDIANTE - MICROCONTROLADORES

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TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVO .................................................................................................................... 4

2. DESCRIPCIÓN DEL HADWARE .................................................................................... 4

2.1 Partes del entrenador ............................................................................................... 4

2.2 Características técnicas ............................................................................................. 6

3. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE .................................................................................... 7

3.1 Ingreso al software .................................................................................................. 7

3.1.1 Fecha y hora ........................................................................................................ 7

3.1.2 Continuar sin conexión ....................................................................................... 7

3.1.3 Dirección del servidor ......................................................................................... 8

3.1.4 Identificación ...................................................................................................... 8

3.1.5 Registrar ............................................................................................................. 8

3.1.6 Salir .................................................................................................................... 8

3.2 Navegación en el software ...................................................................................... 8

3.2.1 Ingreso a los contenidos ...................................................................................... 9

a. Ingreso a los Contenidos de Sensores, Actuadores y Sistemas Automatizados ..... 9

b. Ingres a los contenidos de Circuitos Electricos ................................................... 12

c. Ingreso a los Contenidos de Microcontroladores .............................................. 16

3.2.2 Ingreso a herramientas del sistema .................................................................... 22

a. Glosario .......................................................................................................... 23

b. Bibliografía ..................................................................................................... 24

c. Más información ............................................................................................. 25

d. Enlace web ..................................................................................................... 26

e. Evaluación ...................................................................................................... 27

f. Cuaderno ....................................................................................................... 28

g. Chat ............................................................................................................... 29

h. Foro ............................................................................................................... 30

i. Documentación ............................................................................................... 31

3.2.3 Ingreso a prácticas ........................................................................................... 32

MANUAL DEL ESTUDIANTE- MICROCONTROLADORES

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4. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS ............................................................................. 34

4.1 PRACTICA ANÁLISIS DE COMPONENTES .................................................... 35

4.2 PRÁCTICAS PREDETERMINADAS ................................................................ 39

4.3 OTRAS PRÁCTICAS ...................................................................................... 54


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1. OBJETIVO Comprender el funcionamiento de microcontroladores en los sistemas, en la medición de variables (sensores) y la transformación de señales eléctricas en mecánicas (actuadores) adquiriendo competencias de diseño, análisis y desarrollo en aplicaciones electrónicas.

2. DESCRIPCIÓN DEL HADWARE

El sistema está compuesto en su hardware por un microcontrolador de usuario y módulos de entrada y salida conectados al microcontrolador, sobre el cual se realizan los procesos de quemado del firmware o código en lenguaje de máquina tenidos en cuenta para la realización de las prácticas determinadas o abiertas según se desee.

2.1 Partes del entrenador

El entrenador cuenta con los siguientes elementos:

• Módulos de trabajo de acuerdo a las actividades diseñadas con flexibilidad para cambiar la configuración.

• Puertos de entrada digitales con conmutación virtual. • Sistema de control dotado con un sistema de mando que contiene los algoritmos

de programación que permiten administrar entradas y salidas y el quemado del firmware.


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Figura 1. Entrenador de Microcontroladores vista superior

N. Vista superior Descripción

Módulo LCD.

Display de Cristal líquido para visualizar mensajes de texto.

Módulo de led’s. Indican las salidas digitales del Microship.

Dimmer

Ajusta la intensidad de la luz del Modulo LCD

Modulo Display Indicador numérico de 0 - 9

Microcontrolador Pic16F877 e Indicador de quemado

Copia el código ASM y se indica en el led rojo (indicador de quemado)

Oscilador

Botón (RESET) Botón de Reinicio

Modulo de entradas digitales por pulsador 1 – 4.

Sistema de entradas para interactuar con el hardware y software

Switch de Programación

Modo grabar u operar: Permite seleccionar y verificar el modo de programación del firmware hacia el microcontrolador.

Modulo de entradas digitales por Switch

Tiene cuatro entradas digitales con logica positiva.


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Figura 2. Entrenador de Microcontroladores vista posterior lateral

N. Vista posterior-lateral

Interruptor (SWITCH) encendido y apagado (ON/OFF).

Porta Fusible 3 Amp.

Conexión Cable de Poder (110 AC).

Conexión RS232 a PC.

Ventilador.

2.2 Características técnicas

Dimensiones:

• 17 cm de alto. • 23 cm de largo. • 36 cm de ancho.

Alimentación:

• Alimentación eléctrica: 110 Voltios AC. • Fuente de alimentación swicheada de 650 voltios con salidas

de 12 VCC + 12 VCC + 5 VCC – 12 VCC. • Para la energización de este dispositivo se tiene una clavija

macho ubicada en la parte lateral donde ingresa el conector hembra del cable de poder.

Composición: Carcasa en fibra de vidrio, panel frontal en acrílico, pantalla LCD.


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3. DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE

El software educativo acompaña al equipo de entrenamiento y permite ampliar los conocimientos reflejados en el sistema didáctico y el campo de aplicación de este tipo de tecnología.

3.1 Ingreso al software

Al ingresar al software usted encontrará los siguientes campos:

3.1.1 Fecha y hora

Estas opciones aparecen automáticamente.

3.1.2 Continuar sin conexión

Este botón brinda la posibilidad de seguir navegando en el software sin conectarse al servidor. Es importante recordar que al ingresar a través de esta opción no podrá tener control de los concentradores y entrenadores, no habrá registro de sus ingresos y no quedarán registradas las actividades que usted realice. Para ingresar haga clic sobre el botón Continuar sin conexión.

Para tener conexión con el servidor debe seguir los siguientes pasos:


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3.1.3 Dirección del servidor

En este espacio debe escribir la dirección que le suministre el administrador del Aula.

3.1.4 Identificación

Usted debe registrar su número de identificación.

3.1.5 Registrar Es útil para el ingreso al sistema después de diligenciados los campos de dirección del servidor e identificación. Haga clic sobre el botón REGISTRAR.

De esta manera podrán tener control sobre los concentradores y entrenadores y podrán ser registrados sus ingresos y las actividades realizadas.

3.1.6 Salir

Es útil para salir de la aplicación. Haga clic sobre el botón SALIR.

3.2 Navegación en el software

Al ingresar al software se encuentran tres opciones de navegación: Contenidos, Prácticas y Herramientas, a las cuales es posible acceder sin ningún tipo de restricción. Para ingresar a ellas haga clic sobre los botones CONTENIDO, PRÁCTICAS o HERRAMIENTAS.


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3.2.1 Ingreso a los contenidos

Al ingresar a los contenidos usted encontrará 5 botones con los ejes temáticos integrados: Sensores, Actuadores, Sistemas Automatizados, Circuitos Eléctricos y Microcontroladores. En cada uno de ellos encontrará contenidos interactivos que le permiten conceptualizar y entender los temas de estudio. Para acceder a la información haga clic sobre el botón que desee.

a. Ingreso a los Contenidos de Sensores, Actuadores y Sistemas Automatizados

Al seleccionar los contenidos de Sensores, Actuadores o Sistemas automatizados usted encontrará tres opciones (Qué son, cómo son y cómo funcionan) por medio de las cuales se explican los conceptos más importantes y la información que le será útil para comprender estos temas, a través de la interacción preparada con el entorno didáctico. Para ingresar Haga clic en la opción que desee seleccionar.

• Qué son: En esta carpeta encontrará información que explica de manera didáctica e interactiva los conceptos relacionados con el tema seleccionado. Al ingresar encontrará disponibles otra serie de botones que permiten ampliar los temas para una mejor comprensión. Para ingresar haga clic en la opción que desee seleccionar.

• Cómo son: Se encuentra un tipo de clasificación de los sensores, actuadores y

criterios de los sistemas automatizados. Para ingresar haga clic en la opción que desee seleccionar.


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• Cómo funcionan: De acuerdo al tema seleccionado (sensores o actuadores)

encontrará un menú con los sensores, actuadores que se estudian en los concentradores y en sistemas automatizados encontrara la funcionalidad de un sistema. Para acceder a la información haga clic sobre cada uno de ellos.

Al seleccionar la opción Cómo funcionan de los SENSORES Y ACTUADORES encontrará una las imágenes de los dispositivos seleccionados, e ingresando a cada uno de ellos, se abrirá un menú con los botones INTRODUCCIÓN, USOS, SIMULACIÓN Y MONITOREO que le permitirán conocer el concepto y las aplicaciones de cada sensor y actuador, podrá acceder a simulaciones con las cuales se brinda la posibilidad de tener experiencias interactivas con el concentrador para conocer su funcionamiento. Para tener acceso a la información haga clic sobre los botones ubicados al lado izquierdo.


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b. Ingres a los contenidos de Circuitos Electricos

Al seleccionar los contenidos de Circuitos Eléctricos usted encontrará un entorno didáctico preparado para facilitar la comprensión de los temas. Tiene a disposición tres botones (Fundamentos, Medidas y Circuitos) por medio de los cuales se explican el concepto de electricidad, las medidas eléctricas utilizadas y los circuitos eléctricos. Esta información le será útil para comprender estos temas. Para ingresar Haga clic en la opción que desee seleccionar.


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• Fundamentos: En esta carpeta se definen conceptos básicos para el manejo de circuitos eléctricos. Puede encontrar los siguientes temas: Electricidad, Electricidad Estática, Electricidad dinámica y Energía eléctrica. Para ingresar Haga clic en los botones ubicados al lado izquierdo.


14

• Medidas eléctricas: Aquí se estudian los conceptos relacionados con las medidas eléctricas. Puede encontrar los siguientes temas: Componentes pasivos, unidades de medida, código de colores, ley Ohm y potencia eléctrica. Para ingresar Haga clic en los botones ubicados al lado izquierdo.


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• Circuitos serie y paralelo: En esta carpeta se estudian los circuitos en serie, paralelo y mixtos, para ingresar Haga clic en los botones ubicados al lado izquierdo.


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c. Ingreso a los Contenidos de Microcontroladores

Al seleccionar los contenidos de Microcontroladores usted encontrará un entorno didáctico preparado para facilitar la comprensión de los temas. Tiene a disposición tres botones (Estructura, Partes de un circuito y Programación) por medio de los cuales se explican la estructura del microcontrolador, las partes del circuito y la programación del un microcontrolador, esta información le será útil para comprender este tema. Para ingresar Haga clic en la opción que desee seleccionar.


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• Estructura: Se estudia la estructura de un microcontrolador. Puede encontrar los siguientes temas: concepto, principio de procesamiento de datos, comunicación, convertidor analógico-digital. Para tener acceso a la información Haga clic en los botones ubicados al lado izquierdo.


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• Partes de un circuito: describe las partes de un circuito electrónico. Puede encontrar los siguientes temas: Placa de circuito impreso, microcontrolador PIC y otros componentes electrónicos.


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• Programación: se estudia la programación de un microcontrolador. Podrá encontrar los siguientes temas: comunicación hombre máquina, lenguaje ASM, directivas, condiciones y operadores y ejemplo de programa.


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Los ejes temáticos que se estudian en el sistema integrador de ciencia y tecnología se describen en el cuadro que se encuentra a continuación:

ESTRUCTURA DE LOS CONTENIDOS

SENSORES

Qué son? Cómo son?

Cómo funcionan?

Final de carrera Capacitivo Inductivo Óptico de barrera Fibra óptica Ultrasonido Velocidad Acelerómetro Presión (barómetro) Gas (metano) Humedad PH metro Luminosidad Sensor de corriente Sensor de campo magnético (efecto Hall) Sensor de temperatura RTD

ACTUADORES

Qué son? Cómo son?

Como funcionan?

Piloto Zumbador Motor AC Motor DC Motor paso a paso Motobomba Válvula solenoide

SISTEMAS AUTOMATIZADOS

Qué son? Cómo son? Cómo funcionan?

CIRCUITOS ELECTRICOS

Fundamentos

La Electricidad Electricidad estática Electricidad dinámica Elementos de un circuito eléctrico Energía eléctrica

Medidas Eléctricas

Componentes Pasivos Unidades de Medida Código de Colores Ley de Ohm Potencia Eléctrica

Circuitos Serie y paralelo

Circuito Serie Circuito Paralelo Circuito Mixto


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MICROCONTROLADORES

Estructura del Microcontrolador

Concepto de Microcontrolador Principios de procesamiento de datos Comunicación Convertidor Análogo – Digital

Partes del circuito electrónico

Placa de Circuito Impreso (PCB) Microcontrolador PIC 16F877 Otros componentes electrónicos

Programación de un

microcontrolador

Comunicación hombre máquina Lenguaje ASM Directivas, condiciones y operadores Ejemplo de Programación


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3.2.2 Ingreso a herramientas del sistema El software cuenta con herramientas que facilitan la comunicación e integración con el profesor y con otros compañeros. Estas herramientas se describen a continuación:


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a. Glosario

En el glosario usted encontrará el significado de todos los términos utilizados en la aplicación. Para visualizar los términos haga clic en las letras de inicio del término y para volver al menú inicial haga clic en Salir.


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b. Bibliografía

En la bibliografía encontrará referencias en las cuales está basada la aplicación. Para volver al menú inicial haga clic en Salir.


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c. Más información

En la parte de “Más información” encontrará los contenidos amplios y detallados sobre sensores, actuadores, sistemas automatizados, circuitos eléctricos y microcontroladores. Haga clic en el botón sobre el tema que desee visualizar y para volver al menú inicial haga clic en Salir.


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d. Enlace web

En esta herramienta encontrará enlaces Web que tienen como fin ampliar sus conocimientos sobre los temas de sensores, actuadores, sistemas automatizados.

Haga clic en el botón sobre el tema que desee visualizar y en la parte derecha encontrara una flecha para el despliegue de diferentes enlaces.

Para volver al menú inicial haga clic en Salir.


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e. Evaluación

Haciendo clic sobre sensores, actuadores, sistemas automatizados, se puede ingresar a la evaluación de cada uno de éstos. Cuando se encuentre en la evaluación del contenido seleccionado, responda las preguntas allí expuestas, al final obtendrá el resultado de sus respuestas dadas, si desea seleccionar otra tema deberá ingresar nuevamente al botón de EVALUACION.


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f. Cuaderno

En el cuaderno de apuntes usted tiene la posibilidad de escribir y guardar las anotaciones que le hayan parecido importantes en la aplicación, así como eliminarlas o imprimirlas. Para volver al menú inicial haga clic en Salir.


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g. Chat

En la herramienta del Chat usted tiene la posibilidad de sostener charlas con el profesor y con los compañeros de clase que se encuentren conectados, para compartir información. Para iniciar, seleccione el estudiante, escriba su mensaje y de clic en Enviar.

Si desea volver al menú principal de clic en Salir.


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h. Foro

El foro le permite compartir opiniones con todos los estudiantes sobre la aplicación o sobre temas que tengan que ver con ella. Publique su aporte y haga clic en actualizar.


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i. Documentación

En esta herramienta encontrara la ficha técnica y el manual del estudiante de cada uno de los concentradores de detección de presencia y movimiento, de variables físicas, de variables físico químicas, de circuitos serie paralelo, de programación de microcontroladores.


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3.2.3 Ingreso a prácticas

Advertencia: Para realizar las pruebas en el entrenador verifique que se encuentre conectado al computador antes de abrir el software.

En la opción Prácticas usted tiene la posibilidad de conocer las actividades diseñadas para la comprensión de los temas. Para ingresar Haga clic en la el botón PRÁCTICAS.

Al ingresar usted encontrará un menú correspondiente a cada concentrador o entrenador.


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Al ingresar en la opción del entrenador PROGRAMACIÓN DE MICROCONTROLADORES encontrará las siguientes prácticas, Seleccione la práctica dando clic sobre el botón:

1. Análisis de componentes:

• Análisis de los componentes del entrenador.

2. Prácticas predeterminadas:

• Práctica introductoria. • Aplicación en colegio • Aplicación en empresa • Aplicación en casino

3. Otras prácticas:

• Indicador de clases en un colegio • Timbre automatizado en un colegio • Contador de cajas • Aviso informativo • Cortina automatizada • Juego de azar • Practica Libre.


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4. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS

Las prácticas sugeridas a realizar las encontramos a continuación:


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4.1 PRACTICA ANÁLISIS DE COMPONENTES


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ACTIVIDAD N° 1

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Análisis de los componentes que integran el entrenador de microcontroladores.

Duración: 2 horas

Objetivo

Analizar la estructura, el funcionamiento dentro de un sistema y las aplicaciones de los leds, LCD y Display, para su utilización en situaciones de la vida cotidiana en la que se requiera. Situación

Usted ha sido contratado en una empresa de soluciones tecnológicas y como actividad de inducción le plantean entregar un informe con el reconocimiento de los elementos de un entrenador de microcontroladores para realizar diferentes aplicaciones. Procedimiento:

1. Ingrese al software: - De clic en prácticas. - Ingrese a programación de microcontroladores. - De clic en la práctica “Análisis de componentes”. - Analice los componentes del entrenador. Nota: es importante que identifique y analice físicamente los componentes en el entrenador de microcontroladores

2. Revise los contenidos del software asociados a microcontroladores.

3. Realice búsqueda de información en internet para profundizar sobre funcionamiento

y aplicaciones de los microcontroladores.

4. Diligencie el documento guía disponible para realizar el análisis de los componentes.

5. Ingrese al foro ubicado en herramientas y de su opinión sobre el siguiente tema de discusión: “importancia de un microcontrolador en sistemas automatizados”.

6. Utilice la herramienta del chat o el foro si tiene dudas y aportes en el desarrollo de la actividad y sobre los temas estudiados.


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Temas asociados Material o herramientas de apoyo

Para conocer los temas relacionados con el sistema ingrese a los contenidos y estudie el tema de Microcontroladores que se encuentra ubicado en el software del sistemas integrador ciencia y tecnología. Microcontroladores:

• Estructura • Partes de un circuito • Programación

Para desarrollar la actividad usted tiene a su disposición:

• El entrenador de microcontroladores.

• Documento guía de la actividad.

• Conexión a internet. • Foro: ubicado en la opción

herramientas. • Chat: ubicado en la opción

herramientas.

Entregas

1. Entregue el documento guía diligenciado a su profesor. 2. Publique en el foro su opinión sobre el tema de discusión.

Habilidades

• Reconoce componentes del entrenador y funciones de un microcontrolador. • Identifica utilidades en diferentes aplicaciones tecnológicas. • Reconoce el alistamiento del entrenador para programación de un

microcontrolador.


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DOCUMENTO GUÍA ACTIVIDAD N° 1

Entrenador de microcontroladores

1. Analice los componentes que se encuentran en el entrenador de microcontroladores y diligencie el cuadro que se encuentra a continuación.

Componente 1. Cómo funciona 2. Aplicaciones Led

Display

LCD

2. ¿Cuál es la diferencia entre los pulsadores y el módulo de entradas switch?

3. Con sus propias palabras defina la función y la importancia de un microcontrolador.

4. ¿Cuál es la importancia de conocer los componentes de un equipo antes de utilizarlos?


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4.2 PRÁCTICAS PREDETERMINADAS


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ACTIVIDAD N° 2

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Introducción

Duración: 2 horas

Objetivo

Identificar el proceso de diseño e implementación de soluciones tecnológicas con un microcontrolador. Situación

En una fábrica de papas fritas, se necesita implementar un sistema que detecte la llegada de un camión a la zona de descargue e informe con una señal visual al personal, activando una alarma luminosa y de esta manera agilizar el proceso de descarga. Realice la simulación de esta situación, utilizando el entrenador de microcontroladores. Procedimiento:

1. Alistamiento del entrenador: a. Conecte adecuadamente y encienda el entrenador antes de ingresar al software

del “Sistema Integrador Ciencia y Tecnología”. b. Localice el Switch de Programación y ubíquelo en modo Prog, c. Presione el botón RESET.

2. Al ingresar al software de clic en Prácticas.

3. Ingrese en la programación de microcontrolador y de clic en la Práctica introductoria siguiendo paso a paso la exploración de la actividad: a. Analice la situación y el funcionamiento del sistema. b. En diseño de la solución seleccione el hardware que se requiere para hacer la

simulación de la situación en el entrenador (estímulo y módulo) y observe y analice las etapas del diagrama de flujo.

c. En implementación ingrese a edición del programa: • De clic en “Cargar .ASM” y analice el código disponible. • De clic en “Guardar .ASM” • Ingrese a “Ensamble y programación”. • De clic en “Ensamblar .ASM” y verifique que no muestre error en los

códigos, si hay error empiece de nuevo el punto 3/c.


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• De clic en “Programar .HEX” y observe el encendido del led indicador. • Seguidamente localice el Switch de Programación y ubíquelo en modo

MANUAL y presione RESET cambie el switch.

d. Simule la situación en el entrenador:

• Presione “PULSADOR 1” simulador del sensor de presión para indicar la llegada del camión.

• Y observe como se enciende el led simulador de alarma luminosa.

4. Realice búsqueda de información en el software y en internet para profundizar sobre las diferentes aplicaciones y usos de un microcontrolador.

5. Al finalizar la práctica diligencie el documento guía de esta actividad que se

encuentra a continuación.







• Conexión a la Internet. • Foro: ubicado en la opción


herramientas. • Documento guía.

Entregas

1. Entregue el documento guía a su profesor como él le indique. 2. Publique en el foro su opinión sobre la actividad desarrollada.

Habilidades

• Identifica representaciones simbólicas. • Comprende diagramas de flujo. • Identifica utilidades en diferentes aplicaciones tecnológicas. • Analiza códigos ASM y programa código MPASM. • Reconoce las funciones y diferencias de los programas ASM y MPASM. • Utiliza recursos para realizar soluciones tecnológicas.


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Entrenador de microcontroladores 1. ¿Cuál cree que sería el beneficio de la fábrica de papas fritas con la implementación?

2. ¿Simularía la detección del camión con el switch abierto? Justifique su respuesta.

3. ¿Qué otro tipo de empresas se beneficiarían con una implementación similar a la de la fábrica de papas fritas? Explique su respuesta.

4. En el diagrama de flujo, ¿qué indica un pin configurado 1 o configurado en 0?

5. ¿Cuál es el propósito de identificar el “Funcionamiento del Sistema”?


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ACTIVIDAD N° 3

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Aplicación en colegio: timbre de colegio.

Duración: 2 horas

Objetivo

Implementar una aplicación utilizando opciones múltiples en la solución de una situación. Situación

En un colegio se requiere implementar un sistema de timbre que indique la hora de entrada, cambio de clase y salida así:

• Timbre N° 1 : Horario de entrada 7:00 am • Timbre N° 2: Horario cambio de clase 8:15 am • Timbre N° 3: Horario de Salida 12:00 pm

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontrolador y de clic en la opción Aplicación en Colegio, siguiendo paso a paso la exploración de la actividad:

a. Analice la situación y el funcionamiento del sistema. b. En diseño de la solución seleccione el hardware que se requiere para hacer la



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códigos, si hay error empiece de nuevo el punto 3/c. • De clic en “Programar .HEX” y observe el encendido del led indicador. • Seguidamente localice el Switch de Programación y ubíquelo en modo

MANUAL y presione RESET cambie el switch. d. Simule la situación en el entrenador:

• Presione “PULSADOR 1, PULSADOR 2 o PULSADOR 3” simulando la detección de la hora.

• Y observe como se enciende el respectivo led durante el tiempo determinado simulando cada timbre.

4. Realice búsqueda de información en el software y en internet para profundizar

sobre las diferentes aplicaciones y usos de un microcontrolador.

5. Al finalizar la práctica diligencie el documento guía de esta actividad que se encuentra a continuación.

6. Utilice la herramienta del chat o el foro si tiene dudas y aportes en el desarrollo de

la actividad y sobre los temas estudiados.









Entregas



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Habilidades

• Identifica representaciones simbólicas. • Comprende diagramas de flujo. • Identifica utilidades en diferentes aplicaciones tecnológicas. • Asimila la importancia de los microcontroladores. • Ensambla códigos ASM y programa código MPASM. • Reconoce las funciones y diferencias de los programas ASM y MPASM. • Plantea aplicaciones tecnológicas para la solución de problemas y la satisfacción de

necesidades. • Utiliza recursos para realizar soluciones tecnológicas.


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Entrenador de microcontroladores 1. Determine al menos 3 ventajas de esta implementación.

2. ¿En que otros lugares podrían adoptar este sistema de timbre temporizado?

3. ¿Qué mejoras propondría usted para implementar el timbre temporizado en su colegio?

4. El indicador de timbre es simulado por un LED, ¿para realizar una aplicación real que se necesitaría?

5. Al cargar el programa determinado .ASM, analice e indique como se codifica el tiempo de duración del timbre.


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ACTIVIDAD N° 4

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Aplicación en empresa: contador de piezas

Duración: 2 horas

Objetivo

Realizar una aplicación que permita la visualización numérica de estímulos programados en un microcontrolador. Situación

En una empresa de artículos metálicos se requiere contar nueve piezas para conformar una caja, se necesita implementar un sistema de conteo automático. Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontrolador y de clic en la opción Aplicación en empresa, siguiendo paso a paso la exploración de la actividad: a. Analice la situación y el funcionamiento del sistema. b. En diseño de la solución seleccione el hardware que se requiere para hacer la





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d. Simule la situación en el entrenador:

• Presione “PULSADOR 1” simulador del sensor que detecta la pieza metálica. • Y observe el módulo display que indica el conteo de piezas.

4. Realice búsqueda de información en el software y en internet para profundizar

sobre las diferentes aplicaciones y usos de un microcontrolador con display.

5. Al finalizar la práctica diligencie el documento guía de esta actividad que se encuentra a continuación.

6. Utilice la herramienta del chat o el foro si tiene dudas y aportes en el desarrollo de

la actividad y sobre los temas estudiados. Temas asociados Material o herramientas de apoyo








Entregas


Habilidades




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Entrenador de microcontroladores 1. Si se requiere hacer un conteo de doce (12) piezas metálicas por caja, ¿que nueva

implementación se necesitaría?

2. ¿Qué otro tipo de empresas podrían implementar este sistema?

3. Analice el Diagrama de Flujo e indique cuales son las acciones dadas después de Configurar los Puertos. (Ver recuadro Acción)

4. En caso de una interrupción de conteo, ¿cuál sería la solución para continuar el proceso correctamente?

5. ¿Qué función cumple el Diagrama de Flujo?


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ACTIVIDAD N° 5

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Aplicación en casino: aviso luminoso.

Duración: 2 horas

Objetivo

Aprender a implementar textos para diferentes aplicaciones programables a través de un microcontrolador. Situación

En un casino se requiere un aviso luminoso de Bienvenida que corra de derecha a izquierda con el siguiente mensaje: “Bienvenidos al casino Royal”

El intervalo de tiempo para que rote nuevamente el mensaje será de 5 segundos y se requiere que el sistema se active por medio de un switch.

Procedimiento:

1. Alistamiento del entrenador:

a. Conecte adecuadamente y encienda el entrenador antes de ingresar al software



3. Ingrese en la programación de microcontrolador y de clic en la opción Aplicación en casino, siguiendo paso a paso la exploración de la actividad: • Analice la situación y el funcionamiento del sistema.

• En diseño de la solución seleccione el hardware que se requiere para hacer la

simulación de la situación en el entrenador (estímulo y módulo), observe y analice las etapas del diagrama de flujo.


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• En implementación ingrese a edición del programa:

• De clic en “Cargar .ASM” y analice el código disponible. • De clic en “Guardar .ASM” • Ingrese a “Ensamble y programación”. • De clic en “Ensamblar .ASM” y verifique que no muestre error en los



• Simule la situación en el entrenador:

• Activación del aviso a través del switch. • Y la visualización del mensaje en LCD.

4. Realice búsqueda de información en el software y en internet para profundizar sobre las diferentes aplicaciones y usos de un microcontrolador con LCD.












Entregas



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Habilidades




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Entrenador de microcontroladores 1. ¿Qué ventajas tiene el LCD en comparación con el Display?

2. Cargue el código ASM y analice la codificación del texto “Bienvenidos Casino Royal”, copie y modifique el código del texto por uno propio y realice la programación en el entrenador de microcontroladores. Escriba lo que observa.

3. ¿Cuál es la diferencia entre usar el Pulsador o el Modulo Switch en este caso?

4. Analice el Diagrama de Flujo y explique que sucede en la Configuración de Puertos.

5. ¿Aparte de avisos luminosos que otra aplicación podría implementarse con el LCD?


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4.3 OTRAS PRÁCTICAS


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ACTIVIDAD N° 6


Nombre de la actividad: Indicador de clase en un colegio.

Duración: 2 horas

Objetivo

Analizar una situación planteada y fortalecer conocimientos previamente adquiridos en el diseño de soluciones tecnológicas para ser implementadas a través de microcontroladores. Situación

En un colegio se requiere implementar un sistema temporizado que permita visualizar en rectoría y sala de profesores, la clase en que se encuentran.

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Indicador de clase en un colegio: a. Lea y analice la situación planteada. b. De clic en el botón implementar para dar solución:

• De clic en “Cargar .ASM” y analice el código disponible. • De clic en “Guardar .ASM” • Ingrese a “Ensamble y programación”. • De clic en “Ensamblar .ASM” y verifique que no muestre error en los códigos,

si hay error empiece de nuevo el proceso, cargue .ASM y corrija los errores. • De clic en “Programar .HEX” y observe el encendido del led indicador. • Seguidamente localice el Switch de Programación y ubíquelo en modo



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c. Simule la situación en el entrenador: • Activación del indicador a través de un pulsador. • Visualización del número de clase en display.

d. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_indicadorclase.



5. Utilice los contenidos y las herramienta del software (chat o el foro) si tiene dudas y aportes en el desarrollo de la actividad y sobre los temas estudiados.









Entregas


Habilidades

• Identifica representaciones simbólicas. • Diseña diagramas de flujo. • Identifica utilidades en diferentes aplicaciones tecnológicas. • Ensambla y modifica códigos ASM y programa código MPASM. • Reconoce las funciones y diferencias de los programas ASM y MPASM. • Plantea aplicaciones tecnológicas para la solución de problemas y la satisfacción de

necesidades. • Utiliza recursos y esquemas para realizar soluciones tecnológicas.


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Entrenador de microcontroladores 1. Análisis de la situación: Realice un esquema donde identifique la situación, la acción

y el propósito de la solución a implementar y las ventajas de su aplicación.

2. Donde se podría aplicar esta misma solución: Escriba mínimo dos situaciones en las que implementaría una solución similar.

Propósito

Acción Situación

Ventajas de la aplicación:


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3. Funcionamiento del sistema: Realice un esquema donde muestre de manera gráfica el funcionamiento del sistema (entradas, proceso, salidas y variable a medir).

4. Diagrama de flujo: Elabore el diagrama de flujo de la situación donde muestre lo que sucede en cada etapa del sistema implementado.

Recuerde seguir el alistamiento del entrenador y después de comprobar el funcionamiento

correcto del código, guárdelo y envíelo a su profesor.

Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


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ACTIVIDAD N° 7

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Timbre automatizado en un colegio.

Duración: 2 horas

Objetivo


En un colegio se necesita automatizar el horario de timbres y ser visualizado en un aviso luminoso así:

• 7:00 am, Entrada, Clase 1 • 8:15 am Clase 2 • 9:30 am Descanso • 10:00 am Clase 3 • 12:00 pm Salida

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Timbre automatizado: a. Lea y analice la situación planteada.


60

b. De clic en el botón implementar para dar solución:




c. Simule la situación en el entrenador: • Activación del timbre temporizado a través de un pulsador. • Visualización del mensaje LCD.

d. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_timbreautomatico.












Entregas



61

Habilidades




62





Propósito

Acción Situación



63





Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


64

ACTIVIDAD N° 8


Nombre de la actividad: Contador de cajas

Duración:2 horas

Objetivo


En una empresa se requiere automatizar el conteo de cajas contenedoras de piezas metálicas, para conformar lotes de 8 cajas.

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Contador de cajas: a. Lea y analice la situación planteada. b. De clic en el botón implementar para dar solución:





65

c. Simule la situación en el entrenador: • La detección la simularemos con un generador de estímulos (pulsador). • Y la visualización del conteo de cajas lo simularemos en cada uno de los led.

d. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_contadorcajas.












Entregas


Habilidades




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Propósito

Acción Situación



67





Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


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ACTIVIDAD N° 9

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Aviso informativo

Duración: 2 horas

Objetivo


En una empresa se requiere automatizar el conteo por lotes conformado por 8 cajas contenedoras de 9 piezas metálicas cada una.

Realizaremos la simulación de esta aplicación, en el entrenador de microcontroladores así:

1. La detección de cada lote la simularemos con un generador de estímulos (un pulsador por lote).

2. y se visualizará en un mensaje en LCD así: • Lote 1: 8 cajas/ 72 piezas • Lote 2: 8 cajas / 72 piezas • Lote 3: 8 cajas/ 72 piezas • Lote 4: 8 cajas/ 72 piezas

Procedimiento:




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3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Aviso informativo: a. Lea y analice la situación planteada. b. De clic en el botón implementar para dar solución:




c. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_avisoinformativo.












Entregas



70

Habilidades




71




2. Donde se podría aplicar esta misma solución. Escriba mínimo dos situaciones en las que implementaría una solución similar.

Propósito

Acción Situación



72





Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


73

ACTIVIDAD N° 10

Entrenador de microcontroladores Nombre de la actividad: Cortina automatizada

Duración: 2 horas

Objetivo


En un casino se requiere regular la apertura y cierre de cortinas dependiendo de la iluminación del día, a mayor luminosidad se cierren y a menor luminosidad se abran. Realizaremos la simulación de esta aplicación, en el entrenador de microcontroladores así:

• Para encender el sistema se utiliza módulo pulsador o módulo switch: respectivamente Pulsador 1 cierra y pulsador 2 abre.

• El encendido de un motor para abrir cortina se indica con el led 1. • El encendido de un motor para cerrar cortinas se indica con el led 2.

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Cortina Automatizada: a. Lea y analice la situación planteada. b. De clic en el botón implementar para dar solución:

• De clic en “Cargar .ASM” y analice el código disponible. • De clic en “Guardar .ASM” • Ingrese a “Ensamble y programación”.


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• De clic en “Ensamblar .ASM” y verifique que no muestre error en los códigos, si hay error empiece de nuevo el proceso, cargue .ASM y corrija los errores.



c. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_cortinaautomatica.












Entregas


Habilidades




75

DOCUMENTO GUÍA ACTIVIDAD N° 10.




Propósito

Acción Situación



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Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


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ACTIVIDAD N° 11


Nombre de la actividad: Juego de azar.

Duración: 2 horas

Objetivo


En un casino se quiere implementar un nuevo juego de azar utilizando un dado y usted ha sido contratado para realizar la aplicación. Realizaremos la simulación de esta aplicación, en el entrenador de microcontroladores así:

• Presionando el pulsador se activa el juego. • El display activará números de manera aleatoria del cero (0) al seis (6), • y al quitar la presión del pulsador se detendrá para indicar el número ganador.

Procedimiento:




3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Juego de azar: a. Lea y analice la situación planteada. b. De clic en el botón implementar para dar solución:

• De clic en “Cargar .ASM” y analice el código disponible. • De clic en “Guardar .ASM” • Ingrese a “Ensamble y programación”.


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• De clic en “Ensamblar .ASM” y verifique que no muestre error en los códigos, si hay error empiece de nuevo el proceso, cargue .ASM y corrija los errores.



c. Si el código funciona correctamente de clic en opción guardar como y guarde el archivo con su nombre, apellido y actividad. Ejemplo: Andresgarcia_juegodeazar.












Entregas


Habilidades




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Propósito

Acción Situación



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Proceso

Salida

Variable a medir

Entrada


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ACTIVIDAD N° 12 PRÁCTICA LIBRE

Entrenador de microcontroladores Objetivo

Brindar la oportunidad a los estudiantes de desarrollar habilidades creativas y cognitivas por medio de la realización de un proyecto aplicado a la vida diaria, donde se pondrá en práctica los temas estudiados. Instrucciones para el desarrollo de la práctica

Identifique una necesidad o problema en una situación cotidiana, a la cual usted pueda implementar una solución basada en un sistema automatizado, identificando los componentes necesarios, el funcionamiento y la programación del mismo. Procedimiento: Para realizar su práctica libre:

1. Recuerde realizar el alistamiento del entrenador de microcontroladores.

2. Ingrese al software y de clic en Prácticas.

3. Ingrese en la programación de microcontroladores y en otras prácticas de clic en Práctica libre: a. Genere el código .ASM: para empezar la edición de un código en este

entrenador utilice siempre org 0.03

b. Guarde, ensamble y programe. c. Vea los resultados de su programación en el entrenador.

4. Entregue a su profesor diseño de la solución planteada en su práctica libre: análisis de la situación, funcionamiento del sistema, diagrama de flujo, código utilizado.

5. De su opinión en el foro de la importancia de la implementación de nuevas

tecnologías en nuestra vida cotidiana.

6. Socialice con los demás compañeros de grupo su apreciación sobre la experiencia de la implementación de un sistema automatizado.


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Material o herramientas de apoyo


• El entrenador de microcontroladores. • Conexión a la Internet. • Foro: ubicado en la opción herramientas. • Chat: ubicado en la opción herramientas. • Prácticas predeterminadas.

Entregas

1. Entregue un documento a su profesor con el diseño de la solución planteada en su

práctica libre. 2. Publique en el foro su opinión sobre la actividad desarrollada.

sistema integrador ciencia y tecnología · 2011. 9. 29. · • módulos de trabajo de acuerdo a...

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