Contenido de XSL
Sistemas Electrónicos Digitales
- Centro
- Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa
- Titulación
- Doble Grado en Ingeniería Mecánica + Ingeniería Electrónica Industrial y Automática
- Curso académico
- 2024/25
- Curso
- 4
- Nº Créditos
- 6
- Idiomas
- Castellano
- Euskera
DocenciaAlternar navegación
Tipo de docencia | Horas de docencia presencial | Horas de actividad no presencial del alumno/a |
---|---|---|
Magistral | 30 | 30 |
P. Laboratorio | 30 | 60 |
Guía docenteAlternar navegación
ObjetivosAlternar navegación
El objetivo de esta asignatura consiste en el estudio y diseño de sistemas electrónicos digitales basados en microcontrolador, así como en su aplicación al control de procesos industriales. Para la consecución de dicho objetivo, se establecen las siguientes competencias a adquirir:
- Conocer los fundamentos de los sistemas electrónicos digitales basados en microcontrolador, así como su aplicación en el ámbito del control de procesos industriales.
- Conocer de modo preciso un entorno de desarrollo, al objeto de posibilitar la programación en lenguaje de alto nivel (C), depuración y ejecución de los diseños digitales basados en microcontrolador.
- Integrar la información, obtenida de fuentes diversas, relativa a un proceso industrial a controlar, al objeto de deducir razonadamente las pautas básicas para la selección de un microcontrolador, así como para la implementación del hardware asociado al mismo.
- Aplicar el microcontrolador como bloque funcional para medida y control digital de variables, en lazo cerrado, en procesos industriales.
TemarioAlternar navegación
Con el propósito de abordar el estudio, diseño y aplicaciones de sistemas electrónicos digitales basados en microcontrolador, se establecen los siguientes temarios teórico y práctico:
TEMARIO TEÓRICO
Tema 0: Presentación de la Asignatura
Competencias específicas. Temarios teórico y práctico. Método de evaluación. Bibliografía recomendada. Justificación de los microcontroladores empleados en la asignatura.
Tema 1: Arquitectura de un Microcontrolador de 8 bits
Principales bloques funcionales y buses. Mapa de memoria RAM: área de propósito general y área de registros de función especial (SFR). Bancos de registros. Análisis del funcionamiento de la pila: puntero de la pila.
Tema 2: Dispositivos Básicos de Entrada/Salida
Puertos de entrada/salida digitales de propósito general. SFR asociados. Consideraciones de conexionado. Drivers de corriente. Ejemplo de semáforo básico. Entradas y salidas analógicas: conversiones A/D y D/A. SFR asociados. Ejemplo de conversión A/D.
Tema 3: Timers
Conceptos de temporizador y contador. Arquitectura general. Generación de la señal de reloj de la CPU. SFR asociados. Modos de funcionamiento. Ejemplo de temporización.
Tema 4: Interrupciones
Concepto. Canales de interrupción internos y externos. Circuito de reset. Habilitación, priorización y vectorización. SFR asociados. Ejemplo con interrupción interna: alarma doméstica. Ejemplo con interrupciones interna y externa: lavadora.
TEMARIO PRÁCTICO
Práctica 1: Introducción al entorno de desarrollo y a la programación en C del microcontrolador 80C552
Edición. Compilación y enlazado. Simulación y depuración (debugging). Tipos de datos. Recordatorio de los principales operadores y estructuras de programación del lenguaje C. Ejercicios básicos y empleo de máscaras. Ejercicios.
Práctica 2: Programación de diversas variantes de semáforo
Entradas/Salidas digitales. Simulación y depuración. Conexionado del hardware y ejecución sobre el target seleccionado.
Práctica 3: Programación de un rótulo luminoso
Gestión de tablas. Simulación y depuración. Conexionado del hardware y ejecución sobre el target seleccionado.
Práctica 4: Proyecto de control de la posición angular del eje de un servomotor de CC
División del problema propuesto en diferentes tareas. Resolución de cada una de ellas por separado: conversión A/D, caracterización de los sensores adoptados, conversión D/A e implementación de la ley de control mediante una interrupción asociada a la temporización del período de muestreo. Simulación y depuración. Conexionado del hardware y ejecución sobre el target seleccionado. Integración final. Programación de consignas variables.
Práctica 5: Implementación y validación de un algoritmo de control de la velocidad angular del eje de un servomotor de CC según el método MBD
Conceptos generales del MBD. Implementación y validación mediante MBD --- Sofware-in-the-Loop (SIL), Processor-in-the-Loop (PIL) y Hardware-in-the-Loop (HIL)---.
MetodologíaAlternar navegación
Se emplearán metodologías activas para la enseñanza; en concreto, las de aprendizaje basado en problemas y proyectos. Por una parte, se plantean problemas reales dándoles solución, al objeto de interiorizar los conceptos trabajados en las clases magistrales. Por otra, se proponen problemas más complejos (proyectos) en el laboratorio, para que el alumnado interiorice el proceso para su gestión: división en tareas más simples, tratamiento de cada una de ellas como un problema independiente y resolución, y propuesta de una solución que integre cada uno de los resultados independientes.
Sistemas de evaluaciónAlternar navegación
El método de evaluación de la asignatura es de evaluación continua y se basará en tres pruebas que se desarrollarán para analizar si el alumnado ha alcanzado las competencias de la asignatura, a saber:
- Prueba escrita en la que se evaluarán los conceptos básicos teóricos trabajados sobre todo en las clases magistrales: 30% (3 puntos).
- Prueba práctica de laboratorio en la que se evaluarán aspectos más prácticos de la asignatura, trabajados también en las clases magistrales, pero, sobre todo, en las prácticas de laboratorio: 50% (5 puntos).
- Valoración del proyecto práctico: durante parte de las sesiones prácticas de laboratorio el alumnado trabajará sobre un proyecto práctico que se les planteará. La valoración de dicho proyecto tendrá un peso del 20% (2 puntos).
Para superar la asignatura la nota obtenida tras sumar la puntuación de las tres pruebas de evaluación ha de ser igual o mayor que 5 puntos. Asimismo, es preciso obtener, como mínimo, la mitad de la puntuación otorgada a la prueba escrita y a la prueba práctica de laboratorio. A saber:
- prueba escrita: 30% (1,5 puntos), y
- prueba práctica de laboratorio: 50% (2,5 puntos).
En el caso de superar una única prueba, la calificación final será, como máximo, de 4.
Si se supera alguna de las tres pruebas de evaluación, pero no todas, se conserva la calificación obtenida en las partes superadas hasta la convocatoria extraordinaria.
RENUNCIA A LA CONVOCATORIA ORDINARIA
Para renunciar a la convocatoria es preciso no presentarse a ninguna de las pruebas (prueba escrita y prueba práctica) y constará como un No Presentado.
Materiales de uso obligatorioAlternar navegación
Material de apoyo en la plataforma eGela, consistente en:
- Diapositivas empleadas como apoyo para el desarrollo de las sesiones teóricas y prácticas.
- Guiones de las prácticas.
- Resoluciones a los ejercicios de programación realizados durante las sesiones teóricas.
- Resoluciones a los problemas de programación planteados en las sesiones prácticas. Se proporcionarán, deliberadamente, dos semanas después de su planteamiento.
BibliografíaAlternar navegación
Bibliografía básica
- Odant B. (1995). "Microcontroladores 8051 y 8052", Thomson Paraninfo.
- Schultz T. (2008). "C and the 8051", Wood Island Prints.
- Yiu J. (2013). "The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3 and M4 Processors", Newnes.
Bibliografía de profundización
- INTEL (1994). "MCS 51 Microcontroller Family User's Manual".
- Barrón M. y Martínez J. (1999). "Aplicaciones Prácticas con el µc-8051. Programación en Lenguaje C", Disen-Educativos.
Revistas
- International Journal of Electrical Engineering Education (IJEEE)
- ELEKTOR
- Automática e Instrumentación
- IEEE Transactions on Education
Tribunal de convocatorias 5ª, 6ª y excepcionalAlternar navegación
- GARCIA ANDUAGA, GUILLERMO LUIS
- MARTINEZ AGUIRRE, MIREN ITSASO
- SUSPERREGUI BURGUETE, ANA
GruposAlternar navegación
01 Teórico (Castellano - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 08:30-10:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- AULA 5.5 - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA
01 P. Laboratorio-1 (Castellano - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 12:30-14:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- LABORATORIO DE CONTROL - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA
31 Teórico (Euskera - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 10:30-12:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- AULA 2.3 - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA
31 P. Laboratorio-1 (Euskera - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 08:30-10:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- LABORATORIO DE CONTROL - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA
31 P. Laboratorio-2 (Euskera - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 08:30-10:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- LABORATORIO DE CONTROL - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA
31 P. Laboratorio-3 (Euskera - Mañana)Mostrar/ocultar subpáginas
Semanas | Lunes | Martes | Miércoles | Jueves | Viernes |
---|---|---|---|---|---|
16-30 | 12:30-14:30 |
Profesorado
Aula(s) impartición
- LABORATORIO DE CONTROL - ESCUELA DE INGENIERIA DE GIPUZKOA