Trabajo pr ctico 1 (2014)

Cátedra de Informática Electrónica
Escuela de Ingeniería Electrónica
Dpto. de Sistemas e Informática
Trabajo Práctico nro. 1: Entrada/Salida analógica y digital.
Objetivo del Trabajo Práctico
Aplicar y afirmar los conocimientos adquiridos mediante la realización práctica de un problema de
aplicación que incluye:
Medición de variables analógicas y su conversión digital.
Lectura de entradas digitales.
Uso de temporizadores
Manejo de interrupciones.
Procesamiento en tiempo real.
Conformación de salidas digitales
Descripción del Trabajo Práctico
Este trabajo práctico consiste en la utilización de un microprocesador para realizar mediciones de
aceleración, procesarlas en tiempo real y producir acciones a partir de los resultados del
procesamiento.
La implementación final puede realizarse mediante cualquiera de los kits de desarrollo disponibles
en la Cátedra. Los mismos cuentan con un acelerómetro de tres ejes de sensibilidad programable
que se encuentra conectado con el microprocesador, pudiéndose por tanto medir la aceleración a la
que se encuentra sometido el kit. Los otros elementos necesarios para el desarrollo del trabajo
práctico también se encuentran disponibles en el mismo kit, no necesitándose por tanto
componentes externos para la realización de este práctico.
La consigna es realizar un programa en C que opere de dos modos seleccionables por el usuario:
1) Detección de caída libre y desaceleración.
2) Determinación de la orientación del kit en el espacio.
El cambio en la operatoria debe realizarse mediante el uso de un pulsador. Cada vez que haya un
cambio se utilizarán los leds de una forma diferenciada a la utilizada en los modos 1 y 2, por un
segundo, para indicar al usuario en que modo de trabajo entra el MCU.
Bajo el modo 1 se pretende detectar, trabajando en un solo eje, las siguientes situaciones1:
• caída libre
• caida con aceleración mayor a 1,2g
• frenado o desaceleración entre a -2,5g y -3,5g
• frenado o desaceleración mayor a (-)3,5g.
La o las situaciones, apenas detectadas, deberán indicarse haciendo uso de 4 leds (uno para cada
situación detectada) manteniendo los mismos encendidos no menos de 5 segundos o hasta que se
accione un pulsador (lo que suceda primero) para proceder a un nuevo ensayo.
1
Se realizará el ensayo dejando caer el kit desde unos 30cm (aprox.) en un almohadón.
Bajo el modo 2 los leds deben mostrar la orientación del kits conforme la siguiente codificación:
La indicación debe ser estable, apelando para ello a la introducción de cierta histéresis de ser
necesario.
Desarrollo opcional: según el kit utilizado, puede adicionalmente a lo requerido, producirse salida
por display LCD, transmisión serie rs-232, vía tcp/ip, sonidos, etc. El agregado de estas facilidades
al programa son opcionales y su implementación que librada al grupo de trabajo.
Metodología de Ejecución del Práctico
Este trabajo práctico se realiza en forma grupal.
Como guía para la realización del trabajo práctico se proponen las siguientes actividades a llevar a
cabo por el grupo de trabajo:
a) Estudiar la hoja de datos del acelerómetro (MMA7260Q). En particular, observar la forma
de programación de la sensibilidad, salidas disponibles, niveles de tensión producidos en
función de la aceleración “estática” y dinámica.
b) Estudiar la hoja de datos del microcontrolador a utilizar (el del kit).
c) Ver el diagrama de conexiones del kit utilizado y determinar la interconexión entre el MCU
y el acelerómetro, así como las demás conexiones de relevancia para el práctico (pines de
sensibilidad de acelerómetro, leds, switchs).
d) Analizar en detalle los programas de ejemplo de los kits en lo que hace al uso del
acelerómetro2 y su calibración, y estructura de las funciones definidas en ellos. Analizar las
rutinas de filtro y promedio, para determinar si resulta necesario o no su uso para su
aplicación conforme los requerimientos mínimos del práctico.
e) Definir un esquema de trabajo para el programa y la forma de operación en general.
f) Definir las temporizaciones (y por tanto los temporizadores) necesarios para la realización
del práctico.
g) Definir las interrupciones, entradas y salidas a emplear conforme la disponibilidad del MCU
y kit utilizado.
h) Realizar un programa en C definiendo en él todas las funciones que fueran necesarias (hacer
solo un .c manteniendo los .h requeridos). Las operaciones y pasos del programa deben estar
2
Si bien el acelerómetro es el mismo, no todos los programas de los diferentes kits implementan la inicializaciòn y
forma de medición de la aceleración dinámica (modo 1) de la misma manera, por lo que se sugiere analizar mas de uno.
En particular, para el modo de operación 2 exigido en el práctico, analizar el que acompaña al kit DEMO9S08LC60.
Informática Electrónica – Trabajo Práctico 1 – v. 2014
Pág 2 de 3
lo suficientemente comentados como para entender su desarrollo sin explicaciones
adicionales u externas.
i) Cargar, depurar y simular en el kit, controlando su buen funcionamiento.
Presentación y Evaluación del Trabajo Práctico
El trabajo práctico deberá ser presentado en la fecha definida en el cronograma de cursado de la
materia, entendiéndose por presentación la compilación, carga del programa en el MCU, ejecución
del mismo y entrega de informe.
El informe consiste en la entrega (en un .zip) de:
un archivo de texto con una muy breve descripción de la forma en que se implementó la
solución. En este texto deben figurar los datos de los integrantes del grupo.
archivos del proyecto.
El trabajo práctico se aprueba al lograr una ejecución exitosa y funcionamiento acorde a lo
indicado en “Descripción del Trabajo Práctico”3.
El trabajo práctico se valorará acorde a la forma de implementación de la solución (buena
estructura, código claro, bien comentado, precisión, etc.).
3
Se entiende por “ejecución exitosa” aquella que no sólo presenta los resultados requeridos sino que lo hace en forma
precisa, clara y consistente.
Informática Electrónica – Trabajo Práctico 1 – v. 2014
Pág 3 de 3