Pág. 1 - Área Mecánica y Eléctrica

Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Facultad de Ingeniería
Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica
A) CURSO
Clave
5670
Asignatura
Microcontroladores.
Horas de teoría
por semana
3
Horas de práctica
por semana
1
Horas trabajo
adicional estudiante
3
Créditos
7
Horas
Totales
48
B) DATOS BÁSICOS DEL CURSO
IEA
Nivel:
Tipo
(Optativa,
Obligatoria)
Prerequisito:
Clasificación
CACEI:
IM
IMA
IME
IMT
VII
VI
Obligatoria
Obligatoria
Diseño de Sistemas
Digitales
Diseño de
Sistemas
Digitales
IA
IA
C) OBJETIVO GENERAL DEL CURSO
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:
Aplicar los principios fundamentales de los microcontroladores, diseñar un programa utilizando el conjunto de
instrucciones necesarias para resolver tareas específicas y aplicar los elementos internos del
microcontrolador en aplicaciones específicas.
D) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS
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Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica
Unidad 1. Arquitectura de un microcontrolador
6 hrs.
Objetivo
Conocer la arquitectura básica de un microcontrolador
Específico:
1.1 Estructura básica
1.2 Registros
1.3 Buses
1.4 Base de tiempo
1.5 Sistema de puertos
1.6 Memoria
1.7 Temporizadores
1.8 Convertidores analógico a digital
1.9 Sistemas de comunicación
1.10 Sistema de interrupciones
1.11 Canales de modulación de ancho de pulso (PWM)
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
Unidad 2. Lenguaje ensamblador y conjunto de instrucciones
7 hrs
Objetivo
Conocer el conjunto de instrucciones del microcontrolador
Específico:
2.1 Instrucciones lógicas
2.2 Instrucciones aritméticas
2.3 Instrucciones de control de programa
2.4 Estructuras de programa
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
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Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica
Unidad 3. Periféricos
6 hrs
Objetivo
Conocer la estructura de los puertos de entrada/salida de un microcontrolador y diseñar
Específico: programas que los utilicen.
3.1 Fundamentos
3.2 Osciladores
3.3 Estructura de los puertos entrada/salida
3.4 Dispositivos periféricos básicos
3.5 Interconexión de periféricos con el microcontrolador
3.6 Ejemplos de programación
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
Unidad 4. Interrupciones
7 hrs
Objetivo
Conocer el sistema de interrupciones del microcontrolador y diseñar un sistema de
Específico: adquisición de datos en tiempo real
4.1 Introducción
4.2 Función de una interrupción
4.3 Rutina de servicio a la interrupción
4.4 Interrupciones externas
4.5 Interrupción por desbordamiento del temporizador
4.6 Interrupción asociada al convertidor analógico a digital
4.7 Sistemas de adquisición de datos
4.8 Ejemplos de programación
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
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Unidad 5. Temporizadores
7 hrs
Objetivo
Conocer el sistema de temporización del microcontrolador para tareas de base de tiempo,
Específico: conteo y generación de patrones PWM, y diseñar programas que utilicen los temporizadores
5.1 Fundamentos
5.2 Sistema de temporizadores
5.3 Conteo
5.4 Temporización
5.5 Modulación de ancho de pulsos (PWM)
5.6 Ejemplos de programación
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
Unidad 6. Comunicación serial
6 hrs
Objetivo
Aplicar el protocolo de comunicación serial mediante el microcontrolador para comunicar
Específico: diferentes dispositivos.
6.1 Fundamentos de la comunicación serial
6.2 Terminología
6.3 La USART
6.4 Interface serial TWI
6.5 Ejemplo de programación
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Atmel Studio
Métodos de enseñanza Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Actividades de
Ejercicios de diseño de programas.
aprendizaje
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
Unidad 7. Conversión analógica digital y digital analógica
9 hrs
Objetivo
Aplicar los módulos de conversión analógica-digital en sistemas de adquisición de datos.
Específico:
7.1 Fundamentos
7.2 Conversión analógica a digital
7.3 Conversión digital a analógica
7.4 Ejemplos de diseño
Lecturas y otros
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash
recursos
Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
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Facultad de Ingeniería
Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica
Métodos de enseñanza
Actividades de
aprendizaje
Exposición de conceptos teóricos. Ejercicios de aplicación. Simulación por
computadora
Ejercicios de diseño de programas.
Tareas y trabajos en equipo.
Simulación por computadora.
E) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE
Exposición por parte del profesor
Resolución de problemas de programación
Proyectos de simulación
Aprendizaje orientado a proyectos
F) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN
Elaboración y/o presentación de:
Primer parcial
• Examen escrito 80%
• Actividades (tareas y proyectos de
programación e implementación de sistemas
con microcontroladores): 20%
Segundo parcial
• Examen escrito 80%
• Actividades (tareas y proyectos de
programación e implementación de sistemas
con microcontroladores): 20%
Tercer parcial
• Examen escrito 80%
• Actividades (tareas y proyectos de
programación e implementación de sistemas
con microcontroladores): 20%
TOTAL ORDINARIO
Periodicidad
16 sesiones
Abarca
Unidades1
y 2.
Ponderación
16 sesiones
Unidades 3
y4
33.33 %
16 sesiones
Unidades 5,
6y7
33.34 %
Examen Extraordinario
Semana 17
del semestre
en curso
De acuerdo a
programación
de Secretaría
Escolar
De acuerdo a
programación
de Secretaría
Escolar
Examen a título
Examen de regularización
Otras actividades académicas requeridas
33.33 %
100%
100%
Examen
100%
Temario
100%
Examen
100%
Temario
100%
Examen
100%
Temario
Para acreditar el curso es necesario haber
acreditado el laboratorio correspondiente. La
calificación del laboratorio no forma parte de la
evaluación del curso.
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G) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS
Textos básicos
Dhananjay Grade, Programming and Customizing the AVR Microcontroller, McGraw Hill, 1st Edition, 2000.
Atmel 8-bit microcontroller with 4/8/16/32 KBbytes In-system Programmable Flash Datasheet
Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual
Textos complementarios
Muhamad Ali Mazidi, Sarmad Naimi, Sepehr Naimi, AVR Microcontroller and Embedded Systems: Using Assembly and C,
Prentice Hall, 1st Edition, 2010.
Richard H. Barnet, Sarah Cox, Larry O’Cull, Embedded C Programming and the Atmel AVR, Delmar Cengage Learning,
2nd Edition, 2006
Software
Atmel Studio
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