Microcontroladores

Nombre de la asignatura: Microcontroladores

Carrera: Ingeniería Mecatrónica

Semestre: 7°

Clave de la asignatura: MTF-1021

Créditos: 3-2-5 (teórico-práctico-total)

Docente: MTI. Diego Jacob Dondiego Jaime

Horarios de clase:

Lunes a viernes de 11:00 a 12:00 horas

Objetivo general del curso:

Programar y aplicar sistemas basados en microcontroladores y sus interfaces en la automatización y control de procesos.

Caracterización de la asignatura:

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Mecatrónico la capacidad para analizar, sintetizar, diseñar, simular, construir prototipos, procesos, equipos para sistemas mecatrónicos, con una actitud investigadora, de acuerdo a las necesidades tecnológicas y sociales actuales y emergentes, impactando positivamente en el entorno global.

La mecatrónica abarca varias disciplinas, la mecánica para el movimiento, la electrónica para el manejo de la energía y la computación para ejecutar programas. En la automatización se emplean los microcontroladores para programar una tarea o un proceso, por lo que el saber programar un microcontrolador es una capacidad muy importante para un Ingeniero en Mecatrónica.

En esta asignatura se abordan los diferentes tipos de microcontroladores, la arquitectura interna de microcontroladores de 8 bits; sus características eléctricas, puertos de entrada-salida, módulos internos, manejo de interrupciones y herramientas de desarrollo, con el fin de mostrar al alumno el poder y la versatilidad que tienen los microcontroladores para desarrollar sistemas de control.

UNIDAD 1. Arquitectura de microcontroladores

1.1. Diferencia entre microcomputadora, microprocesador y microcontrolador.

1.2. Características y aplicaciones de los microcontroladores.

1.3. Tipos de arquitecturas computacionales.

1.4. Tipos de microcontroladores y sus fabricantes.

1.5. Componentes del microcontrolador.

1.5.1. Registros internos.

1.5.2. Tipos y distribución de las memorias internas.

1.5.3. Periféricos.

1.5.4. Instrucciones del microcontrolador.

1.5.5. Distribución de terminales.

1.5.6. El reset y sus posibles fuentes.

1.6. Características de la fuente de alimentación y consumo de potencia del microcontrolador.

1.7. Características de la fuente de alimentación y consumo de potencia del MCU.

1.8 Herramientas de desarrollo.

UNIDAD 2. Programación de entradas y salidas del microcontrolador.

2.1. Arquitectura de los puertos de E/S.

2.2. Configuración y características eléctricas de los puertos de E/S.

2.3. Estructura de los programas para un microcontrolador.

2.4. Salidas digitales.

2.5. Entradas digitales.

2.6. Entrada Analógica (ADC).

2.7. Salidas analógicas (PWM).

2.8. Práctica-examen de evaluación.

UNIDAD 3. Interrupciones en un microcontrolador.

3.1. Concepto de interrupción en un microcontrolador.

3.2. Tipos de interrupciones.

3.2.1. Características de la rutina manejadora de interrupción.

3.3. Las interrupciones externas.

3.3.1. Características y configuración.

3.4. Interrupciones internas.

3.4.1. Características y configuración.

3.5. Práctica-examen de evaluación.

UNIDAD 4. Aplicaciones.

4.1. Desarrollo de aplicaciones con Servomotor.

4.2. Desarrollo de aplicaciones con motor a pasos.

4.3. Desarrollo de aplicaciones con motor de CD.

4.3.1. Puente H.

4.4. Práctica-examen de evaluación.

UNIDAD 5. Comunicación serie y EEPROM.

5.1. Comunicación serie.

5.1.1. Configuración y programación como USART.

5.1.2. Configuración y programación como TWI (I2C).

5.1.3. Configuración y programación como SPI.

5.2. Memoria EEPROM.

5.3. Práctica-examen de evaluación.

1. García Breijo, Eduardo. (2009) Compilador C CCS y simulador PROTEUS para microcontroladores PIC 2ª Edición. Ed. Marcombo.

2. Verle, Milan. (2009) PIC microcontrollers-programing in C 1ª Edición. Ed. mickroElektronika.

3. Palacios, Enrique. (2006) Microcontrolador PIC16F84. Desarrollo de proyectos. 2ª Edición. Ed. Alfaomega.

4. Ángulo, J. (2007) Microcontroladores PIC 4ª Edición. Ed. McGraw-Hill

5. Ibrahim, Dogan (2008) Advanced PIC microcontroller projects in C. 1ª Edition. Ed. Newnes.

6. Ángulo Usategui, José María. (2010) Microcontroladores PIC: Diseño práctico de aplicaciones: Segunda parte, PIC16F87X, PIC18FXXXX. Ed. McGraw-Hill.