EL LABORATORIO EN CASA: UN SISTEMA DE DESARROLLO BASADO EN

EL MICROCONTROLADOR 68331, DE BAJO COSTE

Juan Manuel Montero, José Colás, Tomás Palacios,

Ricardo de Córdoba, Javier Macías, Andrés de Santos.

Departamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería ElectrónicaE.T.S.I. TelecomunicaciónE.T.S.I. Telecomunicación

Universidad Politécnica de MadridUniversidad Politécnica de Madrid

Guión

Introducción Prototipado Entorno de desarrollo Experiencia docente Conclusiones

Objetivo docente

Objetivo: – compartir docencia troncal teórica y práctica

de Sistemas Electrónicos Digitales dentro de Ingeniería de Telecomunicación

2 tipos de alumnos:– alumnos telemáticos (>75%): tendencia al SW– alumnos electrónicos (<25%): más vocacionales

e inquietos ante el HW

Introducción

Opción previa

Antes optábamos por 2 micros diferentes– 68000: entrenadora comercial– 68HC11: el alumno prototipa en wrapping

Problemas: el HC11 carece de:– modo supervisor/usuario– cesión de bus– Mapa de memoria amplio– Depuración en background

Introducción

Solución planteada

Emplear un microcontrolador de cierta potencia

¿Por qué el 68331? Por reutilizar parte de la teoría, la práctica y las herramientas previas– Compatible con el ya clásico 68000 a nivel de

ensamblador– Periféricos similares al 68HC11– Depuración en background

Introducción

Tarjeta para prototipado

Problema inicial: encapsulado para montaje superficial

Solución: – fabricación de una tarjeta con el micro soldado

y una gran zona de wrapping alrededor Precio razonable Experiencia piloto con 3 ex-alumnos

Prototipado

Tarjeta de un alumnoPrototipado

Paso a automáticoPulsación de dígitos

Comunicaciones

Alimentación

Memorias

Reset

Reloj

Configuración

MC68331

Entorno de desarrollo (I)

Visual Basic + Visual C++ Utilidades:

– editar y ensamblar programas,– cargar, ejecutar y depurar programas,– comunicaciones serie asíncronas RS232,– manual de uso y montaje.

Complemento:– sesiones supervisadas de montaje (con net-list)

Entorno de desarrollo

Entorno de desarrollo (y II)Entorno de desarrollo

Introducen y resuelven problemas típicos de comunicaciones y control, base de la realización de prácticas complejas– interfaz telefónica– control remoto digital:

infrarrojos radiofrecuencia

– comunicaciones a través de red eléctrica– interfaces vocales

Entorno de desarrollo

Prácticas básicas

Lab. Sist. Electrónicos Digitales

Existen 2 modalidades de prácticas:– diseño final oficial

propuestos por el coordinador ejemplo: control de velocidad de un motor de continua

dependiente de la temperatura

– prácticas especiales: propuestos por el alumno aprobados por un profesor

Experiencia docente

Montaje de prototipos

– 44 solicitudes: grupos de 2 alumnos (23,5%) – 31 solicitudes aceptadas– Durante el montaje:

2 abandonos 2 quemadas

– Durante las prácticas: 3 quemadas 23 completaron la práctica (7 oficiales, 15 especiales) 1 práctica especial sin concluir (pero con prototipo

funcionando)

Experiencia docente

Prácticas especiales

– Aportan gran riqueza a la asignatura y fomentan la implicación de los alumnos, pero pueden provocar competencia y envidias

– Ejemplos: Mecatrónica:

– 4 coches y 3 brazos articulados con diversas capacidades

Videoconsola: un Tetris con LCD gráfico Tratamiento digital: visualizador de espectro vocal,

reconocedores de voz con DTW Varios: grabador de memorias EEPROM, pequeño sistema

operativo multitarea, sistemas telefónicos, etc

Experiencia docente

Conclusiones

Se abre la posibilidad de emplear micros de 32 bits manteniendo el prototipado en wire-wrapping

Se ha fomentado la creatividad del alumno por medio de prácticas especiales o a la carta

Resulta aconsejable pasarse a PCB: el montaje aporta poco desde el punto de vista docente y consume demasiado tiempo

Conclusiones

http://www-gth.die.upm.es

http://www-gth.die.upm.es/~juancho

mailto: juancho@die.upm.es

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