SECUENCIA DIDÁCTICA. Actualizó: Autorizó:

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1 SECUENCIA DIDÁCTICA Nombre de curso: Microcontroladores Clave de curso: MII4204C11 Antecedente: NINGUNA Clave de antecedente: NINGUNA Módulo Competencia de Módulo: Aplicar las herramientas para diseñar sistemas; Electrónicos analógicos digitales, informáticos, de control de potencia y automatizados, que eficienten los procesos industriales, que permitan el cuidado del medio ambiente y el ahorro en el aprovechamiento de la energía. Competencia de curso: Diseñar soluciones de automatización a pequeña escala, utilizando lenguajes e interfaces adecuadas para aplicaciones industriales, cumpliendo con las normas oficiales mexicanas (NOM) y los estándares de calidad (ISO). Elementos de competencia: 1. Conocer la arquitectura de los microcontroladores, así como las operaciones de escritura/lectura para realizar programas de aplicación, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). 2. Analizar el comportamiento de los microcontroladores al usarlo como controlador de datos y como convertidor A/D en circuitos electrónicos de control, en programas de aplicación, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). 3. Aplicar estrategias de diseño con microcontroladores y su utilización como conector de interfases y sensores a través de la elaboración de proyectos de control electrónico, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). Elaboró: MC. Jorge Alberto Cano Magdaleno, (IIE), MC. Francisco Meza Ojeda, (II), MC. Martín Santacruz Tirado, (II) Abril de 2010 Autorizó: Unidad Académica de San Luis Río Colorado Mayo de 2010 Actualizó: Autorizó:

2 Elemento de competencia: 1. Conocer la arquitectura de los Microcontroladores, así como las operaciones de escritura/lectura para realizar programas de aplicación, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). Fase Revisar conceptos y aplicaciones de los convertidores A/D y D/A. Contenido Electrónica digital básica, sus bases y sus fundamentos. Estrategias de formación del facilitador Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) del facilitador de las bases y fundamentos de la electrónica digital Arquitectura de computadoras, microprocesadores y microcontroladores de diversos fabricantes. En equipo de 3 estudiantes analizan estructuras investigadas y un integrante de cada equipo pasa a exponer una estructura de cada tipo. De manera individual hacer un resumen de la Arquitectura de computadoras, microprocesadores y Microcontroladores de tres fabricantes. Conversión de analógica a digital y viceversa. Resolución de problemas y ejercicios. Práctica de Laboratorio. de conceptos y forma de conversión analógica a digital y viceversa por parte del facilitador. De manera individual el estudiante resuelve problemas de conversión A-D y D-A Elaborar Mapa conceptual de conceptos relacionados a los convertidores A/D y D/A. Investigar la familia de los PIC. Características y aplicaciones del ADC804 y AD7524 entre otros. Características generales y específicas de los PIC y sus diversos modelos. Práctica 1. Comprobar el comportamiento de los convertidores A-D y D-A de acuerdo a características de los fabricantes. Elaborar cuadro sinóptico de la familia de los microcontroladores PIC. de Características generales y específicas de los PIC y sus diversos modelos por parte del estudiante. Entrega de reporte de práctica 1 documental de la familia de los PIC. Analizar la Arquitectura interna y externa de los PIC S. Fabricantes: Microchip, Freescale e Intel (PIC16F84, PIC16F877, PIC16F628, 64HC12, 8051 entre otros), archivo de registros e instrucciones. Trabajo colaborativo Elaborar mapa conceptual de las partes principales y características de los Microcontroladores y de la arquitectura de los Microcontroladores PIC. del mapa conceptual

3 Identificar el software de ensamblador, simulador y programación de los PIC. Ejercicios de programación básica, De manera individual analizar identificar el software de ensamblador, simulador y programación de los PIC S. Elaborar Mapa mental de la conexión de los diferentes dispositivos que se requieren para programar los microcontroladores PIC. Taller programación Práctica de Laboratorio Examen escrito del facilitador de los comandos que se emplean para programas los PIC S Resolución de ejercicios de programación de instrucciones básicas. Práctica 2. Realizar un programa para comprobar los comandos básicos de programación de los PIC S. De manera individual cada estudiante realiza un programa para el PIC.

4 Atributos genéricas Valores y actitudes Evaluación Capacidad de organización y planificación. Capacidad de análisis y síntesis. Resolución de problemas. Trabajo en equipo Responsabilidad Dedicación Iniciativa Honestidad Puntualidad Evidencias de la competencia Resumen de la Arquitectura de computadoras, microprocesadores y Microcontroladores de tres fabricantes Mapa conceptual de conceptos relacionados a los convertidores A/D y D/A. Entrega de práctica y reporte 1. Examen escrito Aspectos afectivo-emocionales Materiales didácticos de apoyo Pintaron Cañón Software de simulación (Virtual Breadboard y/o MPLAB). Programador de microcontroladores (Chipmax) Software del programador. Integración Disposición para aprender Calidad en los trabajos Asesoría Portafolio del estudiante Presentación del portafolio Inclusión de información Organización e integración del portafolio Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias. Software para el ensamblador (MPASMWIN & Niple). Dispositivos electrónicos. Fuentes de Información Angulo, J. (2000). Microcontroladores PIC, Diseño prático de aplicaciones 2da. parte: PIC16F87X, España: Mc. Graw Hill Del Brío, B. (2002). Redes Neuronales y sistemas difusos, Colombia: Alfaomega Rodríguez, C. (2000) Microprocesadores RISC: evolución y tendencias, Colombia: Alfaomega Rubio, A. (2005). Diseño de circuitos y sistemas integrados, México: Alfaomega Wakerly, J. (2001). Diseño digital; principios y practicas, México: Pearson educación

5 Elemento de competencia: 2. Analizar el comportamiento de los Microcontroladores al usarlo como controlador de datos y como convertidor A/D en circuitos electrónicos de control, en programas de aplicación, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). Fase Desarrollar un listado de instrucciones. Contenido Instrucciones y aplicaciones en prácticas de laboratorio. Estrategias de formación Lectura comentada. Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Elaborar cuadro sinóptico de la instrucciones de programación para los Microcontroladores PIC de conceptos por parte del facilitador y/o alumnos. Aplicar las funciones de los contadores y los temporizadores. Programación de ejercicios: contador hacia arriba, hacia abajo y del contador hacia arriba y hacia debajo de acuerdo a diversas condiciones. Trabajo colaborativo Mediante una lluvia de idea los estudiantes mencionarán una aplicación de los Microcontroladores documental de aplicaciones de microcontroladores. Taller de contadores Resolución de ejercicios de aplicación las funciones de los contadores. Ejercicios de programación de temporizadores utilizando retardos y también los temporizadores internos TMR. Taller de temporizador Resolución de ejercicios de aplicación los temporizadores. Analizar los Conversión A/D. Programación del convertidor A/D 16F877. Taller de ADC Resolución de ejercicios de aplicación del convertidor. Resolución de ejercicios de aplicación de convertidores. Investigar sobre recursos adicionales de los microcontroladores PIC. Programación de interrupciones, PWM, y otros recursos adicionales de los PIC. Lectura comentada Taller programación interrupciones Lectura de las aplicaciones de instrucciones de interrupción y PWM. de la aplicación de los recursos adicionales del microcontrolador por parte del facilitador. Elaborar Mapa mental sobre los recursos adicionales de los microcontroladores PIC. Examen escrito Resolución de ejercicios de programación de interrupciones y PWM. De manera individual cada estudiante realiza un programa de interrupciones.

6 Atributos genéricas Valores y actitudes Evaluación Capacidad de organización y planificación. Capacidad de análisis y síntesis. Resolución de problemas. Trabajo en equipo Responsabilidad Dedicación Iniciativa Honestidad Puntualidad Evidencias de la competencia Cuadro sinóptico de la instrucciones de programación para los Microcontroladores PIC Taller resolución de ejercicios de aplicación las funciones de los contadores Taller Resolución de ejercicios de aplicación los temporizadores, Taller Resolución de ejercicios de aplicación del convertidor Taller Resolución de ejercicios de programación de interrupciones y PWM. Examen de conocimientos escrito Materiales didácticos de apoyo Pintaron Cañón Software de simulación. Software de programación. Programador de microcontroladores Dispositivos electrónicos. Aspectos afectivo-emocionales 1.- Integración 2.- Disposición para aprender 3.- Calidad en los trabajos 4.- Asesoría Portafolio del estudiante 1.- Presentación del portafolio 2.- Inclusión de información 3.- Organización e integración del portafolio 4.- Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias. Fuentes de Información Angulo, J. (2000). Microcontroladores PIC, Diseño prático de aplicaciones 2da. parte: PIC16F87X, España: Mc. Graw Hill Del Brío, B. (2002). Redes Neuronales y sistemas difusos, Colombia: Alfaomega Rodríguez, C. (2000) Microprocesadores RISC: evolución y tendencias, Colombia: Alfaomega Rubio, A. (2005). Diseño de circuitos y sistemas integrados, México: Alfaomega Wakerly, J. (2001). Diseño digital; principios y practicas, México: Pearson educación

7 Elemento de competencia: 3. Aplicar estrategias de diseño con Microcontroladores y su utilización como conector de interfases y sensores a través de la elaboración de proyectos de control electrónico, cumpliendo con normas nacionales e internacionales y estándares de calidad (ISO). Fase Diseñar proyectos con electro neumático Contenido Conceptos básicos de electroneumática y su enfoque en aplicaciones de automatización para uso en proyectos. Estrategias de formación Trabajo en equipo Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) En equipo de 3 estudiantes elaborar Mapa conceptual sobre conceptos de dispositivos electroneumáticos. cconceptos básicos de electroneumática y su enfoque en aplicaciones de automatización Taller aplicación electroneumática por un integrante de cada equipo del mapa mental, con realimentación por parte del facilitador. En equipo desarrollar ejercicios para la solución de problemas industriales, con equipo electroneumático. Manejar el Dispositivo cargador de bloques. Aplicación del dispositivos cargador para controlar con un microcontrolador. Resolución de problemas. Resolución de ejercicios de programación que solucionen problemas industriales, aplicando el dispositivo cargador de bloques, de manera individual. Práctica de laboratorio Práctica 3. Realizar un programa de aplicación, haciendo uso del dispositivo cargador de bloques, de manera individual. Entrega de reporte de práctica 3 Utilizar la estación de transferencia. Aplicación de la estación de transferencia para controlar con un microcontrolador. Resolución de problemas. Resolución de ejercicios de programación que solucionen problemas industriales, aplicando la estación de transferencia, de manera individual. 3 h Práctica de laboratorio Práctica 4. Realizar un programa de aplicación, haciendo uso de la estación de transferencia para controlar con un microcontrolador, de manera individual. 3 h Entrega de reporte 4. Establecer las características del proyecto de aplicación

8 Diseñar una aplicación industrial. Diseño de aplicación industrial que satisfaga una necesidad de automatización de una empresa local. Desarrollo de proyecto Examen escrito Diseño y desarrollo del proyecto de aplicación industrial que satisfaga una necesidad de automatización, de manera individual. De manera individual cada estudiante realiza un programa que cumpla las condiciones de automatización. Presentación de proyecto final.

9 Atributos genéricas Valores y actitudes Evaluación Capacidad de organización y planificación. Capacidad de análisis y síntesis. Resolución de problemas. Trabajo en equipo Responsabilidad Dedicación Iniciativa Honestidad Puntualidad Evidencias de la competencia Mapa conceptual sobre conceptos de dispositivos electroneumáticos Ejercicios para la solución de problemas industriales, con equipo electroneumático. Ejercicios de programación que solucionen problemas industriales, aplicando el dispositivo cargador de bloques. Ejercicios de programación que solucionen problemas industriales, aplicando la estación de transferencia. Examen de conocimientos individual y escrito Presentación de proyecto de aplicación de microcontroladores Práctica y reporte 3 y 4 Aspectos afectivo-emocionales Materiales didácticos de apoyo Pintaron Cañón Software de simulación. Software de programación. Programador de microcontroladores Dispositivos electrónicos. Integración Disposición para aprender Calidad en los trabajos Asesoría Portafolio del estudiante Presentación del portafolio Inclusión de información Organización e integración del portafolio Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias. Fuentes de Información Angulo, J. (2000). Microcontroladores PIC, Diseño prático de aplicaciones 2da. parte: PIC16F87X, España: Mc. Graw Hill Del Brío, B. (2002). Redes Neuronales y sistemas difusos, Colombia: Alfaomega Rodríguez, C. (2000) Microprocesadores RISC: evolución y tendencias, Colombia: Alfaomega Rubio, A. (2005). Diseño de circuitos y sistemas integrados, México: Alfaomega Wakerly, J. (2001). Diseño digital; principios y practicas, México: Pearson educación