SECUENCIA DIDÁCTICA. Competencia de curso:

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1 SECUENCIA DIDÁCTICA Nombre de curso: Software para el Diseño Electrónico Clave de curso: MII4305C11 Antecedente: Ninguno Clave de antecedente: Ninguna Módulo Competencia de Módulo: Aplicar las ciencias básicas para proyectar y diseñar sistemas electrónicos, que satisfagan necesidades de los procesos industriales. Competencia de curso: Crear prototipos de sistemas y/o productos electrónicos nuevos o mejorados, generando la documentación correspondiente que permitan la producción en serie de sistemas o productos, de acuerdo a las normas y estándares establecidos por: ISO, ANSI, IEEE, IEC y DIN. Elementos de competencia: 1. Analizar las características fundamentales de un prototipo y la forma en que se debe plantear para diseñar un producto o sistema electrónico que cumpla con las especificaciones del cliente y los estándares ISO, ANSI Y DIN. 2. Simular el circuito electrónico propuesto para determinar la funcionalidad del diseño del sistema o producto considerando las especificaciones del fabricante y las normas y estándares ANSI, IEEE, IEC y DIN. 3. Analizar los diferentes métodos de construcción de circuitos electrónicos para la puesta en marcha y la producción en serie del sistema o producto diseñado considerando las normas y estándares ISO, ANSI, IEEE, IEC y DIN. 4. Crear la documentación que respalde el diseño del sistema o producto que se ha de adjuntar para la presentación o registro del prototipo considerando las normas o estándares ISO, ANSI, IEEE, IEC y DIN. Elaboró: M.A. Luz María González Gutiérrez, M.C. Jorge Adalberto Cano Magdaleno. PE Ing. Industrial en Electrónica. Diciembre de 2010 Autorizó: Dirección de Unidad Académica de San Luis Río Colorado Diciembre de 2010 Actualizó: Autorizó:

2 Elemento de competencia: 1. Analizar las características fundamentales de un prototipo y la forma en que se debe plantear para diseñar un producto o sistema electrónico que cumpla con las especificaciones del cliente y los estándares ISO, ANSI Y DIN. Fase Establecer las especificaciones del proyecto Aplicar las fases de planificación y ejecución del proyecto. Contenido Objetivos Diseño preliminar Características generales Estudio de mercado Costo de producción Beneficio esperado Definición del problema Actividades del proyecto Metas del proyecto Tiempos y costos Secuencia de actividades Recursos preliminares Actividades criticas Estrategias de formación Exposición Revisión Lluvia de ideas documental Mapa conceptual Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Exponer de manera individual los aspectos que deben considerarse para el diseño de un prototipo Lluvia de ideas de manera individual de los aspectos que se consideran para establecer las especificaciones para el desarrollo de un proyecto. Elaboración de mapa conceptual de los aspectos relevantes para el desarrollo de un proyecto en forma individual 1h Investigar de manera individual y construir un mapa conceptual de un proyecto electrónico real (soporte papel y/o informático): documentos, planos, esquemas, presupuestos, etc., identificando los diferentes apartados e interpretando los mismos.. Extender mediante una investigación individual de 3 ejemplos de estudio de factibilidad para el desarrollo de proyectos, los aspectos para definir Objetivos, Diseño preliminar, Características generales, Estudio de mercado, Costo de producción, Beneficio esperado. Investigar de manera individual un ejemplo de un documento para el desarrollo de un proyecto del tema relacionado al prototipo que desarrollará en este curso. Elaborar mapa conceptual que permita identificar los tipos de cada componente de un robot. 2h 1h 1h Elaborar la documentación del proyecto Memoria Planos y diagramas Pliego de condiciones Presupuesto documental Trabajo colaborativo Cuadro sinóptico En equipo de 2 personas analizar diversos tipos de diagramas, planos y circuitos de proyecto, proporcionados por el facilitador, escribir conclusiones 1h Realizar de manera individual la planificación del prototipo a realizar como proyecto final del curso, entregar documento por escrito, estableciendo el mayor número posible de especificaciones de un proyecto electrónico. Realizar una investigación en equipo de dos personas tres ejemplos de la descripción técnico económico, planificación de las actividades para el desarrollo de un proyecto, entregar 2h

3 Realizar en equipo de dos personas cuadro sinóptico de los aspectos que se deben considerar para realizar el presupuesto del desarrollo de un prototipo. reporte. De manera individual realizar la documentación del prototipo a realizar como proyecto final del curso, entregar documento por escrito. 1h Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Materiales didácticos de apoyo Laboratorio de cómputo; con programas de simulación por software. Laboratorio de proyectos; con Multímetro, osciloscopios, generador de señales. Material de consumo electrónico proporcionado por el estudiante. Valores: Respeto. Responsabilidad. Actitudes: Propositivo. Colaboración. Iniciativa. Participación. Evidencias de la competencia Ejemplos de estudio de factibilidad para el desarrollo de proyectos, Mapa conceptual de los aspectos relevantes para el desarrollo de un proyecto Planificación del prototipo a realizar como proyecto final del curso Tres ejemplos de la descripción técnico económico, planificación de las actividades para el desarrollo de un proyecto Cuadro sinóptico de los aspectos que se deben considerar para realizar el presupuesto del desarrollo de un prototipo Documentación del prototipo a realizar como proyecto final del curso Prototipo a realizar como proyecto final del curso, entregar documento por escrito. Aspectos afectivo-emocionales Participación activa en clase Disposición para el trabajo Integración para trabajos en equipo Portafolio del estudiante Presentación del portafolio. Inclusión de Información actual, diversa y seleccionada con criterio. Organización e integración del portafolio. Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias en las actividades Fuentes de Información Alarcón, J. Blanco, A. (2000). Desarrollo de Proyectos de Productos Electrónicos (1ª. Ed.), España: Paraninfo, Thomson Learning Báez, D. (2002). Análisis de Circuitos con Cadence PSPICE (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Figueres, E. (2001). Simulación de Circuitos Electrónicos (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor Pérez, J. (2000). Simulación y Electrónica Analógica, prácticas y problemas (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Rubio, A. (2005). Diseño y Sistemas Integrados (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor.

4 Elemento de competencia: 2. Analizar las características de las distintas familias tecnológicas y los criterios de selección de los componentes emplearse para evaluar y producir los sistemas analógicos y digitales considerando los estándares: ISO, ANSI, IEEE, IEC. Fase Determinar las características de los Circuitos digitales Establecer las características de los circuitos analógicos Analizar los Sistemas de interconexión Contenido Microcontroladores. Memorias. Decodificadores, sumadores. Compuertas lógicas. Convertidores. Sistemas de alimentación. Componentes pasivos. Semiconductores. Optoelectrónica. Placas de conexión de pruebas. Tarjetas de circuitos impresos. Tipos de cables. Tipos de conectores. Estrategias de formación documental Foro de discusión Mapa conceptual Exposición Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Determinar en equipo de dos personas la documentación técnica que se debe utilizar: catálogos, libros, revistas, folletos, proyectos semejantes, etc. que se consideran para la selección de componentes digitales, entregar resumen resultados obtenido por escrito. Numerar en equipo de tres personas una lista de materiales y recursos necesarios para la construcción o simulación de los circuitos de un proyecto a través de un foro de discusión. Exponer en equipo de dos personas ejemplos de diagramas de bloques de los circuitos del proyecto. Investigar de manera individual las características de fabricantes de los dispositivos digitales. Seleccionar de manera individual los componentes y tecnologías empleados en los circuitos del proyecto según la disponibilidad, calidad y fiabilidad prescrita, coste, etc. Investigar de manera individual las características de fabricación de los dispositivos analógicos. Establecer en equipo de dos personas un reporte los requisitos técnicos y funcionales que debe cumplir un proyecto. Seleccionar de manera individual una tabla comparativa de las tecnologías y componentes para el desarrollo del proyecto final del curso. Identificar en equipo de dos personas los aspectos más importantes del producto que se desea desarrollar: por la función que desempeña, condiciones en que ha de operar, características, etc. entregar mapa conceptual. 3 h

5 Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Materiales didácticos de apoyo Laboratorio de cómputo; con programas de simulación por software. Laboratorio de proyectos; con Multímetro, osciloscopios, generador de señales. Material de consumo electrónico proporcionado por el estudiante. Valores: Respeto. Responsabilidad. Actitudes: Propositivo. Colaboración. Iniciativa. Participación. Evidencias de la competencia Resumen resultados obtenido por escrito de la documentación técnica Tabla comparativa de las tecnologías y componentes para el desarrollo del proyecto. Lista de materiales y recursos necesarios para la construcción o simulación de los circuitos de un proyecto Aspectos afectivo-emocionales Participación activa en clase Disposición para el trabajo Integración para trabajos en equipo Portafolio del estudiante Presentación del portafolio. Inclusión de Información actual, diversa y seleccionada con criterio. Organización e integración del portafolio. Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias en las actividades Fuentes de Información Alarcón, J. Blanco, A. (2000). Desarrollo de Proyectos de Productos Electrónicos (1ª. Ed.), España: Paraninfo, Thomson Learning Báez, D. (2002). Análisis de Circuitos con Cadence PSPICE (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Figueres, E. (2001). Simulación de Circuitos Electrónicos (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor Pérez, J. (2000). Simulación y Electrónica Analógica, prácticas y problemas (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Rubio, A. (2005). Diseño y Sistemas Integrados (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor.

6 Elemento de competencia: 3. Simular con software el circuito electrónico propuesto para determinar la funcionalidad del diseño del sistema o producto considerando las especificaciones del fabricante y las normas y estándares ANSI, IEEE, IEC y DIN. Fase Realizar el circuito electrónico con el software Convertir el circuito electrónico a circuito de ensamble Contenido Componente analógicos Componentes digitales Conectores Fuente de alimentación Componentes axiales Componentes radiales Estrategias de formación Práctica Prácticas Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Diseñar y desarrollar de manera individual los esquemas correspondientes de diversos circuitos electrónicos, con el apoyo de software electrónicos. Convertir un circuito esquemático a circuito tridimensional seleccionando los componentes acordes a espacios físicos y características eléctricas electrónicas, actividad individual. 4 h 4 h Dibujar en equipo de dos personas mediante herramientas informáticas esquemas eléctricos - electrónicos de circuitos. Realizar de manera individual el circuito electrónico del proyecto final del curso haciendo uso del software. Realizar de manera individual el circuito tridimensional del proyecto final del curso haciendo uso del software Simular circuitos digitales y analógicos Captura de datos. Uso del graficador. Circuitos con fuentes dependientes e independientes. Práctica simulada Simular y entregar los reportes de los programas realizados de los circuitos diseñados de manera individual. Simular de manera individual circuitos electrónicos digitales y analógicos. Realizar de manera individual la simulación y ajustes necesarios en el circuito del proyecto final del curso. 2h Generar el análisis de circuitos. Análisis en el dominio del tiempo. Análisis en el dominio de frecuencia. Análisis de sensitividad. Análisis de ruido. Efectos de temperatura Practica simulada Simular y analizar, mediante software diferentes circuitos que confirmen la viabilidad de la solución adoptada. Generar de manera individual el análisis necesario al circuito del proyecto final del curso, elaborando reporte de resultados.

7 Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Materiales didácticos de apoyo Laboratorio de cómputo; con programas de simulación por software. Laboratorio de proyectos; con Multímetro, osciloscopios, generador de señales. Material de consumo electrónico proporcionado por el estudiante. Valores: Respeto. Responsabilidad. Actitudes: Propositivo. Colaboración. Iniciativa. Participación. Evidencias de la competencia Diagramas esquemáticos realizados con apoyo del software. Circuito tridimensional del proyecto final del curso haciendo uso del software Reportes de simulación de circuitos electrónicos digitales y analógicos Simulación y ajustes necesarios en el circuito del proyecto final del curso Análisis del circuito del proyecto final del curso, elaborando reporte de resultados Aspectos afectivo-emocionales Participación activa en clase Disposición para el trabajo Integración para trabajos en equipo Portafolio del estudiante Presentación del portafolio. Inclusión de Información actual, diversa y seleccionada con criterio. Organización e integración del portafolio. Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias en las actividades Fuentes de Información Alarcón, J. Blanco, A. (2000). Desarrollo de Proyectos de Productos Electrónicos (1ª. Ed.), España: Paraninfo, Thomson Learning Báez, D. (2002). Análisis de Circuitos con Cadence PSPICE (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Figueres, E. (2001). Simulación de Circuitos Electrónicos (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor Pérez, J. (2000). Simulación y Electrónica Analógica, prácticas y problemas (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Rubio, A. (2005). Diseño y Sistemas Integrados (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor.

8 Elemento de competencia: 4. Analizar los diferentes métodos de construcción de circuitos electrónicos para la puesta en marcha y la producción en serie del sistema o producto diseñado considerando las normas y estándares ISO, ANSI, IEEE, IEC y DIN. Fase Aplicar el montaje de componentes en placa preestablecida. Contenido Montaje sobre la placa de orificios. Montaje de cableado. Montaje de circuito impreso. Práctica Estrategias de formación Mapa conceptual Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Insertar componentes en placa con orificios en forma individual Realizar en equipo de dos personas un mapa conceptual de los tipos de cables que se emplean en el ensamble de PCB 4 h Investigar de manera individual los diferentes tipos de cables que se emplean en el montaje en PCB. Analizar el montaje en placa diseñada Montaje en circuito impreso diseñado manualmente. Montaje en circuito impreso diseñado en computadora. Exposición del estudiante Revisión documental Practica Exponer de manera individual los métodos que se emplean para el diseño de placas para el montaje. Analizar de manera individual el método más adecuado para la construcción del prototipo según las disponibilidades, complejidad del circuito y según tipo de componentes empleados, elaborar reporte. Realizar de manera individual el diseño de circuito impreso con apoyo de software. 4 h Investigar de manera individual los métodos que se emplean para el diseño de placas para el montaje de componentes, preparar material para su exposición. Realizar de manera individual diseño de circuito impreso del proyecto final de curso Analizar los tipos de soldadura Soldadura manual. Soldadura automatizada. Limpieza y barnizado final. Practica En equipo de cuatro personas realizar un análisis de la los tipos y técnicas de soldadura, elaborando un reporte. Realizar en equipo de dos personas la inserción y soldadura de componentes en circuito impreso o perforado Investigar de manera individual las diferentes técnicas de soldadura, tipos de soldadura. Interconectar de manera individual los diferentes componentes del prototipo, operando diestramente las herramientas necesarias y asegurándose de que las conexiones eléctricas entre los elementos sean correctas Analizar las pruebas y Instrumentación Analizar en equipo de tres personas las Investigar de manera individual las

9 puesta en marcha de prototipos. Calidad Fiabilidad Lluvia de ideas Práctica pruebas y requerimientos para la puesta en marcha de prototipos, elaborar reporte. Definir de manera individual mediante una lluvia de ideas las pruebas de control de calidad y fiabilidad siguiendo procedimientos normalizados. Aplicar de manera individua la alimentación correcta a circuitos y comprobación de las pruebas iniciales de alimentación y continuidad del mismo. diversas pruebas que se realizan para la puesta en marcha de prototipos Realizar de manera individual los ajustes especificados para la adecuada puesta a punto del prototipo final del curso Elaborar de manera individual la documentación necesaria para la aplicación de las pruebas de control de fiabilidad. Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Materiales didácticos de apoyo Laboratorio de cómputo; con programas de simulación por software. Laboratorio de proyectos; con Multímetro, osciloscopios, generador de señales. Material de consumo electrónico proporcionado por el estudiante. Valores: Respeto. Responsabilidad. Actitudes: Propositivo. Colaboración. Iniciativa. Participación. Evidencias de la competencia Mapa conceptual de los tipos de cables que se emplean en el ensamble de PCB Reporte del método más adecuado para la construcción del prototipo según las disponibilidades, complejidad del circuito y según tipo de componentes empleados. Reporte del análisis de la los tipos y técnicas de soldadura. Circuito impreso con apoyo de software Reporte del análisis de la los tipos y técnicas de soldadura Práctica de inserción y soldadura de componentes en circuito impreso o perforado Reporte de pruebas y requerimientos para la puesta en marcha de prototipos Aspectos afectivo-emocionales Participación activa en clase Disposición para el trabajo Integración para trabajos en equipo Portafolio del estudiante Presentación del portafolio. Inclusión de Información actual, diversa y seleccionada con criterio. Organización e integración del portafolio. Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias en las actividades Fuentes de Información Alarcón, J. Blanco, A. (2000). Desarrollo de Proyectos de Productos Electrónicos (1ª. Ed.), España: Paraninfo, Thomson Learning Báez, D. (2002). Análisis de Circuitos con Cadence PSPICE (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Figueres, E. (2001). Simulación de Circuitos Electrónicos (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor Pérez, J. (2000). Simulación y Electrónica Analógica, prácticas y problemas (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Rubio, A. (2005). Diseño y Sistemas Integrados (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor.

10 Elemento de competencia: 5. Crear la documentación que respalde el diseño del sistema o producto que se ha de adjuntar para la presentación o registro del prototipo considerando las normas o estándares ISO, ANSI, IEEE, IEC y DIN. Fase Realizar la memoria descriptiva Contenido Objetivo del proyecto Antecedentes Justificación Normativas y regulaciones Análisis y descripción. Estrategias de formación Ejercicio Trabajo colaborativo Actividades con tiempos de dedicación (T.D) Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D) Determinar en equipo de dos personas la estructura y de los diferentes apartados de la documentación del proyecto: memoria descriptiva, planos, esquemas, lista de materiales, etc. Redactar en equipo de dos personas la documentación técnica para proyecto. Determinar en grupo de 2 personas la estructura y orden que debe tener la documentación técnica de un proyecto, justificando los diferentes apartados de la misma. Seleccionar y ordenar de manera individual la documentación de trabajo utilizada en el desarrollo del proyecto final: planos, lista de materiales, programas, Crear los planos y diagramas del prototipo. Diagramas de bloques Diagramas electrónicos Base física del proyecto. Practica Realizar en binas ejercicios de representación en diagramas de bloques y electrónicos. Diseñar de manera individual la base y estructura del prototipo final Investigar de manera individual las características para la elaboración de planos y diagramas. Elaborar de manera individual un manual de usuario y técnico (documentación que se suministra al cliente) para el prototipo final a desarrollar. 3 h

11 Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Materiales didácticos de apoyo Laboratorio de cómputo; con programas de simulación por software. Laboratorio de proyectos; con Multímetro, osciloscopios, generador de señales. Material de consumo electrónico proporcionado por el estudiante. Valores: Respeto. Responsabilidad. Actitudes: Propositivo. Colaboración. Iniciativa. Participación. Evidencias de la competencia Ejercicios de representación en diagramas de bloques y electrónicos. Base y estructura del prototipo final Manual de usuario y técnico (documentación que se suministra al cliente) para el prototipo final Aspectos afectivo-emocionales Participación activa en clase Disposición para el trabajo Integración para trabajos en equipo Portafolio del estudiante Presentación del portafolio. Inclusión de Información actual, diversa y seleccionada con criterio. Organización e integración del portafolio. Aportación de contenidos, ideas y sugerencias propias en las actividades Fuentes de Información Alarcón, J. Blanco, A. (2000). Desarrollo de Proyectos de Productos Electrónicos (1ª. Ed.), España: Paraninfo, Thomson Learning Báez, D. (2002). Análisis de Circuitos con Cadence PSPICE (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Figueres, E. (2001). Simulación de Circuitos Electrónicos (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor Pérez, J. (2000). Simulación y Electrónica Analógica, prácticas y problemas (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor. Rubio, A. (2005). Diseño y Sistemas Integrados (1ª. Ed.), México: Alfaomega Grupo Editor.