Desarrollo de una plataforma de enseñanza de laboratorio para educación a distancia.

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA ANTONIO JOSE DE SUCRE VICERRECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRONICA TRABAJO DE GRADO Desarrollo de una plataforma de enseñanza de laboratorio para educación a distancia. Tutor: Dr. Ángel Custodio Autor: Br. Vicente O. Antonelli M. Ciudad Guayana, Junio de 2010

2 Sumario Introducción Planteamiento de Problema Objetivos Diagrama de bloque del proyecto Módulos que Componen el Servidor de Inst. Software para el manejo y visualización de los datos. Hardware Protocolo de comunicación USB. Conclusiones

3 Introducción

4 Planteamiento del Problema Objetivos Objetivo General Desarrollar una plataforma de enseñanza basada en educación a distancia para uso universitario. Objetivos Específicos Estudiar el uso del software Moodle, Gambas, entre otros necesarios para la realización de la comunidad de aprendizaje en software libre. Desarrollo de un hardware (Maqueta) basado en un microprocesador 18F4550 para simulación de las practicas del laboratorio de Instrumentación Industrial. Desarrollar un driver para la correcta comunicación entre el hardware y el software desarrollado a través de la herramienta Gambas

5 Diagrama de bloque del proyecto

6 Moodle Gran disponibilidad: satisface las necesidades de profesores, estudiantes, administradores y creadores de contenidos. Escalabilidad: la aplicación se adapta a las necesidades que aparecen en el transcurso de la utilización de la misma. Tanto en organizaciones pequeñas como grandes se pueden utilizar la arquitectura Moodle. Facilidad de uso: Las utilidades de Moodle son sencillas y su utilización es muy intuitiva. Existen manuales de ayuda que facilitan su utilización. Interoperabilidad: el código abierto propicia el intercambio de información gracias a la utilización de los estándares abiertos de la industria para implementaciones web (SOAP, XML ) Además se puede ejecutar en Linux, MacOS y Windows. Estabilidad. Moodle es un entorno eficaz y confiable. Seguridad. La restricción de acceso a las comunidades de aprendizaje de Moodle es una solución para evitar riesgos innecesarios.

7 Módulos que Componen el Servidor de Inst. Desarrollar una plataforma de enseñanza basada en educación a distancia para uso universitario. Hardware Software Simulador Driver de Comunicación USB Interfaz grafica

8 Conclusiones Se diseñó una interfaz gráfica de usuario en plataforma Linux utilizando la herramienta de desarrollo de software Gambas 2.5. Este interfaz resulta ser muy sencilla, didáctica e intuitiva permitiendo facilidad en su utilización por parte de los nuevos usuarios. Para poder establecer la comunicación entre el software desarrollado y el hardware simulador se creó un programa interfaz, compilado en lenguaje C, que permite la conexión USB. Esta comunicación se realiza siguiendo un protocolo ideado también en el transcurso del proyecto. Con la finalidad de probar la comunicación USB entre el software y el hardware se hicieron distintas pruebas de envío y recepción de datos entre estos dos elementos, al igual que una vez conectado con el servidor a través de Internet, estas pruebas resultaron exitosas. Se realizó exitosamente el control remoto del simulador a través de un software (VNC VIEWER) que permite conectarse por medio de un navegador Web y permite la interacción en tiempo real el simulador.

9 Recomendaciones Leer detenidamente el manual de instalación del software al momento de añadirlo a la listas de paquetes de programas del sistema operativo en el que se piense trabajar. Estudiar las guías de usuario que se brindan, para el manejo eficiente del software, antes de realizar las experiencias de laboratorio. Revisar si se cuenta con todos los implementos necesarios que componen la maqueta de la práctica que se desea elaborar. Verificar que el hardware se encuentre conectado a la PC donde se va a manejar el software. Si se presentan inconvenientes de perdida de conexión, o al intentar establecer la comunicación con el hardware, se debe considerar reiniciar éste dispositivo, oprimiendo el botón destinado para tal fin.

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11 Posee Microcontrolador PIC18F4550 (Cerebro del equipo) Puerto USB para conexión con PC Led s indicadores para las distintas interacciones PC/Hardware Simulador

12 Driver de Comunicación Driver Desarrollado en software libre (Ubuntu) Codificado en lenguaje C Compilado con las herramientas de Linux (Gcc) incluyendo la librería LibUsb. Censa todos los dispositivos conectados vía USB para ubicar el microcontrolador y montarlo en la unidad. Permite el envió y recepción de datos entre el microcontrolador y a interfaz grafica desarrollada en Ubuntu. El envío y recepción de dato se basa en el siguiente protocolo de comunicación.

13 Protocolo de Comunicación USB Código enviado de Gambas al PIC Dato recibido en Gambas desde el PIC Acción Habilita conexión USB Deshabilita conexión USB Reset Desactiva todas las luces indicadoras del hardware menos el de conexión * 0-3 * Envía indicación al PIC para encender led indicador de movimiento hacia la derecha y realiza la lectura del conversor ADC conjuntamente con la de los pulsadores de fines de carrera * 0-3 * Envía indicación al PIC para encender led indicador de movimiento hacia la izquierda, y realiza la lectura del conversor ADC conjuntamente con la de los pulsadores de fines de carrera.

14 Interfaz Gráfica Desarrollado en Software Libre (Ubuntu) utilizando la herramienta de programación Gambas 2.5 Comunicación con el driver USB para la obtención de variables a procesar. Cuenta con un ambiente grafico didáctico de fácil uso y comprensión para los usuarios. Provee de guías: tutorial y de laboratorio al usuario, adaptadas para este sistema implementado.

15 Interfaz Gráfica

16 Diagrama de flujo de Interfaz grafica

17 Cont. diagrama de flujo de Interfaz grafica