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Guía docente 2024-25 - 77312011 - Diseño y programación de sistemas embebidos
TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería mecatrónica |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2024-25 |
ASIGNATURA: | Diseño y programación de sistemas embebidos |
NOMBRE: Diseño y programación de sistemas embebidos | |||||
CÓDIGO: 77312011 | CURSO ACADÉMICO: 2024-25 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 4.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: SC | |||
WEB: https://platea.ujaen.es |
NOMBRE: NIETO NIETO, LUIS MIGUEL | ||
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA | ||
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | ||
N. DESPACHO: A3 - 413 | E-MAIL: lmnieto2@ujaen.es | TLF: 953212811 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/55181 | ||
URL WEB: http:\\www4.ujaen.es\~lmnieto2 | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8013-9528 | ||
NOMBRE: LÓPEZ RUIZ, JOSÉ LUIS | ||
IMPARTE: Teoría | ||
DEPARTAMENTO: U118 - INFORMÁTICA | ||
ÁREA: 035 - ARQUITECTURA Y TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES | ||
N. DESPACHO: A3 - 318 | E-MAIL: llopez@ujaen.es | TLF: - |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/119295 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: - | ||
NOMBRE: MUÑOZ DÍEZ, JOSÉ VICENTE | ||
IMPARTE: Teoría | ||
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA | ||
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | ||
N. DESPACHO: A3 - 413 | E-MAIL: jmunoz@ujaen.es | TLF: 953648635 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/77714 | ||
URL WEB: jmunoz@ujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6190-7077 | ||
.
código | Denominación de la competencia |
CB6 | Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación |
CG4MMKTR | Comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
CT5 | Analizar, razonar críticamente, pensar con creatividad y evaluar el propio proceso de aprendizaje discutiendo asertiva y estructuradamente las ideas propias y ajenas. |
E12MMKTR | Conocer los tipos, funciones y modelos de sistemas embebidos y saber programarlos. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado RB6 | Haber adquirido conocimientos avanzados y demostrado, en un contexto de investigación científica y tecnológica o altamente especializado, una comprensión detallada y fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en uno o más campos de estudio. |
Resultado RE12MM | Demuestra que conoce los tipos, funciones y modelos de sistemas embebidos y que sabe programarlos |
Resultado RG4mMKTR | Es capaz de comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
Resultado RT5 | Analiza y razona críticamente, discutiendo asertiva y estructuradamente las ideas propias y ajenas, demostrando pensamiento creativo y capacidad para evaluar el propio proceso de aprendizaje |
· Introducción a los sistema embebidos.
· Arquitecturas de sistemas embebidos.
· Periféricos digitales y analógicos en
sistemas embebidos.
· Programación de sistemas embebidos mediante
lenguaje de alto nivel: Labview.
· Sistemas embebidos basados en FPGAs.
· Sistemas embebidos para la instrumentación y
el control de procesos industriales.
· Programación de microcontroladores.
CONTENIDOS TEÓRICOS:
Parte 1. Introducción a los sistemas embebidos
- Introducción a los sistemas embebidos.
- Sistemas embebidos basados en microcontroladores
- Lenguaje C para microcontroladores.
- Sistema de desarrollo Arduino y otras plataformas. Software de desarrollo para Arduino. Aplicaciones.
- Periféricos integrados en el sistema Arduino (puertos digitales y analógicos, temporizadores, comparadores, moduladores PWM, conversores AD, comunicaciones serie.
- Sensores, actuadores y periféricos de comunicaciones (drivers de potencia, interfaces, comunicaciones serie e inalámbricas, sensores, memoria externa, otros periféricos).
- Máquinas de estado.
- El sistema de interrupciones en Arduino. Programación basada en eventos.
Parte 2. Tecnología de los computadores monoplaca. Sistemas embebidos en IoT
-
L1 - Introducción de Internet de las cosas (IoT). 1 hora teoría y 1 hora práctica
L2 - Enfoque de arquitecturas IoT y aplicaciones. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L3 - Introducción placas ESP8266. LED. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L4 - Conexiones inalámbricas Wifi. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L5 - Servidor Web. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L6 - Servomotor y sensor de presencia. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L7- Pulsador, detección de líneas, zumbador pasivo. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L8 - Sensor ultrasonido y pantalla LCD. 1 hora teoría y 1 hora práctica
L9 (Experto) Ciberseguridad y Monitorización de entornos. 2 horas teóricas y 2 horas prácticas.
- Intr oducción al Internet de las Cosas (IoT). Rol de los sistemas embebidos.
- Enfqoues de arquitectura IoT y aplicaciones.
-
Placas
NodeMCU. ESP8266
- Introducción general y aplicaciones.
- Conexión inalámbrica WiFi.
- Servidor Web
- Actuadores: pantalla LCD, zumbador pasivo, sevomotor.
- Sensores: presencia, pulsador, detección de líneas, ultrasonido.
CONTENIDOS PRÁCTICOS:
- Práctica 1: Introducción al sistema de desarrollo Arduino
- Práctica 2: Manejo de puertos analógicos y digitales y temporizadores.
- Práctica 3: Sistema de adquisición y control.
- Práctica 4: Aplicación de interrupciones.
- Práctica 5: Sistemas embebidos inteligentes basados en sensores.
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1a - Actividades en gran grupo
|
30.0 | 45.0 | 75.0 | 3.0 |
|
A67 - Actividades en pequeño grupo
|
10.0 | 15.0 | 25.0 | 1.0 | |
TOTALES: | 40.0 | 60.0 | 100.0 | 4.0 |
METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
El desarrollo de las clases en gran grupo y en grupos reducidos se centrará en promover una enseñanza de calidad dando prioridad a las actividades que fomenten un aprendizaje inclusivo y equitativo (ODS-4).
Actividades Formativas |
Formato |
Metodología Docente |
Sesiones de docencia teórica en gran grupo en el aula. |
Presencial. |
Clases en aula.
|
Sesiones de docencia práctica en grupos reducidos, en el laboratorio. |
Presencial. |
Sesiones prácticas en el laboratorio |
Tutorías. |
Presencial y online . |
|
Clases expositivas en gran grupo (teoría) (A1) y clases en pequeño grupo (prácticas) (A2):
- Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.
- Asistencia y participación activa en clase, entrega de actividades.
- Examen teórico-práctico.
- Asistencia y elaboración de informes de prácticas.
- Participación activa en seminarios y exposiciones en clase.
La
metodología contempla el aprendizaje basado en proyectos,
incluyendo un proyecto final de aplicación de las
técnicas tratadas en las clases. El aprendizaje se organiza
en cinco recursos didácticos:
1)
Lecciones y seminarios. Se trata de clases magistrales impartidas
por el profesor de la asignatura donde se fomentará la
participación activa de los alumnos.
2)
Sesiones prácticas. Estas sesiones serán impartidas
en el laboratorio en grupos de un máximo de 20 alumnos por
grupo. El alumno diseñará un proyecto a través
de los distintos subsistemas componentes, que integrarán un
proyecto final más complejo, de acuerdo con la
metodología de aprendizaje basado en proyectos.
3)
Correcta resolución de problemas propuestos en clase. Los
problemas tratarán de profundizar en aspectos
teóricos prácticos vistos en clase.
4)
Tutorías individualizadas o en grupo con las que se pretende
dar una respuesta más personalizada a las dudas que los
alumnos tengan a lo largo del curso académico.
5)
Realización de exámenes con los que se
evaluará el conocimiento adquirido por los alumnos durante
el curso.
En la segunda parte de la asignatura la metodología se basa en evaluación continua de prácticas, actividades colaborativas y un proyecto final.
- Evaluación ordinaria: se valorará la participación activa en cada sesión. La evaluación de los guiones prácticos se realzará en las sesiones 3 a la 9 durante las clases.
- Evaluación extraordinaria: realización de un examen único que incluirá la realización de un ejercicio práctico.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Asistencia en actividades presenciales | - | 5.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Examen sobre los conceptos teóricos y prácticos de la materia | - | 35.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos | - | 50.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Participación en actividades presenciales | - | 10.0% |
La
evalución de la asignatura se basa en una media ponderada
donde tres apartados son valorados:
Asistencia
y participación en actividades
presenciales
.
Representará el 15% de la nota final y consistirá
en la asistencia participativa en clase (5%) y en la entrega de
los problemas propuestos en clase relativos a las sesiones
prácticas que se ha de realizar (10%)
Examen
sobre los conceptos teóricos y prácticos de la
materia.
Consistirá
en dos exámenes teóricos que reperesentarán
el 35% de la nota final.
Realización
de trabajos, casos o ejercicios prácticos.
Consistirá
en la correcta ejecución de cada
una
de las secciones en las que se dividen las sesiones
prácticas. Este apartado representará el 50% de la
nota final.
Mediante
el primer punto arriba descrito se evaluará el progreso
del estudiante en la competencias CG4MMKTR y CT5, así como
los siguientes resultados del aprendizaje: RG4MMKTR y RT5
Mediante
el segundo punto arriba descrito se evaluará el progreso
del estudiante en la competencias CB6, CG4MMKTR y E12MMKTR,
así como los siguientes resultados del aprendizaje:
RE12MM,RB6 y RT5.
Mediante
el tercer punto arriba descrito se evaluará el progreso
del estudiante en la competencias CB6, CT5 y E12MMKTR,
así como los siguientes resultados del aprendizaje:
RE12MM,RB6 y RT5.
En relación a la competencia CT5, se evaluará, dentro de cada uno de los sistemas de evaluación que presenta la asignatura, la capacidad de razonamiento y análisis crítico mostrado por el alumnado en las diferentes pruebas/ejercicios/tareas o incluso en la propia participación en clase.
- Getting started with Arduino [Recurso electrónico] : the open source electronics prototyping platform . Edición: -. Autor: Banzi, Massimo. Editorial: - (C. Biblioteca)
- Internet de las cosas : la tecnología revolucionaria que todo lo conecta . Edición: -. Autor: McEwen, Adrian. Editorial: Madrid : Anaya Multimedia, 2014 (C. Biblioteca)
- C programming for Arduino [Recurso electrónico] : learn how to program and use Arduino boards with a. Edición: -. Autor: Bayle, Julien. Editorial: Birmingham : Packt Pub., 2013 (C. Biblioteca)
- Raspberry Pi home automation with Arduino [Recurso electrónico] : automate your home with a set of e. Edición: -. Autor: Dennis, Andrew K. Editorial: Birmingham [England] : Packt Pub., 2013 (C. Biblioteca)
MATERIAS BLOQUE 4
Semana |
Actividades en gran grupo (A1) |
Actividades en pequeño grupo (A2) |
Trabajo autónomo |
Observaciones |
Nº 1 |
4 |
2 |
9 |
Teoría:
Práctica 1: Introducción al sistema de desarrollo Arduino |
Nº 2
|
4 |
2 |
9 |
Teoría
Práctica 2: Manejo de puertos analógicos y digitales y temporizadores. |
Nº 3 |
4 |
2 |
9 |
Teoría
Práctica 3: Sistema de adquisición y control.Práctica 4: Aplicación de interrupciones. |
Nº 4 |
3 |
3 |
9 |
Introducción de Internet de las cosas (IoT). 1 hora teoría y 1 hora práctica Enfoque de arquitecturas IoT y aplicaciones. 1 hora teoría y 1 hora práctica Introducción placas ESP8266. LED. 1 hora teoría y 1 hora práctica |
Nº 5 |
3 |
3 |
9 |
Conexiones inalámbricas Wifi. 1 hora teoría y 1 hora práctica Servidor Web. 1 hora teoría y 1 hora práctica Servomotor y sensor de presencia. 1 hora teoría y 1 hora práctica |
Nº 6 |
4 |
6 |
15 |
Pulsador, detección de líneas, zumbador pasivo. 1 hora teoría y 1 hora práctica Sensor ultrasonido y pantalla LCD. 1 hora teoría y 1 hora práctica (Experto) Ciberseguridad y Monitorización de entornos. 2 horas teóricas y 2 horas prácticas. (Experto) Sistemas embebidos en sistemas aplicados en armamento y defensa. |
Total |
22 |
18 |
60 |
|
NOTA: Al computo final de horas teóricas arriba calculado hay que añadir 8 horas quedan reservadas para seminarios impartidos por profesores externos.
Educación de calidad |
Industria, innovación e infraestructura |
Producción y consumo responsables |
Acción por el clima |
Objetivo 4. Educación de calidad
A lo largo de todas las actividades de la asignatura se
abordarán aspectos fundamentales en relación con la
inclusión y la equidad, que también formarán
parte de la evaluación de los aspectos de
participación. Así, se fomentará, tanto en las
clases expositivas en gran grupo, como en los grupos reducidos el
uso del lenguaje inclusivo tanto a nivel escrito como oral y la
asistencia a actividades de diversa índole enfocadas a ser
equitativas con las diferentes capacidades de aprendizaje del
alumno.
Además, por un lado, en las clases en gran grupo se
desarrollará y potenciará la capacidad de recoger e
interpretar datos y manejar conceptos complejos en el campo de la
electrónica, para emitir juicios que impliquen una
reflexión sobre cuestiones éticas y sociales. Por
otro lado otro lado, en las clases en grupos reducidos se
hará especial hincapié en la necesidad de
formación continua y el ejercicio autónomo de
esta actividad a lo largo de la vida profesional, así como
la capacidad de mantenerse al día de las novedades en el
campo de la electrónica, adoptando un enfoque más
técnico.
Objetivo 9: Construir infraestructuras resilientes, promover
la industrialización sostenible y fomentar la
innovación. A través de las actividades de esta
asignatura en clases de gran y pequeño grupo, se hace
especial hincapié en el hecho de que los sistemas
electrónicos deben desarrollarse y ser implementados y
mantenidos de forma que se logre una industrialización
resistente y robusta, así como sostenible. Además,
tanto con la formación de contenidos, capacidades,
habilidades y destrezas, como con el desarrollo de las
actividades propuestas a los alumnos, se fomenta la iniciativa
personal y la capacidad de resolver problemas de forma
autónoma con el fin de fomentar la innovación como
motor del desarrollo industrial, especialmente en el ámbito
de la electrónica, así como un elemento generador de
riqueza de una sociedad.
Objetivo 12: Garantizar modelos de consumo y
producción sostenibles.
En esta asignatura, a través de las actividades
diseñadas para las clases en gran y pequeño grupo, se
buscará concienciar a los alumnos sobre el uso
razonable de los recursos, dado que los sistemas
electrónicos suelen ser muy exigentes en energía y
materias primas, así como en la búsqueda de una mayor
durabilidad de los productos, persiguiendo un uso a más
largo plazo de los recursos utilizados. Por lo tanto, se
hará hincapié en la consecución de
productos robustos, eficientes, duraderos y con el menor impacto
ambiental posible, teniendo siempre en cuenta las técnicas
que lo faciliten, tales como la correcta especificación de
las necesidades, diseños que utilicen tecnologías
nuevas, limpias y avanzadas, la realización de pruebas y la
utilización, en la medida de lo posible, de energías
renovables. Objetivo 13: Tomar medidas urgentes para
combatir el cambio climático y sus efectos.
Dado que el cambio climático supone una amenaza cierta
para las actividades humanas y por extensión para toda vida
en la Tierra, en el desarrollo de las actividades de esta
asignatura se tendrá en cuenta que la industria
electrónica, en continuo desarrollo y expansión, debe
observarse siempre su impacto sobre el medio ambiente, dado que no
sólo demandan energía, sino que utilizan, en muchos
casos, materias primas cuya extracción implica el
deterioro de los ecosistemas. Por ello, se hará
hincapié en que los productos que se desarrollen tengan el
menor impacto posible sobre el medio ambiente, mediante la
aplicación, por ejemplo, de fuentes renovables, el reciclaje
de materiales, y diseños más robustos, eficientes y
duraderos. De este modo, sería posible reducir el
ritmo actual de deterioro del medio ambiente.
METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
Actividades Formativas |
Formato |
Metodología Docente |
Sesiones de docencia teórica en gran grupo en el aula. |
Presencial al 100%. |
Clases en aula.
El
Centro podrá establecer presencialidad rotativa
dependiendo del número de
|
Sesiones de docencia práctica en grupos reducidos, en el laboratorio. |
Presencial al 100%. |
Sesiones de prácticas de laboratorio con rotación de turnos.
El
Centro podrá establecer presencialidad rotativa
dependiendo del número de
|
Tutorías. |
Presencial y online . |
Se informará del horario de cada modalidad. |
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Aspecto |
Critero |
Instrumento |
Peso |
S1 |
Asistencia en actividades presenciales. |
Observación y notas del profesor. |
5% |
S2 |
Examen sobre conceptos teóricos y prácticos de la materia. |
Examen teórico práctico en formato online síncrono en fecha de la convocatoria oficial. |
35% |
S3 |
Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos. |
Realización de prácticas periódicas. Evaluación de la documentación elaborada. Examen práctico.
|
50% |
S4 |
Participación en actividades presenciales |
Observación y notas del profesor. |
10% |
RECURSOS
Videoconferencia mediante Google Meet
Pizarra virtual mediante Google Jamboard o similar.
Repositorio de contenidos y foros de discusión mediante la plataforma de docencia virtual o similar.
METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
Actividades Formativas |
Formato |
Metodología Docente |
Sesiones de docencia teórica. |
No presencial, síncrono. |
Clases emitidas por videoconferencia.
|
Sesiones de docencia práctica. |
No presencial, síncrono. |
Trabajos prácticos planteados para trabajo no presencial. |
Tutorías. |
No presencial . Síncrona o asíncrona. |
Se informará del horario de cada modalidad. |
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Aspecto |
Critero |
Instrumento |
Peso |
S1 |
Asistencia a las actividades. |
Observación y notas del profesor. |
5% |
S2 |
Examen sobre conceptos teóricos y prácticos de la materia. |
Examen teórico práctico en formato online síncrono en fecha de la convocatoria oficial. |
35% |
S3 |
Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos. |
Realización de prácticas periódicas. Evaluación de la documentación elaborada. Examen práctico en formato online síncrono en fecha de la convocatoria oficial. |
50% |
S4 |
Participación en actividades. |
Observación y notas del profesor. |
10% |
RECURSOS
Videoconferencia mediante Google Meet
Pizarra virtual mediante Google Jamboard o similar.
Repositorio de contenidos y foros de discusión mediante la plataforma de docencia virtual o similar.
Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén
Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es
Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.
Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.
Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.
Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.
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Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.
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