Controladores industriales

         CONTROLADORES INDUSTRIALES

EVALUACIÓN I

Lea atentamente el o los casos presentados y responda.

Debe realizar un proyecto de automatización para una pequeña empresa, donde necesita controlar un sistema bioclimático que climatiza una bodega. Se necesita leer 8 sensores análogos de temperatura y controlar 8 ventiladores (5 salidas binarias), un teclado matricial 4x4 para ingresar parámetros de temperatura, 8 salidas de alarma y una pantalla LCD. Esta es una empresa que prepara material audio visual y necesitan analizar señales de audio y video de alta resolución, para esto solicitan confeccionar un equipo especializado para este fin, dado los altos precios de los equipos que están en el mercado. El equipo necesita entradas y salidas de audio, además de tarjetas de video y capacidad para instalar software analizadores de señales, audio y video.  Según estos 2 requerimientos responda lo siguiente.

1. ¿Qué tecnología utilizaría para armar el equipo analizador audiovisual un microcontrolador o un microprocesador? Fundamente su respuesta de acuerdo con la función, la arquitectura del equipo y capacidad de memoria.

1. Que arquitectura debe tener la tecnología seleccionada en la primera pregunta ¿Harvard y Von Neumann? Fundamente realizando un esquema de ambas arquitecturas y explique su selección de acuerdo con el diseño de la placa madre, en cuanto a costos y tamaño

1. Para el control del sistema bioclimático debe seleccionar entre los siguientes microcontroladores:

• PIC16F877A
• http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39582b.pdf
• Attiny25.
• https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-2586-AVR-8-bit-Microcontroller-ATtiny25-ATtiny45-ATtiny85_Datasheet.pdf

Descargue las hojas de datos de ambos microcontroladores y responda la siguiente:

3a ¿A qué familia de microcontroladores pertenece cada uno y quienes son los fabricantes?

3b Para el análisis y selección del microcontrolador, identifique sus principales características y complete la siguiente tabla:

1. De acuerdo con los dispositivos que se deben conecta con el microcontrolador en el sistema bioclimático, responda lo siguiente:

4a. Entre los microcontroladores propuestos ¿hay alguno con las entradas y salidas suficientes para conectar todos los dispositivos necesarios? Justifique su respuesta indicando claramente las características de I/O de cada uno.

4b. Una alternativa si es que no existen I/O suficientes, es utilizar algún tipo de red para conectar los dispositivos, por ejemplo, el teclado con conexión con algún tipo de comunicación (2 hilos), la pantalla y utilizar como maestro el microcontrolador ¿qué tipo de comunicación seleccionaría? Justifique su respuesta según los puertos disponibles de cada uno, las características del protocolo y realice un esquema de conexión de la red.

4c. ¿Qué tipo de comunicación utilizaría en el caso de requerir una conexión entre un computador y el microcontrolador? Evalué pensando en que ambos estarán en el mismo sector o tablero y que siempre debe existir esta comunicación.

1. Finalmente, después de analizar el requerimiento ¿Cuál sería su elección de microcontrolador? Justifique de acuerdo con lo analizado I/O, arquitectura y Puertos.

1. Para el caso de la programación del microcontrolador:

6a. ¿Qué software utilizaría? Fundamente de acuerdo con la familia y fabricante.

6b.  ¿Qué tipo de simulador utilizaría, para probar el programa? justifique de acuerdo con los microcontroladores que soportan los simuladores.

6c ¿En qué lenguaje desarrollaría el programa? Justifique tomando en cuenta que el programa debe leer más de 30 entradas/salidas, debe contener comparadores temporizadores, salidas de alarmas, configuraciones de comunicaciones, etc.  

6d. Identifiqué que tipo de puerto utilizara para cargar el programa al microcontrolador y evalué que tipo de interface o circuito necesita.

Desarrollo guía

CONTROLADORES INDUSTRIALES

EVALUACIÓN I.

Ingeniería en Control Automático y Gestión Industrial.

Samuel Israel Cuevas Galleguillos.

17.977.283-3.

Agosto 2020.

1. ¿Qué tecnología utilizaría para armar el equipo analizador audiovisual un microcontrolador o un microprocesador? Fundamente su respuesta de acuerdo con la función, la arquitectura del equipo y capacidad de memoria

• Utilizaría un microcontrolador ya que es un circuito integrado que su función es flexible, ya que es programable y reprogramable. Es un circuito capaz de ejecutar instrucciones grabadas en su memoria.
• Su arquitectura es compuesta por varios bloques funcionales, que le permiten realizar su trabajo de ejecutar instrucciones, leer entradas y controlar salidas. Con su arquitectura Harvard se puede acceder por buses independientes, nos permite adecuar el tamaño de los buses a las características específicas de cada tipo de memoria.
• Cuenta con memorias RAM y ROM que se integran junto con la unidad central del procesamiento bloques de memoria para almacenar el programa, la memoria ROM es la encargada de almacenar el programa y código máquina y la memoria RAM nos permite almacenar datos de manera temporal, memoria de datos.

1. Que arquitectura debe tener la tecnología seleccionada en la primera pregunta ¿Harvard y Von Neumann? Fundamente realizando un esquema de ambas arquitecturas y explique su selección de acuerdo con el diseño de la placa madre, en cuanto a costos y tamaño

[pic 2]

[pic 3]

• Mi elección es la arquitectura Harvard la cual está diseñado por bloques separados entre la memoria de datos e instrucciones, las memorias están separadas (RAM y ROM), se puede acceder a estas por buses independientes, cada tipo de memoria tiene su bus de dato, uno de dirección y uno de control.
• La ventaja de esta arquitectura es que permite adecuar el tamaño de los buses a las características específicas de cada tipo de memoria, otra ventaja es que se puede acceder a cada una de ellas de forma simultánea y esto logra un aumento significativo de la velocidad de procesamiento.

3a ¿A qué familia de microcontroladores pertenece cada uno y quienes son        los fabricantes?

• Pertenece a la familia ATtiny y los fabricantes son Atmel
• Pertenece a la familia PIC y los fabricantes son Microchip

3b Para el análisis y selección del microcontrolador, identifique sus principales características y complete la siguiente tabla:

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