Kit EMPENTA: SISTEMES ENCASTATS AMB MICROCONTROLADORS
En el projecte DITiFET es disposa de diferents microcontroladors MSP430 i MSP432 Launchpad, TIVA-C.
Plataformes de desenvolupament de Texas Instruments Launchpad MSP430 – TIVA C – MSP432 Aquest conjunt de plataformes microcontroladores permeten que els alumnes assoleixen, de forma pautada al llarg de diferents assignatures, les competències de l’enginyer electrònic en el desenvolupament de sistemes encastats electrònics, tant en la seva vesant tècnica (hardware i software) com transversal (gestió de projectes). L’avantatge de fer sevir plataformes de la mateixa família és que, d’una banda, l’entorn de treball és comú, facilitant la corba d’aprenentatge de les eines de treball; i, per l’altra banda, cada plataforma diferent està destinada a treballar cadascun dels paradigmes programació en què es trobarà l’estudiant al món laboral:
• Launchpad MSP430: és una plataforma basada en un microcontrolador de molt baix consum, arquitectura RISC de 16 bits i una freqüència de treball de 16 MHz. L’aprenentatge de la seva arquitectura a nivell de registre, així com la seva programació en llenguatge C es fa a l’assignatura de Sistemes Basats en Processadors. L’alumne aprèn a fer servir els recursos i perifèrics bàsics del microcontrolador com són els GPIO, el sistema d’interrupcions i els temporitzadors. El paradigma de programació és bare-metal, tot atacant directament els registres del microcontrolador. Un cop adquirir aquest coneixement, se’ls ensenya a realitzar, de forma pautada, un projecte complet de sistema electrònic a l’assignatura de Microcontroladors i Sistemes Encastats. A més a més, també s’inclou la incorporació de comunicacions externes.
• Launchpad TIVA C (TM4C123G): és una plataforma basada en un microcontrolador d’arquitectura ARM-CortexM4 de 32 bits i una freqüència de treball de 80 MHz. Es fa servir a l’assignatura de Laboratori de Sistemes Electrònics I (LSE1). De forma autònoma, l’alumne ha de realitzar un projecte d’integració de sistema electrònic de complexitat mitjana que consisteix en un controlador de motor BLDC. Per a la programació del microcontrolador, es fa servir un paradigma de llibreries (API), possibilitant l’exportació del projecte a altres plataformes de la mateixa família. En comparació al MSP430, aquesta plataforma ofereix molts més recursos incloent-hi mòduls específics per a actuar sobre motors elèctrics. Així doncs, els alumnes poden explorar múltiples alternatives i desenvolupar solucions creatives i de qualitat industrial.
• Launchpad MSP432E401Y: és una plataforma basada en un microcontrolador d’arquitectura ARM-CortexM4 de 32 bits i una freqüència de treball de 120 MHz. Es fa servir a l’assignatura de Laboratori de Sistemes Electrònics II (LSE2) per a implementar un sistema encastat de control en temps real, el qual emula el principi de vol d’un quadcòpter. Cal remarcar però, que els alumnes fan servir el hardware ja desenvolupat a LSE1 per a operar els motors de la seva plataforma. Des del punt de vista dels sistemes encastats, l’objectiu principal és que l’alumne adquireixi els fonaments de la programació concurrent fent servir sistemes operatius en temps real (RTOS) i deterministes. També, han d’aprofundir en les tècniques de control PID i de processat del senyal dels sensors inercials que fan servir. Si bé la plataforma TIVA C ofereix els recursos necessaris a nivell hardware, la MSP432 ofereix una major velocitat d’execució d’instruccions i una millor integració del sistema operatiu en temps real. A més a més, permet l’exploració d’aplicacions IoT (Internet de les Coses) en disposar de connectivitat Ethernet.
