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microlectronica
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ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS MICROELECTRÓNICA-299008
2015 - I
GUÍA DE ACTIVIDADES – FASE 3
Temáticas revisadas: Conceptos, función y aplicación de la microelectrónica
mediante el diseño y construcción de layouts en Microwind y DSCH
La estrategia de aprendizaje que se desarrolla en este curso será la de casos de
estudio, con esta estrategia se desarrolla la aplicación de conocimientos
adquiridos mediante experiencias y aportes en torno a discusiones constructivistas
que permitan dar solución a un caso de la vida real, tal que el estudiante tenga la
capacidad de practicar las teorías abordadas, ejercicios propuestos como parte de
desarrollo del caso de estudio, como también el desarrollo de las lecturas
complementarias y sugeridas para que se inmersa dentro del desarrollo del caso
junto con el grupo de trabajo colaborativo asignado.
http://sitios.itesm.mx/va/diie/tecnicasdidacticas/5_1.htm
El estudiante en un principio desarrollara las lecturas de las temáticas planteadas
de la unidad 1, y desarrollará tanto las referencias bibliográficas sugeridas como
las complementarias, para apropiarse de los temas en cuestión, utilizará la hoja de
ruta como guía de reconocimiento de las temáticas y con estas desarrollara el
caso de estudio planteado, donde lo revisara, analizara y discutirá utilizando a
rubrica TIGRE, cuyo propósito será la de apropiación de la actividad como tal, una
vez apropiado de la temática, se desarrollaran las siguientes actividades, para la
momento 1 el estudiante planteará las posible compuertas que deberán usar en el
desarrollo del caso de estudio y seleccionaran una, con la cual crearan la
simulación en DSCH y generaran el circuito integrado en Microwind, como
segundo punto correspondiente a este momento, el grupo de trabajo colaborativo
diseñaran un blog donde irán colocando el desarrollo del momento 1 y junto con
las normas APA y e ítems respecto a la entrega de informes, entregaran el
producto dentro del entorno correspondiente para ello, más adelante se explicara
con más detalle.
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2015 - I
Para la el momento 2 del curso el estudiante debe tener los conocimientos propios
de las temáticas de la unidad 2, con la ayuda de las lecturas referenciadas
bibliográficamente tanto sugeridas como complementarias, con esta información el
estudiante debe hacer una análisis del caso de estudio y plantear a base de
compuertas la primera solución del caso de estudio, teniendo en cuenta que este
se subdivide en tres etapas, las cuales el grupo de trabajo colaborativo discutirán
y generaran una solución particular la cual estará ligada a las temáticas vistas en
la unidad, utilizaran el blog antes diseñado para colocar los aportes y desarrollo
del momento 2, utilizando las normas APA para referencias bibliográficas y
referencia a textos utilizados y también los ítems propios para el desarrollo de un
informe escrito, esto se explicará con más detalle más adelante en este
documento
En el desarrollo del curso se encuentra el momento 3, en donde el estudiante
abordara las temáticas propuestas y junto con ellas hará participación dentro del
foro de trabajo colaborativo utilizando la rúbrica TIGRE, la cual permite hacer una
interacción más activa, participativa y retroalimentada con los compañeros de
grupo de trabajo colaborativo, utilizara las referencias bibliográficas sugeridas y
complementarias para desarrollar las temáticas, junto con el caso de estudio y la
segunda etapa elaboraran el diseño del circuito integrado utilizando el software
Microwind y DSCH para generar el layout y la simulación respectivamente, y
colocaran los aportes de este diseño dentro del foro de trabajo colaborativo como
parte del proceso de discusión y retroalimentación entre los compañeros de
trabajo colaborativo y lo entregaran dentro del blog diseñado anteriormente junto
con las normas APA y estructura correspondiente
Una vez que el grupo ha desarrollado los momento 1, 2 y 3 se continua con el
proceso de desarrollo del momento 4 en el que se consolidan los diseños de la
momentos antes mencionados y dan solución al caso de estudio en el que se
pretende desarrollar los conceptos propios de la microelectrónica y la creación de
circuitos integrados, desarrollando el blog como parte de la interacción del grupo y
solución a las propuestas de diseño junto con las normas APA y estructuras de
informes, todo esto se mencionara más adelante con más detalle cuyo propósito
será la interiorización de las actividades planteadas dentro del curso
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En la universidad (Universidad Nacional de Ingenierías: UNI) cuya facultad de
ingeniería electrónica ha comenzado a crecer en desarrollo tecnológico, desean
construir un laboratorio automatizado con dos salones para que se puedan
desarrollar prácticas de dos cursos al tiempo y también se pueda usar como
laboratorio de experimentación de los cursos propios del programa y centro de
investigación tecnológico.
El laboratorio que deberán desarrollar cuenta con tres etapas las cuales los
ingenieros diseñadores irán desarrollando a medida que se avanza con el
proyecto, el diseño del laboratorio contara con dos salones para que utilicen tanto
para clase como para prácticas investigativas simultáneamente, contara con un
sistema de apertura y cierre de las puertas de acceso, que en este caso serán dos
para ingresar a cada salón, detección y control de temperatura y un sistema de
seguridad para controlar las cámaras que vigilaran el laboratorio, a continuación
se describe cada etapa de diseño y desarrollo en el cual los diseñadores deberán
desarrollar:
ETAPA 1:
Para la primera etapa se diseñara el sistema de apertura y cierre de las puertas de
acceso del laboratorio, teniendo en cuenta que son dos salones, estos estarán
interconectados por una puerta de acceso y otra puerta estará definida como
ingreso al laboratorio, en cuyo caso serán dos puertas en total, una de
interconexión y otra de acceso general; según el historial de participación e
ingreso a recinto de los estudiantes se deben automatizar las puertas tal que el
ingreso de los estudiantes sea coordinado con las clases y con las prácticas de
investigación según sea el caso, en la siguiente tabla se muestra el esquema de
apertura y cierre de las puertas y encendido y apagado de un led según las
condiciones dadas anteriormente:
PUERTA ACCESO
PRINCIPAL
PUERTA INTERCONEXIÓN
LED PUERTA INTERCONEXIÓN
LED PUERTA ACCESO
PRINCIPAL
Abrir Abrir Encendido Apagado
Cerrar Abrir Encendido Apagado
Cerrar Cerrar Apagado Encendido
Abrir Cerrar Apagado Encendido
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Un monitor de laboratorio solo tiene la manipulación de la puerta principal, las
demás condiciones dadas en la tabla anterior se deben generar según sea el
caso, si por ejemplo la puerta de acceso principal se abre la puerta de
interconexión entre los salones también se abre y el led de indicación de puerta de
interconexión se enciende y el led de puerta de acceso principal se apaga, para
ello de sebe diseñar y desarrollar el circuito integrado que permita la realización de
esta etapa.
ETAPA 2:
Para la etapa 2, los diseñadores deberán crear un circuito integrado capaz de
controlar la temperatura del laboratorio, para ello tendrán un sensor de grados de
ocho estados en los que se destacan mayormente las temperaturas más
alcanzadas, también contaran con un techo movedizo de apertura y cierre y dos
ventiladores para la ayuda de refrigeración del laboratorio, y dos led de indicación
de estados caliente o frio según la temperatura del laboratorio, para poder
comenzar con el diseño del circuito integrado se ha diseñado la siguiente tabla con
las condiciones predefinidas:
SENSOR TEMPERATURA
ºC
PANEL DE TECHO
VENTILADOR 1
VENTILADOR 2
LED DE TEMPERATURA
PROMEDIO
10º Cerrar Apagar Apagar Apagado
18º Cerrar Apagar Encender Apagado
25º Cerrar Encender Apagar Encendido
32º Cerrar Encender Encender Encendido
40º Abrir Apagar Apagar Encendido
48º Abrir Apagar Encender Encendido
52º Abrir Encender Apagar Apagado
60º Abrir Encender Encender Apagado
Si por ejemplo la temperatura alcanza los 10º C, el panel de techo se cierra, el
ventilador 1 se apaga y el ventilador 2 se apaga, pero el led de indicación de
temperatura promedio estará apagado, indicando la temperatura más baja, para
ello se deberá diseñar el circuito integrado que satisfaga estas condiciones.
ETAPA 3:
En la etapa 3, los diseñadores deberán crear el último integrado capaz de
controlar las cámaras de vigilancia, dado que solo se tienen cuatro cámaras, se
deberán mover en un rango de derecha a izquierda según un tiempo dado, para
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ello se ha establecido un led de indicación de vigilancia en el salón 1 y el salón 2,
para ello de a creado la siguiente tabla con las condiciones que se deberán
diseñar para obtener el circuito integrado:
TIEMPO CÁMARA 1
CÁMARA 2
CÁMARA 3
CÁMARA 4
LED VIGILANCIA
SALÓN 1
LED VIGILANCIA
SALÓN 2 1 IZQUIERDA DERECHA DERECHA DERECHA ENCENDIDO APAGADO
2 DERECHA IZQUIERDA DERECHA DERECHA ENCENDIDO APAGADO
3 IZQUIERDA IZQUIERDA DERECHA DERECHA ENCENDIDO APAGADO
4 IZQUIERDA DERECHA IZQUIERDA IZQUIERDA ENCENDIDO ENCENDIDO
5 IZQUIERDA IZQUIERDA IZQUIERDA IZQUIERDA APAGADO ENCENDIDO
6 DERECHA DERECHA IZQUIERDA IZQUIERDA APAGADO ENCENDIDO
7 DERECHA DERECHA DERECHA IZQUIERDA APAGADO ENCENDIDO
A continuación se describen las actividades de la fase 3:
1. Se describe la fase 3, correspondiente al trabajo que se realizara en los
entornos de aprendizaje colaborativo:
Fase 3 Aplicación de Dispositivos Lógicos Programables
Entorno: Entorno de aprendizaje Colaborativo
Semana: Semana 11 a 14
Peso Evaluativo
125 Puntos
Referencias Bibliográficas (Unidad 3)
Robayo, F. (2009). Diseño con Lógica Programables y Estructura de los FPGAs. Bogotá D.C.: Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299008/299008_AVA/Entorno_de_Conocimiento/Unidad_3/Diseno_con_logica_programable_y_estructura_de_los_FPGAs.pdf
Robayo, F. (2009). Otros Dispositivos Programables y Familias FPAAs. Bogotá D.C.: Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299008/299008_AVA/Entorno_de_Conocimiento/Unidad_3/Otros_dispositivos_programables_y_familias_FPAAs.pdf
Robayo, F. (2009). Otras Aplicaciones. Bogotá D.C.: Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299008/299008_AVA/Entorno_de_Conocimiento/Unidad_3/Otras_Apliaciones.pdf
Magdaleno, E., Rodríguez, M., Ayala, A., Mendoza, B., & Rodríguez, S. (2004). Metodología para el Aprendizaje de Sistemas Electrónicos Digitales y su Diseño.. Consultado en 10, 18, 2014 en http://e-spacio.uned.es/fez/eserv.php?pid=taee:congreso-2004-1133&dsID=SP102.pdf.
Pérez, E. M., Acevedo, J. M., & Silva, C. F. (2009). Autómatas programables y
sistemas de automatización. Consultado en 10, 18, 2014 en
http://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=5jp3bforBB8C&oi=fnd&pg=PA1&dq=
Dispositivos+l%C3%B3gicos+Programables&ots=g0Bv8_5kYa&sig=C96Lo0qnl7
1HSeAXhQgDpm_5DUE#v=onepage&q=Dispositivos%20l%C3%B3gicos%20Pr
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ogramables&f=false.
Referencias Bibliográficas Complementarias
Vallejo, M. L., & Rodrigo, J. A. (2004). Nociones básicas e implementación. Laboratorio de Diseño Microelectrónico. Consultado en 10, 18, 2014 en http://www.lsi.die.upm.es/~marisa/docencia/fpga_a2_2004.pdf.
Caicedo Grueso, R., & Velasco Medina, J (2003). Diseño de Circuitos Análogos Usando FPAAs. In IX Workshop Iberchip.. Consultado en 10, 25, 2014 en http://www.iberchip.net/IX/Articles/PAP-073.pdf.
En esta fase el estudiante junto con el grupo de trabajo colaborativo realizaran lo
siguiente:
El estudiante de forma individual deberá leer y apropiarse de los contenidos
de las lecturas tanto referencias sugeridas como complementarias que se
encuentran en el entorno de conocimiento, referentes a la unidad 3.
Dentro del entorno de aprendizaje colaborativo se abrirá un foro (Trabajo
Colaborativo – Fase 3) destinado a la discusión y aportes que hagan los
estudiantes referentes a las temáticas abordadas, para ello utilizaran la
rúbrica TIGRE que se encuentra dentro del entorno de aprendizaje práctico.
El grupo de trabajo colaborativo analizará el caso de estudio planteado
dentro de esta guía integradora de actividades y discutirán dentro del foro
de trabajo colaborativo las posibles soluciones que puedan surgir mediante
las lecturas de referencias complementarias y sugeridas como también
utilizando la rúbrica TIGRE
Cada estudiante hará mínimo tres intervenciones respecto a las
conclusiones y aspectos más relevantes que encontró según las lecturas de
la unidad 3, y usando la rúbrica TIGRE retroalimentara mínimo a dos
compañeros junto con sus aportes.
Utilizando el foro de “trabajo colaborativo – fase 3”, el grupo de trabajo
colaborativo diseñara un libro de presentación utilizando calaméo
(http://www.calameo.com) sobre la temática de aplicaciones de los
circuitos lógicos programables según las lecturas de la unidad 3, en ella
se rescataran los aspectos más relevantes e importantes que el grupo
encontró y complementaran estos aportes después de hacer la debida
retroalimentación utilizando la rúbrica tigre
El libro diseñado deberá contar con los aportes de todos los integrantes del
grupo de trabajo colaborativo que han desarrollado y retroalimentado
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utilizando la rúbrica TIGRE, para ello pueden utilizar, imágenes, mapas
conceptuales, mapas mentales, animaciones, etc.
El libro que el grupo de trabajo colaborativo desarrollará debe contener lo
siguiente:
o Presentación de los integrantes, para ello deberán hacer la siguiente
portada (Grupo que no tenga en su libro esta portada no se
tendrá en cuenta y su calificación será 0.0):
o Resumen
o Aspectos importantes y relevantes de las lecturas unidad 3
o Análisis y aportes de aplicaciones de los circuito lógicos
programables
o Retroalimentaciones de los compañeros
o Conclusiones
o Referencias Bibliográficas con normas APA
Utilizando el foro de “trabajo colaborativo – fase 3”, y teniendo en cuenta el
caso de estudio, el grupo de trabajo colaborativo diseñará y desarrollará la
etapa 3 del caso de estudio, con ella deberá diseñar el circuito integrado, en
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y/A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIA BÁSICAS TECNOLOGÍA E
INGENIERAS
PROGRAMAS INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
Nombre y Apellidos Integrantes. Código
No. Grupo
APLICACIONES DE LOS CIRCUITOS LÓGICOS
PROGRAMABLES - FASE 3
MICROELECTRÓNICA – 299008
2015 – 1 (Fecha: día/mes/año)
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primera instancia la simulación utilizando DSCH y luego generar el layout
en Microwind, para el diseño de las compuertas tenga en cuenta que los
sensores, actuadores, motores y demás elementos que intervienen se
deben tomar como estados de entrada y salida al circuito 1 y 0, por
ejemplo, teniendo en cuenta que en la etapa 3, el tiempo en que giran las
cámaras son estados iniciales, se debe diseñar el circuito utilizando la
siguiente tabla:
TIEMPO DISEÑADO PARA EL
MOVIMIENTO DE CÁMARAS
ESTADOS DE ENTRADA AL
CIRCUITO DIGITAL DISEÑADO
1 000 2 001 3 010 4 011 5 100 6 101 7 110
Con la tabla anterior deberán diseñar el circuito digital, teniendo en cuenta
las compuertas que deberán usar para que pueda dar solución a las
condiciones planteadas en la etapa 3, del caso de estudio.
El desarrollo lo sustentarán creando un video y la voz de un compañero de
grupo quien explicará paso a paso, la utilización y desarrollo del diseño de
del circuito y el uso de herramienta Microwind para generar el layout y
DSCH para crear la simulación, este video lo subirán a YouTube, con una
duración mayor a 8 minutos, luego lo publicaran dentro del blog que se
diseñó en la fase 1.
La presentación que el grupo de trabajo colaborativo desarrollará debe
contener lo siguiente:
o Presentación de los integrantes, para ello deberán hacer la siguiente
diapositiva (Grupo que no tenga en su presentación esta diapositiva
no se tendrá en cuenta y su calificación será 0.0):
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o Resumen
o Orden del día (tabla de contenido)
o Desarrollo del circuito integrado del caso de estudio – etapa 3
o Retroalimentaciones de los compañeros correspondiente a la
simulación
o Conclusiones
o Referencias Bibliográficas con normas APA
El grupo de trabajo colaborativo utilizara el blog antes diseñado en la fase
1, en este, colocaran el libro diseñado en calameo y el video
correspondiente a la etapa 3 y la creación del circuito integrado, una vez
que el grupo de trabajo colaborativo tenga su blog creado deberán dejar el
link correspondiente de este blog, dentro del foro de la fase 3, si el grupo de
trabajo colaborativo no deja el link dentro del foro correspondiente no se
podrá evaluar lo realizado por parte de los estudiantes
El blog diseñado por el grupo de trabajo colaborativo deberá contener lo
siguiente:
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y/A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIA BÁSICAS TECNOLOGÍA E
INGENIERAS
PROGRAMAS INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
Nombre y Apellidos Integrantes. Código
No. Grupo
DISEÑO DEL CIRCUITO INTEGRADO CORRESPONDIENTE
A LA ETAPA 3 - FASE 3
MICROELECTRÓNICA – 299008
2015 – 1 (Fecha: día/mes/año)
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2015 - I
o Portada incluyendo el nombre de los integrantes como sus
respectivos códigos
o Introducción de que es lo que se espera de la actividad
o Resumen de las actividades desarrolladas
o Objetivos planteados por el grupo de trabajo
o Desarrollo de la actividad de la fase 3 (Creación del libro en Calaméo
sobre la aplicación de los circuitos lógicos programables y la
creación del circuito integrado correspondiente a la etapa 3 del caso
de estudio)
o Conclusiones referentes al desarrollo de la actividad
o Recomendaciones que puedan surgir
o Referencias Bibliográficas
El grupo de trabajo colaborativo como actividad final de fase subirán estos
aportes desarrollados anteriormente en un documento de estructura de
informe libre (el grupo de trabajo colaborativo escoge los ítems que deberá
llevar el informe) incluyendo los links de los videos y página de blog, el
informe solo será la evidencia del desarrollo de la actividad. Este
informe lo subirán al entorno de evaluación y seguimiento al link “Trabajo
Colaborativo – Fase 3”
Recomendaciones:
Las discusiones que se realicen y retroalimente se deben generar en los
foros correspondientes utilizando siempre la rúbrica TIGRE
El estudiante debe revisar en todo momento la rúbrica analítica de
evaluación para saber que ítems se establecen y que competencias debe
alcanzar para obtener el máximo puntaje
las consultas de información no solamente están sujetas a las lecturas
complementarias y sugeridas sino que también el estudiante puede tener
otros elementos que le sirvan para profundizar las temáticas planteadas
como bibliotecas, entornos de consulta en línea, y demás componentes que
el estudiante pueda observar que le facilitan la comprensión de los temas
Otras acciones básicas:
El estudiante cuando inicia este curso, deberá actualizar su perfil incluyendo
correo electrónico institucional, ciudad de ubicación y demás elementos que
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pueden contribuir a una eficiente comunicación dentro del grupo de trabajo
colaborativo.
BIBLIOGRAFÍA
La edición del material didáctico del curso Microelectrónica 299008, diseñado por Néstor Javier Rodríguez,
estuvo a cargo de la ECBTI de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD).
Derechos reservados:
©2014, Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD
Vicerrectoría de Medios y Mediaciones Pedagógicas, Bogotá D.C.
Calle 14 Sur No. 14 - 23
