Práctica 2. Control del Hardware. Recursos avanzados

                                    (Este enunciado será explicado en la primera clase que corresponda a cada grupo)


Objetivos

    Programas residentes
    Programación de puertos de entrada/salida
    Control de puertos definidos en el PC (impresora, ratón, etc)
    Control de periféricos externos al PC

La práctica 2 se puede elegir entre dos opciones principales, sólo programación o bien algo de programación y algo de control de hardware, llegando incluso a diseñar algún circuito electrónico sencillo. Dentro de la segunda opción, se presentan varias prácticas a elegir, según las preferencias de cada uno.

Si algún grupo de prácticas quisiera hacer una práctica que no está aquí expuesta, bien por ser una mezcla de varias, bien por ser una idea suya, deberá presentar al profesor de prácticas un pequeño informe de lo que quiere hacer, y este deberá validarlo. Dicha solicitud deberá efectuarse lo más pronto posible. No será aceptada ninguna práctica que no esté aquí expuesta o no esté validada.


PRACTICA SOFTWARE



Práctica 2a. Agenda de avisos.

La finalidad de la práctica es diseñar un programa que, estando residente, nos avise de algo en una fecha y hora previamente programadas. Cuando llege el instante del aviso, mostrará un texto que nos recordará la tarea a realizar. Este texto se mostrará bien en una ventana en la pantalla, bien sacandolo por la impresora, según se programe el aviso. Si se saca por pantalla, el cartel desaparecerá tras pulsar una tecla, dejando la pantalla como estaba antes de aparecer el mensaje. Si el mensaje se saca por la impresora y esta no está operativa, se mostrará en la pantalla tanto el mensaje como una indicación del error de la impresora.

Al pulsar Alt-R el programa presentará un menú de configuración, en el que se podrán hacer las siguientes operaciones:

El número de mensajes que se pueden programar será de 16. La longitud del texto no será mayor de 512 caracteres.

Mejoras opcionales:


PRACTICAS HARDWARE

Todas las prácticas se basan en conectar al PC un dispositivo electrónico a través del puerto paralelo. Se ha elegido este puerto por su sencillez de manejo y porque todos los PCs disponen de él, lo que facilita enormemente la conexión de cualquier periférico. Cualquiera de las prácticas propuestas podría utilizar cualquier otro puerto, añadiendole el hardware correspondiente.

Para entender mejor el funcionamiento del puerto paralelo, consultar las direcciones en la página de links del laboratorio y/o el documento que se adjunta, notas del puerto paralelo.

La alimentación de los circuitos externos se puede conseguir con una pila de petaca, de 4'5 voltios. Si se necesita una alimentación simétrica (de +5 y -5 voltios), se utilizarán dos pilas conectadas en serie. Cualquier duda, comentar con el profesor de prácticas.


Práctica 2b. Presentaciones con display de cristal líquido (LCD).
Grado de dificultad: medio.

Realizar un programa que permita presentar un texto en una pantalla de cristal líquido. El programa pedirá, por un lado, la frase a presentar, con un máximo de 256 caracteres. Por otro lado, pedirá el modo en el que se desea que se presente el texto, que será de, al menos, los siguientes:

Las pantallas LCD disponibles en el laboratorio son de 16 caracteres por 1 fila.

Mejoras opcionales:

Soporte teórico.  Hoja Resumen LCD (pdf, 17K)



Práctica 2c. Generador de funciones (tarjeta de sonido).
Grado de dificultad:medio-alto

Esta práctica consiste en manejar un conversor digital-analógico, conectado al puerto paralelo. Enviando diferentes datos por dicho puerto se consiguen tensiones analógicas determinadas a la salida del conversor, lo que nos permite generar cualquier forma de onda, incluidas tonos de diferentes frecuencias y amplitud, que conectadas a un altavoz pueden producir música y/o sonidos.

Se pide diseñar un programa que maneje dicho conversor, enviando datos almacenados en un fichero, en un formato diseñado por el alumno o estandar, cuya salida final sea algo que se pueda interpretar como música. Otra opción es que produzca sonidos del español, de forma que se puedan almacenar mensajes en un fichero y el programa sea capaz de reproducirlos.

Soporte teórico.  DAC0808 (pdf, 223K)   Ampl. Operacional TL081 (pdf, 316K)

Información de audio, tarjetas de sonido, procesado de datos, formato WAV, etc:




Práctica 2d. El PC como programador de tareas.
Grado de dificultad: medio

La práctica consiste en realizar un programa que permita conectar o desconectar diferentes equipos eléctricos, en momentos determinados.

Por ejemplo, se puede conectar al PC una sirena, una cafetera y una tostadora y el calefactor del baño. El programa conectaría el calefactor a las 7:30 de la mañana, por ejemplo. Haría sonar la sirena a las 7:45, con lo que al levantarnos ya tendríamos el baño caliente. Mientras nos duchamos, se conectarían la cafetera y la tostadora, sobre las 7:55, con lo que nada más salir del baño, ya tendríamos preparado nuestro desayuno...

Otros equipos que se pueden conectar serían un juego de luces, el equipo de música, control de alarmas de la vivienda, etc.

Para utilizar el PC como controlador de sistemas que manejen grandes tensiones o grandes corrientes se deben añadir protecciones a los circuitos del propio PC, por lo que dicho control se lleva a cabo mediante unos interruptores especiales, llamados relés.

El programa deberá permitir introducir los instantes de conexión y de desconexión (fecha y hora) de cada uno de los relés de forma independientre. Para esta práctica deberá haber, al menos, 2 relés conectados y estos pueden controlar el encendido o apagado de unos LEDs, por ejemplo. Se deja a elección del alumno tanto el número de relés a conectar como la carga que se conecte.

Mejoras opcionales:

Una vez realizada la programación de las tareas, salir y dejar residente el programa. Permitir, mediante una combinación de teclas, entrar de nuevo en el programa, para añadir o modificar las tareas.

Soporte teórico.
 



Práctica 2e. Generador de resultados "quinielísticos" (1X2) pseudo-aleatorio, con diodos LED.
Grado de dificultad: bajo

Esta práctica consiste en el diseño de un programa que presente de forma secuencial una serie de caracteres mediante un conjunto de diodos LED, según se muestra en el esquema presentado en el soporte teórico, cuando se encuentra pulsada una tecla o pulsador del equipo externo. El programa, mientras está activado dicho pulsador, presentará los caracteres muy rápidamente y con igual probabilidad, deteniendose al soltar el pulsador.

Soporte teórico.



Práctica 2f. Lector de tarjetas "chip" de Telefónica.
Grado de dificultad: bajo-medio

Las tarjetas "chip" de telefónica que se usan como medio de pre-pago para llamadas en cabinas, en su primera generación, son realmente memorias de 256 bits, cuyo contenido guarda información acerca del fabricante, pais de uso, mecanismos de seguridad, saldo restante, etc.

En esta práctica se propone diseñar un programa que lea estas tarjetas y muestre su contenido debidamente formateado: tipo, tamaño, pais, fabricante, saldo, etc.

Mejoras opcionales:

Lector de tarjetas de segunda generación.  (grado de dificultad medio-alto)
Lector de tarjetas del tipo Visa-Cash (grado de dificultad alto)

Soporte teórico: Pinchar aquí y Páginas de links del laboratorio.



Práctica 2g. Lector de distancias para planos y mapas.
Grado de dificultad: medio

En esta práctica se propone el diseño y construcción de una especie de lápiz, con una rueda en un extremo, conectado al PC y controlado por un programa. El lápiz incluye también un pulsador. Tras marcar el inicio de la medida activando el pulsador,  con la rueda se irá recorriendo un camino o una carretera en un mapa, con todas sus curvas, y desde el programa del PC se irá traduciendo a la distancia real recorrida. Para indicar el final de la medida se volverá a actuar sobre el pulsador. El programa deberá pedir al usuario la escala a la que está el plano o mapa, para realizar la conversión real.

La rueda estará dotada de un mecanismo optoelectrónico que permitirá saber las vueltas que ha dado, incluso fracciones de vuelta, con lo que sabiendo el radio de dicha rueda se podrá conocer la distancia recorrida. El sistema puede ser el mismo que utiliza el ratón de un PC para detectar el movimiento.

Mejoras opcionales: las propuestas por el alumno.

Soporte teórico: Consultar con el profesor de prácticas.



Práctica 2h. Presentación de la hora mediante displays de 7 segmentos.
Grado de dificultad: medio

La práctica consiste en conectar un conjunto de displays de 7 segmentos para presentar la hora y los minutos del reloj del sistema. El programa, que quedará residente, deberá leer la hora y actualizar el contenido de dichos displays.

Mejoras opcionales:

Presentar también los segundos.

Soporte teórico: Consultar con el profesor de prácticas.



Otras posibles prácticas

Control de motores paso a paso. Diseño y construcción de un robot movil, controlado por motores paso a paso, para recorrer circuitos con gran precisión.

Soporte teórico: Consultar con el profesor de prácticas.


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