Física (plan 2002) 2023-2

Optativas, Máquinas Digitales con Laboratorio

La grabación de la primera reunión ya está en la conversación de Skype.

Encuestas

• Diagnóstico: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScPLK9JCJ7yaeG_HVa_w2yJyiRAbHkRyeVPNr2iMz6zXd4xYQ/viewform

• Materiales: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSe2VojVjU9fUw4fbtmBUzoHc-3iM05rCA0myIEsDfDG5bBhYQ/viewform

Recursos de la clase

• GitHub Repositorio de la clase: https://github.com/AldoVladimir/MaquinasDigitales_2023_2.git

• Classroom: https://classroom.google.com/c/NTQxNTI4ODAwNzY0?cjc=kqpw2gv

• Salón de Skype: https://join.skype.com/WZf5WvdCQhx7

HORARIO

Encuesta: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScXHBlB5_2LEKMbD_vbVr653w8SfxH29JvBqxTPhnqu740xEA/viewform?usp=sf_link

Ma, Ju. @ 10-12 o 11-13

Previsiones generales

Objetivos del curso

Que el estudiante:

• Aplique control de versiones de código y genere un portafolio público de proyectos en GitHub.

• Posea un catálogo de soluciones de bajo costo y rápida implementación con ESP32.

• Emplee funcionalidades más allá de las básicas que están integradas en microcontroladores comerciales.

• Sea agnóstico en herramientas de desarrollo y se sienta cómodo escribiendo código en lenguajes de programación de alto y bajo nivel.

• Adquiera un repertorio de soluciones basadas en la nube y sus buenas prácticas.

Público objetivo

Todo aquel estudiante que se interese en microcontroladores, automatización, IoT y control. El fin máximo es aprender a hacer algo nuevo que sirva para la vida profesional. Hemos tenido muy buenos resultados con alumnos de Física Biomédica, Ciencias de la Tierra y Matemáticas.

Formato

El curso se impartirá en modalidad híbrida. Las sesiones presenciales serán en un aula de cómputo [TBD] de la Facultad. El personal docente prestará parte del material de electrónica y cubrirá los cargos generados por el uso de los recursos en AWS.

Las clases estarán repartidas en 6 horas por semana en videoconferencias por Skype y clases en el aula de cómputo, divididas en sesiones de 3 horas. Las sesiones remotas se grabarán y estarán disponibles en el hilo de conversaciones de Skype.

Material

• Tarjeta de desarrollo basada en ESP32 + cable.

• 2 Protoboard.

• Jumpers: macho-hembra, hembra-hembra, macho-macho.

• LED's, resistores, condensadores y foto resistores.

• Sensores con interfaz digital I2C

• Lector de tarjetas micro SD con interfaz SPI

• Módulos RF: GSM y GPS

Evaluación

100% - Reportes breves semanales en PDF que contengan esquemas, capturas de pantalla, resultados y comentarios sobre el trabajo de la semana. Se anexarán las conexiones y sketches desarrollados en clase, según corresponda. El tiempo que toma hacer un reporte no debe exceder los 15 minutos. Por rapidez recomendamos fuertemente redactarlos en Word; usa LaTex únicamente si lo manejas fluidamente.

O

100% - Tarea examen final.

Temario

ESP32 101

Propedéutico - 2 Semanas

1. Control de versiones Git+GitHub

2. Programación a alto nivel con Python

3. Programación a bajo nivel con Arduino ESP32

4. Electrónica

Adquisición de datos y comunicación serial - 4 Semanas

1. Convertidor analógico digital ADC

   • Fotoresistor y potenciómetro

2. UART

   • Despliegue y recepción de datos en terminal serial Arduino y Bash

3. Protocolo I2C

   • Sensor de presión atmosférica BMP280-180

4. Protocolo SPI

   • Lector de tarjetas microSD

5. Comunicación bidireccional serie

   • Comunicación dos vías con Matlab o Python

6. Bluetooth classic

   • Terminal Serial Bluetooth en Móvil

7. WiFi

   • Consulta de información en servidores remotos

AWS 101

Iot en la nube - 2 Semanas

1. Iot Core - Administracion de dispositivos IoT

   • Objetos y credenciales

   • Broker MQTT

   • Suscripción y publicación en tópicos

   • Reglas

2. Kinesis, S3- y Glue Captura de datos por streaming y almacenamiento

   • Canalizaciones

   • Almacenamiento y clasificación de datos.

3. Timestream - BD para series de tiempo

   • Consultas SQL

   • Bases de datos

   • Memoria fría y caliente

Alertas y visualización - 2 Semanas

1. SNS - Alertas

   • SMS

   • Email

2. Grafana - Tableros

   • Series de tiempo

   • Histogramas

   • Mapas

3. Python + AWS

   • Consultas a bases de datos albergadas en la nube desde la PC

   • Integración con pandas, matplotlib, numpy y AWS wrangler

   • Forecasting de series de tiempo

ESP32 ++

Dispositivos IoT - 4 Semanas

1. GPS - módulo uBlox NEO-6M

2. Llamadas, SMS y GPRS - módulo SIM800C

3. PWM + IoT

   • LED RGB

   • Transistor + Motor

4. Funciones de alto desempeño

   • Hibernación

   • Interrupciones

   • Dual core

   • Cifrado AES 128

5. Relevadores para aparatos alimentados con línea eléctrica + IoT