Acerca de MASB

Microcontroladores para Aplicaciones y Sistemas Biomédicos

Objetivos de aprendizaje

Referidos a conocimientos

• Identificar los diferentes elementos que conforman la estructura básica de un microcontrolador.
• Reconocer y clasificar, en función de volatilidad, velocidad y coste, los diferentes tipos de memoria que coexisten en un microcontrolador.
• Programar en C/C++ a nivel de registro para la programación de microcontroladores.
• Conocer y aplicar la funcionalidad de los diferentes tipos de periféricos que coexisten en un microcontrolador (sistema de reloj, contadores, convertidores analógico-digital, entradas y salidas de propósito general e interrupciones).

Referidos a habilidades y destrezas

• Programar un microcontrolador de 32 bits a nivel de registros utilizando entornos de desarrollo y depuración profesionales (IDE).
• Programar un microcontrolador de 32 bits mediante la interfaz Arduino™.
• Diseñar diagramas de flujo atendiendo la aplicación y requisitos del dispositivo biomédico.
• Trasladar un diagrama de flujo a un lenguaje de programación para microcontroladores.
• Programar siguiendo buenas prácticas, como un estilo de programación legible y el uso de comentarios, que facilite la colaboración en desarrollos en equipo.
• Crear documentación de aplicación específica dentro del ámbito del desarrollo de software.

Competencias desarrolladas

Transversales

• Capacidad de resolución de problemas con iniciativa, creatividad y toma de decisiones tecnológicas según criterios de coste, calidad, seguridad, sostenibilidad, tiempo y principios éticos de la profesión.
• Conocimiento de materias básicas y tecnológicas que capaciten el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como provean una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

Específicas

• Formación científica y tecnológica para el ejercicio profesional en el diseño y desarrollo de sistemas de medición, control y comunicación en todas aquellas actividades biomédicas que la sociedad y el conocimiento científico solicite.
• Capacidad de aproximación del diseño de nuevos productos de una manera sistémica. Escoger de manera óptima qué partes de la aplicación requieren una solución hardware o software sabiendo integrar adecuadamente las dos partes en el producto final y siendo capaz de desarrollar, si fuese necesario, la interfaz que permita la integración de arquitecturas más complejas.
• Capacidad para concebir, diseñar y producir equipos y sistemas específicamente dedicados a la biología y la medicina. Particularmente, integrar algoritmos de procesamiento de información en el hardware adecuado.

Metodología

En todo equipo o instrumentos biomédico existe una unidad encargada del procesado y la gestión de los datos. Al mismo tiempo, también se encarga de ofrecer interfaces con el usuario (UI) y los diferentes módulos de instrumentación que pueda haber. Estos dispositivos son los microcontroladores. En MASB se utiliza una metodología b-learning o blended learning. De este modo, se traslada parte del proceso de aprendizaje fuera del aula, como fundamentos teóricos explicados mediante diferentes recursos multimedia (documentos de texto, diapositivas, artículos, vídeos, infografías, etc.); y se utiliza el tiempo en el aula para realizar procesos cognitivos de mayor complejidad que favorezcan el aprendizaje significativo mediante prácticas y proyectos, demostraciones en vivo y resolución de dudas. MASB está organizada en dos macrociclos. En un primer macrociclo se introduce a los estudiantes al mundo de los microcontroladores y a la programación de cada uno de los módulos básicos del dispositivo biomédico para, posteriormente, pasar a su implementación guiada y práctica en el laboratorio. Dentro de este macrociclo, cada uno de los módulos/prácticas corresponde a un microciclo. En el segundo macrociclo, los estudiantes, de manera autónoma, desarrollan un proyecto donde han de programar un potenciostato portable haciendo uso de todos los conocimiento y habilidades adquiridos en el primer macrociclo.

Bloques de contenido

Bloque 1 | Introducción a los microcontroladores

• Evolución de los microcontroladores
• Estructura de un microcontrolador
• Aplicaciones

Bloque 2 | Periféricos y memorias

• Tipos de memoria
• Sistema de reloj
• Entradas y salidas de propósito general
• Contadores
• Convertidor analógico-digital
• Comunicación serie
• Interrupciones

Bloque 3 | Desarrollo de un proyecto basado en firmware

• Diagramas de flujo
• Metodologías de trabajo en equipo
• Programación en C/C++ y buenas prácticas