Pla docent de l'assignatura

 

 

Català English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Microcontrolador per a Aplicacions i Sistemes Biomèdics

Codi de l'assignatura: 366222

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Jordi Colomer Farrarons

Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Teoria

Presencial

 

8

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial

 

22

Aprenentatge autònom

45

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Coneixement de matèries bàsiques i tecnològiques, que capaciti per a l'aprenentatge de nous mètodes i tecnologies, i doti d'una gran versatilitat per adaptar-se a situacions noves (personal).

   -

Habilitat per treballar de manera autònoma (personal).

   -

Capacitat per utilitzar eines informàtiques de recerca de recursos bibliogràfics o d'informació relacionada amb les tecnologies mèdiques i la bioenginyeria (personal).

   -

Capacitat per accedir a estudis posteriors, desenvolupar una actitud positiva per mantenir actualitzats els coneixements en un procés de formació continuada i proporcionar l'amplitud i profunditat suficient per accedir a la formació de postgrau en l'àmbit de l'ensenyament avançat de l'enginyeria biomèdica.

   -

- Ability to solve problems with initiative, creativity and decision making in accordance with criteria of cost, quality, safety, sustainability, time and taking into account the ethical principles of the profession.

- Knowledge of basic and technological subjects, which enable them to learn new methods and technologies, as well as provide them with a great versatility to adapt to new situations.

- Scientific and technological training for the professional exercise in the design and development of measurement, control and communication systems, in all those biomedical activities that society and scientific knowledge ask for.

- Ability to approach the design of new products in a systemic way. Optimally choose which parts of the application require a hardware or software solution, knowing how to properly integrate both parts into the final product and being able to develop, in this case, the interface that allows integration in more complex architectures.

- Ability to conceive, design and produce equipment and systems, especially devoted to biology and medicine. In particular, integrate information processing algorithms into the appropriate hardware.

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Identificar els diferents elements que componen l’estructura bàsica d’un microcontrolador.

— Reconèixer i classificar, segons la velocitat i el cost, els diferents tipus de memòries que coexisteixen en un microcontrolador.

— Fer servir el llenguatge C/C++ a nivell de registre per a la programació de microcontroladors.

— Aplicar la funcionalitat dels diversos tipus de perifèrics que hi pot haver en un microcontrolador (sistema de rellotges, comptadors, convertidors analògic-digital, ports GPIO i interrupcions).

 

Referits a habilitats, destreses

— Programar un microcontrolador de 32 bits a nivell de registre fent servir entorns integrats de desenvolupament (IDE) professionals.

— Programar un microcontrolador de 32 bits fent servir la plataforma Arduino.

— Dissenyar diagrames de flux a partir de l’aplicació i els requisits d’un dispositiu biomèdic concret.

— Traduir un diagrama de flux a un llenguatge de programació per a microcontroladors.

— Programar seguint unes bones pràctiques, com ara utilitzar un estil de programació entenedor o fer servir comentaris, amb l’objectiu de facilitar la col·laboració en els progressos quan es treballa en equip.

— Elaborar documentació específica en l’àmbit del desenvolupament de programari.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció als microcontroladors

1.1. Evolució dels microcontroladors

1.2. Estructura d’un microcontrolador

1.3. Aplicacions dels microcontroladors

2. Perifèrics i memòries

2.1. Tipus de memòries

2.2. Sistemes de rellotges

2.3. Ports GPIO

2.4. Comptadors

2.5. Convertidors analògic-digital

2.6. Comunicació en sèrie

2.7. Interrupcions

3. Projecte empresarial

3.1. Diagrames de flux

3.2. Metodologies de treball en equip

3.3. Programació en C/C++ i bones pràctiques

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Darrere qualsevol equip, sistema o instrument biomèdic hi ha una unitat al càrrec del processament i la gestió de la informació. Alhora, aquesta unitat també és responsable d’oferir interfícies d’usuari (IU) i els diversos mòduls d’instrumentació que pugui haver-hi. Aquests dispositius electrònics són els microcontroladors.

Aquesta assignatura, que tracta la programació de microcontroladors per a dispositius biomèdics, forma part del conjunt d’assignatures que componen l’eix transversal del camp de l’electrònica del grau d’Enginyeria Biomèdica, complementa les nocions bàsiques d’electrònica (Electrònica Aplicada) i d’instrumentació (Instrumentació i Senyals Biomèdics) i se sincronitza amb l’assignatura optativa Equips i Instruments Biomèdics (364595) per donar una imatge general dels sistemes i instruments biomèdics. En aquesta assignatura s’aprèn a dissenyar i implementar dispositius biomèdics en totes les fases del desenvolupament.

Al llarg del curs, l’alumnat treballa en un projecte sobre implementació d’un equip d’instrumentació portàtil per a aplicacions biomèdiques. La metodologia de treball es divideix en dues fases.

En la primera, en una breu sessió expositiva es fa una introducció al món dels microcontroladors i a la programació de cadascun dels mòduls bàsics del dispositiu biomèdic. Seguidament es passa a la implementació pràctica i tutoritzada d’aquests mòduls al laboratori. En la segona fase, l’alumnat desenvolupa un projecte en què de manera individual cal programar un potenciòstat fent ús de tots els coneixements i habilitats adquirits en la primera fase.

L’assignatura s’imparteix íntegrament en anglès.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Qualificació

— Pràctiques amb l’Arduino: 15 %.
— Pràctiques de programació a nivell de registre: 15 %.
— Projecte final: 60 %.
— Examen final: 10 %.

Reavaluació

Hi ha l’opció de reavaluar tant el projecte com l’examen final. La reavaluació de totes dues activitats es farà el mateix dia. Les pràctiques, per contra, no es poden reavaluar.

Consideracions

— L’assistència a les sessions de laboratori, tant quan es facin les pràctiques com quan es treballi en el projecte, és obligatòria.

— Cal obtenir una nota igual o superior a 4 punts en cada activitat avaluable per poder aprovar l’assignatura.

— La còpia o el plagi (en l’examen, en les activitats pràctiques o en el projecte) implica que aquella activitat en particular queda sense qualificar. Si es copia en dues activitats o més se suspèn l’assignatura.

— En l’avaluació continuada l’alumnat ha de presentar material addicional que demostri que ha assolit els objectius d’aprenentatge. Aquestes evidències no es tenen en compte en el càlcul de la nota final, però permeten que el professorat pugui fer un seguiment i un retorn sobre el seu progrés a fi d’afavorir la integració dels coneixements i habilitats que s’ensenyen en l’assignatura.

 

Avaluació única

Qualificació
— Pràctiques amb l’Arduino: 15 %.
— Pràctiques de programació a nivell de registre: 15 %.
— Projecte final: 60 %.
— Examen final: 10 %.

Reavaluació

Hi ha l’opció de reavaluar tant el projecte com l’examen final. La reavaluació de totes dues activitats es farà el mateix dia. Les pràctiques, per contra, no es poden reavaluar.

Consideracions

— L’assistència a les sessions de laboratori, tant quan es facin les pràctiques com quan es treballi en el projecte, és obligatòria.

— Cal obtenir una nota igual o superior a 4 punts en cada activitat avaluable per poder aprovar l’assignatura.

— La còpia o el plagi (en l’examen, en les activitats pràctiques o en el projecte) implica que aquella activitat en particular queda sense qualificar. Si es copia en dues activitats o més se suspèn l’assignatura.