En el presente artículo se describe una práctica de
laboratorio multitarea en el ámbito de las asignaturas
de sistemas empotrados en los grados de Ingeniería
Informática, mediante una metodología de gestión de
proyectos basada en Kanban. La práctica abarca
diferentes familias de microcontroladores de distintos
niveles de dificultad de programación, lectura de
diferentes tipos de sensores con distintas interfaces,
comunicación inalámbrica y control de motores.
Esta práctica se enfoca como la elaboración de un
proyecto en el que los alumnos han de ir realizando
mediante tareas que inicialmente se planifican utilizando
la metodología Kanban. En concreto, el desarrollo
de la práctica se basa en la elaboración de un
robot móvil controlado remotamente y de forma
inalámbrica. El sistema de divide en tres partes: el
dispositivo de control que cuenta con un microcontrolador
tipo Arduino y dos joysticks analógicos como
interfaz de usuario, el robot móvil que utiliza un
microcontrolador STM32 con un RTOS (Real Time
Operating System) con el que se realiza la lectura de
los diferentes sensores que irán embarcados en el
robot además de manejar el controlador de motores
para un motor DC para la velocidad y un servo para
el control de la dirección. Para la comunicación
inalámbrica se utilizan módulos de radio de 2.4GHz
de la familia XBee Pro Serie Z2B.
Por último, se diseñará una aplicación software de
escritorio bajo un sistema operativo Windows escrita
en lenguaje C# utilizando .NET Framework y WPF
(Windows Presentation Foundation), que mostrará la
información que el robot envía de cada uno de sus
sensores. El PC donde está alojada la aplicación tiene
conectado un módulo XBee, anteriormente mencionado,
con el que se comunica mediante una conexión
serie virtual (VCP).
Para implementar la metodología Kanban se hará
uso de una herramienta online y gratuita llamada
Trello que permite la creación de diferentes tableros
en el que ir añadiendo tareas (mediante tarjetas) e irlas moviendo entre las diferentes columnas según el
estado de ésta. A cada tarea se le puede añadir uno o
más participantes además de ponerle una fecha de
vencimiento entre otras opciones.
En el desarrollo de este tipo de prácticas se añade
la dificultad del manejo de diferentes entornos de
desarrollo, uno por cada tipo de microcontrolador y el
de la aplicación software. Esta práctica se ha dividido
en varias sesiones y ha presentado un gran atractivo
para el alumnado ya que se consigue un sistema
funcional y muy ampliable al final de estas.This paper presents a laboratory session of embedded
systems imparted in the Computer Science degree
using Kanban, a project management methodology. In
the laboratory session different microcontroller families
are used for reading several sensor types, wireless
communications and motor control.
This session is focused like a project in which the
students have to complete the task previously described
using Kanban. The project consist on implementing
a mobile robot that is handled using a wireless
controller. The system is divided in three parts:
the controller device that is designed using an Arduino
microcontroller to read two analogical joysticks
used by the user, the mobile robot that uses a STM32
microcontroller with a RTOS (Real Time Operating
System) to read the sensors attached to the robot and
to handle the motor controller for a DC motor to
control the velocity and, finally, a servo motor to
change the robot direction. Some 2.4GHz radio
modules of the XBee Pro Serie Z2B are used to
implement the wireless communication.
Finally a C# WPF Windows application is implemented
using .NET framework, which collects the
information from on-board sensors. An XBee module
is plugged in the computer where the application runs
using a virtual communication port (VCP).
To plan the project under the Kanban methodology,
an online free tool called Trello is used. Trello lets the user create different panels in which cards can be
added and moved between different columns that
denote the state of each card. Cards allow to add
several participants and a due date.
In this laboratory session the students have to learn
several development environments which presents an
extra difficulty. The laboratory session has been
divided in several practical sessions and the students
have been very motivated during every of them
because at the end they obtain a functional robot
which can be extended with new sensors
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