descripción
Hasta hace poco sólo era posible la utilización de entornos de simulación y modelado de sistemas físicos, electrónicos y de control gracias a costosas herramientas bajo licencias con restricciones de uso. Ahora, gracias a MyOpenLab, nos complace presentar un curso único de Modelado y Simulación con una Herramienta GNU abierta y gratuita, como es MyOpenLab, que compite en el terreno educativo con las grandes herramientas de programación visual como Labview.
Las posibilidades gráficas de MyOpenLab, así como su potencia de cálculo y proceso de datos, incluso en tiempo real, la convierten en una herramienta adecuada para experimentación y elaboración de prototipos en el laboratorio y en el aula.
Además, los entusiastas de la realización de proyectos con Arduino así como también profesionales y profesores de Tecnología descubrirán con este curso online las enormes posibilidades de MyOpenLab en conjunción con estas tarjetas. De hecho, Arduino + MyOpenLab conforman un sistema de Adquisición de datos barato, fiable y poderoso para realizar prototipos de modelos de control con Interfaces.
MyOpenLab es una herramienta libre cuyo proyecto fue iniciado por Carmelo Daniel Salafia y transferido en 2017 al actual desarrollador, el ingeniero Javier Velásquez. Dicha herramienta está disponible gratuitamente bajo una licencia GNU General Public License. Ha sido traducida y documentada al español por el profesor José Manuel Ruiz Gutiérrez, tutor del presente curso en el Campus Tecnológico Virtual.
Este curso está dirigido a estudiantes de prácticamente todos los niveles (ESO, Bachillerato, Formación Profesional y carreras Técnicas Universitarias), profesores y profesionales.
- MyOpenlab es un entorno orientado a la simulación y modelado de sistemas físicos, electrónicos y de control con un amplio campo de aplicaciones.
- MyOpenLab está escrito en tres idiomas: Alemán, Inglés y Español.
- La aplicación está desarrollada en el lenguaje JAVA y por ello resulta portable a distintas plataformas. En el campo del modelado y simulación es muy interesante contar con una herramienta flexible que a partir de una amplia biblioteca de bloques funcionales permita realizar modelos a base de conectar bloques funcionales.
- MyOpenLab es capaz de conectarse al mundo físico mediante una interface de amplia difusión en el mercado como es Arduino (Arduino UNO, Arduino MEGA, Arduino Mini, etc.) a través de la libreria Firmata. También se conecta al mundo físico a través de la tarjeta BASIC I/O para Arduino y/o de la tarjeta MSE-PCIO-4E4S de MK Electrónica.
- La presentación de los resultados y/o el control de las simulaciones se hace mediante un potente conjunto de bloques de función de visualización y/o interacción, en tiempo real, capaz de manejar todo tipo de datos (analógicos, digitales, matrices, vectores, imágenes, sonidos, etc.)
- Mediante MyOpenLab es posible diseñar instrumentos virtuales (VI) a través de los cuales se puede realizar una aproximación a los sistemas de medida y control de una manera más realista.
Requisitos mínimos:
- Conocimientos básicos de Informática.
- Conocimientos básicos de Programación y Electrónica.
- Conocimientos básicos de Arduino.
Hardware soportado:
- Arduino con librería Firmata (suministrada en el curso).
- Tarjeta BASIC I/O para Arduino (MKE).
- Tarjeta MSE-PCIO-4E4S (MKE).
Software utilizado (gratuito):
- MyOpenLab V: 4.3.0.41 64/32 bits
- Java: jre-8u72-windows-x64 o jdk-8u72-windows-x64
- IDE Arduino 1.6.7
temario
Tratamiento de datos
Con los contenidos de esta primera unidad el alumno conocerá el entorno MyOpenLab para poder manejarlo y además estudiará el tratamiento de los datos que hace el programa repasando los principales bloques de librerías que se encargan de dicho tratamiento.Contenidos prácticos:
1. Primer ejercicio
2. Tipos de Datos
3. Datos String
4. Tratamiento de Cadenas de texto
5. Operaciones matemáticas
6. Operaciones de comparación
7. Calculadora 1
8. Calculadora 2
9. Calculadora 3
10. Generador señal
Interacción
Los objetivos que se persiguen con esta unidad es reconocer y utilizar los distintos objetos que permitan la interacción del usuario de MyOpenLab con la herramienta a través del teclado, ratón, sonido, etc. Se estudiarán objetos de visualización de estados así como generadores de estímulos (datos Booleano, Decimales y Enteros).Contenidos prácticos:
1. Visualización de estados
2. Interacciona visual booleana
3. Control desde el teclado
4. Interacción ratón
5. Mensajes
6. Sonido Beep
7. Sonido micrófono
8. Demo sonido
9. Ejecutar aplicación externa
10. Librerías de interacción
11. Carga de datos manual en un fichero
Imágenes Canvas
En esta unidad vamos a estudiar las posibilidades que ofrece MyOpenLab para realizar simulaciones en las que intervengan objetos gráficos animados. El uso de las herramientas de animación resulta muy interesante en aquellas simulaciones en las que tengamos intención de mostrar un sinóptico animado o queramos ver la evolución de un objeto o imagen en la pantalla movido en función de los valores de las variables de un modelo matemático que pueda ser el núcleo de la simulación.Contenidos prácticos:
1. Formas de cargar imagen en el panel
2. Tratamiento de imagenes1
3. Colocar objetos en el área canvas
4. Color
5. Movimiento de un objeto en el panel
6. Mover y rotar imagen
7. Control desplazamiento vertical
8. Posicionar imagen con ratón
Circuitos Temporales
En numerosas aplicaciones es preciso suministrar al modelo una variable independiente, normalmente el tiempo, que es preciso generar. Para ello se recurre al establecimiento de circuitos contadores que con una cadencia temporal modificable se encargan de esta tarea. MyOpenLab posee una librería de funciones que prestan este servicio de una manera fácil y potente con elementos tales como: Retardo, Impulso Retardo, Generador, Contador, Contador Impulsos, Temporizador, Temporizador Impulsos, Temporizador/Contador, Contador Adelante/Atrás, Calendario,...Contenidos prácticos:
1. Generador de impulsos
2. Contadores Temporales 1
3. Contador configurable
Medidores y Trazadores de Señal
El objetivo de esta unidad es dar a conocer los objetos de librería que permiten realizar el trazado de señales analógicas y digitales en tiempo real, así como también el estudiar objetos que emulan instrumentos de medida de valor analógico.Contenidos prácticos:
1. Medidor 1
2. Medidor 2
3. Trazador 1
4. Trazador 2
5. Trazador 3
6. Ejemplos display 3 digitos
Circuitos Digitales
En esta unidad se da a conocer los objetos de librería "Operadores Digitales" que permiten realizar aplicaciones muy conocidas y utilizadas en el estudio de la Electrónica Digital. Se estudiarán circuitos muy conocidos tanto combinacionales como secuenciales.Contenidos prácticos:
1. Operadores básicos
2. Ecuación lógica
3. Circuito Combinacional
4. Biestable RS con Nand
5. Biestable RS
6. Biestable RS con varias entradas
7. Contador BCD
8. Contador 4 Bits
9. Display 7 Segmentos
10. Contador con Display
11. Contador BCD 2 Dígitos
12. Multiplexor Demultiplexor
13. Codificador binario a decimal
14. Codificador decimal a binario
Programación con Diagramas de Flujo
En esta unidad se estudian los bloques más conocidos y clásicos de los lenguajes de programación mediante diagramas de flujo. Se realizan ejemplos prototipo que implementan los algoritmos más utilizados en la programación.Contenidos prácticos:
1. Hola Mundo
2. Sumar
3. Compara cadena
4. Compara dos cadenas
5. Decisión booleana
6. Decisión booleana 1
7. Decisión double
8. Ejecución simultánea
9. Intermitente
10. Contador básico 1
11. Contador básico 2
12. Contador básico 3
13. For Next
14. Procedimiento
15. While When
16. Mover imagen
17. Termostato
18. Generador Impulsos
Automatismos y Robótica
Se dan a conocer los elementos de la librería de Automatismos para aplicarlos a la hora de realizar una simulación, así como también las características del elemento de librería de MyOpenLab llamado Robi2D, con el que se facilita al usuario un primer contacto con el mundo de la Robótica en dos dimensiones. Contenidos prácticos:
1. Barrera
2. Cilindro neumático
3. Cilindro neumático secuencial
4. Cinta transportadora
5. Control Barrera
6. Control Motor
7. Puerta
8. Depósito
9. Cinta con sensores
10. PLC Paro Marcha
11. PLC Intermitente 1
12. PLC Generador n Impulsos
Arduino
En esta unidad se da a conocer la librería de conexión con Arduino a través del protocolo Firmata con la que se puede realizar distintas aplicaciones que permiten la adquisición y el control de datos de actuadores y sensores conectados a la tarjeta Arduino.Contenidos prácticos:
1. Entrada Digital
2. Entrada Analógica
3. Salida Digital
4. Control salida desde el teclado
5. Escalar analógica
6. Trazado canal analógico
7. Trazado canal digital
8. Comparador de dos canales analógicos
9. Blink
10. Blink frecuencia variable
11. Blink con bloque librería element
12. Blink con bloque librería panel
13. PWM_SERVO
14. PWM_SERVO control ratón
15. Funcion AND
16. Biestable
17. Ascensor
18. Control Robot
19. Termostato
20. Generador de impulsos
21. Secuenciador 4 bits
22. Secuenciador decimal
23. Captura de datos-1
24. Captura de datos-2
25. Captura de datos-3
Encapsulación y creación de librerías
Cuando se diseña un modelo y se realiza la simulación a veces es necesario realizar un seguimiento (trazado) de los valores que van adoptando determinas señales del modelo. Para conseguir este objetivo MyOpenlab dispone de la posibilidad de añadir puntos de test.
Además, en los casos en los que el modelo que se tenga que diseñar sea muy grande, MyOpenLab permite crear submodelos que respondan a varias funciones del modelo y que se encapsulen en un único componente (Sub-VM). Estos submodelos quedan incorporados en el árbol de carpetas de ejemplos y después podrán ser incorporados en otras nuevas simulaciones (VM).Contenidos prácticos:
1. Anidado de VMs
2. Uso de Sub-VM
3. Encapsulación
4. Puntos de test
características
Facilidad de uso
Biblioteca de funciones
Biblioteca de objetos gráficos
Encapsulamiento
Pantallas de visualización
Posibilidad de añadir componentes
Submodelos
Aplicaciones
inscripción
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Objetivos del curso:
- Abordar las técnicas de modelado y simulación de sistemas desde una perspectiva educacional.
- Conocer y abordar el uso de una herramienta libre pública y abierta que permite la incorporación de nuevas librerías y modelos de simulación.
- Facilitar a los estudiantes y docentes una herramienta con la que poder realizar aplicaciones visuales de Simulación y Adquisición de datos y control de procesos físicos.
- Realizar simulaciones de operadores y circuitos analógicos y digitales.
- Utilizar un Lenguaje de Programación grafica a base de diagramas de bloques de función (Flowchart Programming Tool).
- Facilitar una amplia y variada librería de bloques de función (más de 80 bloques).
- Poder disponer de una amplia colección de prácticas suministradas por el tutor del curso. -
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Del 10 de junio
al 12 de agosto de 2019
(9 semanas)Precio del curso: 120 €
El curso incluye la descarga gratuita de la herramienta.
tutor del curso
José Manuel Ruiz Gutiérrez
Ingeniero Técnico en Telecomunicaciones, Experto Universitario en Informática Educativa por la UNED y Catedrático de Tecnología IES Fco. García Pavón (Ciudad Real). Profesor de Estudios de Grado Diseño de Producto en la Escuela de Artes Antonio López de Tomelloso Responsable del Laboratorio de Interacción en dicha escuela. Ha sido Profesor Asociado en la Escuela Superior de Informática de Ciudad Real de la UCLM durante siete años, participando en diversos Proyectos de Investigación Educativa en el MEC y la UCLM.
Ha participado como ponente en diversos seminarios y jornadas tecnológicas: Jornadas Internet de las Cosas y Open Hardware, Workshop Scratch (Escuela de Arte Antonio López) Tomelloso (Ciudad Real), MurciaLanParty, Arduino Barcamp Zaragoza. Ha impartido cursos y talleres sobre programación de Arduino, Domotica, Modelado y Simulación con Ordenador, Sistemas SCADA y Control con PLCs en Universidad Estatal de Bolivar Guaranda (Ecuador), CEP Ciudad Real, Universidad Técnica de Ambato (Ecuador), CEP Puertollano, UCLM-UPSE, Alcabot-Hispabot Universidad de Alcalá Dto. de Electrónica, Escuela de Arte de Matoshino (Portugal), Instituto Politécnico de Viana do Castelo (Portugal), Karabuck University (Turquia), Universidad de Arte y diseño de Cluj-Napoca (UAD) Rumanía).
Autor de varios libros de texto y Artículos de Divulgación Científica y Tecnológica (Ventana de la Ciencia. Informática y Sociedad Siglo XXI). Colabora con varias ONGS en Proyectos de Desarrollo Educativo y Social.
