Desarrollos en MicroPython con la placa EDU-CIAA-NXP, basada en el LPC4337 (dual core ARM Cortex-M4F y Cortex-M0).

El repositorio es una colección de recursos extraídos del sitio oficial del Proyecto CIAA, excepto el directorio /scripts/ejemplos que contiene diversos scripts de ejemplo.

La EDU-CIAA-NXP es una versión de bajo costo de la CIAA-NXP pensada para la enseñanza universitaria, terciaria y secundaria.

La EDU-CIAA está basada en la CIAA-NXP, por ser la primera versión de la CIAA que se encuentra disponible. Por lo tanto su microcontrolador es también el LPC4337 (dual core ARM Cortex-M4F y Cortex-M0).

Sin embargo, con el objetivo de abaratar costos y reducir su complejidad la EDU-CIAA incorpora sólo algunas de las funcionalidades de la CIAA. A su vez, con el fin de permitir el desarrollo de algunas prácticas sencillas sin que sea necesario recurrir a hardware adicional, incluye además algunos recursos que no están presentes en la CIAA.

En la siguiente figura se observa un diagrama en bloques de la EDU-CIAA basada en LPC4337:

La EDU-CIAA cuenta con los siguientes módulos:

• 2 puertos micro-USB (uno para aplicaciones y debugging, otro para alimentación).
• 4 salidas digitales implementadas con leds RGB.
• 4 entradas digitales con pulsadores.
• 1 puerto de comunicaciones RS 485 con bornera.
• 2 conectores de expansión:

  • P1:

    • 3 entradas analógicas (ADC0_1,2y3),
    • 1 salida analógica (DAC0),
    • 1 puerto I2C,
    • 1 puerto asincrónico full duplex (para RS-232).
    • 1 puerto CAN,
    • 1 conexión para un teclado de 3x4,

  • P2:

    • 1 puerto Ethernet,
    • 1 puerto SPI,
    • 1 puerto para Display LCD con 4 bits de datos, Enable y RS.
    • 9 pines genéricos de I/O.

Consultar la asignación de pines de la EDU-CIAA-NXP en PDF, con información del uso de los mismos en el microcontrolador: Asignación de pines.

Los propósitos de la EDU-CIAA son:

• Proveer una plataforma de desarrollo moderna y económica basada en la CIAA que sirva a docentes y a estudiantes en los cursos de sistemas embebidos.
• Lograr una amplia inserción en el sistema educativo argentino.
• Realizar un aporte eficaz al desarrollo de vocaciones tempranas en electrónica, computación e informática.
• Demostrar que las universidades argentina son capaces de realizar un desarrollo colaborativo exitoso en el área de los sistemas embebidos, cumpliendo con requerimientos de tiempo y forma.

El alcance del desarrollo de esta primera etapa de la EDU-CIAA es el siguiente:

• Diseño, fabricación y validación de una primera versión del hardware de la plataforma, basado en el diseño de la CIAA-NXP, pero con menores prestaciones que la CIAA, con el fin de reducir su costo y complejidad.
• Diseño, implementación y validación de una primera versión de un entorno de desarrollo integrado (IDE) específico, pensado para que sea accesible a estudiantes que abordan por primera vez este tipo de plataformas.

Los siguientes son los objetivos propuestos para la EDU-CIAA:

• Implementar una versión de bajo costo de la CIAA pensada para la enseñanza Universitaria, Terciaria y Secundaria.
• Realizar el desarrollo en forma colaborativa entre los docentes universitarios miembros de la Red RUSE.
• Lograr que el costo final sea menor a los 50 dólares por unidad en lotes de fabricación de 100 unidades, considerando los componentes y el circuito impreso.
• Desarrollar el circuito impreso en dos capas y en un tamaño igual o menor al de la CIAA.
• Contar con 20 prototipos operativos para la fecha de realización del SASE2014 (13/08/2014).
• Realizar 10 talleres de formación sobre la EDU-CIAA durante el segundo semestre de 2014.
• Alcanzar a 100 docentes de la Red RUSE y a 50 docentes terciarios y secundarios con actividades de capacitación durante el segundo semestre de 2014.
• Lograr que la EDU-CIAA se utilice para dar clases universitarias en 30 unidades académicas, 20 escuelas secundarias y 5 escuelas terciarias durante el primer semestre de 2015.

Los siguientes son los requerimientos adoptados para la EDU-CIAA:

• El sistema debe soportar el mismo firmware que la CIAA.
• La entorno de desarrollo integrado (IDE) debe ser una versión de más fácil manejo que el IDE de la CIAA.
• El sistema debe tener un pulsador de reset.
• El sistema debe tener el mismo microcontrolador que alguna de las versiones de la CIAA.
• El sistema debe tener un tamaño igual o menor al de la CIAA y estar diseñado en un PCB de dos capas.
• El sistema debe poder alimentarse mediante un puerto USB estándar.
• El sistema debe poseer un conector USB para programación y depuración desde una PC.
• El sistema debe tener conectividad mediante interfaz RS-485.
• El sistema debe poseer conectores de expansión que incluyan los siguientes elementos del microcontrolador:
• i) interfaz RMII Ethernet
• ii) Interfaz USB
• iii) Interfaz CAN
• iv)interfaz SPI
• v) interfaz I2C
• vi) salida D/A
• vii) entradas A/D
• El sistema debe tener cuatro Leds (RGB) que sean activados por el microcontrolador.
• El sistema debe tener cuatro pulsadores conectados al microcontrolador.
• El sistema debe tener un display de siete segmentos que sea controlado por el microcontrolador.

Aquí se encuentra una tabla detallando las razones por las cuáles se agregaron o quitaron a la EDU-CIAA módulos originalmente disponibles en la CIAA: