Un laboratorio flexible y configurable para la formación de técnicos e ingenieros en sistemas embebidos

Resumen

En este artículo se presenta el diseño e implementación de una propuesta educativa, centrada en la fabricación de equipamiento didáctico para la formación por competencias en ingeniería en el ámbito de los sistemas embebidos. La propuesta integra el desarrollo de un sistema embebido personalizable con actividades prácticas directamente vinculadas a la integración del hardware con el diseño del firmware con el objetivo de explorar estrategias formativas que preparan a futuros técnicos e ingenieros para los desafíos de su ejercicio profesional. Este enfoque busca alinearse con las demandas de la transformación digital en la industria y la creciente integración de la inteligencia artificial en el ámbito industrial y académico.
El sistema embebido propuesto combina un hardware de adquisición de datos y control, el cual integra una placa Grand Central M4 Express y una placa de medición de energía eléctrica con el chip de Atmel M90E36A. Este sistema, en su conjunto, funciona como un laboratorio experimental flexible que permite adaptar los bloques de hardware y el diseño de software y de firmware de acuerdo a la aplicación. Fue concebido para enseñar conceptos claves como la abstracción funcional y el modelado de objetos en ingeniería, utilizando CircuitPython como lenguaje interpretado.
En el artículo, se detallan las características del hardware, se presenta un firmware base y otro de aplicación, ambos orientados a prácticas docentes. El firmware base permite acceder a las funcionalidades esenciales del sistema, mientras que el firmware de aplicación facilita la creación de un intérprete en CircuitPython para un lenguaje estructurado de Controladores Lógicos Programables (del inglés, PLC). Para ello, se integra la plataforma de libre acceso OpenPLC con la placa de adquisición y control, aprovechando las capacidades del chip M90E36A.