PDF de programación - Diseño y construcción de un micro web server para control de señales analógicas y digitales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y

TELECOMUNICACIONES

Trabajo de grado previo a la obtención del Título de: Ingeniero en Electrónica y

Telecomunicaciones

TRABAJO DE GRADUACCIÓN

“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MICRO WEB SERVER PARA

CONTROL DE SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES”

Autores: Luis Javier Flores Villagómez

Diego Fernando Villacrés Arias

Director: Ing. Daniel Santillán

Riobamba-Ecuador

AÑO

2015



Los miembros del Tribunal de Graduación del proyecto de investigación de título:

“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MICRO WEB SERVER PARA

CONTROL DE SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES” presentado por: Luis

Javier Flores Villagómez y Diego Fernando Villacrés Arias dirigida por: Daniel

Santillán Haro.

Una vez escuchada la defensa oral y revisado el informe final del proyecto de

investigación con fines de graduación escrito en la cual se ha constatado el

cumplimiento de las observaciones realizadas, remite la presente para uso y

custodia en la biblioteca de la Facultad de Ingeniería de la UNACH.

Para constancia de lo expuesto firman:



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Ing. Carlos Peñafiel



Presidente del Tribunal



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Nota



Firma



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Ing. Geovanny Cuzco



Nota



Miembro del Tribunal



Firma



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Ing. Daniel Santillán



Nota



Director del Proyecto



Firma



AUTORÍA DE LA INVESTIGACIÓN



La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Graduación, nos

corresponde exclusivamente a: Luis Javier Flores Villagómez, Diego

Fernando Villacrés Arias y Daniel Santillán Haro; y el patrimonio

intelectual de la misma a la Universidad Nacional de Chimborazo



AGRADECIMIENTO

Agradezco a mis padres por haberme dado la magnífica oportunidad de realizar

estudios superiores.

Un agradecimiento especial a mi esposa María José quien a lo largo de todos

estos años de Universidad ha sido mi apoyo y fortaleza.

Mi agradecimiento a los Docentes de La Universidad Nacional de Chimborazo

por haber proporcionado los conocimientos que me permiten desenvolverme en la

vida profesional.

Diego







DEDICATORIA

A mi esposa María José y mi hija Sofía

las personas que me han impulsado

para conseguir este logro

Diego





ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE FIGURAS…………………………………………………………iv

ÍNDICE DE GRÁFICOS……………………………………………………….v

ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………….v

ÍNDICE DE ANEXOS……………………………………………………….....v

RESUMEN………………………………………………………………………vi

SUMARY………………………………………………………………………vii

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………1-

CAPÍTULO I .............................................................................................................................. - 2 -
1 MARCO REFERENCIAL .................................................................................................. - 2 -
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. - 2 -

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................................... - 2 -

1.3 OBJETIVOS ..................................................................................................... - 3 -

1.3.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................. - 3 -

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... - 3 -

1.4

JUSTIFICACIÓN ............................................................................................... - 4 -

CAPÍTULO II ............................................................................................................................ - 5 -
2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ..................................................................................... - 5 -
2.1 ANTECEDENTES.............................................................................................. - 5 -

2.2 SISTEMAS EMBEBIDOS ................................................................................... - 6 -

2.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA EMBEDIDO ....................................................... - 6 -

2.2.2 MEDIOS DE COMUNICACIÓN DE SISTEMAS EMBEBIDOS .................................... - 7 -

2.2.3 APLICACIONES DEL SISTEMA EMBEBIDO ............................................................ - 8 -

2.3 LA FAMILIA DE PROTOCOLOS TCP/IP ...................................................................... - 8 -

2.3.1 LOS PROTOCOLOS DE LA CAPA TRANSPORTE TCP Y UDP .................................... - 9 -

2.3.2 PROTOCOLO UDP ................................................................................................. - 12 -

2.3.3 PROTOCOLO DE LA CAPA INTERNET ICMP .................................................................. - 12 -

2.3.4 PROTOCOLO ARP RESOLUCIÓN DE DIRECCIONES IP A DIRECCIONES FÍSICAS. ..................... - 14 -

2.3.5 PROTOCOLO DE MULTIDIFUSIÓN IGMP ..................................................................... - 15 -

2.4 TECNOLOGÍAS LAN .......................................................................................... - 15 -

2.4.1 ARQUITECTURA LAN .............................................................................................. - 15 -

2.5 TOPOLOGÍAS ................................................................................................... - 17 -

2.5.1 TOPOLOGÍA EN BUS ................................................................................................ - 17 -

2.5.2 TOPOLOGÍA EN ESTRELLA ........................................................................................ - 18 -



i



2.6 MICRO-CONTROLADORES ............................................................................ - 21 -

2.6.1 APLICACIONES DE LOS MICRO-CONTROLADORES ............................................ - 21 -

2.6.2 ARQUITECTURA DE PROCESO ........................................................................... - 21 -

2.6.3 EL PROCESADOR CPU ........................................................................................ - 22 -

2.6.4 MEMORIA ......................................................................................................... - 22 -

2.6.5 LINEAS DE ENTRADA Y SALIDA (E/S) .................................................................. - 23 -

2.6.6 RELOJ PRINCIPAL ............................................................................................... - 23 -

2.6.7 RECURSOS ESPECIALES ...................................................................................... - 23 -

2.7 TARJETAS CONTROLADORAS DE ETHERNET ................................................... - 24 -

2.7.1 ARDUINO ETHERNET SHIELD .................................................................................... - 24 -

2.8 COMUNICACIÓN SPI ......................................................................................... - 26 -

2.8.1 ESPECIFICACIONES DEL BUS ..................................................................................... - 26 -

2.8.2 SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES ................................................................... - 27 -

2.10 LENGUAJE C ORIENTADO A MICRO-CONTROLADORES .................................................. - 28 -

2.10.1 LENGUAJES DE BAJO Y ALTO NIVEL .............................................................................. - 28 -

2.8.3 LENGUAJE C ....................................................................................................... - 29 -

2.9 LENGUAJE HTML .......................................................................................... - 34 -

2.9.1 ESTRUCTURA BÁSICA HTML ................................................................................... - 35 -

2.9.2 CONFIGURACIÓN DE TEXTO .............................................................................. - 36 -

2.9.3 ENLACES ............................................................................................................ - 36 -

2.9.4

IMÁGENES ......................................................................................................... - 37 -

2.9.5 PRUEBA T DE STUDENT DE DOS MUESTRAS RELACIONADAS ............................ - 38 -

CAPÍTULO III ......................................................................................................................... - 39 -
3 METODOLOGÍA .............................................................................................................. - 39 -
3.1 TIPO DE ESTUDIO ......................................................................................... - 39 -

3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA ............................................................................... - 39 -

3.3 PROCEDIMIENTOS ....................................................................................... - 40 -

3.3.1 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA ............................................................................... - 40 -

3.3.2

SELECCIÓN DE TARJETA ETHERNET Y MICRO-CONTROLADOR ........................................ - 4