Interfaz USB genérica para comunicación con dispositivos electrónicos : Informe final

Abstract

Debido a que en general los dispositivos electrónicos existentes (sensores, actuadores, displays, ADCs, DACs, etc.) utilizan múltiples interfaces y protocolos de comunicación ajenos al contexto de las computadoras personales, genera que la interacción no sea una tarea trivial y en general implique desarrollar soluciones particulares para lograr su integración. Esta heterogeneidad motiva la búsqueda de un medio de comunicación existente en un PC, lo su cientemente versátil para satisfacer la mayoría de los requerimientos. Desde hace unos años la tecnología USB se ha convertido en un estándar, lo que ha llevado a una proliferación de dispositivos y un auge en su uso. La facilidad de uso, ancho de banda y funcionalidad Plug&Play son algunas de las características más atractivas para utilizar al USB como medio de comunicación. La motivación de este proyecto se centra en lograr de una manera sencilla, la comunicación entre una PC y un conjunto de dispositivos electrónicos no necesariamente pensados para interactuar con una computadora. La solución está conformada por un hardware construido a medida basado en un microcontrolador, con rmware con gurable vía software por medio de USB y conjunto de elementos de software que permiten la comunicación y manejo de los dispositivos desde las aplicaciones de usuario. El rmware desarrollado se caracteriza por su modularidad y extensibilidad, mientras que en el software del PC se destaca su orientación a objetos, soporte de múltiples instancias de hardware y de varias plataformas. Todos los elementos funcionan en conjunto de forma de dar una respuesta integral a la problemática permitiendo ocultar a los ojos de los usuarios toda la complejidad de la interacción con los dispositivos electrónicos. Entre las principales contribuciones de este proyecto se destacan el desarrollo de un framework que permite acelerar la integración de dispositivos electrónicos con el PC por medio de la tecnología USB, pues sólo se necesita incorporar la funcionalidad especí ca para el manejo de los mismos. También permite un alto grado de reutilización de las funcionalidades especí cas ya construidas, pues por medio de su composición se puede elaborar una nueva solución para el manejo de dispositivos más complejos o compuestos. A su vez el relevamiento del estado del arte de la tecnología USB y de los microcontroladores y drivers existente hoy en día que la soportan, requirió un gran esfuerzo y es considerado como un aporte de este proyecto. Este proyecto habilita ampliar el horizonte de utilización por parte de un PC de elementos físicos así como el universo de usuarios que lo utilizan, logrando reducir la brecha de conocimientos necesarios para resolver las problemáticas de conectividad e interacción con dispositivos.