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Aplicaci n del Lenguaje Unificado de Modelado (UML) al dise o de controles .NET ... las alarmas alta y baja de cualquiera de las magnitudes que mide el dispositivo. ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Diapositiva 1


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UNIVERSIDAD DE CARABOBO ÁREA DE ESTUDIOS DE
POSTGRADO FACULTAD DE INGENIERÍA MAESTRÍA EN
INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA GENERAL
APLICACIÓN DEL LENGUAJE UNIFICADO DE MODELADO
(UML) AL DISEÑO DE CONTROLES .NET PARA
DISPOSITIVOS CON TECNOLOGÍA 1-WIRE
AUTOR Ing. Venus T. Prada R.
TUTOR Ing. Msc. Carlos J. Peña
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Contenido
Planteamiento del Problema
Objetivos
Justificación de la Investigación
Alcance y delimitación de la Investigación
Marco Teórico
Construcción del control .NET aplicando UML
Validación del control .NET
Conclusiones y Recomendaciones
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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  • Esta investigación representa un aporte para
    aquellos procesos industriales donde se
    requiera la medición de la temperatura y la
    humedad, llevando registros en forma continua de
    éstas variables durante un determinado lapso de
    tiempo para su posterior análisis.
  • En base al análisis de los registros, se pueden
    aplicar las medidas de control necesarias, cuando
    las variables excedan los límites establecidos
    para el buen funcionamiento de un determinado
    proceso.
  • Para muchas empresas, especialmente las del
    sector alimenticio y farmacéutico, esto se
    traduciría en mejor calidad del producto y menos
    costos de operación.
  • Desde el punto de vista de programación, el
    control .NET es una herramienta fácil de usar,
    que permite elaborar una aplicación para el
    iButton Hygrochron ahorrando tiempo de
    programación y sin necesidad de conocer el
    protocolo 1-Wire con el que trabaja éste
    dispositivo.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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ANTECEDENTES DEL UML
  • El UML es la creación de tres personas Grady
    Booch, James Rumbaugh e Ivar Jacobson durante la
    década de los 80 y principio de los 90.
  • En 1994 Rumbaugh, entra a trabajar en Rational
    Software Corporation, donde ya trabajaba Booch y
    un año después ingresó Jacobson y unieron sus
    ideas para crear el UML.
  • En el año 1997 se crea un consorcio del UML y
    entre sus miembros se encuentran
  • Ese mismo año se crea la versión 1.0 del UML y
    se puso a consideración del OMG (Object
    Management Group), el cual se encargó de
    conservar el UML y de generar nuevas versiones
    hasta la fecha.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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Unified (Unificado) consiste en brindar
sistemas de información y las mejores prácticas
de ingeniería, para el desarrollo de sistemas más
exitosos. Independientes de implementaciones,
plataformas y lenguajes. Modeling (Modelado) es
la representación de un sujeto, capturando un
conjunto de ideas conocidas como abstracciones
acerca de este sujeto. Language (Lenguaje) se
requiere de un lenguaje común que sea entendido
por todas las personas que participan en la
construcción de un sistema.
El OMG es un consorcio internacional sin fines de
lucro, de la industria de la computación. Tiene
la tarea de desarrollar proyectos estándares de
integración para un amplio rango de tecnologías y
de industrias.
Antes del año 1997 no existía un lenguaje de
modelado estándar que permitiera el desarrollo
sistemático de la programación orientada a
objetos. Hasta la aparición del UML.
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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UML es una herramienta de lenguaje visual para
modelación de sistemas (comprendiendo hardware y
software) que permite generar diagramas
organizados que capten todas las ideas de un
proceso, siendo su principal finalidad que sea
fácil de comprender por todas las personas
involucradas en el desarrollo del sistema. El UML
se basa en la programación orientada a objetos y
actualmente se ha convertido en el estándar de
facto en la industria del software.
  • VENTAJAS DEL UML
  • Fácil de usar y entender.
  • Simple.
  • Preciso.
  • Fácil de modificar.
  • Sus diagramas pueden ser entendidos incluso por
    aquellas personas que no tienen
    conocimientos de programación.
  • Independiente de la implementación.
  • Independiente del proceso.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS
El paradigma de Orientación a Objetos comenzó
en la década de los 80, y este proponía una forma
novedosa de modelar el mundo que nos rodea,
siendo su propósito desarrollar software que
modele un esquema del mundo real. Los programas
son organizados como grupos cooperativos de
objetos, los cuales son instancias de alguna
clase. Sus pilares fundamentales son
El proceso de abstracción permite seleccionar las
características relevantes dentro de un conjunto
e identificar comportamientos comunes para
definir nuevos tipos de entidades en el mundo
real.
El propósito principal de la herencia es el de
organizar mejor las clases que componen una
determinada realidad, y poder agruparlas en
función de atributos y comportamientos comunes.
Mediante las relaciones los objetos colaboran
entre si unos con otros, ya que en un sistema
los objetos trabajan en conjunto.
La esencia del encapsulamiento es que cuando un
objeto trae consigo su funcionalidad, esta última
se oculta de otros objetos y del mundo exterior.
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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DEFINICIÓN DE OBJETOS Y CLASES
Un objeto es una instancia de una clase, cada
objeto tiene un conjunto de características y un
comportamiento definido (propiedades, métodos y
eventos) que lo diferencian de otros tipos de
objeto.
Una clase es una categoría o grupo de cosas que
tienen atributos y acciones similares, dicho de
otra forma una clase es una plantilla para crear
objetos, y además es el bloque de construcción
primario en el ambiente de orientación a
objetos.
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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REPRESENTACIÓN DE UN DIAGRAMA DE CLASES
TransportesAcuáticos
TransportesTerrestres
TransportesAéreos
Carro
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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CASO DE USO
DIAGRAMAS DE INTERACCIÓN
Un caso de uso es una estructura para describir
la forma en que un sistema lucirá para los
usuarios. Es una colección de escenarios
iniciados por una entidad llamada actor y el
resultado debe ser algo utilizable ya sea por el
actor que la inició o por otro actor.
Los diagramas de interacción son aquellos que
proporcionan una vista dinámica del sistema,
éstos son útiles para el programador en la fase
de diseño, ya que le permiten visualizar las
características dinámicas del software. Los
diagramas de interacción explican gráficamente
cómo los objetos interactúan a través de mensajes
para realizar las tareas, y son el tercer paso
del modelado con UML.
Es importante destacar que el proceso unificado
se maneja mediante casos de uso.
DIAGRAMAS DE COLABORACIONES
DIAGRAMAS DE SECUENCIAS
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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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  • TECNOLOGÍA 1-Wire
  • Conjunto de componentes electrónicos de
  • aplicación específica que pueden ser operados
  • a través de su propia red de comunicaciones.
  • CARACTERÍSTICAS
  • Red de conexión, un sólo conductor más su retorno
    (ACC). El cual suministra un canal para la
    Alimentación (energía), Comunicaciones y el
    Control de los circuitos integrados.
  • La tensión de operación es amplia y permite
    rangos entre 2.8 hasta 6 Vdc.
  • La transmisión digital se realiza en forma
    bidireccional y en modo Half Duplex se logran
    alcanzar dos velocidades de transmisión 16
    kbit/seg y 142 Kbit/seg.
  • La red posee un mecanismo de auto sincronización
    a través del llamado Reset.
  • Se admiten entre 100 150 dispositivos
    conectados en forma simultánea en la red 1-Wire
    por puerto de comunicaciones con el PC.

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Elementos que componen la Red 1-Wire del
presente trabajo
Computador
Adaptador DS9490B
Hygrochron DS1923
Empleando una Topología
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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API DE PROGRAMACIÓN 1-WIRE
Un API Application Program Interface o interfaz
de programa de aplicación, es la plataforma que
proporciona el fabricante para acceder a los
dispositivos y la red 1-Wire desde un
computador. Básicamente se definen como un
conjunto de subprogramas o funciones de bajo
nivel programadas en un entorno que depende tanto
del lenguaje de programación como del sistema
operativo utilizado. Actualmente el fabricante
proporciona cinco API de Aplicación, las cuales
son
  • 1-Wire Public Domain (PD) Conjunto completo
    de códigos y funciones abiertas en lenguaje
    C.
  • 1-Wire API for JAVA (OWAPI) Conjunto completo
    de códigos y funciones abiertas en lenguaje JAVA.
  • 1-Wire COM (OWCOM) Modelo de objetos de
    componentes COM.
  • 1-Wire API- TMEX Conjunto completo de
    funciones independientes del lenguaje que proveen
    soporte a todos los dispositivos y adaptadores de
    red 1-Wire que trabajen bajo la plataforma
    Windows de 32 bits.
  • 1-Wire API.NET Conjunto completo de
    funciones independientes del lenguaje, para ser
    utilizada con la nueva plataforma de Microsoft .
    NET.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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API de Programación Utilizado One Wire API. NET
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Requerimientos del Control
  • Programar una misión y detenerla.
  • Permitir establecer un tiempo de retardo antes
    de comenzar la misión.
  • Descargar la data almacenada en el Hygrochron
    durante el tiempo que estuvo activa la misión.
  • Establecer el tiempo entre muestras.
  • Activar o desactivar la función de rollover que
    posee el iButton.
  • Establecer los valores de las alarmas alta y
    baja de cualquiera de las magnitudes que mide el
    dispositivo.
  • Activar o desactivar alarma de alta y baja
    temperatura.
  • Activar o desactivar alarma de alta y baja
    humedad.
  • Indicar si la misión se encuentra activa o
    inactiva.

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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagramas de casos de uso del Hygrochron
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagramas de clases del control Hygrochron
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Colaboraciones Iniciar Misión por
Defecto
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Diagrama de Colaboraciones Iniciar Nueva Misión
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Diagrama de Colaboraciones Detener Misión
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Colaboraciones Leer Datos de la Misión
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Secuencias Iniciar Misión por Defecto
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Secuencias Iniciar Nueva Misión
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(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Secuencias Detener Misión
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Diagrama de Secuencias Leer Datos de la Misión
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Aplicación demostrativa que valida al Control .NET
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  • En la presente investigación se logró la
    construcción de un control .NET aplicando el
    Lenguaje Unificado de Modelado (UML),
    demostrando que este lenguaje visual presenta las
    siguientes ventajas
  • El UML constituye una herramienta de ayuda ideal
    en el desarrollo de sistemas y especialmente de
    programas con filosofía orientada a objetos.
  • Los diagramas de especificaciones UML capturan
    los requisitos del cliente, para desarrollar un
    sistema, presentando el funcionamiento del mismo
    en una forma fácil de entender por las personas
    relacionadas con el sistema e incluso por
    aquellas que no tienen conocimientos de
    programación.
  • El UML permite crear nuevas clases a partir de
    otras ya existentes, haciendo uso de la herencia,
    lo que significa un ahorro sustancial de tiempo
    al momento de realizar la programación, en vista
    de que no es necesario escribir instrucciones de
    código para ejecutar acciones que ya se
    encuentren disponibles en otras clases.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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  • El control creado bajo la plataforma .NET, es un
    objeto con propiedades métodos y eventos, que
    puede ser utilizado en una aplicación sin
    importar el lenguaje de programación utilizado.
    Adicionalmente le permite al usuario trabajar con
    dispositivos 1-Wire, sin necesidad de saber como
    funcionan ni cómo accesar a los registros
    internos de los mismos, debido a que el control
    realiza el trabajo de comunicación entre el PC y
    el dispositivo.
  • El control construido en la presente
    investigación para el manejo del iButton
    Hygrochron, representa un aporte para aquellos
    usuarios que necesiten realizar mediciones de
    temperatura y humedad empleando un dispositivo
    pequeño, robusto y auto-suficiente, además de que
    permite crear aplicaciones acorde a las
    necesidades del cliente.
  • Las clases contenidas en las 1-Wire API.NET
    simplifican y facilitan la comunicación con los
    circuitos integrados con tecnología 1-Wire,
    debido a que éstas clases contienen métodos con
    procedimientos que permiten la ejecución de
    acciones en este tipo de dispositivos.

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Aplicación del Lenguaje Unificado de Modelado
(UML) al diseño de controles .NET para
dispositivos con tecnología 1-Wire
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  • Para futuros trabajos de investigación, se
    sugiere realizar una revisión de la diversidad de
    los circuitos integrados disponibles por la
    Empresa Dallas Semiconductor, a fin de
    seleccionara a cual de ellos podría construírsele
    un control .NET, para ser utilizado en
    aplicaciones industriales.
  • Implementar el uso de controles .NET para
    construir aplicaciones que puedan ser utilizadas
    en los laboratorios de las Universidades, para
    uso académico.
  • Debido a que la aplicación presenta
    versatilidad, ésta puede ser ampliada para
    realizar reportes, impresión de reportes,
    análisis estadísticos, entre otros.

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dispositivos con tecnología 1-Wire
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Protocolo de comunicaciones 1-Wire
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