⭐⭐⭐⭐⭐ S.D. CONTADOR DE 1’s CONSECUTIVOS CON TRASLAPE (2do Parcial)
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✅ Se desea detectar cuantos unos (1) consecutivos con traslape, hay en la entrada Datos, que está conformada por 8 bits. Si la señal Load_Reg es verdadera, se asume que el dato es válido y debe ser cargado en el circuito. ✅ En la salida Num_unos se debe indicar en binario, la cantidad de unos consecutivos presentes que hay en el dato cargado. La salida Fin será verdad cuando termine la detección.
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La MSS-Master en el estado inicial deberá primero recibir la dirección en la que desea usted mover el motor (Izquierda-1, Derecha-0), luego estará pendiente de la señal Start para empezar a trabajar. En el momento en que empieza a hacer girar el motor en cualquiera de las dos direcciones, la MSS-Master estará siempre pendiente de las alertas de Corriente y Temperatura, si cualquiera de estas dos entradas se hace uno la MSS-Master detendrá el motor durante 2 periodos de reloj antes e regresar al estado inicial de forma automática. Para tener la posibilidad de detener al motor y cambiar la dirección de giro se podrá presionar el botón Stop para que la MSS-Master regrese a su estado inicial.
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Researcher in fields like Digital Systems Design based on FPGA, Embedded Systems, Open-Source Hardware, Artificial Intelligence and Biomedical Signal Processing with a major research interest in Brain-Computer Interface.
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⭐⭐⭐⭐⭐ Trilateration-based Indoor Location using Supervised Learning Algorithms
The indoor positioning system (IPS) has a wide range of applications, due to the advantages it has over Global Positioning Systems (GPS) in indoor environments. Due to the biosecurity measures established by the World Health Organization (WHO), where the social distancing is provided, being stricter in indoor environments. This work proposes the design of a positioning system based on trilateration. The main objective is to predict the positioning in both the ‘x’ and ‘y’ axis in an area of 8 square meters. For this purpose, 3 Access Points (AP) and a Mobile Device (DM), which works as a raster, have been used. The Received Signal Strength Indication (RSSI) values measured at each AP are the variables used in regression algorithms that predict the x and y position. In this work, 24 regression algorithms have been evaluated, of which the lowest errors obtained are 70.322 [cm] and 30.1508 [cm], for the x and y axes, respectively.
Published in: 2022 International Conference on Applied Electronics (AE)
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⭐⭐⭐⭐⭐ Learning-based Energy Consumption Prediction
✅ Published in: https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.07.035
As more people send information to the cloud-fog infrastructure, this brings many problems to the management of computer energy consumption. Therefore, energy consumption management of servers, fog devices and cloud computing platform should be investigated to comply with the Green IT requirement. In this paper, we propose an energy consumption prediction model consisting of several components such as hardware design, data pre-processing, characteristics extraction and selection. Our main goal is to develop a non-invasive meter based on a network of sensors that includes a microcontroller, the MQTT communication protocol and the energy measurement module. This meter measures voltage, current, power, frequency, energy and power factor while a dashboard is used to present the energy measurements in real-time. In particular, we perform measurements using a workstation that has similar characteristics to the servers of a Datacenter locate at the Information Technology Center in ESPOL,
which currently provide this type of services in Ecuador. For convenience, we evaluated different linear regression models to select the best one and to predict future energy consumption based on the several measurements from the workstation during several hours which enables the consumer to optimize and to reduce the maintenance costs of the IT equipment. The supervised machine learning algorithms presented in this work allow us to predict the energy consumption by hours and by days.
⭐ The matlab code used for data processing are available in: https://github.com/vasanza/Matlab_Code/tree/EnergyConsumptionPredictionDatacenter
⭐ The dataset used for data processing are available in:https://ieee-dataport.org/open-access/data-server-energy-consumption-dataset
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⭐⭐⭐⭐⭐ Raspberry Pi-based IoT for Shrimp Farms Real-time Remote Monitoring wit...
This project analyses the optimal parameters for the shrimp farming, trying to help the aquaculture of Ecuador, using a cyberphysical system, which includes temperature, salinity, dissolved oxygen, and pH sensors to monitor the water conditions and an embedded system to control it using an XBee andATMega328p microcontrollers to remotely activate and deactivate aerators to maintain the quality of each pool in neat conditions.
⭐⭐⭐⭐⭐Classification of Subjects with Parkinson's Disease using Finger Tapping...
La enfermedad de Parkinson es el segundo trastorno neurodegenerativo más común y afecta a más de 7 millones de personas en todo el mundo. En este trabajo, clasificamos a los sujetos con la enfermedad de Parkinson utilizando datos de la pulsación de los dedos en un teclado. Utilizamos una base de datos gratuita de Physionet con más de 9 millones de registros, preprocesada para eliminar los datos atípicos. En la etapa de extracción de características, obtuvimos 48 características. Utilizamos Google Colaboratory para entrenar, validar y probar nueve algoritmos de aprendizaje supervisado que detectan la enfermedad. Como resultado, conseguimos un grado de precisión superior al 98 %.
⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN EVALUACIÓN SISTEMAS EMBEBIDOS, 1er Parcial (2022 PAO1)
Examen 1er parcial que incluye temas de los capítulos:
Capítulo 1, historia de los sistemas IoT y sistemas ciberfísicos.
Capítulo 2, tipos de arquitecturas incluyendo las multiprocessor y multicore.
Capítulo 3, donde se estudia las memorias FLASH, RAM, EEPROM.
Capítulo 4, registros de configuraciones del ADC, PWM, comunicacion serial, I2C y SPI.
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⭐⭐⭐⭐⭐ CHARLA #PUCESE Arduino Week: Hardware de Código Abierto TSC-LAB
✅ #PUCESE, organizó el webinar: "ARDUINO WEEK 2022 PUCESE"
✅ Arduino Week PUCE Esmeraldas- Charla con Expertos
➡️ This is an initiative developed by FIEC-ESPOL professors. Temperature and Speed Control Lab (TSC-LAB) is an open-source hardware development.
➡️ Topics
1- Introducción
2- Hardware de Código Abierto
3- Temperature and Speed Control Lab (TSC-LAB)
4- Códigos de ejemplo
5- Datasets
6- Publicaciones científicas
7- Proyectos
8- Cursos
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⭐⭐⭐⭐⭐ #BCI System using a Novel Processing Technique Based on Electrodes Sele...
This document summarizes a study that developed a brain-computer interface (BCI) system using electroencephalography (EEG) for controlling a hand prosthesis. The system uses an unsupervised learning technique with k-means clustering and principal component analysis to select relevant electrodes and signals. This reduces processing costs and allows for real-time classification on an FPGA. The system achieved 95.1% accuracy in classifying motor intentions to open/close fists and flex/extend ankles using EEG data from selective electrodes near the motor and somatosensory cortices. The electrode selection technique enables processing EEG data efficiently for prosthesis control using affordable off-the-shelf hardware.
⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN EVALUACIÓN FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y SISTEMAS DIGITALES, 2...
Problema 1A: (10%) Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta.
Problema 2: (10%) Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta.
Problema 3: (25%) Se desea diseñar un Sistemas Digital que capaz de controlar dos actuadores tipo bomba (A y B) en función del nivel de agua presente en un tanque. Este nivel de agua se monitorea con dos sensores (S0 y S1). El Sistemas Digital se muestra en la siguiente gráfica.
Problema 5: (15%): Dado el siguiente circuito digital, primero obtener la expresión resultante y luego seleccionar el mapa que corresponde al funcionamiento de dicha expresión.
Problema 6: (15%): Dado el siguiente circuito, encontrar la expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, luego reducir la expresión booleana usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos.
Problema 7: (20%). En la siguiente gráfica se puede observar el registro de un electrodo de Electromiografía (EMG) durante la ejecución de una tarea motora en extremidad superior. La señal EMG tiene una amplitud en el orden de los microvoltio - milivoltios y es susceptible a ruido debido a la adherencia del electrodo utilizado, frecuencia cardiaca, red eléctrica, tejido adiposo, etc. Como se muestra en la Fig. 1 el análisis post adquisición en el dominio de la frecuencia de la señal EMG indica que existe ruido de baja frecuencia menores a 5Hz debido a ruidos relacionados a movimientos relativos y en 50 Hz debido a la red eléctrica. Las señales EMG tienen información en el rango de 7 a 20Hz, por lo cual se sugiere diseñar un filtro RC paso banda que permita eliminar el ruido de la señal EMG.
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⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN LECCIÓN SISTEMAS DIGITALES 2, 2do Parcial (2021PAO2) C6
Problema #1 (50%) Dado el siguiente diagrama de un microprocesador genérico de 32 bits por instrucción de hasta 1023 instrucciones visto completamente en clase, que utiliza datos almacenados en memoria RAM (Register Files), como se muestra a continuación.
Problema #2: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias de Instrucciones de un microprocesador son ciertas?
Problema #3: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias EEPROM son ciertas?
Problema #4: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias de datos (Register File) son ciertas?
Problema #5: (20%) Shen et Al., escribió el paper titulado “An FPGA-based Distributed Computing System with Power and Thermal Management Capabilities” en donde desarrolla una plataforma computacional distribuida compuesta de múltiples FPGAs conectadas via Ethernet y cada FPGA está configurada como un sistema multi-core. Los núcleos en el mismo FPGA se comunican a través de la memoria compartida, mientras que diferentes FPGA se comunican a través de enlaces Ethernet, como se muestra en la siguiente gráfica.
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⭐⭐⭐⭐⭐ Performance Comparison of Database Server based on #SoC #FPGA and #ARM ...
New emerging storage technologies have a great application for IoT systems. Running database servers on development boards, such as Raspberry or FPGA, has a great impact on effective performance when using large amounts of data while serving requests from many clients at the same time. In this paper, we designed and implemented an embedded system to monitor the access of a database using MySql database server installed on Linux in a standard FPGA DE10 with HPS resources. The database is designed to keep the information of an IoT system in charge of monitoring and controlling the temperature inside greenhouses. For comparison purposes, we carried out a performance analysis of the database service running on the FPGA and in a Raspberry Pi 4 B to determine the efficiency of the database server in both development cards. The performance metrics analyzed were response time, memory and CPU usage taking into account scenarios with one or more requests from clients simultaneously.
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⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN EXAMEN SISTEMAS DIGITALES 2, 1er Parcial (2021PAO2)
La siguiente partición funcional que incluye una Maquina Secuencial Sincrónica (MSS) y tres registros de sostenimiento, debe realizar el ingreso de datos a cada uno de los registros y luego permitirá encontrar el valor máximo y mínimo ingresado. Además, cada uno de los registros indicados es de 8 bits para mostrar los valores encontrados de máximo (Qmax) y mínimo (Qmin) serán de 8 bits cada uno. El sistema digital funciona con una MSS modelo Moore de la siguiente forma:
1. La MSS luego de ser reiniciado empieza en el estado inicial.
2. El Sistema Digital en el estado inicial, esperará que el usuario presione y suelte la tecla Start dos veces, luego de lo cual esperará el ingreso de datos.
3. El ingreso de datos se lo hará presentando un byte en la entrada Datos, presionando y soltando la tecla Load (el usuario deberá realizar este paso tres veces, uno por cada registro).
4. Luego de ingresar los 3 datos, el usuario deberá presionar y soltar la tecla Find. Esta señal es la que le indica a la MSS del Sistema Digital, que es momento de realizar la búsqueda del valor máximo y mínimo.
5. Una vez finalizado el proceso de búsqueda de los valores máximo y mínimo, se activará la salida Done. El valor máximo se guardará en el RegistroMax y se presentará en su salida Qmax, por otro lado, el valor mínimo se guardará en el RegistroMin y se presentará en su salida Qmin.
6. La señal Done, las salidas Qmax y Qmin se presentarán hasta que el usuario presione y suelte la tecla Start una vez, luego de lo cual la MSS regresará al estado inicial.
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⭐⭐⭐⭐⭐ Charla FIEC: #SSVEP_EEG Signal Classification based on #Emotiv EPOC #BC...
Este trabajo presenta el diseño experimental para el registro de señales de electroencefalografía (EEG) en 20 sujetos sometidos a potenciales evocados visualmente en estado estable (SSVEP). Además, la implementación de un sistema de clasificación basado en las señales SSVEP-EEG de la región occipital del cerebro obtenidas con el dispositivo Emotiv EPOC.
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⭐⭐⭐⭐⭐ #FPGA Based Meteorological Monitoring Station
In this paper, we propose to implement a meteorological monitoring station using embedded systems. This model is possible thanks to different sensors that enable us to measure several environmental parameters, such as i) relative humidity, ii) average ambient temperature, iii) soil humidity, iv) rain occurrence, and v) light intensity. The proposed system is based on a field-programmable gate array device (FPGA). The proposed design aims at ensuring highresolution data acquisition and at predicting samples with precision and accuracy in real-time. To present the collected data, we develop also a web application with a simple and friendly user interface.
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⭐⭐⭐⭐⭐ SSVEP-EEG Signal Classification based on Emotiv EPOC BCI and Raspberry Pi
This work presents the experimental design for recording Electroencephalography (EEG) signals in 20 test subjects submitted to Steady-state visually evoked potential (SSVEP). The stimuli were performed with frequencies of 7, 9, 11 and 13 Hz. Furthermore, the implementation of a classification system based on SSVEP-EEG signals from the occipital region of the brain obtained with the Emotiv EPOC device is presented. These data were used to train algorithms based on artificial intelligence in a Raspberry Pi 4 Model B. Finally, this work demonstrates the possibility of classifying with times of up to 1.8 ms in embedded systems with low computational capacity.
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⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN LECCIÓN FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y SISTEMAS DIGITALES, 2do ...
Problema #1,2,3: (10%) El siguiente circuito es de un filtro paso banda. Los datos del circuito son los siguientes, R1 = 1K[Ω] y R2 = 1K[Ω]. ¿cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
Problema #4,5,6: (10%) El siguiente bloque convertidor analógico digital (ADC) de 8 bits de resolución, se tiene un voltaje de referencia de 5Vcc. ¿cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
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⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN EVALUACIÓN SISTEMAS DIGITALES 1, 1er Parcial (2021 PAO1)
Este documento presenta las instrucciones para un examen parcial de un curso de Sistemas Digitales. Detalla los criterios de calificación, incluyendo el requisito de presentar desarrollos a mano claros y correctos. Incluye dos problemas de circuitos lógicos, el primero con una entrada de un bit y salida de un bit, y el segundo con entradas de dos bits y salida de dos bits. Se pide simplificar las expresiones booleanas usando mapas de Karnaugh y describir el funcionamiento del segundo circuito.
⭐⭐⭐⭐⭐ SISTEMAS DIGITALES 2, PROYECTOS PROPUESTOS (2021 PAO1)
Propuesta 1: BÚSQUEDA DE DATOS
Propuesta 2-3: ORDENAMIENTO DE DATOS
Propuesta 4: Microprocessor Architecture.
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