Microprocesadores

Microcontroladores PIC

Objetivos:

El personal que recibe esta instrucción podrá utilizar y buscar soluciones en diseños electrónicos mediante microcontroladores PIC.

Requisitos:

- Conocimiento en electrónica.

- Utilización a nivel usuario de computador.

Materiales:

- Microcontrolador PIC16F84A

- Programador PROPIC2

- Manual de programación PICBasic pro

- Software PICBasic pro Compiler versión 2.43

- Software MicroCode Studio Plus

- Software IC-Prog versión 1.05

Desarrollado por:

Rodrigo Gómez Bustamante

Título: Técnico Electrónico mención Industrial (INACAP Antofagasta)

Cargo: Técnico Instrumentista nivel III, Compañía Minera Cerro Colorado Ltda.

Teléfono: 9-8540109

Correo: webmaster@rodrigog.com

Internet: www.rodrigog.com

Concepto

Controlador es un dispositivo que se emplea para el gobierno de uno o varios procesos. Aunque el concepto ha permanecido invariable a través de los tiempos, su implementación física ha variado frecuentemente. Hace tres décadas, los controladores se construían exclusivamente con componentes de lógica discreta; posteriormente se emplearon los microprocesadores, que se rodean con chips de memoria RAM , ROM y E/S sobre una tarjeta de circuito impreso.

En la década de los 70’ los fabricantes de circuitos intergrados iniciaron la difución de un nuevo circuito de control, medición he instrumentación al que llamaron microcomputador en un solo chips, o de manera más exácta microcontrolador.

Un microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de un computador, aunque de limitadas prestaciones. Se emplea para controlar el funcionamiento de una tarea determinada y, debido a su reducido tamaño, suele ir incorporado en el propio dispositivo al que gobierna. Esta última característica es la que le confiere la denominación de “controlador inscructado”.

El microcontrolador es un dispositivo dedicado. En su memoria sólo deside un programa destinado a controlar una aplicación determinada; sus líneas de entrada/salida soportan el conexionado de sensores y actuadores del dispositivo a gobernar y todos los recursos complementarios disponibles tienen como única finalidad atender sus requerimientos. Una vez programado y configurado el microcontrolador solamente sirve para ejecutar la tarea asignada.

Historia

El microcontrolador es uno de los logros más sobresalientes del siglo XX, Hace un cuarto de siglo tal afirmación habría parecido absurda. Pero cada año, el microcontrolador se acerca más al centro de nuestras vidas, forjándose un sitio en el núcleo de una máquina tras otra, su presencia ha comenzado a cambiar la forma en que percibimos el mundo e incluso a nosotros mismos. Cada vez se hace más difícil pasar por alto al microcontrolador como otro simple producto en una larga línea de innovaciones tecnológicas.

Ninguna otra invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por todo el mundo o ha tocado tan profundamente tantos aspectos de la vida humana. Hoy existen 15.000 millones de microchips de alguna clase en uso. De cara a esa realidad, ¿Quién puede dudar que el microcontrolador no sólo está transformando los productos que usamos, sino también nuestra forma de vivir y, por último, la forma en que percibimos de realidad?

El microcontrolador ha eclipsado hasta la revolución industrial. Evolucionando a mayor velocidad que ningún otro invento en la historia, la capacidad del microcontrolador ha aumentado 10.000 veces en los últimos 25 años.

El mayor atributo del microcontrolador es que puede integar inteligencia a casi cualquier artefacto. Se le puede programar para adaptarse a su entorno, responder a condiciones cambiantes y volverse más eficiente y que responda a las necesidades únicas de sus usuarios.

El desarrollo del microcontrolador es un ejemplo palpable del “mejoramiento continuo”.

Un microcontrolador contiene toda la estructura de un sencillo pero completo computador contenidos en el corazón de un circuito integrado. Los resultados prácticos que pueden lograrse a partir de estos elementos son sorprendentes.

De bajo costo, bajo consumo de energía, fácil implementación, es una pieza clave para el desarrollo de la robótica.

La única limitación que tienen las aplicaciones de los microcontroladores actuales está en la imaginación de los desarrolladores, los campos más destacados de los microcontroladores son:

- Automatización industrial

- Medidas y control de procesos

- Enseñanza e investigación

- Perisféricos para computadores

- Electrodomésticos

- Aparatos portátiles o de bolsillo

- Juguetes

- Instrumentación

- Electromedicina

- Robótica

- Domótica

- Sistemas de seguridad y alarmas

Aplicaciones

Para explicar el funcionamiento de un microcontrolador nos basaremos en el PIC16F84A, fabricado por la Compañía Microchip (www.microchip.com). Es uno de los chips más comunes que se incluye en casi la totalidad de los libros de uso práctico de los microcontroladores PIC.

El microcontrolador contiene todo lo necesario de un computador: Memoria, EEPROM, Temporizadores, Osciladores, puertos de entrada y salida, bus de datos, registros, pilas, etc.

El diagrama de bloques parece complejo, en la práctica es bastante sencillo, observando la descripción de pines se aclara bastante.

Puerto A (E/S)

RA0 bit 0

RA1 bit 1

RA2 bit 2

RA3 bit 3

Puerto B (E/S)

RB0 bit 0

RB1 bit 1

RB2 bit 2

RB3 bit 3

RB4 bit 4

RB5 bit 5

RB6 bit 6

RB7 bit 7

Alimentación

VDD +5 Volts

DSS GND

Reloj

CLKIN / CLKOUT Cristal de cuarzo, ó malla RC.

Para funcionar el PIC sólo requiere +5 Volts de alimentación y un cristal con la frecuencia adecuada, para el caso del PIC 16F84 acepta 4 y 20 MHz.

El ahorro de componentes

...