Ingeniería de microcontroladores

En la actualidad los microcontroladores se encuentran por doquier. En cada una de nuestras casas podemos encontrar entre 10 y 50 microcontroladores y todos ellos son pequeñas computadoras totalmente funcionales ubicadas en el interior de aparatos como los hornos de microondas, maquinas lavadoras, televisores, reproductores de DVD, estereos, reproductores portátiles de música, consolas de videojuegos y automóviles entre otros. Tal es la flexibilidad de estos componentes y la cantidad de información disponible para aprovecharlos que podriamos continuar la lista anterior sin parar. El mundo entero les ha dado una infinidad de aplicaciones, restringidas unicamente por lo que aun no hemos imaginado.

Los microcontroladores tienen una particularidad que los hace muy especiales entre los componentes de un sistema electronico y es el hecho de que se puede aprender muchisimo de microcontroladores sin tener conocimientos de electronica, puedes ser un experto con unos conocimientos en principios basicos de la electronica que se pueden aprender en doce horas y sumados a comprender un buen lenguaje de programacion que puede ser grafico (mediante diagramas de flujo) o utilizando codigo escrito (como el basic o el "c") vas a poder construir los circuitos mas sorprendentes y desarrollar habilidades para la robotica, automatizacion y mandos a distancia. en resumen el microcontrolador es la forma mas sencilla de hacer ingenieria; resolver un problema ingeniando un programa que seguira un microcontrolador.

A las anteriores ventajas de los microcontroladores se suman la facil adquisicion en el mercado y la gran cantidad de software que existe para programar tanto freeware como comercial, al igual que muchos tutoriales y recursos que iremos estudiando y analizando durante el transcurso de nuestro plan de estudios en ingenieria de microcontroladores.

Metodologia

inicialmente comenzaremos nuestro estudio con los PIC la metodologia de estudio sera similar a la utilizada en cualquier aula de clase, aunque Wikiversidad no es un sustituto del aula real de estudio ni menos aun de la universidad, si trataremos de crear un ambiente de estudio parecido y con buenos habitos en el aprender, la sana costumbre de estudiar cada dia e interrelacionarse con los demas compañeros para resolver nuestras dudas. cada seccion de estudio estara acompañada de enlaces que seran material de lectura obligatoria y en algunos casos opcional, los enlaces iran tanto a vinculos Wiki como a enlaces externos, donde existe material util disponible para cualquier usuario de la red pero que por razones de derechos de autor no se pueden alojar en este curso. Estos enlaces seran pues nuestra biblioteca de estudio y nuestros textos.

Proposito

La finalidad de este curso es brindar conocimientos en la utilizacion de los microcontroladores, su funcionamiento, entendimiento y aplicaciones para que cualquier persona los pueda aprender a utilizar y de hecho los aplique para realizar dispositivos que puedan tener alguna utilidad para el bien de todos. Como maestro estoy convencido de que compartir el conocimiento es una forma de prolongar la existencia es formar parte de la inmortalidad ya que los conocimientos que transmitas a otras personas son a su vez transmitidos de forma sucesiva. asi que todo el mundo estudie y que muchos aprendan para que entre todos desarrollemos un futuro mejor. al finalizar este curso podras construir muchos circuitos para casi cualquier cosa que se te ocurra como Robots, maquinas automatas, controles automaticos, mandos a distancia etc.

Definicion

Es basicamente una microcomputadora planteada para ser utilizada como controlador integrado o dedicado, el cual asiste en el monitoreo y control de la operación de una máquina, parte de un aparato o un proceso. Un microcontrolador es un circuito integrado programable diseñado especialmente para controlar sistemas electrónicos, se emplea para realizar una tarea determinada para la cual se debe programar. contiene todos los componentes de una computadora, Dispone de procesador, memoria de programa, memoria RAM, memoria EEPROM, líneas de entrada y salida de datos y además esta asociado a múltiples recursos como contadores, temporizadores, convertidores analógico a digital, comparadores, y otras facilidades que lo hacen adaptable. Puede controlar cualquier cosa que imaginemos y suele estar contenido en el mismo aparato o módulo que controla.

El microcontrolador se define muy bien en el siguiente enlace: wikipedia se debe realizar una lectura rapida a los enlaces referidos al final del articulo de wikipedia como lecturas adicionales de estudio.

Estructura del microcontrolador

En su interior esta compuesto por elementos que necesitamos comprender a fondo antes de continuar con el curso.

Un circuito básico

Los circuitos con microcontroladores pueden ser muy complejos, llevando a cabo muchas funciones, podemos utilizarlo para desarrollar tareas muy complicadas o por el contrario algo muy simple. el microcontrolador puede llevar registros de datos en una memoria, puede tener funciones de temporizador o de contador, puede ejecutar una secuencia de eventos o puede monitorearlos, puede mostrar datos en una pantalla de lcd o en 7 segmentos y tantas utilidades y usos como la creatividad lo permita. Por ejemplo el circuito propuesto en el enlace tiene ocho leds conectados, dos pulsadores y un parlante. entonces podriamos construir un programa donde nuestros perifericos son los elementos antes mencionados. entra al enlace y revisa el circuito.

Programacion basica

existen diversos lenguajes de Programacion disponibles para programar un microcontrolador

Elementos electronicos I

LED Resistencia Cristal Condensadores LCD Piezoelectricos consiste en introducir un programa en la memoria de microcontrolador

la aplicacion practica

para enteder la aplicacion primero debemos entender como ejecuta cada instruccion el microcontrolador

Perifericos II

los podemos clasificar como siguen

Lenguajes de Programacion

Podemos enumerar los siguientes:

De bajo nivel

Assembler, Hex

De mediano nivel

"C" como CPic

De alto nivel

Basic como el PicBasic, MikroBasic, Pbasic.

De muy alto nivel

Algoritmos Graficos como FlowCode o Niple.

Electronica basica

nos permite aprender cosas basicas de la electronica

Electronica de potencia

-- motores paso a paso motores universales motores de induccion