Aprende sobre los microcontroladores y electrónica creando interesantes proyectos

La educación autodidacta es de las mejores formas de aprender, como bien decía Isaac Asimov. Una de las mejores formas de aprender es hacerlo jugando, y no solo los niños pueden (y deben) aprender así, también los mayores podemos crear nuestro proyectos DIY y aprender mucho sobre electrónica, microelectrónica y microcontroladores. Unos tema que, si echas un vistazo a todo lo que te rodea, verás que son el pan de cada día de las tecnologías que usamos en el ámbito doméstico, e industrial.

Tanto si ya conoces este tema, pero quieres mejorar tus conocimientos, como si eres totalmente novato, te invito a seguir leyendo nuestor artículo…

¿Qué es un microcontrolador?

Diagrama de microcontrolador

Los microcontroladores, también conocidos como MCU (MicroController Unit), son circuitos integrados programables que contienen una CPU, memoria (RAM y ROM) y un sistema de E/S, además de un sistema de bus para unir todos estos elementos. Es decir, por definición son más complejos que un microprocesador (CPU), ya que también integran otros elementos dentro del mismo chip. No obstante, si los comparamos con los actuales microprocesadores como los SPARC, POWER, x86, etc., podremos ver cómo éstos han superado con creces a los microcontroladores cotidianos.

Pero que sean menos complejos no quiere decir que sean menos utlizados, como veremos en los siguientes apartados. Además, al integrar todos esos elementos, los hacen bastante flexibles e interesantes para multitud de proyectos. Los elementos que hemos listado permiten al microcontrolador poder cargar o grabar programas en su memoria ROM (que generalmente suele ser de tipo flash o EEPROM, es decir, reprogramable), que las instrucciones y datos de las que se componen esos programas puedan ser cargados a la memoria RAM y la CPU los extráiga desde ahí mediante ciclos de carga para irlos procesando en las unidades funcionales que contiene (ALU,…). Según el programa ejecutado se pueden generar unos estados de salidas diferentes en el E/S (periféricos).

Si atiendes con detalle a esta descripción, parece que más que de un chip estemos hablando de un ordenador completo. De hecho, resulta que los microcontroladores son ciertamente pequeñas o sencillas computadoras encerradas en un solo circuito integrado. Algo similar a lo que ocurre con los modernos SoC (System on Chip), que se asemejan bastante a los microcontroladores, solo que son bastante más complejos y avanzados…

Tipos de microcontroladores

Existen muchos tipos de microcontroladores, familias como también ocurre con los microprocesadores. Dentro de cada una de estas familias podemos encontrar uno o varios fabricantes o diseñadores que nos han dotado de varios modelos que podemos encontrar en el mercado. Según las características, prestaciones o rendimiento que necesitemos, podremos elegir entre unos u otros.

En el pasado existían bastantes microcontroladores clásicos que a día de hoy se siguen empleando a pesar de haber pasado décadas desde sus primeras implementaciones, incluso algunas implementaciones basadas en éstos han dado paso a la creación de nuevas familias. Por ejemplo, podemos seguir encontrando algunos Intel 8051, Motorola (Freescale) 68HCxx, otros de TI (Texas Instruments), y un largo etc. Pero en la actualidad también han aparecido algunos más modernos que se han abierto hueco en el mercado como los Atmel de la familia AVR que se usan en multitud de placas Arduino y similares, e incluso la famosa familia PIC de Microchip.

¿Por qué son importantes?

A pesar de su escasa evolución con el paso de los años si los comparamos con otros chips como los microprocesadores, GPUs, etc., está muy de actualidad. Si tienes dudas de su importancia y, por ende, lo práctico que resulta tener conocimientos sobre ellos, solo tienes que mirar a tu alrededor. ¿Estás ahora mismo sentado en tu sofá leyendo este artículo desde un portátil o tablet e incluso desde tu smpartphone? Pues tengo que decirte que en ese caso tienes varios de ellos en tus manos, puesto que se usan para controlar ciertas partes o elementos de esos equipos.

Si miras hacia un lado y ves tu televisión, ahí dentro también hay alguno, al igual que muchos de los electrodomésticos. ¿Y qué me dices del medio de transporte que utlizas? Los coches, motos, autobuses, aviones, barcos también los llevan para el control de multitud de funcionalidades. También están presentes en robots y drones, y si trabajas en una factoría o con maquinaria es muy probable que interactuúes con ellos casi sin darte cuenta para el control de dichas máquinas. ¡Están por todos lados y en los sitios más insospechados! ¿Ahora ya ves su importancia?

Los mejores entrenadores para aprender sobre ellos

mkelectronica logo

Probablemente ya estés pensando en Arduino como una buena plataforma de aprendizaje e incluso para realizar tus proyectos.Y es cierto que la famosa y exitosa placa nos puede ayudar a aprender mucho y a construir dispositivos muy interesantes. Pero existen algunos entrenadores o kits educativos que a nivel didáctico o para iniciarte en el mundo de los microcontroladores y la electŕonica te podrían resultar aún más útiles debido a los extras que implementan:

USB PIC School

  • USB-PIC’School: es un completo laboratorio para aprender y deiseñar tus propias aplicaciones basadas en los microcontroladores, concretamente los de la familia PIC. Un detalle muy interesante de este kit o laboratorio es que los elementos que integra no están conectados de forma predeterminada a las líneas de E/S del microcontrolador, es decir, te dará mayor flexibilidad para que tú elijas cómo los conectas mediante cableado y así poder modificar la forma en que trabaja. Además, incluye un CD-ROM con manual en castellano, tutoriales, bibliotecas para la programación, etc. De serie trae un microcontrolador PIC16F886, circuito de depuración y grabación compatible con PICKit-2, interfaz de comunicación RS232 serie, salidas digitales a LEDs y displays de 7 segmentos para jugar con ellos, teclado matricial 4×4 y pantalla LCD, interruptores y pulsadores, potenciómetros, drivers, sensores, protoboard (para agregar todos los componentes electrónicos que desees), etc. En resumen, todo lo que debes pedir en un kit para experimentar y aprender cómo funcionan todos esos elementos comandados por el MCU.

Microlab

  • Microlab: con USB-PIC’School solo podíamos trabajar con la familia de microcontroladores PIC de Microchip, en cambio, con Microlab podemos usar varias familias y modelos usando placas controladoras intercambiables (Arduino en varios de sus modelos, Raspberry Pi, los interesantes productos de Parallax, placas Freescale, etc.). Eso agrega gran cantidad de posibilidades, además de permitirte usar y extender las capacidades de tus placas Arduino (u otras) si ya las tienes. En este kit también se incluyen cables y CD-ROM con información, ejemplos, etc. Probablemente esto te recuerde a muchos kits de iniciación como el Arduino Starter, etc., solo que en este caso todos esos LEDs, teclado, protoboard, pantalla LCD, sensores, drivers, pulsadores, etc., no solo los puedes usar con una placa concreta, sino con todas las que hemos citado.

Universal trainer

  • Universal Trainer: otro laboratorio practico de estudio sobre electricidad y electrónica bastante interesante para estudiantes y aficionados. Podrás trabajar con LEDs incluidos, interrupciones y pulsadores, displays, potenciómetros, zumbador piezo eléctrico, LCD para visualizar ciertos parámetros de funcionamiento, generador de señales, y una gran protoboard para que puedas crear tus propios circuitos y conectar multitud de elementos electrónicos y chips adicionales. Todo con la comodidad de tener la placa conectada en todo momento a un cable de alimentación, sin depender de baterías y olvidándote de la autonomía…

Recuerda que puedes aprender más sobre electrónica, microprocesadores y microcontroladores con nuestro libro… Si tienes dudas sobre los productos descritos o sobre el libro, no dudes en usar nuestra sección de contactos para tus dudas y consultas.

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