Artefactos - MCUs
Para empezar a juguetear con Microcontroladores, como los PICs, lo primero que necesitarás es una herramienta básica: El programador. Esta herramienta sirve para leer y escribir en la memoria de programación del MCU
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Como ya os comenté en posts anteriores, los microcontroladores son dispositivos compuestos de un procesador, una memoria de programación, eeprom, puertos de entrada y salida, etc. Con ellos se pueden diseñar multitud de aplicaciones ya que permiten ser programados por nosotros.
Un programador es un dispositivo que hace posible la interconexión entre el microcontrolador y el ordenador, u otra fuente, donde se contenga el código del programa. También hay programadores autónomos (standalone), que no requieren de un ordenador para volcar el programa al MCU
Cada fabricante de microcontroladores suele comercializar programadores diseñados por ellos exclusivamente para sus dispositivos. Son de muy buena calidad y prestaciones pero tambien son algo más caros.
La opción mas económica es echar mano de programadores genéricos o universales que cuentan con varios zócalos y se pueden ajustar según el microcontrolador que deseamos programar.
En cualquier caso, los programadores que voy a utilizar normalmente en los posts, no suelen tener un circuito muy complejo. Prácticamente son conexiones entre el puerto serial y las patillas del mcu.
Para no complicarnos mucho con el tema, os voy a comentar aquellos que considero que pueden ser buenos programadores para el aprendizaje.
TE-20. Pequeño pero funcional
El programador TE-20 es uno de los más simples y baratos. Con él, se pueden programar los PIC 16x, 18x, y eeproms 93cXX. Se comunica con el ordenador a través del puerto serie y no requiere de fuente de alimentación externa, ya que utiliza los +5v que le llegan por el puerto. Lo suelen vender tanto montado como por piezas (kit) en la mayoría las tiendas de electrónica. Su precio ronda los 20€. Yo lo compré en planetaelectrónico.com (http://www.planetaelectronico.com/busca/te20)
El software de programación recomendado es el ICProg [ sitio oficial ]. Freeware
Hablaremos de el más adelante.
Willen Universal EEPROM PIC y BIOS
Es un programador universal que permite programar multitud de dispositivos eproms, como las 27Cxxx, eeproms, y por supuesto, un amplio rango de microcontroladores. Este de la foto, lo compre a virtualvillage.com (Shangai), y su precio ronda los 55€.
La conexión al PC se hace a través del puerto paralelo y la alimentación puede suministrase a través del un cable usb o desde una fuente de alimentación externa.
El programador Guillen tiene un software especifico de programación que, además de volcar el programa, te indica que microswitch y jumpers tienes que configurar en el programador para cada dispositivo. Estoy muy contento con sus prestaciones y versatilidad.
Fabricación casera
Un programador de PICs no tiene mucha complejidad, pues tan sólo tiene la función de alimentar al MCU e introducir el flujo de datos a los pins correspondientes. Los esquemas y las listas de componentes de programadores similares al TE-20 son fácilmente localizables en Internet. Simplemente con buscarlo en google. Si optas por esta opción, el coste es sumamente reducido pero si miras el reducido precio del kit del TE-20 verás que no merece la pena el esfuerzo.
Yo me hice uno y lo usé durante mucho tiempo. Con el tiempo se daño y opté por comprarme uno ya montado.
Yo os recomiendo empezar con un TE-20 e ir evolucionando, a la par que vuestros conocimientos, hacia programadores más avanzados.
Microcontroladores (MCUs)
Los MCUs son muy versátiles y económicos. Pueden ser programados para multitud de aplicaciones tanto simples como de extrema complejidad. ¿Quieres aprender a usarlos?
Este post pretende ser una guía de iniciación destinada a aficionados a la electrónica que nunca han usado un microcontrolador. Evitaré entrar en detalles que os puedan complicar este primer contacto. No quiero que tiréis la toalla antes de hacer vuestro primer programa.
¿Qué son los microcontroladores?
Es un circuito integrado programable, compuesto de un procesador, memoria y puertos de entrada/salida.
Los microcontroladores están presentes en muchos electrodomésticos y aparatos electrónicos. Los fabricantes diseñan estos dispositivos con diferentes prestaciones y velocidades según la aplicación deseada. Cada modelo tiene distintas cualidades, diferentes velocidades de proceso, número de puertas I/O. Algunos tiene entradas analógicas, UART, USB, etc. Existen muchos MCUs a elegir, pero no te agobies con eso. Vamos a empezar con un microcontrolador muy popular entre los aficionados, el PIC16F84A.
PIC16Fxx o PIC16Cxx
La diferencia entre estos dos tipos de PIC está en el tipo de memoria de programación. Cuando un modelo de PIC tiene una F detrás de la familia, ejemplo PIC16Fxx, quiere decir que dispone de una memoria de programación tipo flash. Al ser flash, podemos programar, borrar y volver a programar la PIC cuantas veces queramos (realmente tiene un máximo de 10.000 ciclos de borrado/escritura). Por el contrario, si encontramos una C (PIC16Cxx), la memoria de programación será del tipo OTP (One Time Programmable), es decir, que sólo podemos programarlo una vez. El programa será permanente e inalterable para siempre.
Esta claro que para aprender lo mejor es usar una PIC con memoria de programación Flash. Podremos equivocarnos, corregir la programación y reutilizar el MCU para varios proyectos.
Características
Es un microcontrolador de 8-bit de Microchip (www.microchip.com) que cuenta con un juego de 35 instrucciones, 1 K x 14 Bits de memoria Flash para almacenar el programa, 68 bytes de RAM y 64 bytes en una EEPROM para datos, entre otras cosas.
Si comparas estas capacidades de almacenamiento con las que tiene tu ordenador te parecerán insignificantes, pero no te dejes engañar. La memora de programa dan para mucho.
Con respecto a los periféricos, el PIC16F84A dispone de 13 pins para entrada y salida con control de dirección individual, es decir, que desde el programa podremos decidir cuales serán de entrada o de salida e incluso cambiar la dirección en tiempo de ejecución.
Este es un MCU de bajo consumo. Tiene un amplio rango de voltajes de operación: desde 2.0V a 5.5V. Cuando esta en modo standby, llega a consumir menos de 0.5µA alimentado a 2.0V
Cada pin puede entregar 25mA siendo suficiente para alimentar LEDS.
¿Dónde comprar un PIC16F84A?
Casi en cualquier tienda de electrónica. Es un microcontrolador muy usado entre aficionados y profesionales. El coste del PIC16F84A ronda los 6€. También lo puedes encontrar como PIC16F84 seguido de -20 o -04 que corresponde a la versión de 20Mhz y 4Mhz respectivamente.
Lectura técnica
Si quieres conocer, de una forma más concreta y técnica, como funcionan los PIC MCUs, entra en la web de microchip en https://www.microchip.com y accede a los datasheets, notas de aplicación y guías tienen allí colgadas.
Ya sabes algo más sobre los MCUs. En el siguiente post os hablare sobre las herramientas necesarias para programar estos microcontroladores.
