Proyecto Microcontroladores

Microcontroladores

El microcontrolador está diseñado para agrupar todas las funciones en una sola unidad. No se necesitan componentes externos (periféricos) para su aplicación, porque todos los circuitos necesarios ya están incorporados. Esto significa ahorro de tiempo, dinero y espacio para un determinado diseño Existe una historia muy extensa de logros desde los primeros días del microcontrolador hasta los poderosos chips de la actualidad

Aplicaciones de los microcontroladores

Los microcontroladores se emplean en la actualidad en una inmensa variedad de aplicaciones de control electrónico: producción industrial, sector automotriz, aviación, construcción naval, electrodomésticos, exploración espacial, exploración marina, equipo médico, telecomunicaciones, robótica, etc. Su gran éxito se debe fundamentalmente a su enorme versatilidad, ya que el proceso de diseño se realiza casi exclusivamente en software (programación), mientras que en lo referente al hardware lo más importante es la selección del microcontrolador apropiado y nada más. Esto permite que el mantenimiento y la modificación de los diseños se hagan de una forma muy eficiente. Las instrucciones del programa almacenado se encargan de decirle al microcontrolador lo que debe hacer bajo determinadas condiciones. Además, antes de la construcción del circuito de aplicación final, se pueden realizar todas las simulaciones y correcciones necesarias hasta lograr los resultados esperados. Si en alguna ocasión se desea cambiar, mejorar o potenciar la aplicación, simplemente se debe modificar el programa y listo

El PIC16F877A incorpora funciones similares a los otros tres microcontroladores, se diferencia fundamentalmente en que es un microcontrolador de 40 pines y 0,6 pulgadas de ancho, tiene una memoria de programa de 8k que permite realizar aplicaciones muy extensas y gran cantidad de pines E/S (33 en total); estas características hacen que su precio sea un poco más elevado, aun así sigue siendo muy accesible. Una desventaja de este PIC es que no posee oscilador interno, lo que hace necesario la instalación de un cristal externo para su operación

Características analógicas:

• Convertidor A/D de 8 canales / 10 bits

• Reset por desvanecimiento (BOR)

• Comparador analógico:-

• Dos comparadores

• Referencia de voltaje programable en el chip-

• Las salidas del comparador son accesibles externamente

Características especiales del microcontrolador:

El fabricante en su hoja de especificaciones afirma que la memoria de programa se puede grabar y borrar unas 100.000 veces, la memoria de datos EEPROM 1.000.000 de veces y sus datos permanecen almacenados por más de 40 años. Otras características son la Programación en Serie en el Circuito (ICSP™) que requiere un total de 5 pines, WDTcon oscilador independiente para mayor confiabilidad, protección de código programable, modo de bajo consumo (Sleep), múltiples opciones de oscilador externo, depuración en el circuito por medio de 2 pines, rango amplio de voltajes de operación (desde 2 V a 5,5 V) y bajo consumo.

Diagrama de pines

PIC16F877A

Se emplea el oscilador externo de 4MHz (modo HS). El temporizador de encendido PWRT se habilita para mantener al PIC en reset hasta que la fuente de alimentación se estabilice.

En caso de habilitar el reset por desvanecimiento ( Brown-out Reset BOR) se debe conectar un capacitor de desacoplo de 100 nF (0.1 uF) lo más cerca posible de los pines de alimentación del PIC (VDD-VSS), para evitar que se produzca un reset indeseado cuando cualquiera de las salidas del microcontrolador cambia de estado. La configuración inicial básica del PIC16F877A es la siguiente:

CONFIG (Palabra de configuración):

Programación en bajo voltaje deshabilitada (LVP=0).

Temporizador de encendido habilitado (#PWRTEN=0).

Temporizador de vigilancia deshabilitado (WDTEN=0).

Oscilador externo (HS)

Precio Tipo

Sensor de temperatura LM35

El LM35 es un sensor de temperatura integrado de precisión, cuya tensión de salida es linealmente proporcional a temperatura en ºC (grados centígrados).El LM35 no requiere ninguna calibración externa o ajuste para proporcionar una precisión típica de ± 1.4 ºC a temperatura ambiente y ± 3.4 ºC a lo largo de su rango de temperatura (de -55 a 150 ºC). El dispositivo se ajusta y calibra durante el proceso de producción. La baja impedancia de salida, la salida lineal y la precisa calibración inherente, permiten la creación de circuitos de lectura o control especialmente sencillos. El LM35 puede funcionar con alimentación simple o alimentación doble (+ y -)

Requiere sólo 60 µA para alimentarse, y bajo factor de auto-calentamiento, menos de 0,1 ºC en aire estático. El LM35 está preparado para trabajar en una gama de temperaturas que abarca desde los- 55 ºC bajo cero a 150 ºC, mientras que el LM35C está preparado para trabajar entre -40 ºC y 110 ºC (con mayor precisión).

Características:

• Calibrado directamente en grados Celsius (Centígrados)

• Factor de escala lineal de +10 mV / ºC

• 0,5ºC de precisión a +25 ºC

• Rango de trabajo: -55 ºC a +150 ºC

• Apropiado para aplicaciones remotas

• Bajo coste

• Funciona con alimentaciones entre 4V y 30V

• Menos de 60 µA de consumo

• Bajo auto-calentamiento (0,08 ºC en aire estático)

• Baja impedancia de salida, 0,1W para cargas de 1mA

Aplicaciones típicas

Sensor de temperatura básico (+2 ºC a 150 ºC):

Sensor de temperatura con rango completo:

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