ELEMENTOS DE HARDWARE MÁS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA

Con referencia al tema es necesario precisar que el enfoque es respecto a lo relacionado con los microcontroladores. De lo contrario la cobertura sería muy amplia y se saldría del ámbito de esta tesis. Tampoco se quiere hacer referencia a todos los elementos discretos sino a ciertos circuitos específicos y elementos que se encuentran con mayor frecuencia cuando se trabaja con microcontroladores. Su identificación ayudará a definir aquello sobre lo cual se deberá hacer énfasis en los planes de estudio.

Tampoco es sencillo mencionar los circuitos con microcontroladores que funcionan en la industria pero si se podría hablar en forma general que dichos circuitos contienen: sensores, temporizadores, interruptores, botoneras, displays de siete segmentos, displays de leds, teclados displays LCDs, memorias EEPROM, etc.

Sensores que permiten la captación de señales que luego de pasar por un circuito de acoplamiento es posible ingresarlas a los microcontroladores para su procesamiento.

Temporizadores que permiten realizar tareas según un orden determinado. En los microcontroladores de la gama media el timer TMRO es un excelente ejemplo de temporizador y se hace imprescindible su estudio. Cuando se temporiza con el TMRO hay que aprender el uso del registro OPTION_REG con el significado de cada uno de sus bits. Es decir que se topan los conceptos de preescalador, selección del TMRO o del watch dog timer, habilitador del ingreso de pulsos externos, indicación de su flanco, del flanco de las interrupciones y de la habilitación o no las resistencias de pull up en el puerto B.

Los circuitos con interrupciones están presentes en la mayoría de aplicaciones. Con ellos se relacionan íntimamente las subrutinas que deben de generarse para atenderlas. En ese momento entra también en juego el concepto de stack o pila para poder llevar las direcciones de retorno una vez atendida la interrupción.

Cuando se da servicio a los teclados se involucra el manejo de retardos para circuitos antirrebotes que no permitan el ingreso de falsos datos. El manejo del software destaca también su importancia porque hay que utilizar una gran cantidad de algoritmos que permitan la selección de filas y columnas para poder realizar un escaneo de cada una de las teclas.

El manejo de los LCDs requiere el aprendizaje de circuitos con otros microcontroladores propios que mantienen un sistema operativo diferente al del microcontrolador principal. Esto permite el estudio detallado de las instrucciones del microcontrolador manejador LCDs para poder utilizarlo adecuadamente obedeciendo y siguiendo sus instrucciones y comandos. Las configuraciones que se utilizan para conectar los LCDs son diversas pudiendo ser en paralelo o en serie. Los LCDS a su vez pueden conectarse a cuatro hilos u ocho hilos. Los LCDs que se estudiarán en el laboratorio contienen un máximo de diez y seis caracteres visibles (de un total de 40) distribuidos en dos líneas (2 x 16).

El uso de botoneras e interruptores así como el de LEDs y lámparas de siete segmentos se ha generalizado para múltiples circuitos. Para los pulsadores hay que tener especial cuidado de aprender a utilizarlos con circuitos antirrebotes ya sea por software o por hardware. Cuando se los hace por software el tiempo aconsejado es de aproximadamente unos quince milisegundos. Cuando se trata de los display es importante tener en cuenta los tipos de conversión que se hagan para poder presentar en forma adecuada. El manejo de tablas con las instrucciones adecuadas que permiten una cantidad de transformaciones facilita el manejo de la información.

El empleo de las memorias EEPROM reviste gran importancia ya que su uso es generalizado para el almacenamiento de información

que quiere ser mantenida aún en caso de corte de energía. Se emplean con frecuencia en circuitos para activación de claves o mantener datos críticos de algún proceso o valores de seteos iniciales de un equipo. Es importante destacar que para la grabación de memorias de EEPROM se utiliza un proceso especial indicado en las hojas de especificaciones de los microcontroladores, para evitar falla en este delicado proceso. La lectura y escritura de las memorias EEPROM toma varios milisegundos lo que contrasta con la velocidad habitual de pocos microsegundos a la que corren los microcontroladores. Los microcontroladores para su memoria de programa utilizan memorias tipo FLASH que son memorias muy rápidas que puede mantener la información cuando se apaga el circuito.

Otro aspecto destacable de los circuitos con microcontroladores son sus diversas interfases. Las más básica y que se ha venido usando por mucho tiempo la interfase RS232. La mencionada interfase actualmente está cayendo en desuso, a tal punto que las nuevas computadoras ya no traen un conector para alojarla. La interfase paralela es otra que va en camino a la extinción y que también ha sido utilizada por mucho tiempo . Ambas interfases se las puede seguir utilizando mediante el empleo de un convertidor de USB a serial o de USB a puerto paralelo. La nueva interfase USB ha tomado un rol preponderante especialmente por su rápido manejo de la información. Resumiendo recalcamos que las nuevas

computadoras ya no vienen con puertos seriales, ni puertos paralelos y en su lugar traen varios puertos USB. Si se quiere reproducir un puerto paralelo o un puerto serial, habrá que utilizar uno de los cables convertidores mencionados con anterioridad. Se destaca entonces la importancia del estudio de la interfase USB cuyos principios deben ser entendidos para poder explicarse el flujo de la información.

Vale destacar que las comunicaciones con microcontroladores se las puede hacer de múltiples maneras. Siendo las mas utilizadas la comunicación serial, ya sea a través de la interfase RS232 o vía USB. Igualmente existen muchos otros protocolos que permiten comunicaciones entre diversos dispositivos destacándose el I2C, el CAN y el SPI.

2.3 HABILIDADES PROFESIONALES A FORMAR EN EL