Aplicaciones de microcontroladores

Debido al hecho de que los microcontroladores actuales tienen un poder de cómputo suficientemente alto, lo que permite que solo un pequeño microcircuito implemente un dispositivo completamente funcional con un tamaño pequeño, además, con un bajo consumo de energía, el precio de los dispositivos directamente completados es cada vez más bajo. .

Por esta razón, los microcontroladores se pueden encontrar en todas partes en unidades electrónicas de dispositivos completamente diferentes: en placas base de computadora, en controladores de unidades de DVD, unidades de disco duro y de estado sólido, en calculadoras, en paneles de control de lavadoras, hornos de microondas, teléfonos, aspiradoras limpiadores, lavavajillas, robots domésticos de interior, relés programables y PLC, en los módulos de control de la máquina, etc.

De una forma u otra, prácticamente ningún dispositivo electrónico moderno puede prescindir de al menos un microcontrolador en su interior.

Aunque los microprocesadores de 8 bits son cosa del pasado, los microcontroladores de 8 bits todavía se usan ampliamente en la actualidad. Hay muchas aplicaciones en las que no se requiere en absoluto un alto rendimiento, pero el factor crítico es el bajo costo del producto final.Por supuesto, existen microcontroladores más potentes capaces de procesar grandes flujos de datos en tiempo real (video y audio, por ejemplo).

Aquí hay una breve lista de periféricos de microcontroladores de los que puede sacar conclusiones sobre las posibles áreas y las áreas disponibles de aplicabilidad de estos pequeños chips:

• puertos digitales universales configurados para entrada o salida;

• varias interfaces de E/S: UART, SPI, I? C, PUEDE, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• convertidores de digital a analógico y de analógico a digital;

• comparadores;

• moduladores de ancho de pulso (controlador PWM);

• temporizadores;

• controladores de motores sin escobillas (y paso a paso);

• controladores de teclado y pantalla;

• transmisores y receptores de radiofrecuencia;

• matrices integradas con memoria flash;

• temporizador de vigilancia incorporado y generador de reloj.

Como ya entendió, un microcontrolador es un pequeño microcircuito en el que se monta una pequeña computadora. Esto significa que dentro de un pequeño chip hay un procesador, ROM, RAM y periféricos que pueden interactuar entre sí y con componentes externos, solo necesita cargar el programa en el microcircuito.

El programa garantizará el funcionamiento del microcontrolador según lo previsto: podrá, de acuerdo con el algoritmo correcto, controlar los componentes electrónicos circundantes (en particular: electrodomésticos, automóviles, plantas de energía nuclear, robots, seguidores solares, etc.).

La frecuencia de reloj de un microcontrolador (o velocidad de bus) refleja cuántos cálculos puede realizar el microcontrolador en una unidad de tiempo. Por lo tanto, el rendimiento del microcontrolador y la potencia consumida por él aumentan a medida que aumenta la velocidad del bus.

El rendimiento de un microcontrolador se mide en millones de instrucciones por segundo: MIPS (millones de instrucciones por segundo). Así, el popular controlador Atmega8, ejecutando una instrucción completa por ciclo de reloj, alcanza un rendimiento de 1 MIPS por MHz.

Al mismo tiempo, los microcontroladores modernos de diferentes familias son tan versátiles que el mismo controlador, reprogramado, puede controlar dispositivos completamente diferentes. Es imposible limitarse a un área.

Un ejemplo de un controlador universal de este tipo es el mismo Atmega8, en el que se ensamblan: temporizadores, relojes, multímetros, indicadores de automatización del hogar, controladores de motor paso a paso etc.

Entre los fabricantes populares de microcontroladores destacamos: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Los microcontroladores se clasifican principalmente por el bitness de los datos que procesa el dispositivo aritmético-lógico del controlador: 4, 8, 16, 32, 64 — bits. Y 8 bits, como se señaló anteriormente, tiene una participación de mercado significativa (alrededor del 50% en valor). Luego vienen los microcontroladores de 16 bits, luego los controladores DSP utilizados para el procesamiento de señales (ambos representan el 20% del mercado).