Dentro de la electrónica existe una gran variedad de componentes que nos ayudan a crear grandes proyectos con diferentes funcionalidades. Dentro de los más utilizados podemos encontramos con el microcontrolador, ya que es un dispositivo tan versátil que puede llegar a tener diferentes formas de operar. A pesar de a que simple vista parece que todos son iguales, la realidad es que pueden tener grandes diferencias que están concentradas por los diferentes módulos de los microcontroladores. En este articulo te explicaremos que son, que funciones tienen, que tipos existen, entre otras cosas más.
Contenido
¿Qué son los módulos de los microcontroladores?
En palabras sencillas, un «módulo» es un circuito que se encuentra dentro del microcontrolador. Dicho módulo nos sirve para agregar diferentes funcionalidades que ayudan a realizar tareas más especificas. Es decir, los microcontroladores están compuestos por diferentes circuitos que mejoran sus capacidades y le ayudan a interactuar de mejor manera con las variables del mundo exterior. Cada módulo esta diseñado para hacer una función diferente, y dependiendo del tipo, pueden incluir solo circuitos internos o también componentes externos.
¿Qué tipos de módulos existen dentro de un microcontrolador?
Es importante mencionar que, debido a que cada módulo agrega una función diferente, no es una tarea sencilla englobar el funcionamiento de todos los tipos en un solo párrafo. Es por eso que aquí te explicaremos cual es el desempeño de los más comunes:
Temporizadores
Se utilizan para medir intervalos de tiempo y para sincronizar diferentes operaciones dentro del sistema. Los temporizadores son importantes en aplicaciones donde se necesita medir las variables y activar los actuadores en diferentes periodos de tiempo. Por ejemplo, en el control de motores de las lavadoras y secadoras que necesitan tenerlos activados durante diferentes ciclos como en el secado, centrifugado, enjuague, etc.
Watchdog
También se le conoce como perro guardián y es un módulo que sirve para supervisar el microcontrolador. Es decir, si el sistema se bloquea o se detiene, el Watchdog reinicia automáticamente al dispositivo para evitar que se quede bloqueado permanentemente. Este modulo se utiliza en aplicaciones donde el funcionamiento y la confianza es critica, como por ejemplo un marcapasos y un robot industrial.
Brownout
Este módulo se utiliza para proteger al microcontrolador contra caídas de voltaje que pueden causar errores o algunos daños. El funcionamiento se basada en monitorear el voltaje de funcionamiento y cuando baja de un punto configurable permanece en estado de reset hasta que el voltaje sube del rango. Normalmente se utilizan en componentes electrónicos del hogar como televisiones y microondas. Aunque también se aplican en la automoción para garantizar que el sistema funcione en buenas condiciones aun cuando el voltaje puede fluctuar.
Sleep mode
El sleep mode o modo de suspensión permite que el microcontrolador pueda entrar en modo de reposo y reducir su consumo eléctrico al mínimo durante los periodos de inactividad. Este módulo es útil cuando se utilizan baterías para alimentar el sistema. Uno de los grandes ejemplos de este módulo es en los dispositivos electrónicos modernos como relojes, smartphones, laptops ,etc. Ya que cuando no se están utilizando entran en modo reposo para conversar la energía el mayor tiempo posible.
Convertidores Analógico-digital y Digital-analógico
Debido a que todos los dispositivos electrónicos funcionan con el formato digital y en el ambiente normalmente encontramos señales analógicas. Es importante utilizar estos módulos para que el microcontrolador pueda tener una mejor interacción con el exterior. Por ejemplo un sistema de iluminación con una fotocelda, utiliza un convertidor analógico a digital para muestrear la señal y que el sistema sepa cuando activar las luces.
Comparadores analógicos
Estos módulos, como su nombre lo indica sirven para comparar dos o más tipos de señales. Regularmente se utiliza una señal o punto de referencia y cuando las señales analógicas lo superan, ya sea que la sobrepasen o caigan por debajo. Se utilizan los comparadores para mandar una señal y que el microcontrolador actué según lo programado. Normalmente encontramos módulos comparadores en sistemas de alarmas o control de temperatura, en donde se prestable la señal a vigilar y cuando la señal pasa por encima o por debajo hace que actué el sistema.
Pwm’s
Se conocen como moduladores por ancho de pulso (Pulse Widht Modulated) y son módulos que cambian la frecuencia de una señal para poder controlar la velocidad de los motores o también para regular la iluminación de leds y componentes de iluminación.
Puertos de entradas y salidas
Estos prácticamente son los módulos de los microcontroladores que vienen por defecto, ya que sirven para recibir la información del exterior, procesarla y mandar una instrucción hacia los actuadores a través de las salidas.
Conclusión
Gracias a todos estos módulos los microcontroladores son capaces de realizar diferentes tareas. Ya sea que estén dedicas a la protección del mismo microcontrolador o que nos den mas utilidades como la de poder contar el tiempo, regular la velocidad de los motores, convertir señales analógicas, etc. Es importante mencionar que estos son los módulos más comunes, pero no todos los microcontroladores los traen por defecto. Ya que dependiendo del modelo quitan unos y agregan otros.
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Preguntas frecuentes
- ¿Por que son importantes los módulos de los microcontroladores? Porque, le agregan más funciones y si escogemos un microcontrolador con más funciones de las que necesitamos su costo se puede elevar más.
- ¿Cuáles son los módulos más comunes? Los temporizadores, convertidores ADC, Watchdog, PWM y los comparadores.
- ¿Cómo puedo ahorra energía en un sistema con microcontroladores? Utilizando el módulo Sleep mode, ya que este permite entrar en modo de bajo consumo en los periodos de inactividad.
- ¿En que aplicaciones se utilizan los convertidores ADC? En situaciones donde la variable que se esta midiendo cambia constantemente. Como por ejemplo la luz, el flujo de agua. el viento, velocidad, etc.
- ¿Porqué los microcontroladores son una buena elección para los proyectos electrónicos? Porque son muy versátiles y pueden cambiar su funcionamiento y/o se le pueden agregar mejoras a lo sistemas a través de un cambio de instrucciones en su programa.
