Catálogo

Los microcontroladores están invadiendo el mundo. Están presentes en nuestra casa, en nuestro trabajo y en nuestra vida. Se pueden encontrar controlando los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar, en los teclados y ratones de los computadores y en los automóviles. En el bolsillo llevamos unos cuantos entre los del teléfono móvil, los que tienen las modernas llaves del coche y los mandos a distancia del garaje y la alarma doméstica. Pero la invasión acaba de comenzar y el comienzo del siglo XXI será testigo de la conquista masiva de estos diminutos computadores que gobernarán la mayor parte de los aparatos que fabricamos y usamos los humanos. Las extensas áreas de aplicación de los microcontroladores, que se pueden considerar ilimitad as, exigirán un gigantesco trabajo de diseño y aplicación. Aprender a manejar y aplicar los microcontroladores sólo se consigue desarrollando prácticamente diseños reales. Sucede lo mismo que con cualquier instrumento musical, cualquier deporte y muchas otras actividades. El objetivo primordial que nos ha movido a escribir este libro es facilitar el camino al lector para que se entusiasme y utilice los microcontroladores; por eso, está plagado de programas y experiencias, así como de proyectos reales. La filosofía y el método que hemos aplicado en la elaboración de esta obra han sido los mismos que usamos con nuestros alumnos de varias especialidades de ingeniería en la Universidad de Deusto. Sospechamos que los excelentes resultados obtenidos se deben principalmente a la calidad de los estudiantes. En esta nueva edición hemos introducido un cambio sustancial en el planteamiento del aprendizaje. En el verano de 2006 nos reunimos los autores para establecer el programa de la asignatura «Diseño de Sistemas Basados en Microcontrolador» y para estructurar este libro que sirviese de texto y guía. Decidimos empezar por lo más sencillo y elegimos el procesador más simple y fácil con la intención de alcanzar tres metas: 1.ª En un par de semanas los alumnos comenzaban diseños reales. 2.ª Un procesador humilde y sin apenas recursos obliga a «espabilarse» más para resolver las tareas. 3.ª Una vez que se domina un microcontrolador por sencillo que sea, pasar a otros más potentes resulta natural y apetecible.
Así que tomamos la decisión de comenzar con el humildísimo PIC12F508 de la gama básica, que sólo posee ocho patitas. Si bien es verdad que tiene poco de todo, era uno de los más populares y vendidos en todo el mundo. Cosa lógica, porque la mayor parte de los productos masivos, como el mando a distancia de una alarma, no necesitan más de lo que posee el PIC12F508. Tras conocer la teoría y la práctica de dicho microcontrolador se decidió pasar al PIC16F84A, que es uno de los modelos más pobres de la gama básica, pero ya un clásico en la historia de los microcontroladores PIC. Finalmente, para acabar de demostrar que con los elementos más sencillos se alcanzan las metas más complejas, se presentan los módulos de Parallax, que facilitan el hardware y permiten confeccionar los programas con el lenguaje más fácil del mundo: el BASIC. Este libro recoge los temas teóricos y las experiencias, programas y proyectos prácticos de laboratorio que impartimos en la anteriormente mencionada asignatura desde octubre de 2006 hasta febrero de 2007. Además, como nuestros alumnos tenían que aprender a diseñar proyectos con microcontrolador, les propusimos como evaluación un proyecto en equipos de cuatro personas para construir un prototipo operativo de un «pastillero inteligente». El proyecto no tenía restricciones, pero sus especificaciones debían quedar determinadas a mitad de curso y al final el prototipo las debía cumplir y funcionar correctamente. Enlazando las diversas experiencias prácticas, aplicando los conocimientos teóricos y demostrando que un futuro ingeniero debe tener el ingenio necesario para combinar todo ello y alcanzar brillantemente el objetivo, nuestros alumnos construyeron varios pastilleros en los que dejaron la huella de su capacidad técnica e imaginativa. En un apéndice en el CD que acompaña la obra se presenta uno de dichos proyectos. El libro que tiene entre sus manos constituye la primera parte de una colección de tres libros y se destina a los microcontroladores más sencillos de la gama básica y media y a los lenguajes de programación Ensamblador, C y PBASIC. La segunda parte se dedica a los poderosos PIC16F87X de la gama media, a los PIC18FXXX de la gama mejorada y ofrece una introducción a las familias de microcontroladores de 16 bits. Por último, el tercer volumen de esta obra se refiere a los Controladores Digitales de Señales (DSC), que se materializan en las familias dsPIC30F y dsPIC33F, que reúnen lo mejor de los microcontroladores PIC de 16 bits con los recursos principales de los DSP. Para desarrollar todos los programas y proyectos de las tres partes se ha elegido el sistema de desarrollo PIC School. El contenido de esta primera parte consta de cuatro secciones: Primera: PIC12F508 Teoría: Funcionamiento, arquitectura y repertorio de instrucciones. Práctica: Colección de doce aplicaciones desarrolladas con la PIC School de complejidad progresiva en los lenguajes Ensamblador y C. Segunda: PIC16F84A Teoría: Funcionamiento, arquitectura y repertorio de instrucciones. Práctica: Colección de varias aplicaciones desarrolladas con la PIC School de complejidad progresiva en Ensamblador y C.
Tercera: Módulos microcontroladores BASIC Stamp Teoría y práctica sobre el funcionamiento y el desarrollo de aplicaciones con los módulos microcontroladores de Parallax resueltos con el lenguaje PBASIC. Cuarta: «Software» de desarrollo, programas fuente, apéndices y complementos contenido en el CD En el CD que acompaña a este libro se incluyen todas las herramientas software necesarias, los programas fuente de todos los ejercicios y proyectos. Además, en dicho CD se dedica el Apéndice A a una guía rápida del PIC12F508 y el Apéndice B a una guía rápida del PIC16F84A. El proyecto completo de un «pastillero» diseñado por un alumno se ofrece en el Apéndice C. Toda la gama de modelos de los microcontroladores PIC que se comercializan en la actualidad con sus principales características se recogen en el Apéndice D. El Apéndice E describe una colección de experiencias muy didácticas y útiles desarrolladas con un kit básico de componentes y el PIC16F84A. Se completa este libro con una bibliografía y un directorio de direcciones interesantes en Internet y de un índice analítico. Gran parte de la información proporcionada en este libro y su CD procede de Microchip (www.microchip.com) y agradecemos especialmente la colaboración que hemos obtenido de don Juan Gutiérrez, de la oficina central. También desde Parallax (www.parallax.com) hemos recibido toda la colaboración que hemos solicitado de don Arístides Álvarez. Finalmente, don Mikel Echevarría, de Ingeniería de Microsistemas Programados (www.microcontroladores.com), nos ha facilitado multitud de programas y experiencias soportadas por la extraordinaria herramienta PIC School.