¿Qué son los Microcontroladores?

| Agustín Hernández

Desde que descubrí la existencia de los Microcontroladores, hace ya muchos años, en mi último curso como estudiante de ingeniería, tuve claro que el Proyecto Fin de Carrera lo dedicaría al estudio de la familia de microcontroladores 8051 (MCS51 de Intel), incluyendo el diseño y puesta en servicio de un «ordenador monoplaca» para la realización de prácticas de taller de las siguientes generaciones de estudiantes de ingeniería.

Microcontroladores 8051
Microcontroladores Familia 8051

Ni podía imaginarme por aquel entonces que esa familia de microcontroladores, junto a la de los famosos PICs de Microchip, de cuyo estudio se encargó otro compañero de carrera, llegarían a protagonizar, entre otros, lo que me atrevo a calificar como uno de los mayores avances en el control electrónico digital de dispositivos físicos desde la invención de los circuitos integrados digitales.

Como comenté en la anterior entrada, a principios de los años 70 aparecen en el mercado electrónico los primeros circuitos integrados llamados Microprocesadores, lo que supuso una revolución en todos los campos de la electrónica y de sus aplicaciones. Gracias a su eficacia y capacidad de programación, rápidamente pasaron de sus primeras aplicaciones en calculadoras electrónicas a implementarse en numerosos sistemas de control e instrumentación industrial, sustituyendo a métodos artesanales o equipos electrónicos analógicos que hasta entonces existían. No sólo eran más económicos, rápidos y fiables, además dotaban a los sistemas electrónicos de posibilidades hasta entonces desconocidas, como era el poder modificar su funcionamiento mediante programación sin tener que sustituir un solo cable, conexión o componente eléctrico del sistema.

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El Microprocesador. Historia de la evolución tecnológica

| Agustín Hernández

El 15 de noviembre de 1971 es una fecha histórica en la evolución de la electrónica. Ese día se lanzó el primer microprocesador integrado en un sólo chip comercializado por la empresa Intel, por entonces, una pequeña compañía que diseñó este microprocesador bajo encargo del fabricante de calculadoras japones Busicom.

4004

Pero, aunque se asegure, y en la mayoría de publicaciones se asuma, que este fue el primer microprocesador de la historia, lo cierto es que el primer microprocesador fue diseñado de Gary Boone y Michael Cochran, dos ingenieros de Texas Instruments que con el objetivo de reducir el coste y aumentar la fiabilidad de sus calculadoras electrónicas, reunieron en el solo chip todos los circuitos digitales que componían aquellas primeras calculadoras, un nuevo producto muy demandado por aquel entonces.

Texas Instruments patentó del microprocesador en un sólo circuito integrado el 31 de agosto de 1971, según consta en el registro U.S. Patent 3.757.306, y el 17 de septiembre de 1971 comenzaba la comercialización del primer microprocesador TMS1802NC que evolucionaría hasta el TMS1000. Se había iniciado la carrera tecnológica que a lo largo de los últimos años, con la irrupción a gran escala de los sistemas electrónicos programables, ha revolucionado la historia de la humanidad.

En el siguiente video, el Ingeniero Rodrigo Baessa nos explica de manera muy sencilla y clara qué es un Microprocesador y la historia de su evolución tecnológica desde 1971, con protagonistas muy conocidos, como Texas Instruments, Intel, AMD, Cyrix, Zilog, Motorola, IBM, Apple o Microsoft  y nombres de microprocesadores como 4004, 8008, 6502, 8080, Z80, 8086, i386, i486, Pentium…

Historia y Evolución de los Microprocesadores Intel desde el año 1.971 al 2105. Desde el 4004 de 4 bits con 2.300 transistores, al multiprocesador integrado de 64bits Intel Core i7, que dependiendo del modelo, puede integrar entre dos y tres millones de transistores:

Técnicas y trucos para soldar y desoldar componentes electrónicos

| Agustín Hernández

Como ya se comentó, una de las herramientas básicas de todo taller de electrónica es el soldador de componentes electrónicos. La función de la soldadura electrónica es fijar los componentes entre si o sobre placas de circuito impreso, y sobre todo, asegurar su perfecto contacto eléctrico.

Soldadores
Distintos modelos de soldadores básicos tipo lápiz.

El modelo de soldador (también llamada cautín en el continente americano) será de más o menos potencia y con un determinado modelo de punta dependiendo del tipo de componentes a soldar. No obstante, y de manera genérica, se puede recomendar un soldador tipo lápiz de en torno a 60 Watios, y si estamos tratando de soldar componentes electrónicos de uso normal, una punta mediana o fina.

De cualquier modo, y aunque se pueden encontrar muchas recomendaciones y soldadores con todo tipo de características, debe ser uno mismo el que vaya probando. En principio, con soldadores básicos pero de una calidad media-alta. Y después, si se cree necesario, ir probando con otros modelos o características hasta encontrar el tipo de soldador y punta que mejor se adapte a nuestra técnica de soldadura o necesidades.

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Introducción a la Electrónica Digital

| Agustín Hernández

Se comentarán aspectos tan básicos que en muchas ocasiones se dan por sabidos, aunque tal vez a veces no sea así. Y para finalizar, encontrarás una serie de 12 vídeos didácticos que abarcan todo lo necesario para adquirir un conocimiento básico muy completo sobre Electrónica Digital.

El objetivo de este artículo es realizar un introducción inicial a la Electrónica Digital, comentando aspectos tan básicos que en muchas ocasiones se dan por sabidos en la mayoría de manuales, libros o cursos completos que fácilmente encontraremos en Internet o en cualquier librería técnica.

Podemos empezar diciendo que la Electrónica General se divide en dos grandes grupos de estudio o especialidades, la electrónica Analógica y la Digital. Esta segunda, en realidad, es una simplificación realizada para facilitar su estudio, ya que físicamente todo es analógico. De hecho, los componentes electrónicos digitales (circuitos digitales) están fabricados internamente y diseñados con componentes analógicos (transistores, resistencias, etc.) simplificados conceptualmente en bloques de funcionamiento que sólo pueden tener dos estados, o conducen electricidad o no la conducen. En la Electrónica Analógica, sin embargo, se contemplan infinitos estados en la conducción de la electricidad. Una aplicación de la Electrónica Digital sería el microprocesador o la memoria del equipo informático desde el que estoy escribiendo. Y de la Electrónica Analógica, el amplificador de sonido de los altavoces o su fuente de alimentación.

Definiciones

Electrónica Analógica: Trata con corrientes y tensiones que pueden variar su valor en el transcurso del tiempo de manera uniforme y continuada. Por lo tanto, se pueden medir valores positivos, negativos, cero o cualquiera de sus infinitos estados intermedios, y puede variar de manera alternativa (corriente alterna) o continua (corriente continua)

Electrónica Digital: Trata con valores de corrientes y tensiones eléctricas que sólo pueden poseer dos estados en el transcurso del tiempo. Hay o no hay corriente o tensión, pero cuando la hay, siempre es la misma y cuando no hay, siempre es de valor cero. Como ya he comentado anteriormente, esto es sólo una simplificación para facilitar el estudio y diseño, ya que en la práctica se utiliza el concepto de bandas, en el que entre determinados valores se considera que hay corriente o tensión (Uno Lógico o Estado Alto) y a partir de determinado valor próximo a cero se considera que no hay corriente o tensión (Cero Lógico o Estado Bajo)

Señal-digital-analógica[1]

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Osciloscopio. Equipo de medida avanzado para nuestro taller de electrónica.

| Agustín Hernández

Esta es la tercera parte (parte 1 / parte 2) dedicada al equipamiento de prueba y medida de nuestro taller de electrónica casero. Ahora se trata de equiparnos con un equipo de medida avanzado, NO imprecindible, pero si tremendamente útil: El Osciloscopio.

My beautiful picture

…lo importante es quedarse con la idea inicial de para qué sirve: Muestra gráficamente las variaciones de tensión durante un determinado periodo de tiempo.

Muy básicamente, la función de este equipo es mostrar gráficamente en su pantalla las variaciones en el tiempo de la tensión en el punto de medida. Cuando se usa, dos son los parámetros principales que hay que indicarle. Uno es la escala del eje vertical (llamado eje X o de voltaje) donde se representa la medida de tensión. Y el otro es la escala del eje horizontal (llamado eje Y o de tiempo). Además, habría otros muchos parámetros que configurar durante la realización de la medida. Para comprender o respasar su utilidad y manejo te sugiero el siguiente video.

También puede tener otros usos. Y por ejemplo, en vez de la escala de tiempo se puede utilizar una segunda tensión que también varíe en el tiempo, pero eso son temas muy amplios que se salen del objetivo de esta entrada en el blog. Lo importante es quedarse con la idea inicial de para qué sirve: Muestra gráficamente las variaciones de tensión durante un determinado periodo de tiempo.

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Reparación y restauración de fuente de alimentación doble para laboratorio Weir 4000

| Agustín Hernández

Siguiendo con el tema de las Fuentes de Alimentación para equipar nuestro Taller de Electrónica, damos un salto para pasar de montajes caseros, que dan muy buen resultado y que en la mayoría de ocasiones es suficiente, a equiparnos con una Fuente de Alimentación de tipo Profesional.

Por supuesto, y en la línea de no gastar más dinero del estrictamente necesario, sólo hubo que esperar una oportunidad en el mercado de Segunda Mano, que no me cansaré de defender como inagotable fuente de suministros de equipos de medida e instrumentación para todo aficionado a la electrónica.

Con un poco de paciencia, finalmente apareció justo lo que buscaba, una fuente de alimentación de laboratorio doble que nos proporcione al menos 24 Voltios y 2 Amperios. El modelo Weir 4000, del que no he localizado mayor información, se debió fabricar a mediados de los años 90, proporciona hasta 30 Voltios y 2 Amperios con cada una de las dos fuentes con las que cuenta, que conectadas se serie nos darían hasta 60V y 2 A, y en paralelo hasta 30V y 4A. Como todo este tipo de fuentes, cuenta con selector de voltaje y limitador de corriente que evita averiar el equipo que estemos probando o la propia fuente de alimentación en caso de cortocircuito o exceso de consumo eléctrico.

Aspecto de la Fuente de Alimentación a su recepción
Aspecto de la Fuente de Alimentación a su recepción

 

Es perfecta, funciona, está sucia y tiene pequeñas averías fáciles de reparar. Justo lo que buscaba.

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Nuestra nueva dirección: tallerelectronica.com

Minientrada | | Agustín Hernández

Unos minutos después de registrarlo, el nuevo dominio está operativo, configurado automáticamente y listo para usarse.

Como ya comenté cuando empecé con este Blog, me apetecía contar con una URL fácil de recordar y con un dominio de orden superior TLD (del inglés top-level domain), que son los traducidos directamente a direcciones IP por los DNS oficiales de Internet. Si comparado con aquellos años en que me inicié en Internet ya era fácil y económico, ahora y como servicio adicional de WordPress, es prácticamente gratis y automático.

Tras haber estado durante unos días modificando su aspecto con la intención de facilitar el uso y darle una imagen más moderna al Blog. Ahora, con el ánimo y espero que con el tiempo necesario para añadir nuevas entradas semanalmente, cambio su localización al nuevo dominio que acabo de registrar: tallerelectronica.com

Comentar también que me ha sorprendido la velocidad con que se ha activado y entrado en servicio el nuevo dominio. Unos minutos después de registrarlo, está operativo, configurado automáticamente y listo para usarse. Antiguamente este plazo nunca era menor de dos días, y lo normal es que hubiera que esperar algo más, y por supuesto, había que configurarlo todo manualmente.

La Fuente de Alimentación

| Agustín Hernández

Una vez se dispone de las herramientas y equipamiento básicos descritos en anteriores entradas: Herramientas básicas, Equipamiento básico (parte 1), Equipamiento básico (parte 2). Hay otros equipos no tan imprescindibles, pero muy necesarios si se quiere contar con un Taller de Electrónica Casero medianamente equipado.

Uno de los que también podría ser considerado como básico, es la Fuente de Alimentación Variable, que no es otra cosa que un dispositivo que nos permite alimentar con Corriente Continua cualquier de los dispositivos electrónicos que estemos diseñando, probando, examinando o reparando. En su versión más económica nos la podemos fábricar nosotros mismos con un transformador, un puente rectificador, unos condensadores y un circuito integrado de regulación (el LM317 es un clásico).

Carlos López, de la web Repar@ Tu Mismo, lo explica perfectamente en el siguiente video.

Para fuentes con salida de voltaje fijos, lo clásico es emplear los integrados de la serie 78xx y 79xx, dependiendo de la necesidad de voltaje positivo o negativo.

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Equipo de medida más básico en taller de electrónica (2ª parte)

| Agustín Hernández

Siguiendo con el tema de dotar al taller de una instrumentación básica, continúo con la historia de los multímetros, y como ya comenté, pedí algunos modelos fabricados por nuestros amigos asiáticos, con la condición de que fueran del tipo autorango. Un VC99, un XB-866 que adquirí en Amazon y algún otro modelo del que no guardo muy grato recuerdo. Tal vez la relación calidad-precio esté muy bien, pero ambos son bajos. Me explico: Son muy económicos, especialmente el XB-866, pero no esperes rapidez y precisión en las medidas que realizan, y mucho menos una gran calidad en sus materiales de construcción. Pueden estar muy bien para un uso doméstico o como primer acercamiento a estos equipos de medida, pero no van más allá.

Mientras esperaba la llegada de los nuevos multímetros, decidí probar en el mercado de segunda mano de equipos de fabricantes europeos o estadounidenses. Así adquirí un Fluke 111 en perfectas condiciones de uso, pero aparentemente en más estado exterior, y un multímetro de sobremesa PROMAX MD-200. Ambos a muy buen precio.

Fluke 111 en estado en que se recibió y VC99
Fluke 111 en el estado en que se recibió y VC99
Multímetro XB-866
Multímetro XB-866

Estos dos fabricantes llevan más de 50 años en el mercado, Fluke es una multinacional de origen estadounidense que fabrica entre otros productos, equipos de medida y certificación de calidad ampliamente reconocida. Y  PROMAX un fabricante español con una muy dilatada experiencia en diseño y fabricación de equipos de medida para laboratorios de electrónica, y en lo últimos años, en el campo de las telecomunicaciones.

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