Aplicaciones de microcontroladores

Aplicaciones de microcontroladores

Instituto Tecnologico de Mexico Campus Pachuca Alumno: Aldo Moreno Villanueva Materia: Sistemas Programables Profesor: Dr. Aturo González Cerón Fecha: 11/Julio/2023

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Índice

Dispositivos de comunicación portátiles

Control de dispositivos electrónicos

5.

1.

6.

2.

Conclusión

Comunicaciones inalámbricas

7.

3.

Referencias

Automatización industrial

4.

Control de tráfico

Control de dispositivos electrónicos

Un aparato o dispositivo electrónico es un artefacto que consiste en una combinación de componentes electrónicos organizados en circuitos destinados a controlar y aprovechar las señales eléctricas con el propósito de realizar algún proceso informático.

Características

• Son compatibles para reducir el consumo de energía eléctrica
• Estos dispositivos se pueden convertir en un unidad central de procesamiento con pocos circuitos integrados de manera externa
• Poseen una pequeña cantidad de memoria aleatoria
• Cuentan con elementos de entrada y salida como el temporizador y los buses de interfaz
• Disponen de ondas de alta frecuencia, las cuales configuran los impulsos del reloj que se usa para la regularización de todos los métodos donde se aplique

Funcionalidad

El microcontrolador está compuesto por un circuito integrado donde convergen varios elementos. Su funcionamiento dependerá del programa para el cual fue implementado. En la memoria del dispositivo se almacenan los datos, para que el CPU realice las instrucciones de dicho programa.

• Almacenamiento y procesamiento de datos: Los microcontroladores pueden incluir memoria interna para almacenar datos y programas. Pueden procesar información, realizar cálculos y ejecutar algoritmos según las necesidades del aparato electrónico. También pueden interactuar con memoria externa, como tarjetas SD o dispositivos USB.

• Control de periféricos: Los microcontroladores pueden controlar y coordinar diversos periféricos y componentes en un aparato electrónico. Por ejemplo, pueden controlar motores, sensores, luces, pantallas, altavoces, memorias, comunicación inalámbrica y otros dispositivos externos para lograr un funcionamiento integrado del sistema.

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Comunicaciones inalámbricas

Una red inalámbrica conecta las computadoras sin utilizar cables de red. Los equipos utilizan comunicaciones por radio para enviar datos entre sí. Puede comunicarse directamente con otras computadoras inalámbricas o conectarse a una red existente a través de un AP inalámbrico.

Características

• Sin cables físicos: La característica más distintiva de las comunicaciones inalámbricas es que no requieren cables físicos para transmitir información.

• Movilidad: Las comunicaciones inalámbricas brindan la capacidad de comunicarse y transmitir datos desde cualquier lugar dentro del rango de cobertura.

• Conectividad flexible: Las comunicaciones inalámbricas ofrecen una mayor flexibilidad en términos de conexión y acceso a la red.

• Transmisión de datos: Las comunicaciones inalámbricas permiten la transmisión de datos en diferentes formatos, como voz, texto, imágenes o video, a través de señales inalámbricas.

• Seguridad: La seguridad en las comunicaciones inalámbricas es una preocupación importante.

Funcionalidad

Los microcontroladores se utilizan en dispositivos de comunicación inalámbrica, como routers Wi-Fi, módems, sistemas de radio, dispositivos de seguimiento GPS y otros sistemas de comunicación inalámbrica. Estos microcontroladores gestionan las funciones de comunicación, como el envío y recepción de datos, el control de frecuencia y la gestión del flujo de datos.

• El CC2650, que presenta un núcleo ARM Cortex-M3 a 48 MHz emparejado con un transceptor de radiofrecuencia de 2,4 GHz compatible con Bluetooth Smart, ZigBee, 6LoWPAN, y otros protocolos IEEE 802.15.4.

• El CC2640 también monta un núcleo ARM Cortex-M3 a 48 MHz con una radio Bluetooth Smart para sistemas que tengan que cumplir las reglamentaciones ETSI EN 300 328 (Europa), EN 300 440 Clase 2 (Europa), FCC CFR47 Part 15 (Estados Unidos) y ARIB STD‑T66 (Japón).

• el CC2630 dispone de idéntico núcleo que los dos modelos anteriores y un transceptor de radiofrecuencia a 2,4 GHz con un IEEE 802.15.4 PHY y MAC para ZigBee y 6LoWPAN.

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Automatización industrial

La automatización industrial es un paso imprescindible en la evolución de la Industria en el mundo. Muchas empresas ya saben de la importancia de introducir sistemas de automatización industrial de nueva generación en sus centros de trabajo, pero no todas son conscientes de que su implantación será imprescindible para mantener su nivel de competitividad en el futuro.

Características

• Optimiza la calidad de los productos a través de un proceso constante y repetitivo.

• Reduce los esfuerzos y tiempos de producción.

• Mejora la productividad, reduciendo los costes industriales.

• Minimiza los daños en las piezas e incrementa la seguridad del personal.

• La reparación de máquinas supone un menor coste.

• Permite ahorrar, lo que se traduce en mayor eficiencia en la producción de la organización.

Funcionalidad

En entornos industriales, los microcontroladores son esenciales para la automatización de procesos. Se utilizan para controlar y supervisar máquinas y sistemas industriales, como líneas de producción, robots, sistemas de control de calidad y sistemas de monitorización de energía.

• PPC 403GCX

• PPC 405EP

• Familia MAXQ RISC

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Control de tráfico

El control de tránsito o control de tráfico vial implica la organización de la circulación vehicular y peatonal alrededor de una zona de obras viales o accidentes, asegurando la seguridad de los equipos operativos involucrados y del público.

Funcionalidad

Los microcontroladores también se emplean en sistemas de control de tráfico para gestionar semáforos y señales de tráfico. Estos microcontroladores pueden programarse para controlar el tiempo de encendido y apagado de las luces de los semáforos en función del flujo del tráfico y las condiciones de la carretera.

• Microcontroladores de la serie NXP LPC: Los microcontroladores de la serie LPC de NXP son ampliamente utilizados en aplicaciones de control de tráfico.

• Microcontroladores de la serie PIC de Microchip: Los microcontroladores de la serie PIC de Microchip también son comunes en aplicaciones de control de tráfico.

• Microcontroladores de la serie STM32 de STMicroelectronics: Los microcontroladores de la serie STM32 son ampliamente utilizados en aplicaciones de control de tráfico debido a su rendimiento, eficiencia energética y amplia variedad de periféricos.

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Dispositivos de comunicación portátiles

Dispositivo móvil (mobile device), también conocido como computadora de bolsillo o computadora de mano (palmtop o handheld), es un tipo de computadora de tamaño pequeño, con capacidades de procesamiento, con conexión a Internet, con memoria, diseñado específicamente para una función, pero que pueden llevar a cabo otras funciones más generales.

Características

• Son aparatos pequeños: la mayoría se pueden transportar en el bolsillo del propietario o en un pequeño bolso.

• Tienen capacidad de procesamiento.

• Tienen conexión permanente o intermitente a una red.

• Tienen memoria (RAM, tarjetas MicroSD, flash, etc.).

• Normalmente, se asocian al uso individual de una persona, tanto en posesión como en operación, la cual generalmente puede adaptarlos a su gusto.

• Tienen una alta capacidad de interacción mediante la pantalla o el teclado.

Funcionalidad

Los microcontroladores son fundamentales en los dispositivos de comunicación portátiles, como smartphones, tablets, smartwatches y otros dispositivos wearables. Estos microcontroladores gestionan las funciones de comunicación, la interfaz de usuario y otras características del dispositivo, como sensores y actuadores.

• Microcontroladores ARM Cortex-M: Los microcontroladores basados en la arquitectura ARM Cortex-M son ampliamente utilizados en dispositivos portátiles debido a su eficiencia energética y capacidad de procesamiento.

• Microcontroladores de la serie ESP8266/ESP32: Los microcontroladores de la serie ESP8266 y ESP32 son ampliamente utilizados en dispositivos de comunicación inalámbrica y IoT.

• Microcontroladores de la serie AVR: Los microcontroladores de la serie AVR de Microchip también se utilizan en dispositivos portátiles debido a su eficiencia energética y amplia disponibilidad.

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Conclusión

En resumen, los microcontroladores desempeñan un papel fundamental en el campo de la tecnología y las comunicaciones. Su versatilidad y capacidad de control los convierten en componentes clave en una amplia gama de aplicaciones. Los microcontroladores se utilizan para el control de dispositivos electrónicos en hogares, oficinas e industrias, permitiendo la automatización y supervisión de diversos sistemas. En el ámbito de las comunicaciones, los microcontroladores son esenciales en dispositivos inalámbricos, como routers Wi-Fi, módems y sistemas de radio, proporcionando capacidades de comunicación y gestión de datos. Además, los microcontroladores están presentes en dispositivos portátiles como smartphones, tablets y wearables, permitiendo la interacción con los usuarios, el procesamiento de datos y la conectividad inalámbrica. La tecnología de los microcontroladores ha evolucionado rápidamente, ofreciendo características avanzadas, menor consumo de energía y mayor rendimiento. Los microcontroladores basados en arquitecturas como ARM Cortex-M, ESP8266/ESP32, STM32 y AVR se han convertido en opciones populares debido a su eficiencia energética, amplia variedad de periféricos y conectividad integrada. En conclusión, los microcontroladores han revolucionado la tecnología y las comunicaciones al permitir el control, la gestión, la automatización y la conectividad en una amplia gama de dispositivos y sistemas. Su presencia se extiende desde el control de dispositivos electrónicos en hogares e industrias hasta la conectividad inalámbrica en dispositivos portátiles. Los avances en esta tecnología continúan impulsando la innovación en el campo de la tecnología y las comunicaciones, ofreciendo soluciones cada vez más eficientes y versátiles.

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Referencias

• La importancia y aplicaciones de los microcontroladores en la electrónica – ingeniería. (s. f.). https://ingenieria.lasalle.mx/la-importancia-y-aplicaciones-de-los-microcontroladores-en-la-electronica/#:~:text=Los%20microcontroladores%20son%20peque%C3%B1os%20chips,que%20necesitan%20ahorrar%20espacio%20f%C3%ADsico.

• Admin. (2022). Qué es un microcontrolador. Industrias GSL. https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/que_es_un_microcontrolador#:~:text=%C2%BFC%C3%B3mo%20funciona%20un%20microcontrolador%3F,las%20instrucciones%20de%20dicho%20programa.
• Alsina, G. (2015, 26 mayo). Microcontroladores para aplicaciones de radiofrecuencia. industriaembebidahoy.com. https://www.industriaembebidahoy.com/microcontroladores-para-aplicaciones-de-radiofrecuencia/
• Redacción. (2023, 2 mayo). Qué es la automatización industrial: beneficios | Oasys. Oasys. https://oasys-sw.com/que-es-automatizacion-industrial-beneficios/
• FabianB. (2019, 12 julio). ¿Qué es y cómo funciona la automatización industrial? Vester training. https://vestertraining.com/blog/automatizacion-industrial-que-es-como-funciona/
• Suárez, P. (2020). Dispositivos de comunicación portátiles con funciones complementarias y métodos relacionados. patentados.com. https://patentados.com/2019/dispositivos-de-comunicacion-portatiles