Introducción a los Microcontroladores PIC

Es el momento de dedicar una entrada a todos aquellos usuarios amantes de la electrónica. He de confesar, que mis conocimientos en éste campo son realmente escasos. Pero no por ello nulos. Con lo cual voy a contaros un par de cosas acerca de Microchip, y unos componentes muy interesantes y de coste reducido que están dando que hablar los últimos años. Los microcontroladoes PIC.

¿Qué demonios es un PIC?

Según este fragmento sacado de la wikipedia española:

Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument.
El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral InterfaceController (controlador de interfaz periférico).

Para los seres humanos, en apariencia un PIC es un circuito integrado (objeto rectangular negro, con letras blanquecinas ilegibles y bastantes patas). Hay muchos componentes que responden a esta descripción y no necesariamente tienen que ser ni PIC's ni microcontroladoes. Asique no vayamos a meter la pata cuando veamos cualquier cosa que se le parezca.

Los PIC como se cita ahi arriba, son un producto de la multinacional Microchip. Hay otras casas que fabrican microcontroladores, como Motorola, Atmel, Dallas Semiconductor, Intel, Philips, Siemens, Temic, etc. Sin embargo no tengo ninguna experiencia con otras marcas.

¿Para que sirve un microcontrolador?

La respuesta es sencilla. Sirve para "todo". Un microcontrolador es muy parecido al procesador de tu ordenador. Parte de la arquitectura Harvard. Tiene una unidad de control, una ALU, memoria de código y de datos separadas, un sistema bastante interesante de E/S, etc. Es decir, puede recibir señales de sensores u otros periféricos, y actuar en consecuencia.

Un ejemplo práctico de todo ésto que se hace en prácticas de Tecnología de Computadores se me ocurre ahora mismo es un termostato. Tenemos repartidos por casa unos sensores de temperatura y una caldera calefactora. La idea es que al pasar por debajo de 15ºC, la calefacción comience a calentar la casa. Pero para evitar escenas como la del final del señor de los anillos, también nos interesa que al llegar a 21ºC el sistema se detenga. Ésto es precisamente lo que hizo famosos a los microcontroladores. Con unos conocimientos no muy amplios de electrónica digital y un escaso presupuesto, podemos hacer desde unas luces de navidad, hasta una nevera que nos dispare una cerveza directa al sofá. Bueno, no os voy a engañar. Todos los comienzos son duros, y hay que tener una buena base de electrónica y ensamblador para hacer algo decente.

Como siempre me gusta hacer, os voy a poner un ejemplo de la relacción conocimientos-resultados. Con 16 años, la ley de ohm, y un datasheet del PIC 16F84, (y la siempre incuantificable ayuda de mi padre) me hice un juego de luces al estilo kit, el coche fantástico. No parece gran cosa, pero Albert Einstein tuvo que aprender a sumar antes de ponerse a hablar de la relatividad.

Ahora voy a explicaros un poco (muy poco) como se afronta un proyecto con microcontroladores PIC.

• Lo primero es pensar bien, qué quieres hacer y qué necesitas. Y hacerte con todo ello. Cables, herramienta para pelar cables, fuente de alimentación estabilizada de mínimo 5 voltios, un PC, un programador compatible con el PIC, un PIC, y recomiendo MUY encarecidamente, una placa como ésta, y los sensores, motores, etc.

• Lo segundo es obtener un IDE (Integrated Developement Enviroment) como MPLAB. Con éste sowftware escribiréis y suimularéis el programa que va a ejecutar vuestro PIC. Necesitaréis conocimientos de lenguaje ensamblador, y tener el datasheet a mano. En él, además de toda la información electrónica y física del aparato, viene el juego de instrucciones que maneja. En microchip.com podéis descargaros cualquier datasheet de sus productos gratuitamente y sin registro.

Consideraciones:

El programador
Recomiendo PicKit 2 en ebay. Cualquier versión china sirve. Pero tendrá lo bueno y lo malo de ser chino.
Será una copia del original que fabrica microchip, pero mucho más barato. Si dispones de amplio margen presupuestario, cómprate el original. Viene con garantía. Pero no nos precipitemos. Antes de comprar nada, hay muchos términos que debéis conocer. Como por ejemplo, lo que es "debug en circuito". Es algo que explicaré en el futuro.

El proyecto
Comenzad con un proyecto sencillo. Hacer parpadear un led, hacer un juego de luces con varios led, etc.


El PIC
Una vez que tenemos claro lo que queremos hacer, hay que elegir el pic. Para empezar yo utilizaría el PIC 16F84A. Es el que os comente antes. Y para cosas sencillas teneis para una temporada. No lo mencioné porque no quiero alargar mucho el post. Pero veremos que los PIC tienen una memoria Flash que permite reprogramarlos muchas veces con distintos programas. Y el programa es un fichero hexadecimal que podemos guardar en nuestro PC. De manera que el trabajo que hayamos hecho, nos puede servir en el futuro.

La información
La información más técnica y concreta sacadla de microchip.com si vuestro nivel de inglés lo permite. No suelen equivocarse. Sino recurrid a la comunidad en vuestro motor de búsqueda preferido. Hay mucha información y tutoriales.

Para terminar, os comento que hace tiempo que alguien se dió cuenta de lo tedioso que es programar en ensamblador y lo difícil que resulta hacer código reutilizable. Por eso, existe la opción de programar los PIC en lenguaje C. Es una adaptación del C tracidional. Pero los que tengáis conocimientos de C, no encontraréis problema alguno. Lo malo es que el compilador CCS es de pago, y muy caro.

Creo que para introducirnos en el mundo, por hoy es suficiente.

Un saludo.

MarcosR.