Que Es Un Microcontrolador

MICROCONTROLADOR
ING. JONATAN MONCADA

1. QUE ES UN MICROCONTROLADOR (PIC)
• Un microcontrolador es un circuito integrado, en cuyo interior posee toda la arquitectura de

un computador, esto es, CPU, memorias RAM, EEPROM y circuitos de entrada y salida.
• Un microcontrolador de fabrica, no realiza tarea alguna, este debe ser programado para
que realice desde un simple parpadeo de un led hasta un sofisticado control de un robot. Un
microcontrolador es capaz de realizar la tarea de muchos circuitos lógicos como compuertas
AND, OR. NOT, NAND, conversores A/D, D/A, temporizadores, decodificadores, etc.,
simplificando todo el diseño a una placa de reducido tamaño y pocos elementos.
1.2 EL MICROCONTROLADOR PIC16F628A
• Los microcontroladores PIC (Peripheral interface Controller), son fabricados por la empresa
MICROCHIP Technology INC. cuya central se encuentra en Chandler. Arizona, esta empresa
ocupa el primer lugar en venta de microcontroladores de 8 bits desde el año 2002. Su gran éxito
se debe a la gran variedad (mas de 180 modelos), gran versatilidad, gran velocidad, bajo costo,
bajo consumo de potencia, y gran disponibilidad de herramientas para su programación. Uno de
los microcontroladores mas populares en la actualidad es el PICl6f628A y sus variantes
P1C16F627A y PICI6F648A, estos uC. soporta hasta 100.000 ciclos de escritura en su memoria
FLASH, y I'000.000 ciclos en su memoria eeprom (tiempo de retención de datos 100 años), este
esta reemplazando rápidamente al popular PICI6F84A. pues presenta grandes ventajas como
s o n :
• Todas estas y otras ventajas mas como el oscilador interno RC de 4MHZ,
MCLR programable, mayor capacidad de corriente, Programación en bajo
voltaje, etc. Lo hacen al PIC16F628A. Como el microcontrolador ideal para
estudiantes y aficionados, ya que al tener oscilador interno y cl MCLR (master
clear) sea programable, es mucho mas sencillo ponerlo en funcionamiento.
Basta con conectar al pin 14 a 5V y eI pin 5 a tierra para que empiece a
trabajar
1.2 ARQUITECTURA DEL PIC16F628A
• El PICI6F628A utiliza un procesador con arquitectura Harvard, consiguiendo mayor

rendimiento en el procesamiento dc las instrucciones, esta arquitectura a diferencia
dc la Von Neumann, utiliza dos bloques de memorias independientes, una contiene
instrucciones y la otra solo datos. cada una con su respectiva sistema de buses de
acceso, 8 líneas para los datos y 14 líneas para las instrucciones, con lo que es
posible realizar operaciones de acceso lectura o escritura simultáneamente en las 2
memorias, a esto se conoce como paralelismo
• El CPU del microcontrolador emplea una avanzada arquitectura RISC (computador
con juego de instrucciones reducido) con un set de 35 instrucciones poderosas
pertenecientes a la gama media de la familia de los microcontroladores PIC, la
mayoría de instrucciones se ejecutan en un ciclo de instrucción a excepción de los
saltos quo requieren de 2 ciclos. dentro de su Procesador existe una PILA de 8
niveles que permiten el anidamiento de subrutinas, esto quiere decir que puede
recordar 8 lugares diferentes de línea dc programa e ir regresando a cada uno en
el orden inverso al que fueron anidados
2.3 LA MEMORIA DE PROGRAMA
• Conocido también como memoria de instrucciones, aquí se escribe las ordenas para
que el CPU las ejecute. en el caso del microcontrolador PICI6F628A tiene memoria
de programa no volátil tipo FLASH, en comparación a su antecesor la memoria
EEPROM, éste se caracteriza por mas rápido en el proceso de escritura/borrado
eléctrico, además dispone de mayor capacidad de almacenamiento, esta
característica hace que sea ideal para practicas de laboratorio en donde la
grabación y el borrado son frecuentes (recuerde que soporta 100.000 ciclos de
e s c r i t u r a - h o r r a d o ) .
1.4 LA MEMORIA DE DATOS
• FI PICI6F628A. tiene dos tipos de memorias de datos, la RAM estática o SRAM

(Random Access Memory) o memoria de acceso casual, es un tipo de memoria volátil,
es decir sus datos permanecen en la memoria mientras exista alimentación en el
dispositivo, es de vital importancia porque ahí residen dos tipos de datos. los
registros de propósito general (OPR), en donde se almacenan las variables y los
registros especiales (SFR), que son los encargados de llevar el contador de
programa, el conteo del Temporizador, el estado de los puertos. la configuración de
las interrupciones, etc
• El otro tipo de memoria es una memoria auxiliar no volátil llamada EEPROM. con
capacidad de 128 posiciones de 8 bits cada una. Esta memoria puede ser accedida
por el usuario mediante programación, es muy útil para almacenar datos que el
usuario necesita que se conserven aun sin alimentación. tal es el caso de la clave de
una alarma. esta puede ser modificada, pero no debe perderse por un corte de
energía, el fabricante asegura que la serie PICI6F628A, tiene una retención de
datos en esta memoria mayor a 100 años.
• Como este microcontrolador es fabricado con tecnología CMOS, su consume de potencia
es muy bajo (2 mA a 4 Mhz) y además es completamente estático, lo que significa que si el reloj
se detiene los datos de la memoria RAM no se pierden, esto mientras el micro sigue alimentado.
La memoria de datos RAM. tiene 512 líneas de 8 bits cada una y esta particionada por 4 bancos:
el banco 0. banco 1, banco 2 y banco 3. cada uno con 128 bytes, el acceso a cada banco de
memoria lo realiza los bits RPI y RPO del registro STATUS, la mayoría de los bytes son
ocupados por los Registros de Funciones Especiales (SFR) o no están implementadas. RAM el
del PJCI6F628A solo 224 posiciones de memoria RAM están disponibles para los Registros
dc Propósito General (GPR)
1.5 CARACTERÍSTICAS GENERALES
1.6 DIAGRAMA DE PINES Y FUNCIONES
• Excluyendo los dos pines de alimentación, todos los 16 pines restantes pueden
ser configurados como entradas o salidas, algunos de ellos tienen funciones
especiales.
1.7 CONSIDERACIONES BÁSICAS A LA HORA DE
MONTAR UN PROYECTO
• Es muy importante tomar en cuenta estas recomendaciones ya que si no se las sigue podría correr
el riesgo de dañar el PIC;
I . recuerda que cl PIC tiene tecnología CMOS, esto quiere decir que consume muy poca corriente
pero que a la vez es susceptible a daños por estática. se recomienda utilizar pinzas para manipular
y así poder transportar desde cl grabador al protoboard o viceversa, o a su vez utilizar una pulsera
antiestática
2. procure utilizar un regulador de voltaje como el 7805 que nos entrega exactamente 5V. y no un
adaptador de pared, ya que el voltaje de salida no siempre es el mismo del que indica su
fabricante, por ultimo puede utilizar un circuito con un diodo zener dc 5.1 V.
• 3. no sobrepase los niveles de corriente. tanto de entrada como de salida, recuerde
que el PIC puede entregar por cada uno de sus pines una corriente máxima de 25
mA. Asimismo soporta una corriente máxima dc entrada de 25 mA., esto quiere decir
que puede encender un led con una resistencia de 330 ohmns revisemos:
• Voltaje que sale de un pin del pic, si es alimentado con 5v=5v.
• Corriente que requiere el led para un encendido normal= 15mA.
• ¿Qué resistencia es necesario para encender el led correctamente?
R=330 ohmns.
• Ahora un ejemplo de corriente de entrada al pic, si queremos poner un
pulsador ¿Qué resistencia seria la mínima a colocarse?
• Como sabemos la corriente de entrada que soporta por cada pin del pic es
de 25mA entonces para un pulsador que resistencia se colocaría
• Esto quiere decir que la resistencia mínima a colocarse serla de 220 ohms
para estar al limite de la capacidad que soporta el PIC, pero no es muy
aconsejable trabajar con los límites. por lo que se recomienda utilizar una
resistencia de I K a 10 K. así el PIC estaría trabajando tranquilamente con
una corriente de entrada de 5mA 0 0.5mA respectivamente.
MAS CONSIDERACIONES
• 4. En algunos proyectos es necesario conectar un capacitor de I uF en paralelo al PIC,

este evita mal Funcionamientos que podrían ocurrirle, en especial cuando se utiliza
teclados matriciales y se tiene conectado adicionalmente un buzzer activo (parlante
active o chicharra) y relés.
5. Cuando se necesite precisión en el trabajo del PIC (comunicación serial, tonos
UTMF, etc.), se recomienda utilizar un cristal oscilador externo de 4 MHZ en adelante,
ya que el oscilador interno RC que posee no tiene muy buena precisión.
• Con todas estas recomendaciones se tiene el siguiente diagrama para
encender un led y conectar un pulsador sin que el PIC sufra ningún daño.

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