Los microcontroladores no son otra cosa que computadoras en miniatura. A diferencia de los microprocesadores, que requieren de todo un complejo sistema de electrónica para funcionar, el microcontrolador contiene todo lo que una moderna computadora necesita: puertos de entrada y salida, memoria interna, convertidores analógico-digitales, etc. Los microcontroladores son parte de hornos de microondas, lavadoras, refrigeradores, reproductores de mp3, algunas cafeteras, etc. Son en cierta medida computadoras en miniatura para usos muy específicos.
Tarjeta de desarrollo con microcontrolador Pic y periféricos
Como los microcontroladores son computadoras en miniatura, éstas deben poderse programar. Para ello, se necesitan algunos elementos:
- Una tarjeta (un circuito impreso que contenga al microcontrolador, botones, leds, pantalla de cristal líquido LCD, en la cual podemos ver el funcionamiento del programa que estamos escribiendo.
- Un editor de código con su correspondiente compilador (hay C, basic, e incluso Forth).
- Una interfaz (que es una caja negra), que vía el USB conecta la tarjeta de desarrollo con la PC y los programas compilados se pueden pasar a la memoria del microcontrolador. Eso es lo que se llama un “programador de microcontroladores“.
Grabador de microcontrolador con interfaz PicKit2
En mi caso, trabajé con una tarjeta con un microcontrolador Pic y usamos el Pic Basic Pro (PBP) como lenguaje de desarrollo. Cabe decir que algunos compiladores tienen costo. No todos son gratuitos, aunque existen interesantes alternativas en ese sentido.
Software para pasar el programa compilado a la memoria del microcontrolador
Usando todos los elementos, es decir, creación del programa, compilado del mismo, uso del programador PicKit2 para copiar el código a la memoria del PIC, traslado del chip a la tarjeta de prácticas, cableado de las patas correspondientes del microcontrolador a los leds y al botón que usaremos para controlar el despliegue (encendido y apagado de LEDs), tenemos un programa que hace exactamente lo que le pedimos, como puede verse en este video, lo cual es un programa que a través de los leds de la tarjeta de prácticas, cuenta en binario encendiendo los foquitos leds al oprimir el botón.
Las capacidades de los microcontroladores lo hacen el candidato justo para una serie de proyectos de electrónica, en donde precisamente la parte del hardware puede obviarse. Por ejemplo, se me ocurrió que sería interesante hacer un reloj de ajedrez electrónico. Los relojes de ajedrez son dos cronómetros que llevan el control de tiempo para pensar las jugadas por cada jugador. Actualmente estos relojes electrónicos ya existen pero quizás su costo es elevado (unos 1000 pesos más o menos). Así, me di a la tarea de diseñar mi propio prototipo.
Le pedí a un ingeniero en electrónica que me hiciese el circuito impreso con los elementos que necesitaba: una serie de botones y una pantalla de cristal líquido. En el caso del prototipo, el “display” es de cuatro líneas. Si el proyecto tiene éxito y se sigue a una fase de comercialización, se tendría que poner en una pantalla más adecuada para la naturaleza del ajedrez (números más grandes, por ejemplo). Pero por el momento un prototipo no necesita de más cosas.
Prototipo del reloj de ajedrez
He escrito parte del software ya, pero hay muchos detalles que pulir. Lo importante aquí es que el proyecto se puede desarrollar de manera fácil y simple, porque finalmente es como programar una computadora -pero de uso específico- con limitaciones en capacidad de memoria, despliegue, etc. Se parece en ese sentido a programar un teléfono con iOS o Android, por ejemplo. Seguiremos informando de los avances de este proyecto.