Que é un microcontrolador?

Un microcontrolador, ou MCU para abreviar, é unha computadora colocada nun chip de circuíto integrado. Os microcontroladores non son ordenadores no sentido de que funcionan como un portátil ou un PC de xogos. Conteñen unha ou máis CPU, a súa memoria e conectores de entrada/saída, pero nada como un SO ou IU.

Os seus principais elementos de interface son interruptores, LEDs ou sensores. Están limitados nos programas que poden executar polo que cabe na súa memoria integrada; é custoso e ineficiente engadir memoria adicional, polo que todo o que estean destinados a facer debe encaixar na memoria dispoñible do chip. Os microcontroladores utilízanse para aplicacións integradas en lugar de usar ordenadores persoais. Isto significa que serven a un propósito específico e dedicado dentro dun sistema electrónico máis extenso.

Consello: compare a función dun microcontrolador coa dun engranaxe nunha máquina. En lugar de ser directamente accesible para o usuario, cumpre silenciosamente o seu propósito de facer que o sistema funcione sen problemas.

Os microcontroladores son similares aos SoC ou System-on-a-chips. Os SoC son algo máis sofisticados, pero poden aparecer xuntos: un SoC pode, por exemplo, controlar microcontroladores externos conectados a través dunha placa base. A diferenza dos microcontroladores, os SoC adoitan ter algún tipo de GPU e ferramentas de conectividade de rede ( como unha interface Wi-Fi ).

Microcontroladores no mundo real

Unha das súas características definitorias é que non se accede directamente, senón que se controla automaticamente en sistemas máis grandes. Poden atoparse no ordenador de a bordo dun coche, ferramentas eléctricas ou mesmo dispositivos médicos. Os microcontroladores poden variar en tamaño pero ser pequenos, o que permite colocalos en dispositivos pequenos.

Tamén se poden construír de forma que consuman incriblemente pouca enerxía, mentres están sentados inactivos ou agardando a entrada; é posible construír microcontroladores que consomen tan pouco como un nanowatt por minuto, isto é unha milmillonésima parte dun vatio. Aínda que non todos poden ser tan eficientes, moitos se conforman con fraccións de watt para o consumo de enerxía. Isto fai que sexan idóneos para dispositivos que funcionan con cargas de batería limitadas.

A historia do microcontrolador

O primeiro microcontrolador foi creado en 1971, aínda que pasou ata 1974 para que o primeiro microcontrolador estivese dispoñible comercialmente. Presentaba unha configuración máis sinxela que as modernas e construíuse especificamente para sistemas integrados. Especialmente os fabricantes xaponeses recolleron a tecnoloxía e comezaron a fabricalas para automóbiles. Encontraron uso en entretemento no coche, limpaparabrisas automatizados ou controlados por sensores, peches electrónicos, cadros de mandos e controis do motor.

Consello: un coche moderno de mercado medio probablemente teña uns 30 microcontroladores diferentes. Tamén podes atopar algúns en lavadoras, fornos, teléfonos e sistemas de intercomunicación.

Os primeiros modelos estaban moi limitados na facilidade de borrarse e reescribirse e tampouco eran fáciles de fabricar. Desde entón, isto deixou de ser un problema: desde 1993, cando se incluíu un novo tipo de memoria nos microcontroladores, volvéronse significativamente máis baratos de fabricar. A maioría dos modelos custarán só uns céntimos para fabricar e venderanse por preto dun dólar, dependendo das características específicas.

Hoxe en día, os microcontroladores tamén se usan fóra dos sistemas integrados dedicados; son populares entre os enxeñeiros afeccionados aos que lles gusta xogar con eles. Algúns modelos específicos incluso teñen comunidades enteiras en liña dedicadas a eles e aos seus posibles usos.

Conclusión

Un microcontrolador é un procesador pequeno. Normalmente úsanse para xestionar algo específico, como activar os limpaparabrisas cando se detecta auga. Normalmente son totalmente automáticos, non necesitan control remoto dunha CPU de propósito xeral, aínda que poden retroalimentar algunha telemetría sinxela. Como o nome indica, os microcontroladores tenden a ser fisicamente pequenos.

Tamén teñen un pequeno consumo de enerxía e un prezo baixo. Aínda que os primeiros modelos tendían a estar bloqueados para a súa función específica, os microcontroladores modernos en xeral pódense reprogramar, aínda que moitas veces se require hardware específico. Esta programabilidade permite a unha comunidade que lle gusta retocar con eles e poñelos en uso de xeitos pouco habituais.