Microprocesadores y Microcontroladores

Microprocesadores vs. Microcontroladores (Introducción)

En esta oportunidad, veremos brevemente la diferencia entre estos conceptos. Se trata de circuitos integrados que realizan funciones muy similares, pero en muchos casos a diferentes escalas y con diferentes niveles de dedicación a tal actividad. Para comenzar, mencionaremos las dos arquitecturas físicas representativas en estos casos:

La arquitectura Von Neumann,considera una unidad central de proceso o procesamiento interconectada mediante buses a una memoria que puede contener datos y programas. Esa memoria puede estar subcategorizada en otros tipos físicos, tales como memoria volátil, persistente, etc.

Por su parte, la arquitectura Harvard, centraliza la unidad de procesamiento, que está interconectada a dos categorías de memorias, una de datos y otra para programas.

La arquitectura Von Neumann, es la que usan las computadoras personales, que van equipadas con un microprocesador. Mientras que la arquitectura Harvard es la adoptada por los microcontroladores.

El siguiente esquema presenta la estrutura de un microcontrolador.

Básicamente se trata de una computadora encapsulada en un circuito integrado, pero desde luego, con mucho menores prestaciones que una PC convencional. Esto se debe a que están pensados con el propósito de ser económicos y realizar tareas muy puntuales, que requieren menores recursos de procesamiento que una computadora personal.
Algunas aplicaciones de estos dispositivos:

• El control de inyección de combustible de un vehículo
• El monitoreo y control de temperatura de cámaras frigoríficas
• El control y conteo de elementos que circulan por una banda transportadora industrial.
• etc.

Esto es solo una introducción al tema, sobre el cual iremos profundizando en próximas entregas.

Diseño de Circuitos

Diseño y Simulación de Circuitos

El diseño de circuitos es una actividad técnica de importancia, como paso fundamental en el proceso de producción de dispositivos electrónicos. Una actividad que inicialmente era realizada de forma manual, por los técnicos afines al área, con el avance de las tecnologías de la información, pasó a realizarse utilizando software de diseño asistido (CAD), para luego dar un paso mas en esa evolución llegando así a los simuladores de circuitos.

Los simuladores de circuitos, son programas informáticos que permiten diseñar un circuito, considerando sus componentes y conexiones entre éstos. Pero además, otorgan la posibilidad de simular su funcionamiento y con ello obtener conclusiones importantes respecto a su diseño y puesta en marcha. Desde luego, esto permite ganar tiempo y ahorrar gastos por daños de pruebas de componentes, ya que en este escenario es todo virtual.

Los programas de simulación mas completos, en la actualidad integran herramientas todo el proceso productivo previo al montaje. Que parte desde el diseño, simulación, generación de la placa de circuito impreso, distribución espacial de los componentes sobre la placa, etc.

Si bien, mucho de este software es comercial, también existen opciones de software libre.

Si deseas saber mas al respecto, puedes visitar la página de JosElectronix.

Eficiencia Energética

 Introducción al concepto de Eficiencia Energética

Desde el punto de vista de la física, la eficiencia energética se define como la técnica o logro de utilizar la menor cantidad de energía necesaria para realizar un trabajo.

Si bien desde el punto de vista teórico, en marcos ideales, Trabajo y Energía son elementos "equivalentes", desde el punto de vista práctico, llevar adelante un trabajo supone aplicar cantidades de energía que son mayores al valor del trabajo dimensionado. Esto es para superar los obstáculos que imponen otros fenómenos, como el rozamiento, el calentamiento, etc.

A modo de ejemplo, en una lámpara incendescente, de filamento, el 80% de la energía suministrada se convierte en calor y solo el 20% restante se convierte en iluminación, que sería el objetivo primario.
Por lo tanto, podríamos decir que la mencionada lámpara parece ser mas eficiente como calefactor que como elemento de iluminación. Esto nos dice que de una lámpara de 100W, solamente 20W se convertirán en iluminación.

Es ahí donde han entrado fuertemente las lámparas de bajo consumo, técnicamente CFL (Compact Fluorescent Lamp), que son una evolución tecnológica del tubo de iluminación o "tuboluz".

En una lámpara CFL se ha minimizado la cantidad de energía disipada como calor, de hecho muchos habrán comprobado que luego de un rato de encendido uno puede tocar estas lámparas y no quemarse, contrariamente a lo que sucede con las lámparas incandescentes.
Es por ello que las mejores lámparas CFL, necesitan la 5ta parte de potencia que una de filamento, para producir igual nivel de iluminación.

Tiempo después aparece la tecnología de iluminación LED, si bien los LEDs ya eran conocidos hacía muchas décadas, recién a mediados de los años 90s, se logran construir dispositivos de éstos con un nivel de iluminación aceptable. Reduciendo aun mas las pérdidas por energía térmica o calor, logrando entonces que un foco o lámpara de LEDs, necesita la décima parte de la energía de una lámpara incandescente para producir igual nivel de iluminación.

En la siguiente imagen se muestra una tabla comparativa de las mencionadas tecnologías.

Este es un aspecto inicial, donde se puede comenzar a apreciar el beneficio de utilizar elementos que consuman menos energía.
Ya que impacta directamente en nuestro bolsillo, menores consumos implican reducciones de gastos en nuestra factura de consumo eléctrico.
Por otra parte está el tema de la vida útil de los componentes, por ejemplo: en la actualidad los focos de LEDs suelen ser los mas caros de las tres categorías referidas, sin embargo los dispositivos basados en tecnología de LEDs suelen ser los que tienen mayor vida útil.

Para mayor información sobre el tema, se recomienda visitar el siguiente enlace de la Dirección Nacional de Energía.