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3.2 Circuitería alternativa - Coggle Diagram
3.2 Circuitería alternativa
en microcontroladores hace referencia a los componentes electrónicos adicionales que complementan las funciones del microcontrolador, mejorando su rendimiento o ampliando sus capacidades.
Esta circuitería permite que los microcontroladores interactúen con el entorno, optimicen su funcionamiento o mantengan una operación estable en diversas condiciones. A continuación, se describen algunos de los tipos más comunes de circuitería alternativa utilizados en los diseños de sistemas embebidos.
Convertidores Analógico-Digital (ADC) y Digital-Analógico (DAC)
Función: Los microcontroladores suelen trabajar con señales digitales (0 y 1), pero muchos sensores y actuadores utilizan señales analógicas. Los ADC y DAC permiten la conversión entre estos dos tipos de señales.
ADC (Analógico-Digital): Convierte señales analógicas (como voltajes o señales de sensores) en valores digitales que el microcontrolador puede procesar.
DAC (Digital-Analógico): Convierte señales digitales generadas por el microcontrolador en señales analógicas que pueden ser usadas por otros dispositivos, como altavoces o motores de corriente continua.
Aplicaciones: Monitoreo de sensores, control de motores, procesamiento de audio.
Amplificadores Operacionales
Función: Aumentan la amplitud de las señales analógicas antes de que lleguen al microcontrolador o ajustan niveles de señal.
Características:
Son utilizados cuando la señal de un sensor o fuente externa es muy débil o está fuera del rango de lectura del ADC.
Ayudan a mejorar la precisión en la captura de señales analógicas.
Aplicaciones: Sistemas de medición, instrumentación, procesamiento de señales.
Reguladores de Voltaje
Función: Mantienen una alimentación eléctrica estable para el microcontrolador, independientemente de las fluctuaciones en la fuente de energía.
Características:
Pueden ser reguladores lineales (más simples pero menos eficientes) o reguladores conmutados (más complejos pero más eficientes en términos energéticos).
Son esenciales para evitar que el microcontrolador funcione de manera incorrecta o se dañe debido a voltajes inestables.
Aplicaciones: Todo tipo de sistemas embebidos, especialmente aquellos alimentados por baterías o fuentes de energía inestables.
Función: Mantienen una alimentación eléctrica estable para el microcontrolador, independientemente de las fluctuaciones en la fuente de energía.
Características:
Pueden ser reguladores lineales (más simples pero menos eficientes) o reguladores conmutados (más complejos pero más eficientes en términos energéticos).
Son esenciales para evitar que el microcontrolador funcione de manera incorrecta o se dañe debido a voltajes inestables.
Aplicaciones: Todo tipo de sistemas embebidos, especialmente aquellos alimentados por baterías o fuentes de energía inestables.
Uso de registros de desplazamiento (Shift Registers):
Los registros de desplazamiento, como el 74HC595 (salida) o 74HC165 (entrada), permiten expandir las salidas/entradas digitales del microcontrolador usando pocos pines de control (por ejemplo, solo 3 pines para controlar 8 o más pines).
PWM (Modulación por ancho de pulso):
Aunque la señal PWM se usa comúnmente para control de motores o generación de señales analógicas aproximadas, también puede utilizarse en aplicaciones de entrada/salida alternativa, como el control de brillo de LEDs o la simulación de señales analógicas.