Selección de componentes: Microcontrolador (μC) del bloque sensor (II)

Una vez presentadas las alternativas, solo queda decantarse por una. Por su reducido consumo y la versatibilidad de la familia completa, he decidido seleccionar la gama media (PIC16) de la familia PIC de Microchip. Durante el estudio se ha observado que algunos dispositivos de la gama alta de la familia PIC (PIC18) disponen de las características necesarias para el bloque maestro, en concreto la comunicación con el PC. Esto supone una serie de ventajas como facilidad al programar dado que previamente se ha estudiado la familia media y reducción de las herramientas puesto que los programadores hardware suelen programar dispositivos de todas las gamas.

La gama media de la familia PIC de Microchip

  • Consumo

    Algunos dispositivos de esta familia contienen una tecnología propietaria llamada nanoWatt, la cual consigue un menor consumo y permite gestionar la potencia consumida de forma dinámica mediante diversos módulos.

    Como se ha comentado en entradas anteriores, en el consumo influyen, principalmente, la tensión de alimentación y la frecuencia de funcionamiento. Como se observa en la figura siguiente, dicha tecnología tiene dos relojes internos, uno de 8MHz y otro de 31kHZ, a los que permite un escalado dinámico de la frecuencia entre ocho diferentes (8MHz, 4MHz, 2MHz, 1MHz, 500kHz, 250kHz, 125kHz y 31kHz) logrando así un rango de consumo de corriente dinámica entre 700µA@8MHz y 16µA@31kHz a 3V.

  • Periféricos

    La gama de PIC16 con tecnología nanoWatt pueden integrar los siguientes periféricos: uno o dos comparadores analógicos, 128 o 256 bytes de memoria EEPROM, un conversor analógico-digital de 10 bits con hasta 14 canales y periféricos de comunicación USART/ I2C/ SPI.

  • Número de pines

    Dentro de la gama PIC16 con tecnología nanoWatt, se pueden encontrar dispositivos con 6,12,16,18,25 y 36 pines de entrada/salida. Como se comentó en la entrada anterior, un dispositivo de 12 pines suple con creces las necesidades del sistema.

Selección del dispositivo

Conocida la famila, falta seleccionar el dispositivo de la misma más adecuado para el proyecto.

En concreto, el microcontrolador seleccionado de dicha familia, es el modelo PIC16F636 (coste 0.91€ PDIP y 0.82€ SOIC para el mínimo de unidades) dado que, como se muestra en la siguiente tabla1, es el que mejor se ajusta a las necesidades del proyecto. Se observa como el modelo PIC16F631 es similar, se diferencian en el número de pines de entrada/salida y en el tamaño de la memoria FLASH, de la memoria RAM y de la memoria EEPROM; ambos son totalmente intercambiables por lo que, para dimensionar mejor el sistema, en el caso de que el programa diseñado sea inferior a la memoria disponible del PIC16F631, se migrará a este.

Como se observa en la tabla, el microcontrolador seleccionado dispone de dos comparadores analógicos que no son útiles en el bloque sensor, toda la familia excepto dos dispositivos, disponen de uno como mínimo, siendo desactibables. También se observa que dispone de 256 bytes de memoria EEPROM, la cual será utilizada para almacenar medidas en caso de un fallo en la comunicación con el bloque maestro.

Notas
1

Se ha omitido el resto de la tabla puesto que los dispositivos siguientes contienen diversos periféricos no útiles para el sistema. No obstante, la tabla completa se puede consultar en la 5ª hoja de este enlace.

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