Chatarra:Circuito con microcontrolador sencillo.(2)

Diseñando el circuito.
El tipo de circuitos integrados que hemos visto en la entrada anterior, son una combinación de lógica secuencial, amplificación y regulación de potencia.
Como la intención inicial era mostrar como se puede implementar un control de este tipo de motores, en principio proponemos  un pequeña plataforma hardware sobre la que probar el desarrollo.
Vamos a implementar algo parecido utilizando un microcontrolador  PIC asequible (3€) un pequeño integrado amplificador de corriente  (500mA) de ocho canales (0,60 €) y algunos componentes pasivos : resistencias, condensadores,diodos ...

Dice la canción: sin entrar en pormenores ,yo sé hacer cosas mejores. Pero no iremos mas lejos; esto va ser un ejemplo básico.Aún así seria suficiente para implementar un control de enfoque.
De hecho el PicGoto mas básico es este mismo circuito + adaptador de niveles TTL-RS232.

Esquemático del Circuito básico Diseñado con KiCad.

El PCB con el visor 3-D de KiCad.

El circuito se ha compuesto  usando la aplicación  KiCad . Funciona bajo Linux,Windows y OSX es  gratuita y de código abierto,  posibilita tanto el diseño esquemático de circuito y el diseño físico de la placa. Incluye una librerías de componentes  no demasiado extensas, aunque se pueden encontrar un gran número librerías adicionales en la red.

Por lo demás, con un poco de práctica ,es sencillo diseñar uno mismo los elementos que no estén disponibles y se pueden  necesitar. En este caso el  motor stepper lo he tenido componer  por mi cuenta, no me habrá llevado más diez minutos.Trae un visor 3-D  que permite visualizar el prototipo PCB mientras se está diseñando.

Posiblemente, para quién no tenga experiencia, confeccionar un circuito impreso puede parecer una tarea muy compleja,en la realidad para circuitos sencillos como este, bastan c algunos aparatos caseros: una impresora láser,papel fotográfico para impresoras de chorro de tinta satinado,una plancha,un mini taladro  tipo  dremmel (no hace falta que sea de marca) y sustancias químicas de uso común: H20 (agua corriente),H2O2 (agua oxigenada),y HCl (ácido clorhídrico, conocido también  como agua fuerte o salfumán) todas ellas en el formato y grado de disolución con el que se encuentran  en el supermercado de la esquina. Hay tropecientos vídeos en youtube que  enseñan el proceso.

Las opciones para armar el circuito , sin tener que fabricar un PCB especifico (circuito impreso)  pasan por usar una placa de pruebas  (inserción) o placa prototipo perforada (soldadura).

Elementos.

Microcontrolador 
Usaremos el PIC16F628A de Microchip, es  un dispositivo de arquitectura HARVARD que se caracteriza en que la memoria de programa y almacenamiento  variables están separadas.El dispositivo tiene 2Kb de Flash, 224 bytes de RAM, 144bytes de EEPROM. Una USART para comunicación serie , dos TIMER de 8 bit  y otro de 16 bits.
Aunque este IC lleva un oscilador interno,para hacerlo funciona a su velocidad máxima de 20Mhz incluimos en el  circuito  un oscilador de cuarzo.

Etapa potencia.
Como amplificador/etapa de potencia  el ULN2803A es un pequeño array de transistores en configuración Darlintong. Para motores bipolares puede usarse el L293D.Estos integrados soportan un amperaje máximo de 500mA. Los  motores con consumo superior pueden  utilizarse con etapas de transistores discretas o integrados de potencia como el L298.

Compilador Lenguaje  C.
Para compilar los ejemplos se puede  utilizar  la versión gratuita del compilador HiTech C. La forma de obtener el máximo rendimiento de estos dispositivos pasa por programar directamente en ensamblador de código máquina(juego de instrucciones propio de cada microcontrolador ).La curva de aprendizaje y el nivel de dificultad que esto conlleva, hace que el uso de un compilador de Lenguaje C sea más adecuado en la mayoría de los casos.Para partes criticas de la aplicación  siempre queda la posibilidad de incluir código máquina en linea.

Empezaremos con el código en la próxima.