El campo de la Ingeniería Electrónica es fundamental en los avances tecnológicos, cuyo desarrollo y evolución se ha llevado a cabo de forma acelerada en las últimas décadas. Uno de los objetivos principales de la Electrónica es el resolver tareas diversas, siendo los microcontroladores uno de los dispositivos con más potencial para la solución de dichas problemáticas.

Los microcontroladores son pequeños chips o dispositivos que pueden ser programados para realizar acciones o instrucciones que nosotros deseemos. Son de bajo costo, prácticos y poderosos para circuitos que necesitan ahorrar espacio físico. Además, son utilizados para mejorar la fiabilidad del funcionamiento y disminuir el consumo en los circuitos.

Para comprender mejor el impacto de los microcontroladores se mencionan a continuación algunas aplicaciones:

Las cerraduras electrónicas tienen un funcionamiento basado en el control de múltiples variables, para determinar si se abre o se mantienen cerrada una cerradura. Mediante la implementación de microcontroladores se pueden mejorar los protocolos de seguridad en estos sistemas, los cuales podrían estar basados en conectividad “bluetooth” codificados a un módulo único. Dicho módulo podría ser una llave con una clave o incluso se podría activar la apertura mediante el uso de celulares propios vía “bluetooth”, por cercanía a la cerradura. Este conjunto de tecnologías permite desarrollar sistemas de cierre o apertura configurados no únicamente por biométrica física, sino mediante codificaciones de voz con ayuda de las inteligencias artificiales comerciales.

Uno de los modelos más recientes permite la comunicación con Inteligencia Artificial en casa, por ejemplo, para solicitar la apertura y cierre de puertas, para hacer llamadas de emergencia en caso de peligro, etc.

Debido a la gran cantidad de instrucciones que cualquier microcontrolador puede almacenar, son considerados una excelente opción en aplicaciones de la robótica móvil, tanto para la resolución de tareas específicas como para tareas generales. Otras de las ventajas del uso de los microcontroladores es que se pueden utilizar diferentes lenguajes de programación (C, C++ y Ensamblador), tienen diferentes puertos para la programación de diversas funciones y aplicaciones, así como el beneficio de que sus instrucciones no son estrictamente para resolver un único problema.

Otra aplicación de los microcontroladores en la robótica es su uso en objetos pequeños, llamados mini robots. Esto es posible, ya que los microcontroladores pueden ser controlados remotamente mediante una computadora, la cual procesa imágenes enviadas por éste, con la ventaja de que se pueden monitorear varios sensores al mismo tiempo. De la misma forma, se puede controlar la velocidad y dirección de avance. Un ejemplo de la aplicación de microcontroladores en mini robots podría ser su uso en caso de sismos, ya que con estos se podrían revisar edificios colapsados en busca de personas atrapadas, con mayor accesibilidad y sin poner en mayor riesgo al personal de búsqueda. Además, se puede utilizar IA y comportamiento subconsciente, que puede ser aplicado en un robot que busque imitar el comportamiento de un animal, con fines específicos. Esto combinaría las funciones anteriores (sensores y comportamiento autónomo) con otras funciones que el microcontrolador tiene para la robótica móvil.

Los microcontroladores han aumentado su importancia en la vida de todos a lo largo de la historia. Esto ha ocurrido principalmente en el campo de la Ingeniería Electrónica y su implentación en casas para convertirlas en hogares inteligentes, aplicación que se conoce como domótica o diseño de casas inteligentes. Un microcontrolador podría servir como el cerebro de nuestro hogar, llevando a cabo instrucciones como, por ejemplo: cambios de luz, aumento de la temperatura, cambios a través de sensores de movimiento o proximidad, etc.

El uso de microcontroladores en vehículos automatizados es indispensable, ya que estos reciben un gran volumen de información de múltiples sensores, sobre todo de aquellos que están en niveles de automatización más altos y requieren funciones de comunicación de alta velocidad. Por lo tanto, es necesario un procesamiento de información más potente y acciones inmediatas ante amenazas de ciberseguridad “vehicle hacking”. Para cubrir estos retos se utilizan microcontroladores, los cuales poseen la ventaja de ser compactos y tienen la capacidad de conectar diversos dispositivos como sensores, cámaras y radares con el software para su control.

Los ejemplos antes mencionados, son solo unas de las tantas aplicaciones fascinantes que tienen los microcontroladores, situando a la Electrónica como una rama de la Ingeniería de mayor interés, utilidad e importancia para la solución de tareas y el logro de objetivos.

Escrito por:
Dra. Zizilia Zamudio Beltrán

Con colaboración de los alumnos:

Daniela López Gutiérrez, Ranferi Molina Pérez, Daniel Ernesto Morales Palma y Fernanda Jacqueline Osorio Oliveros

 

Referencias

[1] Microcontrolador – qué es y para que sirve – HETPRO/TUTORIALES (2017). https://hetpro-store.com/TUTORIALES/microcontrolador/#:~:

[2] Turmero, P. (2020). Microcontroladores en robótica móvil – Monografias.com. https://www.monografias.com/trabajos102/microcontroladores-robtica-mvil/microcontroladores-robtica-mvil.shtml

[3] Ferrer N., Parladé X., José J., (2003), MICROCONTROLADORES EN ROBÓTICA MÓVIL, Tesis Ingeniería Técnica en Electrónica Industrial, Universidad Politécnica de Catalunya.

[4] Los microcontroladores de hoy en día. (2012). https://microcontroladoressesv.wordpress.com/los-microcontroladores-de-hoy-en-dia/

[5] Cabrera, A., (2015), La Domótica en México y su desarrollo en un microcontrolador. https://www.testtechnology.net/single-post/2015/07/08/La-dom%C3%B3tica-en-M%C3%A9xico-y-su-desarrollo-en-un-microcontrolador

[6] Aplicaciones de la Domótica (Usos, Funciones, Utilidades) – IECOR. (2020). https://www.iecor.com/aplicaciones-de-la-domotica/

[7] Microcontroladores para vehículos autónomos – diarioelectronicohoy.com. (2016). https://www.diarioelectronicohoy.com/microcontroladores-vehiculos-autonomos/

[8] Hyatt, K., Paukert, C., (2018), Los vehículos autónomos: entendiendo los distintos niveles de automatización, CNET en español. https://www.cnet.com/es/noticias/vehiculos-autonomos-niveles-de-automatizacion/

[9] Vehículos Automatizados para la Seguridad. (2018). https://www.nhtsa.gov/es/tecnologia-e-innovacion/vehiculos-automatizados-para-la-seguridad