En el mundo de los microcontroladores, la arquitectura 8051 ha sido una base fundamental en el desarrollo de sistemas embebidos gracias a su diseño de 8 bits optimizado para tareas de control. A pesar de no ser una arquitectura moderna, sigue siendo adecuada para muchas aplicaciones industriales que no requieren alto rendimiento ni funciones avanzadas. Además, en el entorno educativo representa una excelente plataforma para comprender cómo funcionan los microcontroladores, lo que la hace ideal para estudiantes y entusiastas de la programación y la electrónica. Esto explica por qué se siguen fabricando microcontroladores de 8 bits basados en la arquitectura 8051, así como el surgimiento de nuevas placas de desarrollo como la Cocket Nova, una solución que combina simplicidad, accesibilidad y utilidad tanto en entornos educativos como en aplicaciones industriales básicas.
Cocket Nova CH552G
Desarrollada por Unit Electronics, la Cocket Nova es una placa basada en el microcontrolador CH552G de 8 bits, compatible con el conjunto de instrucciones MCS-51 y el ecosistema de herramientas del 8051. El CH552 cuenta con un núcleo E8051 mejorado, opera a una frecuencia de hasta 24 MHz e integra 16 KB de memoria Flash y 256 bytes de RAM interna + 1 KB de memoria xRAM. Además, incorpora periféricos como UART, SPI, I2C, temporizadores, un ADC de 8 bits, PWM, canales de detección capacitiva para teclas táctiles, así como un controlador USB integrado.
La Cocket Nova también incluye un LED RGB tipo Neopixel y dos conectores JST que permiten la expansión de hardware mediante módulos de sensores y actuadores compatibles con los ecosistemas QWIIC y STEMMA QT. Asimismo, cuenta con un sistema de alimentación configurable de 3.3 V y 5 V, lo que facilita su integración en distintos entornos y aplicaciones.
La placa está disponible por un precio de $99 MXN en la tienda oficial de Unit Electronics.
Aplicaciones
La Cocket Nova permite un desarrollo y prototipado relativamente sencillo en aplicaciones de control y monitoreo simple, tanto en sistemas industriales básicos como en productos de consumo. Esto es posible gracias a su arquitectura eficiente, su conectividad USB nativa y la facilidad de integración de hardware mediante los ecosistemas QWIIC y STEMMA QT, que simplifican la conexión de sensores y actuadores.
En el ámbito educativo, la plataforma también destaca como una herramienta accesible para el aprendizaje del funcionamiento de los microcontroladores. Unit Electronics ha desarrollado recursos que facilitan la comprensión de los conceptos fundamentales a través de ejemplos prácticos de programación. Estos incluyen una guía para programar el microcontrolador CH552 utilizando el compilador SDCC, así como un curso introductorio que ofrece una base completa mediante ejemplos y demostraciones para el uso de la placa con Arduino IDE.
¿Cómo programar la Cocket Nova CH552?
Compilador SDCC
SDCC (Small Device C Compiler) es un compilador de lenguaje C de código abierto diseñado para microcontroladores de recursos limitados, especialmente aquellos de 8 bits basados en arquitecturas como la 8051. Su función es traducir el código escrito en C a instrucciones máquina que el microcontrolador puede ejecutar, generando archivos como .hex listos para ser cargados en el dispositivo.
Se utiliza principalmente en sistemas embebidos donde se requiere control directo del hardware, bajo consumo y eficiencia en el uso de memoria. Aunque es menos amigable que herramientas como Arduino, SDCC ofrece un mayor control sobre el hardware, lo que lo convierte en una opción ideal para comprender en profundidad el funcionamiento de los microcontroladores a bajo nivel.
En la guía de Unit Electronics se encuentra la información necesaria para configurar el entorno de desarrollo en Windows o Linux, compilar y cargar programas, así como diversos ejemplos prácticos para el microcontrolador CH552. Entre estos se incluyen aplicaciones como el control del LED RGB de la placa, la lectura de un acelerómetro MPU6050, el uso de una pantalla OLED SSD1306 y la implementación de periféricos como ADC, PWM y temporizadores.
Arduino CH552
Arduino es uno de los entornos de desarrollo más utilizados para el aprendizaje de programación y electrónica básica mediante placas basadas en microcontroladores. Para facilitar la comprensión del funcionamiento de estos sistemas utilizando la Cocket Nova, Unit Electronics ha desarrollado un curso introductorio estructurado que permite aprender a través de prácticas guiadas.
Este curso aborda conceptos como el uso de entradas y salidas digitales, lectura de señales analógicas, generación de PWM, comunicación I2C y comunicación serial. Cada práctica incluye el diagrama de conexión, el código de ejemplo y una demostración de su funcionamiento, lo que facilita el aprendizaje progresivo y la comprensión de los conceptos fundamentales.
Especificaciones
- Microcontrolador: CH552G
- Memoria: 16KB de ROM, 128 DataFlash, 256 bytes iRAM + 1KB xRAM
- 2 salidas PWM de 8 bits.
- 4 canales de 8 bits para ADC.
- 6 canales para detección de capacitancia, soporta hasta 15 botones táctiles.
- 17 Pines GPIO.
- 14 grupos de interrupciones y un watch dog configurable en 8 bits.
- Botón de reset externo y de boot para programación.
- Señal de reloj externa a través de una multiplexación de los GPIO
- Controlador y transceptor interno USB, permite la programación vía USB sin necesidad de controladores externos, también soporta USB 2.0 a una velocidad máxima de 12 mbps.
- 2 grupos de UART, el grupo UART 0 es el puerto serial estándar.
- SPI, contiene un FIFO interno.
- 12C simulable en los GPIO (SoftI2C).
- 2 Conectores JST de 4 pines: compatibles con protocolos tipo QWIIC, STEMMA QT o similares.
- Voltaje de alimentación configurable de 5V o 3.3V (Selector de voltaje jumper switch).
- Voltaje de alimentación mínimo de 2.8V y máximo de 3.5V.
- LED RGB Neopixel
- LED Built-in
