Saber Electr - Nica No. 145

2 PLANOS GIGANTES

EDICION ESPECIAL PARA

EL

TECNICO REPARADOR MAS NOTAS DE SERVICE Y MANTENIMIENTO DE EQUIPOS ELECTRONICOS CON

DE DE CIRCUITOS CIRCUITOS ELECTRONICOS ELECTRONICOS

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA 3 28-507 ISSN: 03

EDITORIAL QUARK

145 99 / Nº 13 / 19 o ñ A / $6.

12

50 50

Telefonía: “Principios de la Conmutación”

AÑOS DE

SABER

ELECTRONICA

Programador de PICs y Entrenador Saber PIC 01

Las Etapas de Deflexión

M ONTAJES : 2 P RACTICOS D ESTELLADORES G ENERADOR DE BIP CON P REAMPLIFICADOR T ERMOMETRO PARA P ECERAS E I NVERNADEROS I NYECTOR DE S EÑALES S CHMITT M ULTIPROPOSITO

Protocolos de Comunicaciones en los Micros de TV Modernos Reparación de un Centro Musical AIWA Programa para Circuito Secuencial con PIC Verificación de Señales en los Videograbadores Los Display Indicadores: “Problemas y Reparación”

DEL DIRECTOR AL LECTOR E D I C I O N A R G E N T I N A - Nº 145 - JULIO DE 1999 Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción Pablo M. Dodero

¡LA ASAMBLEA DEL AÑO XIII! Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta, para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Si supieran el placer que me causa escribir este editorial, seguramente se pondrían contentos... dado que comprenderían que en estos tiempos aún existimos quienes nos sentimos felices de trabajar en lo que nos gusta. Este es el primer número de nuestro décimo tercer año y, como en reiteradas oportunidades, tenemos una gran expectativa por lo que vendrá. El 10 de julio haremos nuestra XXIV Jornada de Electrónica, en la que presentaremos la Revista del Club Saber Electrónica. En dicho evento anunciaremos una serie de “tareas” previstas para el corriente año, así pondremos en marcha una gran maquinaria de la que Uds. son parte sumamente importante. Creemos que el Socio es el principal responsable de la continuidad del Club y por ello daremos a los socios fundadores la importantísima tarea de organizar un cronograma de actividades y llamar a una Asamblea General de Socios para debatir el futuro de dicha entidad. Cabe aclarar que nuestra querida Saber Electrónica estará a disposición del Club para difundir las tareas y permanecerá alerta para que se introduzcan las modificaciones que “todos los lectores” juzguen convenientes. Es nuestro décimo tercer año..., apostamos al futuro..., creemos que su opinión es importante y por ello vamos a convocarlo a una asamblea..., la Asamblea del Año XIII.

Ing. Horacio D. Vallejo

Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804

Director Horacio D. Vallejo Staff Teresa C. Jara Hilda B. Jara María Delia Matute Enrique Selas Ariel Valdiviezo Publicidad Alejandro Vallejo Producciones Distribución: Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutemberg 3258 - Cap. 4301-4942 Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. Uruguay Berriel y Martínez - J. Suarez 3093- Montevideo R.O.U. - TE. 005982-2094709

Impresión Mariano Más, Buenos Aires, Argentina La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Tirada de esta edición: 18.000 ejemplares. Movicom

L ANZAMIENTO E XTRAORDINARIO

Los Codificadores del ‘99 y del 2000

R ECEPCION

DE

S EÑALES

DE

TV C ODIFICADA , M ODIFICANDO UNA

V IDEOCASETERA

TENIENDO EN CUENTA EL EXITO OBTENIDO CON EL PRIMER LIBRO DE TV CODIFICADA, EL ING. AGUI SAMPER REDACTO ESTE SEGUNDO TEXTO QUE CONTIENE LOS METODOS DE CODIFICACION Y DECODIFICACION EMPLEADOS EN LA ACTUALIDAD Y LA FORMA DE CONSTRUIR DECODIFICADORES PARA LOS DIFERENTES CASOS, CON FINES DIDACTICOS Y DE EXPERIMENTACION. RECUERDE QUE NO DEBE COMERCIALIZAR LOS CIRCUITOS QUE SE EXPONEN EN LA OBRA.

e menciona en la obra, que el problema más complejo que debe resolver quien desea fabricar un decodificador "pirata" es el económico. Producido por el hecho de que es imposible utilizar un videograbador, para sintonizar los canales codificados, sin abrirlo para modificar la sección AGC o para evitar que opere el videomuting automático con las señales codificadas. Por lo general, todo termina en que la plaqueta de decodificación

S

se debe agregar dentro de un videograbador o de un conversor con salida de audio y video, cuyo valor oscila en los $180.

Un deco con salida/audio video es muy caro para experimentar. En principio, pareciera que para experimentar, lo mejor es utilizar un videograbador viejo del que sólo se usa la sección del sintonizador, la FI

5

SABER ELECTRONICA Nº 145

y el sistema de control del sintonizador con el microprocesador incluido. Sacando la señal directamente desde la FI, evitamos que opere el videokiller que está incluido en la sección de procesamiento de video. Sólo habría que considerar el problema de los niveles de señal de video que, por lo general, es de 2,5V pico a pico o el nivel de sonido, que puede ser tanto menor como mayor que el nominal. Por lo general, todo se resuelve con ate-

RECEPCION

DE

SEÑALES

nuadores resistivos o, a lo sumo, con un amplificador a transistor.

Para usar un videograbador viejo hay que adaptar los niveles de audio y video que salen de la FI. Pero los explotadores de cable, conocedores del tema, se cuidan muy bien de utilizar frecuencias bajas para la emisión de señales codificadas. Sabiendo que la mayoría de los videograbadores viejos sólo sintonizan hasta el canal 36 de cable, utilizan frecuencias desde el canal 37 para arriba. ¿Puede modificarse el rango de cobertura de canales de un videograbador? Esta pregunta es demasiado genérica para ser contestada rápidamente. Todo depende del tipo de sintonizador utilizado.

El videograbador debe poder sintonizar los canales más altos de cable. En principio, descartemos las máquinas muy viejas que sólo recepcionan 8 ó 10 canales con sintonía con preset para cada canal. En ellas la cobertura llega al canal 13 y estamos muy lejos de poder recepcionar arriba del canal 36 de cable. Las máquinas de edad mediana tienen sintonía por síntesis de tensión y generalmente cubren hasta el canal 36. Estas son las más indicadas para modificar el rango de cobertura, ya que el microprocesador termina ge-

DE

TV C O D I F I C A D A M O D I F I C A N D O

nerando una tensión continua que se puede ajustar canal por canal. Por lo general, basta con ubicar las bobinas correspondientes a las secciones de antena y osciladora de la banda deseada y deformarlas para reducirles la inductancia. El autor considera que trabajando prolijamente es posible llevar la cobertura hasta el canal 40 o algo más allá. Las máquinas más modernas trabajan por síntesis de frecuencia y en éstas es imposible, cambian-

do la frecuencia del oscilador, deformar la bobina, porque el microprocesador reconoce el cambio y aumenta la capacidad del varicap para compensarlo. En estos casos, la única posibilidad consiste en anular la función de control del sintonizador y realizar el control por tensión, con un potenciómetro multivuelta. Pero ocurre que el circuito integrado PLL del sintonizador, que es el que se comunica con el microprocesador, también realiza el cambio de banda y, si lo anulamos, nos quedamos, en general, fuera de banda. Por lo tanto, primero conviene, sintonizando el último canal de la banda (el 36), ubicar las patas de cambio de banda del PLL. Luego medir con el téster los estados altos o bajos de las patas de cambio de banda y la tensión de sintonía de

6

SABER ELECTRONICA Nº 145

UNA

VIDEOCASETERA

los varicaps (todos los sintonizadores tienen un punto de prueba que cambia de tensión entre 0 y 30V, al cambiar de canales dentro de la misma banda). A continuación debe trabar las patas de cambio de banda, quedarán conectadas a las tensiones de masa o fuente, según la prueba anterior y, por último, conectará un potenciómetro multivueltas entre 0

y 30V para reemplazar la tensión de sintonía. Probablemente pueda llegar a una tensión que le permita sintonizar hasta el canal 40. Si necesita un canal más alto, deberá deformar las bobinas osciladora y de antena. Ver figura 1

Las máquinas medianamente viejas por síntesis de tensión son las más adecuadas. CONSTRUCCION DE UN CONVERSOR Si Ud. desea armar un sintonizador y una FI, el mayor problema consiste en fabricar las bobinas para la FI. No es que sean de construcción complicada, sino que deben fabricarse con una base, un blindaje y un núcleo adecuado. Si Ud. conoce algún fabricante de bobinas que le pueda dar el material y

RECEPCION

DE

SEÑALES

DE

TV C O D I F I C A D A M O D I F I C A N D O

UNA

VIDEOCASETERA

CIRCUITO COMPLETO DE UN INVERSOR DE VIDEO

1 los datos de diseño (inductancia por espira) se puede animar a realizar la FIV con un integrado clásico como el TDA2541 y la FI de sonido con un TBA120S. Ver figura 2. Con respecto al sintonizador, la única posibilidad es comprar uno por síntesis de frecuencia, ya que actualmente no se fabrican los de síntesis de tensión. Si bien no es imposible diseñar un circuito con un microprocesador de bajo costo, del tipo PIC, para que se comunique con el PLL del sinto-

Se pueden utilizar sintonizadores por síntesis de frecuencia pero es más difícil modificarlos. nizador, por lo general, se recurre a un control directo por tensión del tipo mostrado en la figura 1. Puede buscar algún circuito de los TV de 1985 como, por ejemplo, el Tonomac de 26 pulgadas o algún otro de fabricación local y adaptar el valor de los niveles de salida.

2

7

SABER ELECTRONICA Nº 145

El circuito inversor de video NE592, visto en el tomo de colección de Saber Electrónica 141, tiene la posibilidad de modificar la amplificación según el valor de resistencia ubicado sobre dos de sus patas. Con todo esto podemos diseñar un circuito inversor completo según lo indicado en la figura 3. Observe que la alimentación la realizamos con una fuente única de manera que la pata 5 (V-) la conectamos a masa y la 10 (V+) a 12V con una red de filtrado formada por R10 y C12 para evitar interferencias por fuente común. Este modo de polarización requiere que las entradas + y - se polaricen desde un divisor de tensión que entrege la mitad de la tensión de fuente, formado por R11 y R14. Note que la señal de video a codificar (en el transmisor) o la codificada (en el receptor) entra por la pata inversora a través de un control de nivel y una red RC (RV1, R16, C11). El resistor R15 cumple con la importante función de normalizar la impedancia de entrada al valor nominal de 75W, en el caso en que la impedancia de salida de la etapa previa tenga este valor nominal y se encuentre en forma remota conectada con un cable coaxil. En el decodificador, si la etapa de FI (fuente del video codificado) se encuentra cercana, R15 no es

RECEPCION

DE

SEÑALES

necesaria. La entrada no inversora sólo tiene polarización de continua, pero en caso de que la cabecera decida enviar señales interferentes por la banda base de sonido, éstas se aplican allí para que se resten del video codificado. El NE592 puede utilizarse con diferentes ganancias según como se conecten las patas 11 y 12 con la 3 y 4. Con un puente entre 11 y 4 trabaja con una ganancia de 400 veces y conectado 12 con 3 a 100 veces. También se puede conectar un resistor entre 4 y 12 para obtener otros valores de ganancia comprendidos entre 0 y 400. Observe que nuestro circuito está diseñado para una ganancia de más 12 veces ya que utiliza un resistor de 1kΩ como R17. Si la señal de entrada tiene un nivel normalizado de 1 V pap y el preset RV1 está en la mitad de su recorrido, se obtendrán unos 6V pap en las salidas de las patas 7 y 8. Este valor parece, en principio, excesivo pero es preferible al

DE

TV C O D I F I C A D A M O D I F I C A N D O

normalizado de 1Vpap, ya que sobre las salidas invertida y directa se conectarán los circuitos moduladores o demoduladores de la amplitud del sincronismo que operan mejor con señales más altas. Luego se puede llevar la amplitud al valor correcto mediante divisores fijos de tensión. En paralelo con R17 se coloca un capacitor que opera como recorte de altas frecuencias. Ocurre que el NE592 responde en forma plana hasta frecuencias superiores a los 100MHz y nosotros estamos utilizando señales que, como mucho, contienen componentes de 4MHz. Colocar un capacitor sobre R17 ayuda a rechazar las altas frecuencias superiores a 10MHz (el margen extra se deja porque las altas frecuencias pueden ser atenuadas por los circuitos que utilizaremos posteriormente). En la práctica C13 se puede ajustar observando la imagen que produce el video saliente sobre un buen monitor. Un codificador por inversión de

3

8

SABER ELECTRONICA Nº 145

UNA

VIDEOCASETERA

video se realizará con el mismo circuito conectado antes del modulador de video en la cabecera. En el inversor siempre se generan las señales que luego serán administradas con llaves electrónicas para alterar la polaridad del video o los niveles de los pulsos de sincronismo horizontal y, eventualmente, de sincronismo vertical. La única codificación que se puede incluir directamente en el inversor de video es el agregado de interferencia por la pata 14. Recuerde que la señal interferente (por lo general, un generador de pulsos aleatorios) se conecta directamente a la pata 14 y con un filtro integrador o diferenciador al modulador de la banda base de sonido. Luego, en el decodificador se colocará un filtro inverso en la entrada de sonido y la señal obtenida se inyecta en la pata no inversora del CI2 ajustando el preset RV2 para anular la interferencia sobre la pantalla del monitor. ✪

M ONTAJES M O N TA J E Nº 1:

2 Prácticos Destelladores Presentamos en esta nota los circuitos de dos guiños, uno de potencia para balizas y el otro de señalización para juguetes, decoración, aviso, etc. Cabe aclarar que realizando modificaciones, ambos pueden comportarse igual para todos los propósitos. Por Horacio D. Vallejo ——————————————————————————

l destellador LED de la figura 1 es un circuito simple que está basado en un oscilador de frecuencia variable construido en base a un CD4093. El circuito se puede usar en juegos y cronómetros, o como indicador de potencia. Si se enciende con una batería común de 6 a 12-volt, el circuito titilará a una frecuencia de 1Hz durante varios días. Los dos LEDs titilan alternadamente a un promedio determinado por la posición del potenciómetro R2 que fija el valor de la constante de tiempo de oscilación. En el circuito destellador (guiño), se configura la puerta IC1-a como un multivibrador (oscilador) no estable, y su rango de frecuencia lo determinan C1, R1 y R2. La sali-

E

da del oscilador se aplica a la segunda puerta (IC1-b), la cual funciona como un amplificador. La salida del amplificador es luego alimentada por dos vías. En la primera, la señal se aplica al

1

10

SABER ELECTRONICA Nº 145

transistor Q1, el cual se usa como un conductor LED. En la otra vía, la salida del amplificador se alimenta a una tercera puerta (IC1c). Su salida se usa para conducir un segundo LED a través del tran-

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S

2

3 sistor Q2. Esta disposición hace que ambos led se iluminen alternadamente. Se puede incrementar fácilmente la potencia de salida reemplazando los transistores 2N2222 de propósito general con un par de unidades Darlington. Este cambio permitirá que el circuito conduzca cargas de alta corriente, como lámparas o relés. Los valores de R5 y R6 dependen de la tensión de alimentación. Con una fuente de 6V, estos resistores deberían ser de 470Ω. 4

Con un suministro de 12V, las unidades deberían ser de 1kΩ. En la figura 2 se muestra la placa de circuito impreso para este destellador. El guiño de potencia de la figura 3 permite controlar lámparas

11

SABER ELECTRONICA Nº 145

de hasta 200W en la red de 220V. Para permitir el encendido pleno de una lámpara, se emplea un puente de diodos que convierte la corriente alterna de la red en corriente continua pulsante, con el objeto de permitir la conducción de un tiristor en los dos semiciclos de la señal de red. En la figura 3 se observa el esquema eléctrico completo, en el cual se puede apreciar que no es necesario el uso de un transformador de poder, lo que limita el costo de nuestro equipo. El control del elemento activo (tiristor MCR106, TIC106D, etc.) es de onda completa y el ajuste de frecuencia se realiza por medio del potenciómetro P1. Analizando el circuito eléctrico se puede apreciar que el oscilador encargado de producir el guiño está formado por R1, el potenciómetro P1 y C1, de tal manera que las sucesivas cargas y descargas de C1, a través de R1 y P1, por un lado, y del circuito de compuerta del tiristor por el otro, determinen la frecuencia con que se encenderá y apagará la lámpara. C1 debe tener valores comprendidos entre 470nF y 2,2µF, debiendo tener una tensión de trabajo de 400V. Ud. debe elegir

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S el valor de este componente de acuerdo con la frecuencia de trabajo elegida. El SCR (tiristor) debe estar dotado de un disipador de calor y, en caso de producirse disparos erráticos del componente, es aconsejable reducir el valor de R2 a 47kΩ o menos. Si por el contrario, el SCR no llegara a dispararse, debe quitar R2 hasta disminuir el valor del resistor R3 a valores por debajo de los 100Ω. Note que en lugar de utilizar un diac, en el circuito de disparo del tiristor, se ha empleado una lámpara de neón, esto permitirá contar con una lámpara piloto en el gabinete donde estará montado el dispositivo, dado que la misma

Lista de Materiales Circuito de la Figura 1 CI1 - CD4093 - Integrado CMOS Q1, Q2 - BC548 ó 2N2222 (ver texto) R1 - 100kΩ R2 - Potenciómetro de 2,2MΩ R3 - 6k8 R4 - 8k2 R5 - 1kΩ R6 - 1kΩ C1 - 0,1µF - Cerámico Led 1, Led 2 - Leds de 5 mm color rojo

Varios: Placa de circuito impreso, gabinete, conectores, fuente, estaño, etc. parpadeará al ritmo de la lámpara de potencia. Con esto se logra saber si el guiño está parpadeando

Circuito de la Figura 3 SCR = MCR106 o TIC106D D1 a D4 = 1N4007 D5 = 1N4148 L1 = Lámpara de hasta 200W. R1 = 47kΩ R2 = 100kΩ R3 = 1kΩ P1 = Potenciómetro logarítmico de 1MΩ. NE-1 = Lámpara neón. C1 = 470nF a 2,2µF - Capacitor de poliéster x 600V. F1 = Fusible de 2A.

Varios Placa de circuito impreso, gabinete para el montaje, cables, soldadura, perilla para el potenciómetro, etc. a la frecuencia adecuada, aun cuando exista una gran distancia entre el aparato y la lámpara . ✪

Porque los sistemas de televisión avanzan día a día, Ud. necesita estar actualizado... Por ello, le recomendamos leer una bibliografía amena sobre el funcionamiento de los circuitos que componen un TV de la última década del siglo. Y para facilitarle la tarea, ponemos a su disposición esta obra del Ing. Alberto Picerno, con amplio contenido teórico y práctico de fácil comprensión.

PIDASELO A SU KIOSQUERO AMIGO. EDICION LIMITADA DE SOLO 1500 EJEMPLARES DISPONIBLE

EN

LOS MEJORES QUIOSCOS 12

SABER ELECTRONICA Nº 145

DEL

PAIS

M ONTAJES M O N TA J E Nº 2:

Generador de BIP con Preamplificador Contar con un generador modulado en tono con la probabilidad de entregar una corriente apreciable sobre una impedancia elevada, suele ser muy interesante para verificar el estado de etapas digitales y microprocesadores. El circuito propuesto en este montaje combina las características de un generador de BIP que puede ser empleado como "bocina" o timbre, con las bondades de un preamplificador universal. Ambos circuitos se pueden utilizar en forma independiente. Por Horacio D. Vallejo ——————————————————————————

L

a figura 1 muestra un diagrama esquemático del circuito de un generador de bip. El centro del circuito lo forman un par de osciladores simples, uno contiene IC1-a, R1 y C1 (que forman la constante de tiempo RC del oscilador), y el segundo contiene IC1-b, junto con R2 y C2. El primer oscilador opera como un oscilador de ejecución libre de 1kHz, mientras que el segundo opera como un oscilador de modulación de 1-Hz. C1 y R1 determinan la frecuencia de tono básica en el primer oscilador, y la fre-

1

14

SABER ELECTRONICA Nº 145

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S cuencia de modulación la determinan C2 y R2 en el segundo oscilador. Una tercera puerta (IC1-c) se usa para combinar las salidas de los dos osciladores a fin de producir una señal modulada de 1kHz. La señal es 2 luego aplicada a la base del transistor de potencia, el cual se usa para conducir un pequeño parlante. El parlante puede reemplazarse por un transductor piezoeléctrico. Los resistores de valor fijo en los dos circuitos osciladores pueden reemplazarse por potenciómetros de 100k (para IC1a) y 2.2-megohm (para IC1-b). Con una tensión de 6V, se puede usar un transistor común 2N2222 en la salida. Pero con fuentes de 9 ó 12V, necesitará un transistor más poderoso como el TIP31. Si usa el TIP31 para Q1, es recomendable montar el transistor sobre un disipador de calor. El circuito, tal como se lo dibuja en la figura 1 sirve como timbre o bocina, pero si se desea un instrumento generador que no "tome" señal de un circuito bajo prueba, se lo puede conectar al circuito preamplificador universal de la figura 3. En la figura 2 se da el circuito impreso del generador de bip, note que si va a emplear un buzzer, no será necesario colocar R3 y el transistor. Si lo va a conec- 3

- Control de tono. - Filtros.

tar a la entrada del preamplificador, hágalo desde R3 y masa. Ahora bien, el circuito de la figura 3 es un preamplificador propiamente dicho. Un preamplificador tiene por función controlar, amplificar y corregir las señales provenientes de los diferentes transductores electroacústicos (micrófonos, cápsulas, cabezas, etc.), con el objeto de excitar convenientemente la etapa de salida. Normalmente, un preamplificador posee: - Un selector de entrada. - Un preamplificador corrector de señal.

15

SABER ELECTRONICA Nº 145

El selector de entrada es el encargado de seleccionar la fuente de señal, generalmente a partir de un conmutador. El preamplificador corrector es el encargado de acondicionar las señales provenientes de las distintas fuentes de señal, amplificándolas convenientemente en función de la frecuencia, con objeto de compensar (ecualizar) las características del elemento que dio origen a la señal que se va a amplificar. Esta parte, además de corregir la información sonora en función de la frecuencia, la amplifica para obtener el nivel conveniente. Nuestro circuito no presenta una etapa correctora de tono, dado que es de características universales, tal como se desprende del esquema eléctrico de la figura 3 (recuerde que nosotros lo empleamos para mejorar las cualida-

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S des de nuestro generador), y sin embargo, es útil para amplificar las señales provenientes de micrófonos magnéticos de baja y mediana impedancia, cápsulas magnéticas y captores de guitarra eléctrica. Para todos los elementos recién mencionados, R1 debe tener un valor de 100kΩ y, para micrófonos de dinámicos (del estilo de los empleados en grabadores), R1 debe tener un valor comprendido entre 220Ω y 470Ω. El circuito es sencillo, dado que emplea dos transistores NPN, ambos en configuración emisor común que operan en clase A, con el objeto de amplificar toda la señal sin distorsión. En la figura 4 se da el esquema del circuito impreso con la ubicación de los componentes, del cual se deduce que posee un reducido tamaño y hasta puede ser "portá-

Lista de Materiales Circuito de la Figura 1 CI1 - CD4093 - Integrado CMOS Q1 - TIP31 (ver texto). R1 - 33kΩ R2 - 2M2 R3 - 1kΩ C1 - 0,1µF - Cerámico C2 - 0,15µF - Cerámico Buzzer piezoeléctrico (opcional) Parlante de 4Ω u 8Ω (opcional) Varios: Placa de circuito impreso, gabinete, conectores, fuente, estaño, etc. Circuito de la Figura 3 Q1 = BC549 - Transistor NPN. Q2 = BC548 - Transistor NPN. R1 = ver texto. til", dado que se puede alimentar con una batería de 9V, por tener un consumo del orden de 1,5mA en ausencia de señal. El montaje

R2 = 220kΩ R3 = 22kΩ R4 = 47kΩ R5 = 220Ω R6 = 2k7 R8 = 150kΩ R9 = 47kΩ R10 = 4k7 R11 = 180Ω C1 = 22µF - Cap. electrol. x 25V. C2 = 22µF - Cap. electrol. x 25V. C3 = 22µF - Cap. electrol. x 25V. C4 = 22µF - Cap. electrol. x 25V. C5 = 22µF - Cap. electrol. x 25V. C6 = 100nF - Cap. cerámico. C7 = 220µF - Cap. electrol. x 25V. Varios: Placa de C.I., cables, soldaduras, fuente de alimentación o batería de 9V, correctores varios, etc. no requiere cuidados especiales y resulta conveniente, tanto para la prueba de circuitos como en aplicaciones como amplificador. ✪

CURSO DE ELECTRONICA Con Prácticas y Evaluaciones

L o s 6 To m o s p o r $15 Cada tomo: $4. - Oferta Válida para Socios del Club Saber Electrónica.

Precio de los 6 Tomos para No Socios: $20 ADQUIERALOS EN: Editorial Quark Herrera 761/763 (1295) - Capital Federal Puede comprarlos por correo, por medio de un giro postal o bancario a nombre de Editorial Quark SRL, adjuntando $7 por gastos de encomienda.

4

16

SABER ELECTRONICA Nº 145

M ONTAJES M O N TA J E Nº 3:

Termómetro para Peceras e Invernaderos Este diseño describe un termómetro muy sencillo, que fue creado para la medición de temperaturas en motores de combustión interna y resultó bastante apropiado para mantener la temperatura constante en invernaderos e inclusive en peceras industriales. Por Horacio D. Vallejo ——————————————————————————

l diseñar un circuito y adoptar la elección adecuada, necesitábamos un sensor para medir temperaturas de superficie superiores a los 100˚C. Este proyecto fue el resultado de algunas investigaciones realizadas sobre el tema. A pesar de su simplicidad básica, tendrá en el peor de los casos, un error de lectura de +/-2%, y en los rangos más bajos de la escala, el margen de error incluso disminuirá. Si lo desea, un ajuste de circuito le permitirá llegar a temperaturas inferiores a los 0°C. Como sensor pueden emplear-

A

se pares termoeléctricos, termistores y diodos. Luego de una constante experimentación con varios sensores, optamos por el humilde diodo de silicio, ya que proveía la mejor (y más fácil) solución al problema. El principio de funcionamiento es muy sencillo, la corriente que fluye por la juntura de un diodo de silicio polarizado convenientemente es proporcional con la temperatura y la variación es lineal; esto significa que el coeficiente de temperatura de un diodo no varía con cambios de temperatura en un rango razonablemente amplio.

17

SABER ELECTRONICA Nº 145

Esta relación lineal entre la caída de tensión y la temperatura del diodo para una corriente dada, hace que el dispositivo sea un sensor de temperatura bueno y económico. En la mayoría de los diodos de silicio, la barrera de potencial fluctúa entre los 550mV y los 700mV. Luego de probar unos cuantos diodos de los más comunes, el 1N4148 resultó ser el mejor candidato. Utilizando un rango de temperaturas variable entre 20˚C y 120˚C, en la mayoría de los diodos analizados, la barrera de potencial se ubicó entre los 580mV y

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S

1 los 630m. El coeficiente de temperatura para cada una de las muestras fue calculado sobre el mismo rango. Se constató, como era de esperar, una variación en el coeficiente con variaciones en la caída de tensión, pero esta variación promedió aproximadamente 2,35mV/°C para los diodos medidos. Esto implica que para cada elevación de grado Celsius, la caída de tensión a través del diodo decreció aproximadamente 2,35mV. Con estos resultados, se puede aceptar que para un diodo dado a una corriente constante, dentro de los límites de una caída de tensión (barrera de potencial) entre los 580mV y los 630mV, el coeficiente de temperatura resulta estable en un rango que oscila entre los 20°C y 120°C, y por lo tanto, con un procedimiento de instalacion adecuado, se puede lograr una escala lineal entre los límites de temperatura del diseño, esto es, entre los 0°C y 125°C.

Ahora bien, cuando se considera un medio para medir la caída de tensión a través de un diodo, enseguida se piensa en un circuito puente, pero si bien este método funcionó, surgió un problema: uno o dos de los valores de los componentes resultaron críticos y el sistema no es adecuado para armadores inexpertos. Si se aplica una tensión constante a la pata no inversora de un amplificador operacional, la corriente a través del resistor R y el diodo D, que es la vía de realimentación, también se mantiene a un nivel constante, aproximadamente 1mA (vea el circuito de la figura 1). Esto asegura que los cambios de tensión a través de un diodo serán el resultado directo de la temperatura, y pueden ocurrir variaciones en la salida de tensión del op.amp sólo como resultado de estos cambios de tensión. La tensión de salida es consecuentemente proporcional a la temperatura del diodo.

18

SABER ELECTRONICA Nº 145

Aun en diseños más simples, existen tres requerimientos indispensables para el circuito final: (a) la corriente del diodo debe ubicarse en el nivel deseado y mantenerse constante, (b) consecuentemente se desprende que el suministro de tensión debe ser estable, y (c) las resistencias usadas deben ser altamente estables y de un bajo coeficiente de temperatura. Si puede, use resistores de metal depositado. En la figura 1 se muestra el diagrama del circuito completo del Termómetro de Superficie. Han sido usados tres operacionales, y si bien estos pueden venir en paquetes individuales, resulta mejor usar tres secciones de un chip tipo TL074, o cualquier operacional similar con entradas JFET. Una batería de 9V alimenta directamente los integrados. La tensión se estabiliza en 5V para el resto del circuito mediante el uso del IC1, un chip regulador de tensión a +5V 100mA. Se usa un operacional (IC2a)

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S para el suministro de potencia al sistema en la forma de una línea simétrica positiva y negativa, permitiendo así que el instrumento realice lecturas de temperaturas inferiores a los 0°C si lo requiere. Una tensión simple no podría hacer esto; por lo tanto, es necesario proveer una línea de tierra “operativa” que no esté en el polo negativo de la batería, lo que podríamos llamar la tierra “real”. No empleamos una fuente partida porque sería un método riesgoso si deseamos tener una tensión estable; el IC1 puede proveerlo y el IC2 realiza la distribución desde la combinación de R1 y R2 ope2 rando como un divisor de tensión. La pata 10 del IC2 es mantenida a una tensión constante mediante el ajuste del potenciómetro VR1; éste se ajusta durante la calibración de modo que la salida en la pata 8 del IC2b sea cero para que la tensión en el diodo se corresponda con la lectura de la temperatura más baja. Esta puede ser de 0°C pero puede ajustarse a cualquier otro nivel, por ejemplo, a un punto de partida de –10°C o +2o°C. La salida del IC2b será una función de la tensión del diodo a temperaturas bajas o elevadas. La tensión de salida desde el pin 8 del IC2b será amplificada y amortiguada por el IC2c. La pata 5 del IC2c también será mantenida a

un nivel constante por el divisor de tensión, formado por los resistores R7 y R8, y escoge un valor con el que a 0V le corresponda 0˚C. La salida del IC2 en la pata 7 será medida por el medidor ME1 que, en el prototipo, es escalado a 500µA, aunque se pueden usar otras deflexiones de escala completa. Con las resistencias R11 y VR2, la escala de 500µA es el equivalente a un voltímetro de 1,5V, de modo que el montaje del VR2 determinará el límite de temperatura superior . En la figura 2 se muestra el esquema del circuito impreso utilizado. En nuestro circuito, la pieza más complicada es el sensor de

19

SABER ELECTRONICA Nº 145

prueba. El lector deberá hacer el montaje del diodo y realizar las experimentaciones adecuadas para cada caso. Por ejemplo, para una pecera, lo que se necesita es un medio que contacte el sensor (diodo) con la superficie cuya temperatura necesita ser medida. Esto puede lograrse montando el diodo en una pieza de metal que pueda ser ajustada a la extensión de un tubo, así se provee el soporte del montaje. Esta pieza de metal puede ser de cobre, aluminio sólido o bronce; el aluminio es probablemente el más fácil de manejar, pero el cobre tiene la mejor conductividad de calor de los tres (a menos que haya ganado la lotería y prefiera

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S usar plata), le siguen luego el aluminio y el bronce, en el orden que queda registrado. También necesitará un tubo de corta extensión, de material no metálico y 10 mm de diámetro. En el diseño del sensor, surge el problema de mantener el diodo en contacto directo con la pieza frontal, ante el cual muchos constructores individuales abandonan la tarea Para la calibración del aparato, coloque los dos potenciómetros en sus posiciones medias; esto puede hacerse ajustando los tornillos a uno y otro lado hasta escuchar un click que le indicará el acceso al final del carril. Puesto que los potes específicos de los potenciómetros tienen 25 vueltas, desenroscando alrededor de 12 veces se alcanzará la posición media de cada uno de ellos. Cuando comience el proceso de calibración, le convendrá usar un medidor múltiple (un téster o multímetro) en un rango D.C. de aproximadamente 5V conectado entre la pata 7 del IC2 y masa. Ajuste el Potenciómetro VR1 hasta que el medidor lea 0. Una vez realizado este ajuste, puede reemplazar el medidor múltiple con un medidor de 500µA conectado a las terminales apropiadas. Verifique por el ajuste del VR1 que la aguja del medidor pueda moverse a ambos lados del punto cero. Para un rango de calibración de 0° a 125°C, puede iniciar el proceso de dos maneras distintas: (a) para una referencia de 0°C, utilice una mezcla de agua con hielo en iguales cantidades y agí-

Lista de Materiales CI1 - 78L05 - Regulador de tensión de 3 terminales CI2 - TL074 - Cuádruple operacional con entrada Fet (ver texto) D1 - 1N4148 (PRNRF) - Diodo sensor (ver texto) R1 - 18kΩ R2 - 18kΩ R3 - 470Ω R4 - 1k8 R5 - 2k2 R6 - 1k2 tela bien; (b) use la temperatura ambiente como referencia. En ambos casos, verifique la temperatura con un termómetro de mercurio y ajuste el VR1 de modo que el medidor muestre el mismo valor. Por el momento, esta acción determinará la temperatura más baja de la escala. Ahora, mantenga la prueba encima de una superficie de agua hirviendo cerca de medio minuto, luego sumérjala completamente. Esta acción evitará que el diodo (fuera de su mezcla helada) padezca un shock termal. Ajuste el control del VR2 para establecer la lectura del medidor en 100°C. La temperatura verdadera del agua hirviendo dependerá de la presión del aire, y si tiene un termómetro de mercurio, puede usarlo para verificar el punto exacto de ebullición. De todos modos, cuando menos, la verdadera temperatura ciertamente oscilará los 100°C aceptados, al menos que viva en la cumbre del Aconcagua, el error de obtener un punto de ebullición

20

SABER ELECTRONICA Nº 145

R7 - 1k5 R8 - 12kΩ R9 - 1kΩ R10 - 10kΩ R11 - 2k2 VR1 - Pre-Set multivueltas de 5kΩ VR2 - Pre-Set de 1kΩ C1 - 0,1µF - Cerámico Varios: Placa de C.I., cables, estaño, fuente de alimentación, microamperímetro de 500µSA a fondo de escala, interruptor simple (S1),correctores varios, etc. que no sea exactamente de 100°C puede ser soslayado. Vuelva al baño de agua con hielo y verifique que el medidor lea 0°C. Teóricamente, la medición debiera ser la misma, pero en la práctica esta puede variar levemente; si así sucedió, reajuste el VR1 para restaurarlo a cero. El mismo procedimiento se aplicará si trabaja con temperatura a nivel ambiental, pero verifique que ésta no haya variado en el intervalo. Verifique entre los extremos de temperatura de este modo hasta que no se produzcan variaciones evidentes, completando así la calibración. Si desea usar una escala alternativa, digamos de –10° a 80°C, los puntos de calibración deberán seleccionarse a 0°C como en el caso precedente, y un baño de agua a 80°C verificados con un termómetro de mercurio. No intente hacer la calibración con temperaturas inferiores a los -20°C o superiores a los 140°C, ya que pueden verse afectados el sensor diodo o la linealidad. ✪

M ONTAJES M O N TA J E Nº 4:

Inyector de Señales Schmitt Multipropósito ¿Cuántas veces ha tenido necesidad de montar un inyector de señales que no cargue el circuito bajo prueba? ¿En cuántas ocasiones ha tenido que montar un oscilador de emergencia? El inyector que proponemos en este montaje no es más que una excusa para delinear las bondades del CD4093, circuito integrado que ha sido la base de muchísimos montajes publicados en Saber Electrónica. Por Horacio D. Vallejo —————————————————————————— Ultimamente ha aumentado la popularidad de los circuitos integrados CMOS, debido a la declinación de los precios y los requerimientos de baja potencia para aplicaciones generales. Al igual que sus parientes de alta potencia TTL, los dispositivos CMOS están disponibles en una amplia variedad de configuraciones que permiten su uso en múltiples aplicaciones con la ventaja de trabajar con un amplio margen de tensiones, que se ubica entre los 3V y los 15V a diferencia de la familia TTL que debe polarizarse con una tensión de 5V.

El 4093 contiene cuatro disparadores Schmitt NAND de 2 entradas lógico-positivas, tal como puede apreciarse en la figura 1, alojados en un chip de 14 patas. Las cuatro puertas NAND pueden operarse independientemente o en conjunto. La figura 1B muestra la característica de transferencia del CD4093. Los disparadores Schmitt son una clase especial de circuitos NAND. Una de sus cualidades más atractivas es su acción de disparo en respuesta a una señal de entrada. Otra característica importante es que provee histéresis (típica-

22

SABER ELECTRONICA Nº 145

mente de 2V con un suministro de 10V). Para comprender mejor que es una histéresis, veamos el circuito oscilador que aparece en la figura 2A. En la figura 2B se muestra una comparación entre las formas de ondas de entrada/salida del oscilador. Advierta que la pata 1 está conectada a Vdd, mientras que la entrada del pin 2 está conectada a la conexión formada por el capacitor (C) y el resistor de realimentación (R). Antes de alimentar el circuito, las entradas y la salida se encuen-

M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S - M O N TA J E S Lista de Materiales CI1 - CD4093 - Integrado CMOS R1 - 47kΩ C1 - 0,02µF - Cerámico C2 - 0,01µF - Cerámico C3 - 0,1µF - Cerámico S1 - Interruptor simple

1

2 tran en el potencial de tierra (lógico 0) y el capacitor está descargado. Cuando se aplica potencia por primera vez al circuito oscilador, la tensión del pin 1 se eleva, mientras que la entrada del pin 2 permanece baja. Bajo esta condición de entrada, la salida de la puerta NAND se eleva (vea el tiempo T0 en la figura 2B). Esto causa que el capacitor C comience a cargarse a través del resistor R hasta alcanzar la tensión Vp. Cuando esto sucede, el pin 2 se eleva. Con las dos entradas a nivel alto (tiempo T1), la tensión de salida baja, causando que C comience a descargarse a través de R 3 hasta alcanzar VN.

Cuando la señal aplicada al pin 2 baja hasta el nivel VN, la tensión de salida de la puerta vuelve a elevarse, y la secuencia de estos eventos se repite hasta que quitemos la tensión de alimentación del circuito. Advierta en la figura 1b que la salida de la puerta permanece alta hasta alcanzar el nivel (Vp) de tensión positiva mínima del disparador. En este punto, la salida baja y permanece así mientras que la tensión de entrada continúa subiendo hacia VDD. Aun cuando se reduce la tensión de entrada, la salida permanece baja hasta alcanzar el nivel de tensión (VN) negativo máximo del disparador. En este punto, la salida cambia de estado y permanece alta mientras

23

SABER ELECTRONICA Nº 145

Varios: Placa de C.I., cables, estaño, fuente de alimentación, correctores varios, etc. que la tensión de entrada se aproxima a cero. El desplazamientro existente entre el cambio de la tensión de entrada y la señal de salida se llama "histéresis". La tensión de histéresis es de 0,6V para una tensión de alimentación de 5V y de 2V cuando la tensión de fuente es de 10V. Una de las ventajas principales de este circuito es que el oscilador se autoinicia al aplicar la alimentación. La frecuencia puede alcanzar unos 1,5MHz para 15V de fuente, y decrece con tensiones más bajas. El valor mínimo recomendado para C es de 100pF; y el valor recomendado para R es 4k7. Si intenta reparar su equipo de audio, debe conocer los efectos sorprendentes que puede lograr con un inyector de señal. Este dispositivo es un generador de onda cuadrada diseñado para alimentar una señal a través de un circuito

La televisión de hoy.... La televisión del futuro... Los métodos de codificación y decodificación que se em plean en la TV por Cable, la TV por Air e y la TV Satelital. Todos estos temas los encontrará en esta nueva obra del Ing. Agui Samper, que Saber Electrónica hace llegar a sus manos para que investigue y construya sus propios circuitos y aprenda más sobre la TV Codificada.

Edición limitada de 2.500 ejemplares - ¡Reserve el Suyo!

Pídalo en los mejores Kioscos para determinar la ubicación general del componente defectuoso del circuito, y finalmente aislarlo. Estos dispositivos también son útiles para resolver los problemas RF de receptores AM/FM. En la figura 3 se muestra un diagrama esquemático del Inyector de Señal. La porción del oscilador o generador de onda cuadrada del circuito se contruye sobre una puerta simple (IC1-a). El oscilador opera a una frecuencia de 1kHz, determinada por los valores del capacitor C1 y el resistor R1. Se puede modificar la frecuencia de operación del circuito seleccionando varias combinaciones de valores de resistor y/o capacitor para el oscilador. La salida de onda cuadrada del circuito oscila entre los valores mínimo y máximo de tensión de alimentación. El circuito funciona con tensiones comprendidas entre los 5V y los 12V, pero se recomienda la utilización 2

de una baterái de 9V para hacer un instrumento portátil. Las otras tres puertas de IC1 están conectadas en serie con la salida de IC1-a y en paralelo entre sí. Esta configuración está destinada a amortiguar y amplificar la salida del oscilador a un nivel suficiente para conducir la prueba del circuito. Se usa un inyector de señal desde la parte trasera al frente de un circuito de audio. Por ejemplo, para usar el inyector de señal con un receptor de AM, la señal de salida del inyector se aplica a la base del transistor de salida. Si el transistor y todos los componentes que se encuentran después del mismo, operan correctamente, se escuchará la señal en el parlante.

24

SABER ELECTRONICA Nº 145

Si no escucha dicha señal, la del inyector se moverá progresivamente hacia el parlante hasta emitir un sonido desde allí. El componente que se encuentre antes de este punto será el que está funcionando mal. Por otra parte, si la salida se encuentra bien, la sonda se moverá a la etapa previa y aplicará una señal a la base del transistor conductor. Si todos los componentes operan bien, la señal de salida será más alta. Asumiendo que todos los componentes funcionan correctamente hasta este punto, la señal del inyector se moverá progresivamente hacia la terminal frontal del circuito, para aplicar la señal al control del volumen, al área del detector, a las áreas IF, al mezclador, etc., hasta localizar el componente defectuoso. Luego, usando la misma técnica en esta etapa, los componentes defectuosos serán aislados y se localizará la falla. ✪

E LECTRONICA Y C OMPUTACION E DUCANDO

AL REY

M ICRO (3)

Primer Trabajo de Ejercitación con PIC

Programa para Circuito Secuencial EL ARTICULO DE TAPA DE ESTA EDICION TRATA SOBRE UN CIRCUITO PROGRAMADOR DE PICS Y LOS DETALLES NECESARIOS PARA CONSTRUIR UN CIRCUITO QUE PERMITA REALIZAR TAREAS GENERALES. EL PROPOSITO DE DICHA NOTA ES QUE EL LECTOR “APRENDA A PROGRAMAR PICS” EMPLEANDO PARA ELLO LAS INSTRUCCIONES BASICAS. EN ESTE ARTICULO REALIZAMOS NUESTRO PRIMER EJERCICIO, VAMOS A PROGRAMAR UN PIC PARA QUE SE PUEDA PRODUCIR EL ENCENDIDO DE 4 LEDS EN SECUENCIA. ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected]

i bien en Saber Electrónica Nº 138 dimos un circuito secuencial con Leds, construido en base a un PIC, damos en este caso la explicación detallada del programa, teniendo en cuenta el circuito y los conocimientos vertidos en esta misma edición (Artículo de Tapa), con el objeto de que aprenda a programar sus propios circuitos. Este es el primero de una serie de circuitos de ejercitación que hemos preparado para Ud. Posiblemente el análisis del programa que tiene en la pantalla de su PC lo ayudará a lograr una mayor comprensión del tema. El circuito, es el de “Tareas Generales”, presentado en la figura 7 del Artícu-

S

lo de Tapa de esta edición y que ampliamos en la figura 1. El programa comienza con un (;), por lo tanto, lo que sigue en el renglón es tomado como un comentario. Los signos = forman un resalte para indicar el inicio del programa y ayudan a darle una distribución agradable a la vista. List p = 16C84 es el encabezado del programa que le indica al ensamblador qué tipo de PIC se está utilizando para que éste pueda reconocer qué set de instrucción debe utilizar. El encabezado se cierra con una línea de guiones y se comienza con las igualdades generales; en este caso hay una sola:

26

SABER ELECTRONICA Nº 145

ptob

equ

06

Significa que el puerto "B" está en la dirección 06 de la RAM. Cuando, más adelante, deba enviar información al puerto b, sólo debo mencionar ptob. Otra línea de guiones indica que no hay igualdades generales. Reset

org

0

Significa que al realizarse el reset el programa comienza por la posición 0 de la memoria del programa. Pero de inmediato pasa a la posición 1 que tiene escrito. Inicio

movlw

0

PROGRAMA Con esto se carga el registro w con el hexadecimal 0 (es decir el binario 00000000)

PA R A

gado 11001010 algunos serían entradas y otros salidas. .........

.........

tris

CIRCUITO SECUENCIAL

movlw

0f

ptob

Con esto se envía la información del registro w al puerto b para indicarle que todos sus pines son de salida (si se hubiera cargado el binario 11111111 todos los pines serían de entrada y si se hubiera car-

Carga el registro w con el hexadecimal 15 que equivale al binario 00001111 y

"B" que producirá un estado alto en RB0, RB1, RB2 y RB3 y un estado bajo en RB4, RB5, RB6 y RB7. La información del puerto pasa al buffer que lleva las patas 15, 16, 17 y 18 a masa encendiendo los leds D7, D8, D9 Y D10. Ciclo

movlw

nop

..........

ptob

Envía el valor cargado al puerto

1

27

SABER ELECTRONICA Nº 145

Realiza una rutina nula, es decir, que no efectúa operación alguna.

PROGRAMA ........

goto

PA R A

CIRCUITO SECUENCIAL

ciclo

para agregar todos los leds, o por:

Envía el programa hacia la etiqueta "ciclo". Las dos últimas operaciones se van a repetir constantemente para formar lo que se llama un loop cerrado. La única manera de salir de este loop es pulsando RESET. Entonces se observa que los leds se apagan hasta que se suelta el pulsador y el programa comienza nuevamente por la etiqueta RESET. Ver figura 2.

movwf

para encender el led D10. Si quiere encender otros leds, sugerimos que estudie la tabla equivalente de decimales, hexadecimales y binarios de la figura 3. En realidad hay 256 posibilidades, pero por razones de espacio sólo llevamos la tabla hasta el control de 5 leds.

¿Cuánto tardan en encenderse los leds luego de soltar el botón de reset? Si se observa el circuito, se verá un cristal de clock de 4MHz (0,25µS de período); co- 2 mo internamente existe un divisor x4 cada operación se realizará en 0,25 x 4 = 1µS. Si contamos las sentencias hasta llegar a cargar el puerto B, veremos que hay 5 (cinco renglones de programa); por lo tanto, la demora es de 5µS.

Conclusiones En este artículo, junto con el “Artículo de Tapa”, aprendimos algo de programación aplicada a nuestro entrenador genérico SABER PIC 01. Todavía no podemos decir que somos capaces de programar un PIC, pero ya podemos decir que podemos modificar un programa simple. En el próximo artículo vamos a aprender a demorar el encendido de los leds y luego a encenderlos en secuencia, etc. y todo con el mismo entrenador. Por lo tanto, le recomendamos que lo arme sin dilación y le recordamos que la mejor manera de aprender (o quizá la única) es armando dispositivos prácticos. Por último, permítame sugerirle nuevamente que arme el ENTRENADOR SABER PIC 01 y realice este primer programa, dado que en un futuro le enseñaremos a armar diferentes prototipos y para ello es necesario que domine las técnicas de programación sugeridas. ✪

Algunos Cambios en el Programa Usted me dirá que usar tanta tecnología para reemplazar una batería, una llave y 4 leds es ridículo. Es cierto, pero ¿quién nos quita lo aprendido? Y podemos aprender algo más para practicar la reprogramación del PIC. Le sugerimos que pruebe cambiar el tercer renglón luego de la etiqueta de inicio por: movlw

0

1

3

28

SABER ELECTRONICA Nº 145

TELEFONIA

Principios de la Conmutación Telefónica 1ª Parte ESTA NOTA ES PARTE DEL TOMO DE COLECCION: “TELEFONIA”, QUE SERA ENTREGADO PROXIMAMENTE A TODOS LOS LECTORES DE SABER ELECTRONICA Y ES UN ADELANTO DE LA OBRA QUE SERA LANZADA ESTE MES EN LOS MEJORES QUIOSCOS DEL PAIS. CABE ACLARAR QUE COMENZAMOS A EXPLICAR LOS PRINCIPIOS BASICOS (YA PUBLICADOS EN SABER Nº 33), TAL COMO LO HICIERAMOS EN EL “CURSO DE TELEFONIA” QUE HOY SE ENCUENTRA AGOTADO. Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo Introducción Una conexión telefónica se divide básicamente en dos partes: conmutación y conversación. Se entiende por conmutación todo el proceso que sigue un abonado "B". Este proceso se inicia en el momento en que el abonado "A" descuelga el teléfono y termina cuando el abonado "B", conectado en el otro extremo de la línea, atiende la llamada. El circuito de conversación, a su vez, es el circuito que permite a los dos usuarios comunicarse entre sí, o sea, corresponde al circuito de voz. En este artículo abordaremos el circuito de conmutación. A continuación explicaremos paso a paso cómo se procesa una comunicación telefónica de

una manera simplificada, los tipos de aparatos telefónicos usados y cómo el abonado "A" se comunica con el abonado "B", en conexiones locales, DDN y DDI (Discado Directo Nacional e Internacional).

Tipos de Aparatos Telefónicos El aparato telefónico es la pieza clave en la conmutación, ya que en éste se inicia todo el proceso de conmutación. El aparato telefónico es el medio de comunicación entre el abonado y la central. En cuanto al modo de operación, se dividen en dos grupos: a disco y con teclado. Los teléfonos con teclado, a su

33

SABER ELECTRONICA Nº 145

vez, también pueden subdividirse en decádico y multifrecuente-MF, como veremos a continuación.

Funcionamiento del Teléfono a Disco La principal función del disco del aparato telefónico es generar un lenguaje codificado que pueda ser "entendido" por la central a la cual está conectado. El diálogo entre el aparato telefónico y la central es realizado a través de la interrupción de la corriente que circula a través del circuito durante un cierto intervalo de tiempo, resultando en una circulación de corriente en la forma de pulsos y pausas, como muestra la figura 1.

PRINCIPIOS La corriente que circula a través del circuito (proporcionada por la fuente de 48V (cc) de la central) hace el siguiente trayecto: bobina del relé de la central, RC, resistencia de loop de los cables A y B de 1 la línea del abonado "A" de la resistencia interna del propio aparato telefónico y contactos CT y CD, y vuelve a la fuente de la central. Cuando el tubo está en su soporte, su peso presiona la 2 horquilla, esto mantiene el contacto del descanso CD abierto. En esta condición no circulará corriente por el circuito y el relé de la central RC queda inoperante. Cuando el tubo es retirado de la horquilla, el contacto CD cierra y la circulación de corriente por el circuito dependerá del estado del contacto CT, contacto éste accionado por una saliente (viela) acoplada al eje del disco. Cuando el disco es girado en el sentido de las agujas del reloj, hasta el fin de su curso y soltado, vuelve con una cierta velocidad a su posición de retorno o posición inicial. La velocidad con que vuelve el disco va a depender de la elasticidad del resorte de retroceso que envuelve el eje del disco. Durante el retorno del disco (y solamente durante el retorno), la saliente hace abrir y cerrar el contacto CT, que interrumpe la corriente igual número de veces como sea el número discado. Cuando discamos

DE LA

C O N M U TA C I O N T E L E F O N I C A

el número 4, por ejemplo, el contacto CT abre y cierra 4 veces; lo mismo ocurre con los demás números discados. El estado de abertura y cierre y el tiempo de duración de cada estado pueden ser representados por el nivel de la corriente de loop que circula por el circuito. Cuando el contacto CT está cerrado, circula una corriente de 20mA a 30mA, corriente máxima. Cuando el contacto CT está abierto, la corriente es nula, como vemos en la figura 2. La duración máxima y mínima del tiempo de cierre y apertura del contacto CT, o sea, el tiempo que la corriente circula y es interrumpida respectivamente, es normalizada por el CCITT (Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telecomunicaciones). En este intervalo de tiempo, la central debe distinguir entre la presencia y la ausencia de los pulsos recibidos. La información generada

34

SABER ELECTRONICA Nº 145

por el disco (contacto abierto o cerrado) es transferida hacia los órganos de la central, a través de los contactos del relé RC, cuya bobina está conectada en serie con la corriente de loop del circuito. No debemos olvidar que la línea telefónica que conecta el teléfono del abonado a la central, sea A o B, es usada tanto durante la conmutación como durante la conversación entre los usuarios, cualquiera sea el tipo de central usada.

Funcionamiento del Teléfono con Teclado El principio de funcionamiento del teléfono decádico (de diez teclas) es semejante al funcionamiento del teléfono a disco. El teléfono decádico es un teléfono a disco más sofisticado, pues tanto el principio de funcionamiento como los recursos ofrecidos son los mismo, con excepción de las teclas * y #. En el teléfono con teclado, en lugar de que el diálogo entre el mismo y la central sea realizado a través de la apertura y cierre de un contacto mecánico accionado por el disco, es realizado a través de un "switch" o conmutador electrónico, accionado por teclas, como se ve en la figura 3. Cuando presionamos la tecla correspondiente al número que es-

PRINCIPIOS tamos marcando, éste dispara un oscilador de onda cuadrada del tipo flip-flop, que genera un tren de pulsos semajante al tren de pulsos generado por el disco. El oscilador flip-flop, a través de los estados de corte y saturación (ON-OFF) conmuta los 48V (CC) de la fuente de la central, por un número de veces igual al número discado (o tecleado), tal como ocurre con los contactos del relé de la central RC (figura 1). El tiempo que circula la corriente por la línea y el tiempo que está interrumpida, tiene la misma duración del teléfono a disco, como vemos en la figura 2. La ventaja del teléfono con teclado en relación al teléfono a disco es que el primero envía los pulsos hacia la línea en una secuencia uniforme (aunque el usuario teclee lo más rápido que pueda) ya que los pulsos son primero almacenados en la memoria y luego son liberados en secuencia; hacia la línea son enviados en la forma de "paquetes", pero en intervalos regulares. La otra ventaja del teléfono con teclado es que el tiempo de apertura y cierre es fijo, lo mismo ocurre con la pausa interdigital (intervalo entre presionar una telca y otra), ya que son controlados electrónicamente, lo que ofrece mayor precisión. En el teléfono con teclas, además de los 10 guarismos existentes en su panel, existen dos teclas auxiliares más, conocidas por el asterisco (*)y numeral (#). La tecla * tiene por función almacenar en la memoria del propio aparato telefónico, hasta 10 números de teléfono, los llamados con mayor frecuencia por el usuario "A". Por ejemplo, para almacenar el teléfono 260-43XX en la memoria

DE LA

C O N M U TA C I O N T E L E F O N I C A llamado una vez más. Si no se logra ninguna comunicación, el número puede ser llamado infinitas veces.

Funcionamiento del Teléfono Multifrecuente - MF

3 (tecla 2), debemos presionar las teclas en la siguiente secuencia: *260-43XX* 2. Una vez almacenado, para llamar a ese teléfono basta accionar en la secuencia las teclas * y 2. Para almacenar otros números de teléfono en las demás memorias, el procedimiento es el mismo. Para borrar un número que está almacenado en cualquiera de las memorias, basta memorizar otro número para que automáticamente el anterior sea borrado. Esa facilidad para almacenar hasta 10 números en la misma memoria es un recurso ofrecido por el propio aparato telefónico y es independiente del tipo de central a la que está conectado: electromecánica o CPA (Central de Programa Almacenado). La tecla es usada cuando deseamos repetir el último número discado sin necesidad de teclearlo nuevamente. Todas las veces que llamamos un número, si la conexión fue completada, éste queda retenido en la memoria del aparato hasta hacerse una nueva conexión. En el caso de que el usuario quiera llamar una vez más al último número tecleado, sólo hay que presionar la tecla # y el teléfono es

35

SABER ELECTRONICA Nº 145

El funcionamiento del teléfono MF está basado en la emisión de un par de frecuencias por la línea de valores diferentes, con forma de onda senoidal, para cada número tecleado. Por ejemplo, cuando tecleamos el número 4 son disparados simultáneamente por la tecla 4, dos osciladores con frecuencias respectivas de 1209 y 770Hz(1) y cuando tecleamos el número 9 son disparadas las frecuencias de 1477 y 825Hz; lo mismo es válido para los demás números, como se ve en la figura 4. La ventaja del teléfono MF, en relación con el teléfono a disco y el decádico, es que los dos últimos envían por la línea una corriente pulsada, compuesta por pulsos y pausas, figura 2. Dependiendo de la calidad de la línea y de la longitud de ésta, los pulsos pueden llegar a la central tan deformados que pueden, incluso, no ser reconocidos por el relé de la central. En el caso del teléfono MF se envían por la línea frecuencias senoidales, que pueden ser atenuadas, pero aun así las mismas podrán ser reconocidas por los receptores de tono de la central. La tecla #, como el teléfono decádico, tiene diversas funciones, entre ellas almacenar números de teléfono en las memorias, sólo que en el caso del teléfono MF, los números son almacenados, ya no en

PRINCIPIOS la memoria del teléfono, sino en la memoria de la central (central CPA). Además de esa facilidad, podemos programar, con auxilio de la tecla otras facilidades, ofrecidas por las centrales CPA así como: atención simultánea de dos llamadas, bloquear llamadas interurbanas, consulta y conferencia, discado abreviado, etc. No debemos olvidar que las facilidades que anteceden sólo pueden ser accesibles 4 cuando el teléfono del abonado "A" es de tipo MF. Si el aparato telefónico fuera del tipo a disco o teclado, puede discar cualquier número de teléfono, pues la central CPA es redundante, es decir acepta cualquier tipo de aparato, pero en este caso no tendrá acceso a las facilidades ofrecidas por la CPA. Cuando un teléfono del tipo MF es conectado a una central que no sea del tipo CPA, por ejemplo, electromecánica, ésta debe estar equipada con un receptor de tonos, en la entrada, capaz de recibir la información del número tecleado y convertirla en una señal decádica en la forma de pulsos y pausa para informar a los órganos de la central, el número llamado. La tecla # en el teléfono MF tiene la misma función en el caso del teléfono decádico. Las teclas A, B, C y D, que aparecen al lado de los guarismos en la figura 4, no son usadas de momento en nuestro país en forma masiva; son usadas en otros países, con funciones auxiliares, como por ejemplo, dar ac-

DE LA

C O N M U TA C I O N T E L E F O N I C A

ceso a las facilidades ofrecidas por las redes RD-SI, Red Digital de Servicios Integrados.

Número de Identificación del Teléfono En la telefonía pública, cada teléfono, o sea, cada abonado, es identificado por un número fijo por el cual se obtiene acceso a él, independientemente de la región donde él se encuentre. Las centrales de conmutación son fabricadas todas iguales. Cuando la concesionaria que va a explotarla la compra, se provee el prefijo con el cual la misma va a operar. La programación del prefijo se hace a través de la memoria electrónica o a través de JUMPS internos. Una vez programada, la central sólo identificará y recibirá las llamadas que le sean dirigidas, cuando se inicia con el número correspondiente a su prefijo. Cualquier llamada que comience por otro número diferen-

36

SABER ELECTRONICA Nº 145

te a su prefijo será rechazada por la central. Los teléfonos en nuestro país normalmente están constituidos por 8 guarismos, por ejemplo, el teléfono 4260-16XX tiene 8 guarismos. En los lugares donde todavía quedan centrales antiguas éstas tienen sólo 6 o 7 guarismos de identificación, por ejemplo, la central 34-22XX (tenga en cuenta que el guarismo “4” inicial se ha colocado hace sólo unos meses). Los primeros guarismos 4260 y 34 identifican la central, o sea, corresponden al prefijo. Así tenemos centrales con prefijos 4623..., 4832..., etc. Los 4 guarismos siguientes, 1674 y 2214, por ejemplo, determinan la posición que el teléfono del abonado ocupa en el juntor de la central. Las centrales, independientemente de si poseen 8 ó 7 guarismos, tienen una capacidad máxima de 10.000 abonados por central; la numeración va de 4260.000 a 4269.999. En el caso de que los 10.000 teléfonos disponibles sean insuficientes para atender la demanda de la región donde se instala la central, la solución es instalar una central más con 10.000 teléfonos nuevos, lógicamente con otro prefijo. En el caso de las centrales CPAS, éstas tienen capacidad superior a 10.000, una central puede llegar a 20.000 abonados; el único problema es la numeración de los teléfonos que tenga conectados. ✪

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

CURSO DE TVs MODERNOS LECCION 8 - CONCLUSION

LAS ETAPAS DE DEFLEXION ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected]

EN ESTA NOTA, DAMOS LA ULTIMA PARTE DE ESTE CURSO DESTINADO A EXPLICAR EL FUNCIONAMIENTO DE DETERMINADAS ETAPAS QUE ESTAN PRESENTES EN LOS TVS MODERNOS. ESTO NO SIGNIFICA QUE “VAMOS A ABANDONAR EL TEMA”; POR EL CONTRARIO, ESTAMOS PREPARANDO ARTICULOS ESPECIFICOS DE PRONTA PUBLICACION, QUE SERAN DE SUMA UTILIDAD PARA TODOS LOS TECNICOS REPARADORES. SIN EMBARGO, DESEAMOS DESTACAR QUE, A PARTIR DE ESTE MOMENTO, DAREMOS ESPACIO AL DESARROLLO DE TEMAS RELACIONADOS CON EL FUNCIONAMIENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE CD Y VIDEOGRABADORES.

abiamos visto que el propósito de un CAFase horizontal es ajustar la fase del retrazado horizontal con los pulsos de sincronismo de la emisora. Históricamente esto se resolvía con un solo CAFase que comparaba dicha fase y generaba una tensión continua de error que servía para controlar el oscilador horizontal, adelantándolo o atrasándolo para que recupere la fase. En los televisores modernos se suelen utilizar dos lazos de CAFase. Uno controla la fase del pulso de sincronismo con respecto al oscilador horizontal y la corrige cambiando la tensión de control del oscila-

H

dor. El otro compara la fase del oscilador con la del retrazado y la corrige cambiando la posición del flanco de salida de la pata 24 de IC1001 que corresponde con el apagado del transistor de salida horizontal. Algunos autores llaman al primer lazo como de control de frecuencia y al segundo como de control de fase pero, de hecho, ambos son controles de fase, así los llamamos nosotros CAFase 1 y CAFase 2. El doble CAFase permite tener un resultado superior al de simple CAFase, debido a que cada lazo puede tener su propia red de filtrado. El segundo lazo, que debe corregir la modulación del tiempo de retraza-

37 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

do provocada por el brillo de la imagen, se ajusta para que trabaje a gran velocidad. El primer lazo, en cambio, debe ser mucho más lento para permitir la recepción en altas condiciones de ruido (baja señal), pero debe ser ajustable a una velocidad mayor para el caso de sintonizar un videograbador. El filtro del primer lazo es exterior y se conecta sobre la pata 23. El filtro del segundo lazo es interior. Existe un registro interno que se llama “ganancia de AFC”, al que se accede a través del bus serie en fábrica para optimizar el funcionamiento del primer CAFase. Este ajuste no es accesible para el técnico reparador como tampoco lo es un segundo registro llamado “ganancia de APC” que modifica el funcionamiento del segundo lazo de fase. Ver figura 8.5.1. Observando el circuito, podemos ver que los componentes externos que corresponden al CAFase son sólo los ubicados sobre

la pata 23 que ya conocemos, a los que se agregan los conectados en la pata 25 correspondiente a la formación de la señal de muestra proveniente del fly-back. CR4302 es un recortador de picos positivos al nivel de la fuente de 7,8V. La señal recortada ingresa a la pata 25 por intermedio de R4302 con una pequeña integración a través de C4312. El resto de los componentes forman el protector de rayos X. Si el tubo tiene una tensión extra alta normal, la emision de rayos X es muy reducida y no puede afectar al usuario o al reparador. Un mal funcionamiento puede producir un exceso de tensión extra alta que produzca un incremento notable de emisión de rayos x. El circuito de protección simplemente controla la tensión de retrazado, ya que ésta es proporcional a la tensión extra alta. Cuando su valor supera un límite considerado como máximo de seguridad,

38 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

8.6 AJUSTE DEL OSCILADOR HORIZONTAL

U1001 deja de oscilar y evita la emisión de rayos x. El circuito de protección rectifica la tensión de un bobinado del fly-back mediante CR4901 y C4902 con R4901 y C4901 para evitar irradiaciones. Esta tensión continua se aplica al mismo tiempo a la base de Q4901 por el divisor de tensión R4903 y R4902 y a través del zéner CR4902 y R4905 al emisor del mismo transistor PNP. Esto hace que la tensión de base se modifique en forma proporcional a la tensión del pulso y el emisor lo haga en forma directa, pero con 10 V menos de tensión, proporcionados por el zéner. Existirá, por lo tanto, una tensión máxima de pico en la cual el emisor es 0,6V más positivo que la base, momento en que Q4901 conduce y aumenta la tensión de la pata 26 de V1001, con lo cual se desactiva la excitación horizontal. Cortada la excitación la carga de C4902 deberá reducirse y el sistema vuelve a arrancar. Si la condición anómala no se modificó, el nuevo arranque se verá abortado. Este nuevo arranque está programado para que ocurra tres veces; luego deberá pulsar el botón de encendido para lograr una nueva prueba. El divisor de base de Q4901 puede modificarse por inter medio del conector V4901 para adoptar el detector a los diferentes modelos.

Existen dos ajustes a realizar por el reparador que son la frecuencia horizontal y la fase horizontal. Estos ajustes se realizan por intermedio de dos registros inter nos, que pueden modificarse ingresando al menú de servicio en pantalla. Los datos ingresan, como siempre, por el bus de datos serie pero, en este caso, son producidos por el microprocesador cuando se ingresa al modo service. Para ingresar al modo de service, con el receptor encendido, pulse el botón menú y, sin soltarlo, el botón de encendido (POWER) y luego volumen+. En la pantalla aparecerá el menú de servicio. Ver figura 8.6.1. Para ajustar la frecuencia horizontal seleccione el parámetro 01 con las teclas de selección de canales y varíe el valor con las teclas de control de volumen. En la pantalla aparece una imagen desenganchada horizontalmente, ya que la operación anterior corta los pulsos de sincronismo de la emisora. Ajuste suavemente hasta que la imagen sea lo más estable posible, tal como si estuviera ajustando un preset de frecuencia libre horizontal. Este ajuste debe realizarse con precaución, ya que un valor muy corrido del nominal puede operar el protector de rayos X y apagar el TV. Luego no encenderá porque actúa el protector y no permite ingresar al modo service para cambiar el valor de ajuste. Existen varias maneras de salir de este círculo vicioso; la más burda es eliminar la acción del protector pero esto involucra el peligro de la irradiación de rayos X y el daño de algún componente por exceso de ten-

39 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

sión. Otra manera es cambiar la memoria EEPROM U3201 por otra nueva (programada con valores nominales). La tercera alternativa es incrementar el capacitor de retrazado C4402 agregando entre 1.000 y 1.500 pF para 20" y unos 3.000pF para 25". En los modelos con corrección E/O el problema se complica porque tienen dos capacitores de retrazado; sin embargo, modificando el principal, el equipo arranca y si se ajusta la frecuencia rápidamente no se producen daños al circuito de corrección E/O. Los capacitores usados deben tener una tensión de trabajo de, por lo menos, 1,6 KV. El ajuste de fase sirve para centrar el video sobre el raster y se realiza seteando el parámetro 02. En este caso, el ajuste no produce consecuencias sobre la tensión de retrazado.

8.7 CONCLUSIONES A lo largo de este último año, hemos explicado el funcionamiento de “etapas complejas” de los TVs modernos, indicando aquellos temas que pueden resultar conflictivos a la hora de la reparación. Somos conscientes de que existen muchos temas por desarrollar y varias “sugerencias” que podemos dar sobre la reparación de TV. Sin embargo, también creemos que el lector que haya seguido este curso tiene herramientas suficientes para solucionar problemas sin mayores inconvenientes. Reiteramos que, si bien hay mucho para hablar sobre el tema, a partir del próximo número daremos paso, en esta sección, al desarrollo de los reproductores de discos compactos, comprometiéndonos a no descuidar todo lo refernte a los avances de la TV. ✪

La televisión de hoy.... La televisión del futuro... Qué métodos de codificación y deco dificación se emplean en la TV por Ca ble, la TV por Air e y la TV Satelital. Todos estos temas los encontrará en esta nueva obra del Ing. Agui Samper, que Saber Electrónica hace llegar a sus manos para que investigue y construya sus propios circuitos y aprenda más sobre la TV Codificada.

Edición limitada de 2.500 ejemplares

¡Reserve el Suyo!

Pídalo en los mejores Kioscos 40

SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

CURSO DE TVs MODERNOS LECCION 8 - CONCLUSION

LAS ETAPAS DE DEFLEXION ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected]

EN ESTA NOTA, DAMOS LA ULTIMA PARTE DE ESTE CURSO DESTINADO A EXPLICAR EL FUNCIONAMIENTO DE DETERMINADAS ETAPAS QUE ESTAN PRESENTES EN LOS TVS MODERNOS. ESTO NO SIGNIFICA QUE “VAMOS A ABANDONAR EL TEMA”; POR EL CONTRARIO, ESTAMOS PREPARANDO ARTICULOS ESPECIFICOS DE PRONTA PUBLICACION, QUE SERAN DE SUMA UTILIDAD PARA TODOS LOS TECNICOS REPARADORES. SIN EMBARGO, DESEAMOS DESTACAR QUE, A PARTIR DE ESTE MOMENTO, DAREMOS ESPACIO AL DESARROLLO DE TEMAS RELACIONADOS CON EL FUNCIONAMIENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE CD Y VIDEOGRABADORES.

abiamos visto que el propósito de un CAFase horizontal es ajustar la fase del retrazado horizontal con los pulsos de sincronismo de la emisora. Históricamente esto se resolvía con un solo CAFase que comparaba dicha fase y generaba una tensión continua de error que servía para controlar el oscilador horizontal, adelantándolo o atrasándolo para que recupere la fase. En los televisores modernos se suelen utilizar dos lazos de CAFase. Uno controla la fase del pulso de sincronismo con respecto al oscilador horizontal y la corrige cambiando la tensión de control del oscila-

H

dor. El otro compara la fase del oscilador con la del retrazado y la corrige cambiando la posición del flanco de salida de la pata 24 de IC1001 que corresponde con el apagado del transistor de salida horizontal. Algunos autores llaman al primer lazo como de control de frecuencia y al segundo como de control de fase pero, de hecho, ambos son controles de fase, así los llamamos nosotros CAFase 1 y CAFase 2. El doble CAFase permite tener un resultado superior al de simple CAFase, debido a que cada lazo puede tener su propia red de filtrado. El segundo lazo, que debe corregir la modulación del tiempo de retraza-

37 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

do provocada por el brillo de la imagen, se ajusta para que trabaje a gran velocidad. El primer lazo, en cambio, debe ser mucho más lento para permitir la recepción en altas condiciones de ruido (baja señal), pero debe ser ajustable a una velocidad mayor para el caso de sintonizar un videograbador. El filtro del primer lazo es exterior y se conecta sobre la pata 23. El filtro del segundo lazo es interior. Existe un registro interno que se llama “ganancia de AFC”, al que se accede a través del bus serie en fábrica para optimizar el funcionamiento del primer CAFase. Este ajuste no es accesible para el técnico reparador como tampoco lo es un segundo registro llamado “ganancia de APC” que modifica el funcionamiento del segundo lazo de fase. Ver figura 8.5.1. Observando el circuito, podemos ver que los componentes externos que corresponden al CAFase son sólo los ubicados sobre

la pata 23 que ya conocemos, a los que se agregan los conectados en la pata 25 correspondiente a la formación de la señal de muestra proveniente del fly-back. CR4302 es un recortador de picos positivos al nivel de la fuente de 7,8V. La señal recortada ingresa a la pata 25 por intermedio de R4302 con una pequeña integración a través de C4312. El resto de los componentes forman el protector de rayos X. Si el tubo tiene una tensión extra alta normal, la emision de rayos X es muy reducida y no puede afectar al usuario o al reparador. Un mal funcionamiento puede producir un exceso de tensión extra alta que produzca un incremento notable de emisión de rayos x. El circuito de protección simplemente controla la tensión de retrazado, ya que ésta es proporcional a la tensión extra alta. Cuando su valor supera un límite considerado como máximo de seguridad,

38 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

8.6 AJUSTE DEL OSCILADOR HORIZONTAL

U1001 deja de oscilar y evita la emisión de rayos x. El circuito de protección rectifica la tensión de un bobinado del fly-back mediante CR4901 y C4902 con R4901 y C4901 para evitar irradiaciones. Esta tensión continua se aplica al mismo tiempo a la base de Q4901 por el divisor de tensión R4903 y R4902 y a través del zéner CR4902 y R4905 al emisor del mismo transistor PNP. Esto hace que la tensión de base se modifique en forma proporcional a la tensión del pulso y el emisor lo haga en forma directa, pero con 10 V menos de tensión, proporcionados por el zéner. Existirá, por lo tanto, una tensión máxima de pico en la cual el emisor es 0,6V más positivo que la base, momento en que Q4901 conduce y aumenta la tensión de la pata 26 de V1001, con lo cual se desactiva la excitación horizontal. Cortada la excitación la carga de C4902 deberá reducirse y el sistema vuelve a arrancar. Si la condición anómala no se modificó, el nuevo arranque se verá abortado. Este nuevo arranque está programado para que ocurra tres veces; luego deberá pulsar el botón de encendido para lograr una nueva prueba. El divisor de base de Q4901 puede modificarse por inter medio del conector V4901 para adoptar el detector a los diferentes modelos.

Existen dos ajustes a realizar por el reparador que son la frecuencia horizontal y la fase horizontal. Estos ajustes se realizan por intermedio de dos registros inter nos, que pueden modificarse ingresando al menú de servicio en pantalla. Los datos ingresan, como siempre, por el bus de datos serie pero, en este caso, son producidos por el microprocesador cuando se ingresa al modo service. Para ingresar al modo de service, con el receptor encendido, pulse el botón menú y, sin soltarlo, el botón de encendido (POWER) y luego volumen+. En la pantalla aparecerá el menú de servicio. Ver figura 8.6.1. Para ajustar la frecuencia horizontal seleccione el parámetro 01 con las teclas de selección de canales y varíe el valor con las teclas de control de volumen. En la pantalla aparece una imagen desenganchada horizontalmente, ya que la operación anterior corta los pulsos de sincronismo de la emisora. Ajuste suavemente hasta que la imagen sea lo más estable posible, tal como si estuviera ajustando un preset de frecuencia libre horizontal. Este ajuste debe realizarse con precaución, ya que un valor muy corrido del nominal puede operar el protector de rayos X y apagar el TV. Luego no encenderá porque actúa el protector y no permite ingresar al modo service para cambiar el valor de ajuste. Existen varias maneras de salir de este círculo vicioso; la más burda es eliminar la acción del protector pero esto involucra el peligro de la irradiación de rayos X y el daño de algún componente por exceso de ten-

39 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

sión. Otra manera es cambiar la memoria EEPROM U3201 por otra nueva (programada con valores nominales). La tercera alternativa es incrementar el capacitor de retrazado C4402 agregando entre 1.000 y 1.500 pF para 20" y unos 3.000pF para 25". En los modelos con corrección E/O el problema se complica porque tienen dos capacitores de retrazado; sin embargo, modificando el principal, el equipo arranca y si se ajusta la frecuencia rápidamente no se producen daños al circuito de corrección E/O. Los capacitores usados deben tener una tensión de trabajo de, por lo menos, 1,6 KV. El ajuste de fase sirve para centrar el video sobre el raster y se realiza seteando el parámetro 02. En este caso, el ajuste no produce consecuencias sobre la tensión de retrazado.

8.7 CONCLUSIONES A lo largo de este último año, hemos explicado el funcionamiento de “etapas complejas” de los TVs modernos, indicando aquellos temas que pueden resultar conflictivos a la hora de la reparación. Somos conscientes de que existen muchos temas por desarrollar y varias “sugerencias” que podemos dar sobre la reparación de TV. Sin embargo, también creemos que el lector que haya seguido este curso tiene herramientas suficientes para solucionar problemas sin mayores inconvenientes. Reiteramos que, si bien hay mucho para hablar sobre el tema, a partir del próximo número daremos paso, en esta sección, al desarrollo de los reproductores de discos compactos, comprometiéndonos a no descuidar todo lo refernte a los avances de la TV. ✪

La televisión de hoy.... La televisión del futuro... Qué métodos de codificación y deco dificación se emplean en la TV por Ca ble, la TV por Air e y la TV Satelital. Todos estos temas los encontrará en esta nueva obra del Ing. Agui Samper, que Saber Electrónica hace llegar a sus manos para que investigue y construya sus propios circuitos y aprenda más sobre la TV Codificada.

Edición limitada de 2.500 ejemplares

¡Reserve el Suyo!

Pídalo en los mejores Kioscos 40

SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

MEMORIA DE REPARACION VERIFICACION DE SEÑALES EN LOS VIDEOGRABADORES PROSIGUIENDO CON ESTA SERIE EN LA QUE EXPLICAMOS LA FORMA DE “MANTENER”, REPARAR Y AJUSTAR VIDEOGRABADORES CON LA AYUDA DE UNA CINTA DE PRUEBAS, DAMOS EN ESTA OPORTUNIDAD DETALLES DE AJUSTE. TENGA EN CUENTA QUE EN LAS DOS EDICIONES ANTERIORES HEMOS HECHO REFERENCIA A LA PARTE MECANICA Y QUE AHORA ANALIZAREMOS EL TRATAMIENTO DE LA SEÑAL. ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected] ¿OSCILOSCOPIO O MONITOR? No hay mayor diferencia, el resultado es prácticamente el mismo si sólo se trata de ajustar el aparato. Ahora, si Ud. debe reparar una máquina con una falla en la sección electrónica necesitará un osciloscopio casi con total seguridad. De cualquier manera, si tiene el monitor preparado adecuadamente resulta más práctico que el osciloscopio porque no hay que ubicar los puntos de prueba. Primero le comentamos el método visual con el monitor y luego cómo se complementa con el osciloscopio. La preparación del monitor es muy sencilla: bájele la altura para que el raster llegue a 1 cm del borde del fósforo. Coloque la cinta de prueba y elija el sector más adecuado entre el 2, 3 ó 4, según el desgaste del cabezal. Debe elegir el sector que produzca mayor ruido (con el tracking ajustado a ruido mínimo) pero que aún produzca un aceptable sincronismo vertical y horizontal. También puede elegirlo de acuerdo a la primera medición de funcionamiento general (primer sector). Si Ud. colocó un cilindro nuevo siempre debe elegir el sector 2 (grabación a 1/8 del nivel

normal de corriente de grabación). Dependiendo del desajuste, Ud. podrá observar en el monitor una imagen con ruido no uniforme, concentrado en varias bandas fijas (2, 3, 4 o más bandas). Ver figura 1. El ajuste consiste en apretar con el dedo el poste guía que reduzca la cantidad de bandas de ruido (el otro incrementará la cantidad de barras). Luego, con el destornillador que tiene un rebaje central debe apretar ese poste guía hasta que desaparezcan las barras una a una y, por último, debe realizar un ajuste fino para

41 SABER ELECTRONICA Nº 145

Figura 1

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

Figura 2

que el ruido se distribuya lo más uniformemente posible por la pantalla. Puede tocar el tracking mecánico si fuera necesario (casi siempre lo es) para reducir el nivel de ruido a mínimo. NOTA: Aquí debemos diferenciar entre máquinas con tracking a potenciómetro, a pulsadores pero sin control automático de tracking y a pulsadores con control automático de tracking. En las primeras, coloque el potenciómetro en el medio de su recorrido, en las segundas no toque los pulsadores luego de colocar el casete, ya que ésa es la condición de tracking al centro. En las últimas, apenas comienza a moverse la cinta, debe darle un corto pulsado a cualquiera de los dos pulsadores para que la máquina quede en tracking manual; algunas máquinas tienen un pulsador para anular el tracking automático y un led que indica manual/automático, en este caso, se debe dejar la máquina en manual. Eventualmente puede ocurrir que el ajuste de tracking sea correcto, pero la cinta no está bien apoyada sobre el hombro (al poco tiempo la máquina se desajusta). Para asegurarse, ajuste ambos postes guías en el sentido de atornillarlos pero de a 1/4 de vuelta en cada uno. Si la imagen sigue con ruido uniforme vuelva a girar ambos postes guías un 1/4 de vuelta en el sentido de atornillar y así sucesivamente, hasta que se produzcan barras de ruido en la parte superior e inferior de la pantalla. Ver figura 2. En esta condición los dos postes guías están muy bajos (más bajos que el hombro) y la cinta entra y sale en forma oblicua, así se produce error de lectura al principio y al final de las pistas. El poste guía izquierdo actúa sobre la barra superior y el derecho sobre la inferior. Ajústeles como aflojando un tornillo hasta que las barras desaparezcan y quede una imagen con

distribución uniforme del ruido. Esta última operación nos asegura que la cinta está bien apoyada sobre el hombro, lo que garantiza un ajuste durable. Si durante esta operación de ajuste, Ud. observa que se produce una barra de ruido con bordes netos en la parte inferior de la imagen, no pretenda eliminarla con los postes guías, toque el preset que ajusta el punto de conmutación de cabezas (puede estar marcado como SW o SW SHIFT o SW30 o algo parecido). Si no lo puede ubicar mida todos los presets con el téster en óhmetro y anote sus valores para poder volver a la posición de ajuste en cualquier momento y luego tóquelos hasta descubrir cuál es el del punto de conmutación de cabezas. Si Ud. posee osciloscopio, el ajuste se simplifica bastante y es más preciso. Debe ubicar dos puntos de prueba, la salida del paquete luma-croma del amplificador de cabezas y la señal de conmutación de cabezas SW. La señal SW es muy fácil de ubicar aun sin manual de servicio. Es una señal cuadrada de 25Hz (40mS) con 5V de amplitud y la va a encontrar en el conector del amplificador de cabezas que lo conecta con la plaqueta principal. este conector suele tener 6 ó 7 patas y ninguna de las otras señales se parece a la que estamos buscando. Una vez que la encuentre, enganche el barrido del osciloscopio con ésta y sáquela de la pantalla con el control de posición vertical. Con la otra punta del osciloscopio debe encontrar el paquete de luma-croma. Como estamos utilizando una señal monocromática gris, el paquete sólo tiene componentes de luma (LUMA FM). Como la señal es un cuadro completamente gris, la luma FM es una portadora de 4,2MHz sin modulación de FM salvo en los pulsos de sincronismo que son negros. A la frecuencia de barrido que está funcionando el osciloscopio no es posibles ver las oscilaciones de 4,2MHz, sólo veremos la mancha luminosa formada por la portadora. Ver figura 3. En nuestro caso, con la máquina desajustada, la señal va a tener marcadas variaciones de

Figura 3

42 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

Figura 4

Figura 5

amplitud debido a que las cabezas están constantemente abandonando sus propias pistas para pasar sobre las vecinas, en donde no pueden generar tensión. Ver figura 4. A medida que se ajustan los postes guías, los pozos de portadora se van reduciendo en número hasta que se llega a un oscilograma, como el mostrado en la figura 5, que equivale a una condición de ruido constante sobre la pantalla. En realidad este oscilograma puede corres-

Figura 6

ponder a lo que se puede conseguir utilizando para el ajuste sólo la pantalla del monitor. Utilizando el osciloscopio, se puede mejorar aun más hasta obtener un oscilograma casi plano con unas pequeñas muescas sobre el punto de conmutación de cabezas. Termine el ajuste bajando ambos postes hasta que las muescas de conmutación se agranden y entonces vuelva un poco hacia atrás. La mayor ventaja de trabajar con osciloscopio radica en la posibilidad de diagnosticar diferencias de rendimiento de las cabezas. Si Ud. observa que siempre una cabeza tiene menos salida que la otra para cualquier posición de control de tracking, es porque esa cabeza tiene una falla. Si Ud. puede modificar la salida de ambas cabezas con el tracking de manera que en alguna posición de tracking, una cabeza tenga menos salida y luego sea la otra la que tenga menos salida, es porque las cabezas no están montadas a la misma altura. Ver figura 6. Lamentablemente, el tornillo que ajusta la altura de las cabezas requiere una llave de ajuste muy particular pero, si Ud. tiene una, puede ajustar la altura por prueba y error y salvar un cilindro que de otro modo debería descartar. Si el punto de conmutación de cabezas está muy corrido, el paquete de luma-croma aparece como lo indicamos en la figura 7. MEDICION DE LA RELACION SEÑAL A RUIDO DE VIDEO Deje por ahora las puntas del osciloscopio en los puntos de prueba SW y LUMA FM, pase al sector 5 (primera sección de 3 minutos) de la cinta, en donde tiene grabada una señal gris con corriente de grabación normal. Mida la amplitud del paquete. Debe obtener una tensión de unos 600mV, si la máquina funciona correctamente. Una amplitud menor indica que algo está fallando en la cadena cabeza-transformador-rotativo-amplificadores de cabeza. Ahora observe el monitor, debe ver una ima-

Figura 7

43 SABER ELECTRONICA Nº 145

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

MEDICION DE LA RELACION SEÑAL A RUIDO DE AUDIO

Figura 8

Se realiza sobre el mismo sector pero previamente debe haber medido la salida de audio en el sector 4 (con un tono de 1kHz) luego mida en el sector 5 (sin sonido), debe ser unas 100 veces menor en una buena máquina y unas 50 veces menor en una común. ESCALA DE GRISES Y NIVEL DE SALIDA DE VIDEO

Figura 9 gen gris sin interferencias y sin ruido apreciable. Si Ud. posee osciloscopio puede medir la relación señal a ruido de video. Para ello desconecte la punta del punto de prueba del paquete y conéctela sobre la salida de video. Obtendrá un oscilograma como el de la figura 8. En éste se puede observar la integridad de los pulsos verticales. Controle la ausencia de distorsiones o ruido sobre el pulso vertical. Ahora sincronice el osciloscopio con la punta que está conectada a la salida de video y lleve la base de tiempo del mismo a 10mS/div. Obtendrá la forma de señal de video a ritmo horizontal y podrá verificar el nivel de ruido por simple comparación con la altura del pulso de sincronismo. Ver figura 9. En realidad, la señal de video tiene 1V pap pero como estamos reproduciendo una señal gris sólo llega hasta 0,5V. El pulso de sincronismo debe tener 300mV. Dándole más ganancia vertical al osciloscopio, de manera que el pulso de sincronismo cubra toda o casi toda la pantalla, amplíe la señal. Ahora apreciará que existe una fluctuación en los niveles de tensión debidos al ruido. Un excelente videograbador le dará fluctuaciones de ruido del orden de los 30mV (40dB de relación señal a ruido); hasta los 50mV es aceptable, luego deberán verificarse los componentes de la cadena de lectura (cabeza-transformador-rotativo-amplificadores).

En el sector 5 (segunda sección) tiene grabada una señal de video sin color de amplitud, normalizada con una escala de grises. Compruebe la señal de salida de video (los puntos de prueba y el sincronismo son los mismos que para los puntos anteriores). Ver figura 10. Observe la amplitud pico a pico, de blanco a pulso de sincronismo debe ser de 1V, si no lo es debe ajustarlo con el preset de LUMA REPRODUCCION (LUMA PLAY LEVEL). Luego observe la amplitud de los escalones, deben ser todos de la misma amplitud; preste atención sobre todo a los primeros y a los últimos, porque allí es donde se producen las limitaciones o cortes. También es importante la relación de amplitud entre el pulso de sincronismo y el pedestal con respecto a la señal en escalera. Si existen distorsiones de amplitud, éstas deben ser buscadas en el decodificador de LUMA FM o en alguna etapa posterior (amplificadores, limitadores, etc.) que estén mal polarizados. La imagen del monitor también nos puede indicar la existencia de compresiones de video. Se presentan como un empastamiento de los blancos y de los negros que tienden a confundirse entre sí (no hay diferencia entre la barra blanca y la gris clara o entre la barra negra y la gris más oscura). Esta señal es también muy útil para comprobar problemas de grabación. Utilice otra máquina de comprobado buen funcionamiento para reproducir este sector de la cinta y tome una señal de video como fuente para grabar en la máquina con problemas. Luego reproduzca la sección grabada y observe cómo se reproduce la escala de grises. Si la reproducción es defectuosa, deberá ajustar los preset del modulador de FM LUMA en las etapas de LUMA Figura 10 REC. ✪

44 SABER ELECTRONICA Nº 145

SERVICE

Reparación de un Centro Musical AIWA VAMOS A ANALIZAR EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL DE UN CENTRO MUSICAL AIWA MODELO 330W Y SIMILARES. NOS APOYAREMOS EN LO APRENDIDO EN LA SERIE DEL REY MICRO; POR LO TANTO, ACONSEJAMOS A NUESTROS LECTORES QUE, EN CASO DE DUDAS, RECURRAN A ESA SERIE QUE PRONTO SALDRA PUBLICADA EN FORMA DE LIBRO. Por: Ing. Alberto H. Picerno

INTRODUCCION La complejidad de un equipo moderno a veces requiere que el reparador tenga, no sólo un circuito, sino una guía para la lectura del mismo. Nuestra serie del “rey micro” condensa todo lo que Ud. debe saber sobre microprocesadores dirigidos. Pero cuando el rey se ubica en una comarca tan complicada como un centro musical, es conveniente analizar el circuito con criterio de reparador. Un reparador debe tener un profundo conocimiento del circuito que va a reparar pero además, debe manejar algo más difícil de adquirir que es la metodización de su tarea. Ante un equipo que presenta una falla como, por ejemplo, el display apagado, comenzamos siempre trabajando sobre un inmenso territorio

que inicialmente alcanza al equipo completo. Un reparador experto debe aprender a descartar los bloques que nunca pueden generar una falla tan extensa, de modo que el territorio bajo sospecha se reduzca considerablemente hasta que, por último, terminemos por aislar la falla a un sólo circuito integrado o un pequeño conjunto de componentes. Cuando un equipo posee un microprocesador, el criterio de trabajo debe adaptarse a esta característica. No se olvide que todo el equipo está controlado por el microprocesador. Imagínese al microprocesador como un pulpo que en sus tentáculos tiene los diferentes órganos que conforman al equipo. Si el microprocesador no funciona correctamente, todos o algunos de estos órganos dejan de funcionar. Por último, recuerde que las condiciones

46

SABER ELECTRONICA Nº 145

de estos órganos se realimenta al microprocesador y una condición anómala puede confundirse con un microprocesador que no funciona. El ejemplo más común es el amplificador de potencia; si está en cortocircuito el microprocesador no permite que el equipo encienda, que protege la fuente de alimentación. A veces existen órganos mecánicos que impiden el encendido del microprocesador. Es bastante común que en el proceso de encendido, el microprocesador envíe señales automáticas para probar por ejemplo, el mecanismo de las caseteras, si la casetera funciona bien devuelve señales indicando que el mecanismo funciona y el microprocesador sigue adelante con su programa, pero si hay una falla, aborta el programa y puede entrar en la condición de SLEEP.

R E PA R A C I O N RADIOGRAFIA DE UN REY La mejor manera de conocer a un rey real (valga la redundancia) es mirrle las patas. Para nuestra tarea de reparador, las patas son más importantes que el cerebro. A nosotros no nos importa cuánta memoria tiene un microprocesador o a qué disposición interna responde, sólo nos interesa qué función cumple cada pata y qué forma de señal puedo encontrar en ella. Lo que nosotros bautizamos como radiografía de un rey es, en realidad, el layout del microprocesador y una tabla con todos los datos, como la que se indica en la tabla 1. Analizando las descripciones, se pueden obtener una gran cantidad de información que nos permite comprobar el buen funcionamiento del microprocesador. Las patas 1 y 2 ajustan los límites superior e inferior del conversor A/D del indicador de espectro de audio en el display. El superior se fija en 5V por medio de R270 y R206, en tanto que el inferior queda conectado a masa. La pata HOLD negada está relacionada con el comportamiento en la condición de SLEEP o “ir a dormir” del microprocesador. Recuerde que en “el rey micro” decíamos que el microprocesador puede funcionar a velocidad máxima en condiciones normales de funcionamiento, pero que al llegar un corte de energía pasaba a una condición de funcionamiento lento que consumía poca energía de la fuente de 5V, además, antes de consumir la energía por completo, se procedía a guardar en la memoria los datos más importantes para que en su posterior arranque el equipo comenzara a funcionar en la misma condición en que se apagó.

DE UN

C E N T R O M U S I C A L AIWA

El caso que estamos analizando es algo diferente porque las patas del microprocesador donde se conecta el cristal de SUB CLOCK (el que funciona el condición SLEEP) están libres y entonces el CLOCK es de frecuencia cero. En este caso, se dice que el microprocesador se congela guardando los últimos datos que envió a la memoria. Cuando cese el corte seguirá funcionando en el mismo paso del programa que abandonó.

FUENTE RESET Y HOLD DEL MICROPROCESADOR En la figura 1 se puede observar un circuito que aclara cómo se alimenta y resetea el microprocesador. Observe que el regulador de fuente es un simple zéner de 5,6V (D201) y un diodo en serie D205 que reduce la tensión a 5V en la pata 15. El circuito de reset es, en realidad, una conbinación de RESET y de HOLD. En condiciones normales de

Tabla 1 PATA 1 2 3

NOMBRE AV+ AVHOLD NEG

E/S E E E

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

SPEANA A/D TUNE NEG/ST NEG SCOR SUBQ DATA CLK RMC SWCD VSS OSC1 OSC2 VDD RESET NEG X1 X2 TEST STB NEG DATA

E E E E O O I I I S S

22 23 24 25 26 27 28 al 39 40 41 42 43 44 45 al 56 57 al 60 61 62 63 64

CLK XLT MUTE SENS GFS FOK S4 al S15 -VP S16 S17 S18 S19 T11 al T0 KEY0 al KEY3 PLL CE TMBASE STB NEG POWER NEG

S S S E

47

S

DESCRIPCION Referencia positiva al conversor A/D interno (5,2V) Referencia negativa del conversor A/D interno (0V) Cuando se corta la energía eléctrica el microprocesador se congela (se detiene el CLOCK y se mantienen los datos en la memoria) Entrada analógica para el analizador de espectro del display Doble entrada que indica sintonía y condición estereo de la emisora Señal de control de la sección CD (sincronismo de bloque) Control de la sección CD (tiempo de ejecución) Salida de datos (puerto serie hacia la sección CD) CLOCK del puerto serie de CD Entrada del receptor infrarrojo del control remoto Condición abierto/cerrado del trineo de carga de discos Masa CLOCK del microprocesador de 3,9 MHz CLOCK del microprocesador de 3,9 MHz Fuente de +5V Reset del microprocesador Sub CLOCK para SLEEP (no utilizado) Sub CLOCK para SLEEP (no utilizado) Test usado por el fabricante del microprocesador (a masa) Strobe para los registros de desplazamiento BU4094 Salida de datos para los registros de desplazamiento BU4094 y el PLL de sintonía de radio CLOCK para los registros de desplazamiento y la sintonía de radio Control de datos en serie para controlar CXD1167Q Enmudecimiento digital SENSE de la sección CD Guard Frame Syncronism de la sección CD Focus OK de la sección CD Salidas de segmentos del display

E S

Tensión de fuente negativa del display -30V Salidas de segmentos del display

S

Salidas de selección de dígito del display

E

Entradas de matrices analógicas del teclado

S S S S

Control de habilitación del PLL de radio Control de separación de emisoras del PLL de radio Strobe de los registros de desplazamiento de la plaqueta principal Encendido de fuente

SABER ELECTRONICA Nº 145

R E PA R A C I O N

DE UN

C E N T R O M U S I C A L AIWA

1 funcionamiento los transistores de sobreconsumo de fuente (Q107 y Q108) y el detector de tensión de red (Q111) están al corte. En esa condición, cuando Ud. conecta el centro musical a la red aparece la tensión VM+ de 12V que hace funcionar el microprocesador, al mismo tiempo C203 se carga y, cuando su tensión llega a 5,3V, conducen el zener D204 y la base de Q201. El colector de Q201 se levanta primero junto con la fuente de 5V y luego cae a cero por saturación; es decir que ocurre un pulso negativo que se aplica a la pata de RST negado por intermedio de C201 y resetea el microprocesador. Un instante después C201 se carga por medio de R261 y cesa la condición de reset. Veamos qué ocurre ahora si se produce un sobreconsumo o si se corta la tensión de red por un corto lapso de tiempo. En ambos casos el hilo RST negado que va desde la plaqueta principal hasta la plaqueta del microprocesador pasa a cero y la

pata HOLD negado congela el programa y, sobre todo, envía la pata POWER negado a cero para desconectar el amplificador de la fuente por medio de un relé existente en la placa principal. Cuando cese la condición de falla, el microprocesador se descongela y continúa el funcionamiento normal. Tal como está dispuesto el circuito parecería que, además de operar el funcionamiento, ocurre un reset pero no es así porque Q201 está conduciendo en estado normal y un corte en el mismo hace subir la tensión de colector, aumentando un poco la tensión de la pata 16 RST negado. Es decir, que el único modo que se produzca un reset es si la tensión de 5V cae por debajo del nivel de reset (aproximadamente 2,5V). En realidad, el que bautizó como RST al hilo que une las plaquetas (pata 4 de CN102) no estuvo muy feliz en la elección, ya que el hilo genera un congelamiento pero nunca un reset.

48

SABER ELECTRONICA Nº 145

En cuanto a las reparaciones de esta sección del microprocesador, todo es muy sencillo. Basta verificar la tensión de fuente de +5V con un téster y luego la pata 16 que, en estado permanente, debe estar en +5V; por último, efectuar una conexión momentánea a masa desde RST negado y si se reinicia el funcionamiento revisar el transistor de reset y los circuitos asociados. Q11 puede desconectarse para asegurarse que un mal funcionamiento del detector de red no provoque un aborto del arranque por congelamiento. Lo que nunca debe hacerse es quitar Q107 o Q108 porque el amplificador de potencia se queda sin protección. En cambio, se puede desconectar la alimentación del amplificador (patas 9 y 14 del híbrido de potencia) y luego sí retirar los transistores si fuera necesario.

LAS OTRAS PATAS DEL MICROPROCESADOR Las patas 1 y 2 están dedicadas a predisponer el conversor D/A del analizador de espectro de audio. Luego veremos el circuito generador de “SPEANA” pero éste termina generando una tensión continua que se aplica a la pata 4. Esa tensión cambia con el audio y la sensibilidad y el ajuste de cero de los segmentos indicadores del display se ajusta, variando la tensión continua de las patas 1 y 2. La pata 2 se envía a masa para que la menor tensión colocada en “SPEANA” encienda los segmentos inferiores, y la 1 se envía a un divisor que se ajusta en 5,2V. En la figura 2 se clarificó el circuito que en el original no aparece claro. La misma tensión de la pata 1 se utiliza como fuente para la resisten-

R E PA R A C I O N

DE UN

C E N T R O M U S I C A L AIWA

2 cia del “pull-up” de la entrada TUNE NEG/ST NEG. Esta entrada tiene un doble uso, primero aclaremos que se trata de una entrada “triestate” que nos informa si una emisora está bien sintonizada (baja) y si lo está, nos dice si es mono o estéreo (2,5V o 5V). Las patas 6 a la 9 están destinadas a diferentes funciones de la sección CD. SCOR es una señal de sincronismo de bloque. Recuerde que cada cuadro separado por dos pulsos de sincronismo de cuadro ocurre a un ritmo de 135ms. Cada cuadro contiene un bit de un bloque de 90 cuadros. Cuando termina un bloque, el análisis vertical del mismo contiene información que forma, por ejemplo, el tiempo de ejecución o datos de video de imágenes fijas u otras informaciones que todavía no fueron asignadas. El bloque tiene un señal de sincronismo que se llama SCOR. SUBQ es la información del tiempo de ejecución, y DATA y 3

CLK las señales de datos y CLOCK hacia la sección CD destinadas al CXA1082. La entrada RMC es la de control remoto y tiene importancia para el service porque si está siempre baja, el microprocesador se queda leyendo este puerto de entrada permanentemente y el display se apaga. Esto puede deberse a una falla del receptor infrarrojo o a que éste no tiene alimentación por R201. Por lo tanto, se deben verificar las patas 1 y 2 del receptor con un téster. SWCD es una entrada triestate para indicar la posición de la bande-

49

SABER ELECTRONICA Nº 145

ja o trineo de ingreso de discos. El circuito que permite calcular la tensión de SWCD se encuentra en la sección CD. En la figura 3 ponemos un detalle del mismo con la tabla de estados. El camino de regreso de las señales OPEN y CLOSE, que operarán al driver del motor de carga, es mucho más tortuoso ya que esas señales no se generan directamente en el microprocesador. Ocurre que son tantas las salidas del microprocesador que hay que recurrir a un sistema de mutliplexado a través del puerto serie del micro. Se utilizan para esto, tres circuitos integrados del tipo 4094 cuyo funcionamiento fue explicado en la serie del rey micro. De estos tres registros de desplazamiento, el IC402 utiliza las patas 6 y 7 para generar OPEN y CLOSE como lo indicamos en la figura 4. Observe el lector todo lo que debería verificar en caso de que el motor del trineo no se mueva o lo haga inadecuadamente. El microprocesador envía información serie al conjunto IC401 al IC403 por medio del puerto serie local (patas 20, 21 y 22) con un conjunto de tres señales que son STB negado, DATA y CLOCK. STB negado y CLOCK se envían en paralelo al conjunto de BU4094 y DATA entra en la pata 2 de IC401, se transfiere a la 10 y de allí a la 2 de IC402 y, del mismo modo, a IC403. De hecho, la palabra o bite de comunicación tendrá 24 bit de los cuales, los 8 menos significativos (primeros en salir)

R E PA R A C I O N

DE UN

C E N T R O M U S I C A L AIWA ra controlar el arrivo. Si todo está bien se conecta el osciloscopio en 2 de IC402 y 2 de IC403 para completar el camino serie de la señal. En las patas 6 y 7 de IC402 aparecerán entonces estados altos y bajos que nos permitirán excitar a IC7 que, a su vez, enciende el motor del trineo. En caso de falla, tal vez conviene separar el problema observando con el téster las tensiones en 6 y 7 de IC402. Si el trineo está adentro, al pulsar OPEN/CLOSE del frente debe levantarse la pata 6 de IC402 hasta 5V y si está afuera debe levantarse la pata 7.

4 quedan guardados en IC403, los intermedios en IC402 y los más significativos en IC401. IC402 acumula los bits que nos interesan, de manera que éstos aparecen en las patas 6 y 7, y de allí llegan hasta la 5 y 6 de IC7, haciendo girar el motor conectado a las pata 2 y 10.

Por suerte, el fabricante colocó resistores separadores que nos permiten verificar la generación y el arribo de las señales digitales. Con un osciloscopio o una sonda lógica conectada en 20, 21 y 22 del microprocesador, se observa la generación de las tres señales, luego se los transporta a las patas 1, 2 y 3 pa-

CONCLUSION El tema del microprocesadores de los IAWA 330 no puede ser tratado en un sólo artículo debido a su extensión. En el próximo artículo continuaremos explicando el funcionamiento del display y de la entrada de teclado. ✪

Cámaras de Video Teoría y Reparación ES PARTE DE LA OBRA:

“Camcorders” QUE SE PRESENTA EN DOS TOMOS JUNTO CON Video Digital

Es una obra que explica en detalle los secretos de la digitalización de video y ofrece sugerencias para reparar

Camcorders de los más diversos tipos.

Pida los dos Libros a su Quiosquero

obra completa por solo

(ambos libros componen la obra)

$16

AUDIO El Rey Micro 2

Los Displays Indicadores: “Problemas y Reparación” EL HOMBRE SE COMUNICA CON EL MICROPROCESADOR PERO EL MICROPROCESADOR DEBE DEVOLVER INFORMACION AL HOMBRE PARA QUE ESTE SEPA SI RECIBIO LAS ORDENES Y COMO PROGRESA LA EJECUCION DE LAS MISMAS. OTROS MENSAJES SON AUTOMATICOS, POR EJEMPLO: CUANDO UNA TRANSMISION DE TV PASA DE MONOAURAL A ESTEREOFONICA. ESTA NECESIDAD DE COMUNICACION DE RETORNO SE CANALIZA POR EL MAS HUMILDE DE LOS LED HASTA LOS MAS SOFISTICADOS DISPLAY EN COLORES DE LOS MODERNOS CENTROS MUSICALES. Por: Ing. Alberto H. Picerno

INTRODUCCION En algunos de los artículos de la serie dijimos que, en el fondo, nuestro rey no era más que un esclavo de lujo. Recibe información, la procesa y opera sobre la comarca. Ahora vamos a agregar, que además de estar esclavizado, es preso de las apariencias. El microprocesador, como algunos intendentes, primero pone el cartel y luego, si puede, realiza la obra. En muchos casos es un pequeño aviso (por ejemplo algunas videos Panasonic de bajo precio como la 2010 que sólo tiene 4 leds para que el usuario sepa si está reprodu-

ciendo, grabando, en STOP o apagada) en otros, el cartel es más grande que la obra, por ejemplo los centros musicales AIWA F9 y similares, que presentan un abanico de colores en un display termoiónico de unos 15¥20 cm que parece más una pantalla de televisión que un centro musical. En el extremo de este comportamiento están unos centros musicales coreanos que tienen un videojuego en display, que se maneja desde el control remoto. Como a la mujer robot, sólo le falta picar carne. Algunos display son sobrios y distinguidos, otros hacen gala de un enorme mal gusto y se empeñan

51

SABER ELECTRONICA Nº 145

tanto en la dinámica y los colores, que la información que deben transmitir es difícil de encontrar. Olvidémonos del contenido; a nosotros nos interesa cómo se transmite esa información visual, es decir, el tipo de dispositivo y el modo de operación del mismo, que en la actualidad siempre emplea métodos de multiplexado. Lo que no debe olvidar como reparador es que la indicación y la función siguen caminos separados. Si Ud. aprieta la tecla PLAY el micro lo escribe primero en el display; luego procede a enviar el mensaje al resto de la máquina para que realice la acción de reproducir. Es decir que

L O S D I S P L AY S I N D I C A D O R E S la indicación no es una garantía de que la acción se haya realizado. El rey micro siempre se considera como un dios (alguno más humilde, sólo como un semidios) que cuando da una orden debe ser cumplida sin dilación. Pero nunca falta un vasallo que sale corriendo como si fuera a cumplir la orden pero luego se echa en los brazos de Morfeo (no piense mal Morfeo es 1 el dios del sueño y cuando digo "hecharse en los brazos de morfeo" quiero decir que se va a dormir y no cumple la orden). Ahora bien, como es muy común encontrar equipos de audio de origen sospechoso o, al menos de calidad muy dudosa, hemos colocado esta nota en la sección "Audio", pero todo lo que digamos es 2 aplicable a cualquier equipo cuyo display reciba información desde un micro.

DISPLAY DE LEDS Nada más sencillo que un display de leds. El microprocesador destina alguna de las salidas de su port paralelo a excitar diodos led. En muchos casos, como el manejo de potencia del port es limitado, se deben utilizar transistores excitadores. Ver figura 1. Esta figura no amerita mayores explicaciones; sólo que el microprocesador debe manejar señales negadas dada la inversión que ocurre en los transistores drivers. La mayoría de los leds sólo necesita unos 4 mA para operar como indicadores, por lo tanto, los resistores son del orden de 1kΩ. También existen diodos led

de alto rendimiento, generalmente cercano a tres veces el normal. En estos casos se pueden obviar los transistores que compensan el mayor precio de los leds y el circuito se reduce al mostrado en la figura 2. El rey micro no se conforma con una información tan rudimentaria y genera prontamente los llamados display de led de 7 segmentos para, por ejemplo, indicar la hora en los modernos y apreciados radio relojes, que tan solícitamente nos despiertan cada mañana. Saquemos una cuenta: si cada sección de 7 segmentos posee 8 patas activas de conexión (7 para el número y una para el punto flotante) y necesitamos 4 secciones; esto significa que el microprocesador debe utilizar 32 patas para excitar el display. Realmente un despropósito porque, como sabemos, la cantidad

52

SABER ELECTRONICA Nº 145

de patas incrementa el costo en forma cuasi lineal. Los diseñadores, ya tenían experiencia en problemas similares pero con respecto a las entradas de los pulsadores; por lo tanto, utilizaron la misma solución de excitación de fila y columna, sólo que este caso lo llamaron sección y segmento. En nuestro caso separamos el diplay en 4 secciones (en cuatro números) y disponemos que el micro tenga tantas salidas como segmentos tenga cada sección (7 u 8). Ver figura 3. Observe que los segmentos equivalentes se excitan en todas las zonas, pero sólo se enciende aquél cuya zona tiene el transistor conduciendo. Es decir que combinando la salida de segmentos con las de zona se consigue iluminar un segmento determinado de una zona determinada. Por supuesto que la iluminación no será constante, sino pulsada, pero al producirse a una elevada velocidad se tiene la sensación de que la iluminación no cambia. La disposición mostrada no es la única posible, ya que existen displays de ánodo común y de cátodo común, pero el circuito básico es el mismo. En nuestro circuito las salidas de segmentos son activadas conectándolas internamente a +5V. Si miramos las salidas de zona, podemos observar que es una señal idéntica a la de barrido del teclado por matriz de fila y columna. Son tan idénticas que en realidad son la misma señal que se usa para el teclado y el barrido de zonas con el consiguiente ahorro de patas. En la figura 4 le mostramos cómo queda

L O S D I S P L AY S I N D I C A D O R E S

3 parte del circuito cuando la señal de barrido tiene doble uso. Cuando se pretende realizar un display más complejo, se presentan grandes inconvenientes, porque no es fácil darle una forma especial a los diodos leds. Por lo tanto, este tipo de display no va más alla de una combinación de display de 7 segmenetos.

4

LOS DISPLAY DE CUARZO LIQUIDO Existen algunos materiales capaces de rotar el plano de polarización de la luz. Pero, ¿qué cosa es el plano de polarización de una fuente de luz? La luz es una onda electromagnética, tal como las ondas de radio o de TV, sólo que de frecuencia mucho mayor. Seguramente usted no

colocaría una antena de TV en un plano de polarización vertical; siempre la ubica sobre un plano horizontal y luego la gira sobre ese plano hasta obtener máxima señal. Esto es porque la antena transmisora de TV está ubicada sobre un plano de polarización horizontal. La luz común del sol, de una vela o de un tubo fluorescente no es polarizada. Es como si esa fuente de luz fuera una antena que cambia su ángulo de polarización constantemente. El

53

SABER ELECTRONICA Nº 145

ojo la percibe porque es un receptor no polarizado. Hay fuentes de luz polarizada, como por ejemplo el láser, y también hay materiales que rotan el plano de polarización de la luz que los atraviesa. De estos materiales (por lo general sólidos de estructura cristalina) se destaca un tipo especial de cuarzo que es líquido a la temperatura ambiente. Este material presenta la propiedad de rotar el plano de polarización de la luz en función del campo eléctrico al que se lo somete. Si no se aplica campo eléctrico el cuarzo líquido es un material amorfo que transmite normalmente la luz. Si se lo somete a un pequeño campo eléctrico se transforma en un cristal que gira el plano de polarización de la luz. En la figura 5 dibujamos algo que podríamos denominar obturador electrónico.

L O S D I S P L AY S I N D I C A D O R E S La luz no polarizada arriba al filtro polarizador y sale de él polarizado horizontalmente. El cuarzo líquido tiene el espesor adecuado para rotar el plano de polarización en 90° cuando es excitado por un campo de CA. El segundo vidrio está polarizado en sentido vertical y no permite que la luz lo atraviese. Cuando se quita el campo eléctrico, el cuarzo se transforma en un líquido amorfo sin propiedades ópticas y la luz atraviesa el vidrio posterior porque su 5 plano de polarización corresponde con el del filtro. Como podemos observar, el campo se aplica en la misma dirección que la luz debido a que la cara posterior del primer filtro y la anterior del segundo están suavemente metalizadas, de modo tal que puedan conducir la electricidad permitiendo que circule la luz. También es importante observar 6 que la señal aplicada es una CA. Con campos continuos también se observa el efecto de rotación del plano de polarización, pero se producen efectos de migración iónica, que destruyen el dispositivo en forma inmediata. Más aun, hay que observar 7 que la señal aplica-

da no tenga distorsiones que impliquen un valor medio no nulo, porque basta una mínima componente

54

SABER ELECTRONICA Nº 145

continua para dañar el dispositivo. Este problema con respecto a la exitación del dispositivo hace que éste requiera circuitos integrados especiales para su funcionamiento. Por supuesto que esos circuitos utilizan métodos de multiplexado del tipo zona y segmento, sólo que las formas de señal son alternas cuadradas de baja frecuencia (alrededor de 1kHz). Si usted conecta un osciloscopio sobre un segmento o una zona va a observar una señal permanente, pero si presta atención a la fase de las dos señales va a observar que cuando el segmento de una determinada zona se debe encender, las señales de zona y segmento están en contrafase y cuando debe estar apagado estan en fase. Ver figura 6. En cuanto a los circuitos requeridos para excitar un display de cuarzo líquido diremos que éstos son sumamente simples porque el display trabaja por campo eléctrico, es decir, que prácticamente no se requiere una corriente de excitación y, por lo tanto, no son necesarios componentes externos. Los circuitos son simples conexiones del display al microprocesador. Ver figura 7.

L O S D I S P L AY S I N D I C A D O R E S al ritmo de la música. Si bien era un juguete más, estaba muy bien logrado. En realidad los display de cuarzo líquido en colores tienen más aplicación como pantalla de TV que como display. Son las famosas pantallas de matriz activa que forman parte de todas las computadoras portátiles de la actualidad. Estas pantallas tienen un ángulo de observación elevado comparadas con sus antecesores que tenían iluminación lateral con un pequeño tubo fluorescente.

8 ILUMINACION DE UN DISPLAY DE CUARZO LIQUIDO Un display de leds genera su propia luz; un diplay de cuarzo líquido controla la luz que lo atraviesa, pero la fuente de luz debe ser externa. Existen dos tipos básicos de display: los de reflexión y los de transferencia. En los display de transferencia debe colocarse una fuente de luz detrás del display, generalmente un conjunto de leds colocados en una o dos filas de acuerdo a la altura del display. Los de reflexión tienen un espejo posterior y trabajan con la luz ambiente. Ver figura 8. Recuerde que el display de transferencia tiene un filtro polarizador en la cara interior y otro en la exterior. El display de reflexión tiene sólo uno en la cara exterior con un plano de polarización horizontal o vertical. La luz, al atravesar dos veces el cuarzo líquido, gira 90° el plano de polarización, es decir 45° de ida y 45° de vuelta. De este modo, los segmentos excitados aparecen negros y los no excitados blancos, porque la luz no ve girado su plano de polarización y puede salir del dis-

play por el mismo plano que entró. Para permitir la observación con poca luz ambiente, los display de reflexión poseen un led auxiliar en un costado que se puede encender con un pulsador cuando se desea luz en el display. Este es el caso de los relojes pulsera.

DISPLAY DE CUARZO LIQUIDO EN COLORES ¿Es posible obtener una imagen en colores con un display de cuarzo líquido de transferencia? Sí, sólo basta con emplear una iluminación posterior con led de tres colores (rojo, verde, y azul) y encenderlos en concordancia con las señales de segmentos y zonas. Esto permite formar todos los colores del espectro combinando el encendido de los led, cosa que queda a cargo del microprocesador. El autor pudo observar un solo display de cuarzo líquido en colores; realmente era un dispositivo magnífico con gran cantidad de detalles y ofrecía una sección llamada pantalla psicodélica donde se generaban manchas de colores que cambiaban

55

SABER ELECTRONICA Nº 145

REPARANDO UNA FALLA DE UN DISPLAY DE CUARZO LIQUIDO Mi hijo Alejandro estaba reparando un minicomponente JVC bastante antiguo que tenía un display de cuarzo líquido. La falla era el display apagado, clásico de los equipos a los que no les funciona el microprocesador. Por lo tanto, verificó la fuente, el cristal, el reset tal como lo indicáramos en un artículo de esta misma serie. El resultado es que todo el procedimiento daba un resultado adecuado, pero el display estaba apagado. Cuando mi hijo me llamó, le pregunté si aparte del problema del display el aparato funcionaba, lo probó, cargó un CD y comenzó a reproducirlo perfectamente. El problema era sólo que el display no encendía. Le pregunté si hacía iluminación posterior y me dijo que al conjunto de leds le llegaba tensión pero que no podía verlos encendidos porque había que desoldar el display por completo. De cualquier manera, según mi hijo, era imposible que todos los leds se hubieran quemado al mismo tiempo y que además se vislumbrarían los segmentos aun sin luz.

L O S D I S P L AY S I N D I C A D O R E S Revisamos oscilogramas y nos parecieron totalmente normales. Aunque es difícil apreciar el cambio de fase, lo hicimos muy trabajosamente y el cambio existía. En ese momento llegó al taller Oscar, el dibujante que ilustra estos artículos, miró el equipo y nos dijo: “Yo tuve un caso igual hace muy poco. Tiene las cuatro lámparas quemadas”. Le contesté que en todo caso serían los cuatro leds. “No” -me dijo- “Tiene cuatro lámparas de filamento largo de 12V”. Ante los hechos nos dispusimos a desoldar el display y, por supuesto, encontramos cuatro lámparas cilíndricas de contacto cónico con sus puntas prolijamente soldadas y las cuatro con el filamento cortado.

Inmediatamente dispuse que en las compras del día siguiente se dirigieran a una casa de capital que se especializa en lámparas de todo tipo. Oscar, con una sonrisa, me dijo que no hacía falta ir tan lejos, que las conseguía aquí en Burzaco como repuesto de lámpara para cenicero de auto. A la tarde llamó el cliente y le pregunte si el display se apagó de golpe. Su respuesta fue que no, que primero bajó un poco la iluminación, luego quedó encendido de las dos puntas y un tiempo después se apagó del todo. Todo el operativo duró algunos meses pero se había olvidado de avisarme que se habían quemado las lamparitas, las cuales no pudo cambiar porque había que desoldar todo el display para llegar

a ellas. Le respondí que tenía razón y que enseguida de probarlo nos habíamos dado cuenta de la falla. En fin, que todo el mundo sabía cómo se reparaba el reproductor, menos mi hijo y yo, que fuimos los que hicimos el trabajo.

CONCLUSIONES En este artículo analizamos el funcionamiento de los display menos comunes de la actualidad; en el próximo número vamos a analizar el más común de todos, el display termoiónico. Veremos cómo funcionan, cómo son los circuitos y cómo se reparan, tal como es nuestra costumbre. ✪

COMPRE TODOS ESTOS LIBROS AL PRECIO DE 3 9 LIBROS DE COMPUTACION POR SOLO $35 Ahora sí..., Ud. puede aprender computación con estos libros de informática especialmente escritos para quienes cuentan con poco tiempo para el aprendizaje. Fueron pensados para que aprenda paso a paso, con ilustraciones didácticas y con las pantallas que le aparecerán en la medida que hace las distintas operaciones. Esta promoción es válida hasta el 30 de julio de 1999

CorelDRAW, Efectos Mágicos (viene con un CD con el programa y aplicaciones) $12,90 Photoshop, Letras Mágicas 1 $10,90

Word 97 con WordPad para Windows 98 $6,50

Cómo se Usa la Computadora (2 TOMOS) $10,90 (cada tomo)

Las Novedades de Windows 98 $8,90

Cómo se Usa Windows 98 $12,90

Solicito el envío de los 8 libros de Informática y Computación por sólo $35, más $7 por gastos de envío en encomienda

Internet, la Red de Redes $7,90

Nombre: ________________________________Socio Nº________________

Office 97

Provincia: __________________C.P._________ Tel.:___________________

$10,90

Domicilio: ________________________________Ciudad: _______________

Remito GIRO POSTAL Nº __________________________ a nombre de Editorial Quark SRL Editorial Quark SRL - Herrera 761/763 - (1295) - Capital Federal

TV - CD El Rey Micro 3

Protocolos de Comunicaciones en los Micros DE TV Y CD Modernos EN SABER ELECTRONICA Nº 141 Y 142 VIMOS COMO SE TRANSFORMA UNA INFORMACION SERIE EN UNA PARALELO Y ADEMAS COMO ES LA ESTRUCTURA DE UN TRANSMISOR Y UN RECEPTOR DE CONTROL REMOTO. EN ESTE VAMOS A COMENZAR A ANALIZAR LOS LLAMADOS PROTOCOLOS DE COMUNICACION. Por: Ing. Alberto H. Picerno

INTRODUCCION Sabemos que un microprocesador recibe datos del usuario o del dispositivo a controlar, los analiza y genera órdenes para operar sobre lo que genéricamente llamamos actuadores (actuador = que actúa sobre un circuito o mecanismo, engloba las llaves lógicas, los relés, los tragantes, los drivers de motores, etc.). El microprocesador lo podemos considerar como una interfaz de comunicaciones, ya que recibe un dato y genera otro en consecuencia analizándolo según un criterio guardado en su programa almacenado. El rey micro hace lo propio en su corte. Escucha a un buchón y le da 1 órdenes a otro para que

efectúe una tarea de las tantas que se realizan en su comarca. Por lo tanto, para un microprocesador y para el rey micro, las comunicaciones son sumamente importantes o mejor dicho, la velocidad, el orden y la economía de palabras (bites) y la utilización de la menor cantidad posible de correos (puertos series o puertos paralelos de entrada o salida).

58

SABER ELECTRONICA Nº 145

EL REY MICRO GUARDA CAMA Un día el rey micro se enfermó, pero como él es imprescindible para tomar las decisiones de la comarca dispuso todo como para seguir atendiendo la corte desde su lecho de enfermo a través de un aparato acústico consistente en un caño con dos cornetas en cada punta (la verdad es que desconozco el nombre de ese prototeléfono de la edad media pero lo rebautizaremos como "tubofono"). El día que el rey utilizó el tubofono por primera vez inventó el puerto serie asincrónico de entrada y salida. Ver figura 1. El heraldo se transforma en un retransmisor de informaciones entre los buchones y el rey.

PROTOCOLOS

DE

COMUNICACIONES

El le envía las noticias de los buchones, el rey las analiza y ordena en consecuencia y, por último, el heraldo busca al buchón correspondiente y lo envía a realizar su tarea. En un comienzo la comunicación era imposible porque el rey y el heraldo no se ponían de acuerdo sobre en qué mo- 2 mento debían hablar y en qué momento escuchar. Cuando ambos tomaban la corneta y hablaban al mismo tiempo se perdía la comunicación. El rey microprocesador creó entonces una regla protocolar muy sencilla: A) Primero hablo yo para dejar establecida la vía de comunicación; por lo tanto, el heraldo, que está escuchando debe comenzar sus actividades. Cuando yo termine de hablar diré "adelante, cambio" y me pondré la corneta en el oído. B) El heraldo dirá su mensaje y cuando termine dirá "adelante, cambio", momento en que yo retiraré la corneta del oído, analizaré los datos y, levantando la corneta a mi boca, daré las indicaciones. Lo que establecieron el rey y el heraldo no es ni más ni menos que un protocolo de comunicaciones para una comunicación punto a punto por un solo hilo bidireccional.

EL MAGO DEL REINO Todos sabemos que entre los cortesanos siempre existía un encargado de las cuestiones científicas.

EN LOS

MICROS

Era una mezcla de químico, mecánico y filósofo que se pasaba los días buscando la piedra filosofal que convertía en oro todo lo que tocaba o el elixir de la vida que permitía a quien lo tomaba cumplir con el sueño de la vida eterna. Nuestro rey microprocesador tenía también un mago que entre una dispepsia y otra (dispepsia: dolor de estómago que en nuestro caso era producto de los brebajes automedicados) observaba que se podía facilitar la tarea de gobierno del rey. El mago pensó: tendría que mejorar este sistema de comunicaciones ya que, conmigo como médico, este pobre desgraciado va a guardar cama por varios meses. Luego de un sesudo análisis, llegó a la conclusión de que la figura del heraldo no era necesaria (y además no era conveniente tener un competidor más). El mago ideó un sistema de múltiples cornetas, todas en paralelo, y un sistema de cordeles con un pompón rojo para que el rey pudiera indicar a quién le dirigía la comunicación. Ver figura 2. El sistema es sencillo pero requiere un protocolo más complejo que el anterior. El rey debe levantar el pompón del buchón al que desea comunicar una orden. El buchón co-

59

SABER ELECTRONICA Nº 145

DE

TV Y CD

rrespondiente apoya la oreja en la corneta, luego escucha hasta que el rey diga "adelante, cambio". Cuando el rey deja de hablar suelta el cordel, el pompón baja y pasa a la escucha. Cuando el buchón quiere pasarle algún dato al rey debe observar que todos los pompones estén bajos, entonces acerca la boca a la corneta y dice "buchón 3" (el rey tira del cordel 3) y luego agrega los datos correspondientes. Si un buchón tiene que pasar un dato pero hay otro hablando debe esperar que termine esa comunicación para comenzar la suya con todos los inconvenientes que esto trae aparejado. En efecto, una comunicación de este tipo puede ser lenta. Un día el buchón de alarma contra incendio quería avisarle al rey que debía enviar los bomberos a la caballeriza porque se estaba incendiando pero el rey estaba hablando con otro buchón y la caballeriza se incendió completamente. El mago N° 2 que reemplazó al primero porque no tenía cabeza para apoyar su bonete, ideó un sistema de comunicaciones punto a punto para los datos urgentes y dejó el multiusuario para las informaciones triviales.

LA PIEDRA FILOSOFAL DE LA INGENIERIA ELECTRONICA La tendencia actual en disposiciones microcontroladas es un microprocesador con un solo bus serie de I/O (I = Imput = entrada; O = Out-

PROTOCOLOS

DE

COMUNICACIONES

put = salida) y un conjunto de bloques o circuitos integrados con un puerto de comunicaciones bidireccional. El microprocesador debe tener autorreset y CLOCK internos. Un TV tendría una disposición como la indicada en la figura 3. Sería la síntesis total. Un microprocesador con sólo 3 patas a saber: fuente masa y puerto serie de I/O. Cada etapa tendría su puerto de comunicaciones de I/O. Empezando desde arriba, vamos a pasar lista a cada etapa, indicaremos cuáles de la misma están en la actualidad en condiciones de uso y cuáles suponemos que lo estarán a corto plazo. Los sintonizadores a PLL están totalmente desarrollados para comunicarse con el microprocesador, pero aún lo hacen dos o tres hilos. Sería bastante sencillo modificar su puerto para comunicarse a través de un solo hilo. Los decodificadores de sonido estéreo prácticamente nacieron con su propio puerto y en la actualidad con tres circuitos integrados se puede realizar un canal completo de sonido estereofónico que incluye el decodificado, la etapa de control de volumen y tono y el amplificador de potencia. Las llaves para conmutar A/V lamentablemente son simples con entradas lógicas en paralelo, el agregado de un puerto incrementaría notablemente su precio pero lo más lógico sería incluirlas en el procesador de lu3

EN LOS

MICROS

ma/croma y en el de sonido. Los procesadores de luma/croma y la FI suelen estar unidos, así forman un bloque llamado “jungla”; actualmente no tienen puerto serie. Las señales de control son tensiones continuas que llegan por diversas patitas para controlar brillo, constraste, saturación, norma. Es muy probable que haya algún dispositivo en desarrollo que tenga su puerto serie debido a que son controles que no requieren gran velocidad en su accionar. Los generadores de caracteres actuales para TV suelen estar incluidos en el propio microprocesador que tiene cuatro patas dedicadas a esta función, conectadas directamente al procesador de luma/croma (generalmente llamadas R´, V´, A´ y Y´). Directamente contienen señales de video (sin sincronismo) que generan los caracteres en pantalla. Sin embargo, en un videograbador se utilizan generadores de caracteres que se comunican con el microprocesador con el bus serie y le agregan caracteres a la señal de video com-

60

SABER ELECTRONICA Nº 145

DE

TV Y CD

puesto que sale del videograbador. Todos los circuitos integrados que conoce el autor utilizan un bus de tres hilos por lo que deberán sufrir modificaciones en su diseño. Las etapas de barrido horizontal y vertical requieren muy poco control desde el microprocesador, relacionado siempre con el cambio de normas. Por eso es muy probable que deban diseñarse juntas y que compartan el puerto de comunicaciones; en la actualidad no existen o, por lo menos, el autor no las conoce. Un teclado actual utiliza directamente al microprocesador en disposiciones que ya vimos en algún artículo anterior. No existen desarrollos actuales que trabajan en forma independiente y tengan su propio puerto de comunicaciones. Un receptor de control remoto es, en la actualidad, un dispositivo de tres patas muy elemental que estudiamos en el artículo anterior y que por supuesto, no tiene puerto serie de comunicaciones. Esta etapa es un caso especial porque todo el receptor es en realidad un puerto serie, pero el generador de sus datos está alejado y no recibe señales del microprocesador. Por lo tanto, su funcionamiento no podría respetar el protocolo que exige controlar el estado del bus antes de iniciar una transmisión. En realidad, existen algunos TVs muy sofisticados que tienen doble vía de comunicación con

PROTOCOLOS

DE

COMUNICACIONES

el control remoto; la vía de regreso lleva modulada la señal de audio que puede escucharse privadamente con un auricular conectado al control remoto. Por lo tanto, no sería una idea tan loca que esa señal incluya de algún modo las señales necesarias para que el control remoto se transforme en un dispositivo 4 sincrónico. La fuente de alimentación tiene, por lo general, un solo control, el encendido. Pero como la tendencia actual lleva a integrar la fuente con la salida horizontal, el encendido podría realizarse desde la salida horizontal, como ya se usa en la actualidad en algunos televisores, que corta la excitación a la base del transistor de salida. Por último, agregamos una etapa que llamamos "puerto de service". Este puerto ya existe en los camcorder, que hoy por hoy son aparatos bus serie muy desarrollados. Este puerto se hace imprescindible para que el service pueda realizar su disgnóstico de fallas por medio de una PC. Como dijo un gaucho cuando vio un camello : "este animal no existe". Cierto, pero es muy probable que alguna vez exista. Tecnológicamente es imposible de realizar con las técnicas actuales. El problema es más económico que técnico y también de índole comercial porque todos los dipositivos debieran utilizar un protocolo común para comunicarse y a pesar de que éste existe desde hace más de 15 años, los fabricantes de circuitos integrados se resisten a utilizarlo porque cada uno pretende imponer uno propio para vender todo el juego de circuitos integrados.

EN LOS

MICROS

VOLVIENDO A LA REALIDAD En la actualidad un microprocesador tiene una gran cantidad de patas destinadas a puertos serie y paralelo de entrada, de salida o de I/O. Los puertos de entrada ya los conocemos prácticamente a todos, salvo uno que lo dejamos para un análisis posterior (el puerto analógico de entrada para el CAFase del sintonizador). Nos quedan por analizar los puertos serie y paralelo de salida y I/O, aunque ya avanzamos lo suficiente como para que Ud. entienda cómo una información serie de salida se transforma en una paralelo, dentro de un circuito integrado con puerto serie o, si no lo tiene, con un registro de desplazamiento. También realizamos un ejercicio futurista sobre la posibilidad de controlar un TV con un único bus serie. En lo que queda de este artículo vamos a tratar el tema del bus paralelo de salida y del paralelo de I/O.

EL BUS PARALELO DE SALIDA Cuando el dispositivo a controlar está cercano se lo controla directamente con una o varias patas de salida binaria. Por ejemplo, para con-

61

SABER ELECTRONICA Nº 145

DE

TV Y CD

trolar el motor de carga de disco de un CD se suelen utilizar dos patas del port de salida del microprocesador. Ver figura 4. Las patas 5 y 6 del IC7 controlan el motor de carga. Cuando ambas están bajas, el motor está detenido porque las salidas 2 y 10 se encuentran al mismo potencial (6V, la unidad de fuente). Cuando la pata 5 pasa al estado alto, el motor gira en un sentido y cuando la 6 pasa al estado alto gira en el sentido contrario. Las patas 5 y 6 nunca pueden estar altas al mismo tiempo. Es obvio que el cambio en el sentido de giro se produce porque las patas 2 y 10 vasculan alrededor de su valor central de 6V. Por ejemplo, con la pata 2 en 4 V y la 10 en 8V el motor gira en un sentido y con la pata 2 en 8V y la 10 en 4V gira en el sentido contrario. La posición de la bandeja opera dos fines de carrera LL1 y LL2. Cuando el trineo está totalmente cargado se cierra LL1 y cuando está totalmente abierto se cierra la llave LL2. Cuando el trineo se está abriendo o cerrando, ambas llaves están abiertas. El puerto de entrada tiene que detectar 3 estados en lugar de los dos clásicos (puerto threstate). En el fondo, esto no es nada extraño porque ya conocemos otro puerto de entrada que reconoce de 5 a 10 niveles de tensión (el puerto de entrada con redes resistivas para ingresar los pulsadores frontales). En realidad la entrada threstate termina generando un port ficticio de entrada de 3 hilos con estados altos bajos, que significan trineo adentro, trineo afue-

PROTOCOLOS

DE

COMUNICACIONES

EN LOS

MICROS

5 ra y trineo en movimiento. Este tipo de port es sumamente utilizado para mover motores o cerrar interruptores de predisposición, relacionados con circuitos integrados que no tienen puerto. PUERTO PARALELO DE ENTRADA Y SALIDA ¿Cómo es posible que una misma pata sirva para el ingreso o egreso de datos? En principio parece que fuera imposible, ya que si lo pensamos

bien, internamente debiéramos tener conectado un colector de salidas y una base de entrada. Pareciera que el dato de salida tiene que ser tomado como de entrada y volver al microprocesador. Este problema se resuelve con un circuito que cambia la función de la pata de I/O, de manera que en cierto momento es de I y en otro es de O. Ver figura 5. Los transistores T1 y T4 operan como llave de transmisión/recepción cuando la señal ENT/SAL está alta, T1 está cerrado y no pueden salir

DE

TV Y CD

datos por el colector de T2. Cuando la señal ENT/SAL está baja, T4 conduce y los datos de salida no pueden reingresar por T3. Si el lector está tratando de recordar en qué equipo se utiliza el port paralelo como entrada-salida, le avisamos que no es en un producto de electrónica de entretenimiento; esto es utilizado en informática, donde el puerto paralelo de una PC puede ser utilizado también para ingresar datos. Sin embargo, en electrónica de entretenimiento también se usa, pero de un modo diferente. Prácticamente todos los microprocesadores dirigidos tienen la posibilidad de utilizar las patas de salida como entradas, esta condición está contenida en el microprocesador cuando se lo está fabricando. Luego, en el proceso de grabación de su memoria interna, se predispone cada pata en una condición determinada de modo que, a partir de allí, pierde su dualidad. Por esta razón los microprocesadores tienen denominaciones tan largas; la primera parte del código corresponde al microprocesador básico y las últimas letras indican las variantes de configuración y el código de programa. ✪

En las diferentes obras editadas por Quark sobre Windows 98, las distintas tareas sobre el Sistema Operativo se enseñan paso a paso, por lo cual muchas veces el usuario realiza mecánicamente operaciones en su PC, pero luego no retiene lo que ha hecho.

Este trabajo ha tenido en cuenta este detalle y por ello “NO PRESENTA PANTALLAS”, sino que desarrolla las operaciones de modo tal que induce al operador a prestar atención en lo que está haciendo. Al finalizar cada tema se dan tareas que debe realizar, ya sea la contestación a preguntas formuladas o la realización de trabajos en su PC.

Verá que es muy fácil aprender con este método y en tan sólo 15 días podrá dominar este Sistema Operativo.

PIDALO EN LOS MEJORES KIOSCOS DEL PAIS

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Curso Práctico de Electrónica Ya se encuentra en los quioscos el Tomo 2º del Curso Práctico de Electrónica, que le enseña a realizar mediciones en equipos electrónicos de consumo (radio, audio, TV, CD, PC, etc.) y brinda pautas de reparación sobre aparatos comerciales. Es necesario tener algún conocimiento previo de electrónica, para comprender los conceptos vertidos en este curso. Este nuevo curso consta solamente de 4 tomos, cuyas lecciones se publicarán mensualmente, y quienes adquieran los 4 tomos tendrán derecho a un texto completo de reparación “AVANZADO”, totalmente G R AT I S. S Cada tomo cuesta $4,90 y la obra se divide en cuatro títulos: a) Teoría de Reparación b) Mediciones en Equipos Electrónicos c) Uso de Instrumental A p ropiado d) Montajes Electrónicos Didácticos Completos

Respuestas del Test de Evaluación del Curso de Electrónica con Prácticas y Evaluaciones Debido a que son muchos los lectores que siguen inscribiéndose al Curso, hemos decidido no publicar las respuestas, pero los interesados pueden solicitarlas llamando al teléfono (011) 4301-8804.

A todos los Lectores Se comunica a todos los lec-

tores que el Tomo de Colección “Telefonía” está pronto a publicarse y será cedido en forma gratuita a todos los lectores de Saber Electrónica. También comunicamos que durante el transcurso del mes de julio se colocará en todos los quioscos el libro: “Telefonía, Teoría y Service” que ha sido escrito en base al Curso de Telefonía, que se encuentra agotado. Jornada de Electrónica Gratuita para Socios La próxima Jornada se llevará a cabo en el Café Contacto, de Bacacay 1715, en el horario de 13:00 a 19:00hs., el 10 de julio y en dicho evento se hará entrega del primer ejemplar de la revista gratuita para socios. Librerías donde puede encontrar los libros editados por Quark Damos a continuación, una nómina de algunas librerías en las cuales puede encontrar los libros editados por Quark y presentados por Saber Electrónica: LIBRERIA ROSS AV. CORDOBA 1347 ROSARIO (S.F.) LIBRERIA EL ESTUDIANTE BARTOLOME MITRE 2100 CAPITAL LIBRERIA MITRE BARTOLOME MITRE 2032 CAPITAL LIBRERIA RODRIGUEZ S.A. FLORIDA 377 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA CICLOS LIBROS JUNIN 747 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA NUEVA TECNICA VIAMONTE 2096/2122 CAPITAL FEDERAL. LIBRERIA KOSMOS 9 DE JULIO 93 (PUAN, BS. AS.) LIBRERIA Y EDITORIAL ALSINA PARANA 137 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EL ATENEO FLORIDA 340 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA ALEADRI JUNIN 82 - CAPITAL FEDERAL

65

SABER ELECTRONICA Nº 145

LIBRIA FAMS AV. CORDOBA 2208 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA ZIVAL’S AV. CALLAO 395 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EXODO AV. 1 NRO. 1713 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA AVATAR CALLE 48 NRO. 556 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA HABER CALLE 50 NRO. 43 LA PLATA BS..AS. LIBRERIA TECNICA CORDOBA 981 - ROSARIO - SANTA FE LIBRERIA TECNICA AV. MEDRANO 944 - CAPITAL FEDERAL DISTRIBUIDORA CUSPIDE AV. SANTA FE 1818 - CA. FEDERAL EXPO LIBRO SAN MARTIN 85 - V. MARIA (CORDOBA) LIBRERIAS DE LOS LOCALES MUSIMUNDO 65 LOCALES EN TODO EL PAIS DISTAL LIBROS CORRIENTES 913 - CAPITAL FEDERAL FLORIDA 514 - CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EL REBUSQUE CORDOBA 611 - S. M. DE TUCUIMAN OTRAS LIBRERIAS DEL INTERIOR DEL PAIS EN: CHUBUT (TIGANA Y LOPEZ) FORMOSA (DEL SUR) SAN JUAN (YANSON) TAMBIÉN EN SANTA FE, ENTRE RIOS Y SANTIAGO DEL ESTERO

Mauricio Santas Misiones Si bien existen varios programas “buscadores” en Internet, personalmente aconsejo el “Netscape 4.0” (que hemos entregado gratuitamente con Saber Nº 138), porque posee algunas aplicaciones muy prácticas para los técnicos.

Alejandro Afonte Bernal Lamentablemente no puedo ayudarlo con su problema, dado que no podemos explicar procedimiento de búsqueda de fallas en la sección del lector, debido al poco espacio que contamos

S E C C I O N . D E L . L E C T O R para tal fin. Cabe aclarar a los demás lectores que hago esta aclaración personal, dado que Alejandro nos envió 3 cartas solicitando contestación. Ahora bien, aunque no podemos darle una respuesta inmediata, le comento que estamos poniendo en práctica la revista del Club Saber Electrónica, a través de la cual podrá hacer consulta a otros lectores y mantener con ellos comunicaciones personales.

Roberto Andrés Más Chipoletti En Saber Electrónica Nº 134 hemos publicado el circuito de una máquina Kirlian y, si bien dijimos que ampliaríamos la información, no lo hemos hecho por ser un artículo que no ha despertado mucho interés. Sin embargo, en nuestras oficinas de Herrera 761, está la información disponible para el que la desee.

Sonia González Bella Vista Sé perfectamente que es difícil aprender electrónica sin la ayuda personal de un profesor, pero deseo aclararle que entre nuestros avisadores se encuentran institutos serios que pueden brindarle la mejor preparación. Por otra parte, le comento que hemos editado un Curso de Electrónica, pensado para aquellas personas que cuentan con poco tiempo y escasos recursos. Dicho curso posee exámenes de

evaluación y le brinda la posibilidad de realizar prácticas personales sobre los conocimientos adquiridos.

busque la “continuidad de la señal” con la ayuda de un inyector de señales y un analizador dinámico, seguramente habrá algún componente defectuoso o alguna conexión mal hecha.

A los lectores (2) Durante el presente mes de junio hemos despachado 630 piezas postales, en respuesta a las consultas de otros tantos lectores y con las promociones de los 250 socios que han salido beneficiados durante el corriente año. Por motivos de espacio no publicamos la nómina de envío.

Juan Carlos Guerra Villa Domínico Nuestro departamento técnico está, en estos momentos, desarrollando circuitos con PIC de fácil montaje y programación didáctica con el objeto de que aprenda a diseñar sus propios circuitos. Si desea mayor información sobre programación, comuníquese con nuestras oficinas para coordinar una entrega gratuita.

Pablo Bengoechea San Luis Hemos revisado el circuito publicado en Saber Nº 139; “radiollamada por la red eléctrica” y coincide con nuestros originales, en base a los cuales armamos el prototipo que figura en tapa, por lo cual creemos que no se ha deslizado error alguno. Si Ud. tiene inconvenientes para hacerlo funcional, le sugiero que

66

SABER ELECTRONICA Nº 145

Horacio Alberto Negri Tucumán Realmente estoy sorprendido de que no pueda armar proyectos porque no consigue los componentes de los circuitos publicados; le recomiendo que cambie de casa de electrónica, ya que de los elementos que Ud. menciona, el BC548 es un viejo conocido y ni hablar de resistencias de 2M2 por 1/8W.

XII Aniversario de Saber Electrónica Durante los meses de junio, julio y agosto “festejamos” nuestro XII Aniversario, es por ello que le ofrecemos interesantes promociones y seguramente (si es socio del Club) recibirá correspondencia en la que encontrará ofertas sumamente útiles. ✪ NO RESPONDEMOS CONSULTAS TECNICAS POR TELEFONO NI PERSONALMENTE Solamente respondemos aquéllas que son hechas por carta o por fax. Las respuestas de las mismas se hacen únicamente en esta sección.

Herrera 761/763 (1295) - Capital Federal Tel. - Fax: (011) 4301-8804

A RTICULO

DE TAPA

P ROGRAMADOR DE PIC S Y E NTRENADOR PARA T AREAS G ENERALES : S A B E R PIC 01 En la edición anterior comenzamos con una nota sobre la programación del pic más empleado, el PIC16C84. Vimos cómo se “lo prepara” y dimos las instrucciones sencillas para el encendido de 4 leds. En este artículo veremos cómo se ensambla el programa, daremos la construcción de un programador para pics y el circuito de un sistema para desarrollar tareas generales que le enseñarán a construir circuitos electrónicos con facilidad.

SENCILLO Y EFICAZ SISTEMA PARA

PROGRAMAR TAREAS EN MICROCONTROLADORES Por: Alberto H. Picerno

73

SABER ELECTRONICA Nº 145

P ROGRAMADOR

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES

COMO ENSAMBLAR UN PROGRAMA Para aclarar cómo se ensambla un programa es preferible realizarlo realmente en la práctica. Ud. necesita el programa MPASM que se puede conseguir por Internet en el sitio: http://www.microchip.com

1

También puede solicitarlo personalmente sin costo en Editorial Quark o pedirlo gratuitamente por correo (enviar gastos de envío). Una vez que tiene el programa lo debe copiar en el directorio o subdirectorio que Ud. desee. Por ejemplo, puede crear el directorio ELECT y el subdirectorio PIC. Una vez que grabó el programa ensamblador MPASM en el subdirectorio PIC ya está en condiciones de trabajar con él. Arranque la máquina, vaya al DOS y sitúese sobre el directorio raíz c:\, escriba ELECT\PIC y cuando esté ubicado allí, teclee MPASM y aprete “enter”. Si Ud. copió previamente el archivo EJEMP01.ASM en el subdirectorio PIC sólo necesita apretar “enter” para que aparezca un listado de los archivos ASM. Seleccione el archivo EJEMP01 usando las teclas de desplazamiento y luego oprima nuevamente “enter”. En la primer casilla se verá ahora EJEMP01.ASM. Con las flechas de desplazamiento escoja el segundo casillero y pulse “enter”. Seleccione 16C84 y vuelva a apretar “enter”. De modo similar debe llenar el resto de los casilleros, tal como lo mostramos en la figura 1.

Observe que se van a generar automáticamente tres archivos nuevos al ensamblar el archivo EJEMP01.ASM; estos son: EJEMP01.ERR; EJEMP01.LST y EJEMP01.HEX. El ar-

2

74

SABER ELECTRONICA Nº 145

chivo .ERR indica qué tipo de errores se produjeron al ensamblar y en qué línea del programa se produjeron. Como el programa fuente no tiene número de línea (renglón) deberá editar el archivo EJEMP01.LST, que sí las tiene, y en éste observar la línea con errores, luego debe editar EJEMP01.ASM y corregir allí el error. Luego vuelva a comenzar todo el proceso (le aconsejamos que genere a propósito algunos errores para entender mejor el proceso de corrección). Para producir el archivo EJEMP01.HEX debe presionar F10. Si no se

P ROGRAMADOR

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES

presentan errores el archivo .HEX que se genera automáticamente será el que nos servirá para programar el microcontrolador.

que mostramos en la figura 4.

COMO SE PROGRAMA UN PIC

EL PROGRAMADOR DE PICs Un programador PICs es un dispositivo sencillo que 3 puede ser armado sin mayores inconvenientes por cualquier técnico. Ver figura 2. La fuente de alimentación opera con un transformador de 12 V 500 mA CA y su sencillez nos exime de mayores comentarios (los diodos D1 y D2 hacen que el 78L12 regule su salida en 15 V). Como vemos la fuente entrega 5 V y 15 V 4 regulados. La excitación del circuito se realiza desde la PC a través del puerto de la impresora que se conecta a la ficha DB9 marcada J2 en el circuito. Note que son cuatro señales que llegan al programador y una que retorna. Las que llegan son D0 a D3 y el retorno es la señal ACK. Todas las señales se aplican al CI1 que contiene 6 buffers (amplificadores separadores) que sirven para no cargar directamente a la PC. D0 pasa por el buffer y llega hasta la pata 13 del microprocesador que corresponde al puerto B (RB7) y D1 llega a RB6; estas patas operan para determinar si se lee o programa el microprocesador (lectura/escritura), ya que si el mismo no fue protegido contra lectura permite que se lea su programa. D2 opera la llave Q1 que le aplica 5V al microprocesador en el momento oportuno de

grabarlo o leerlo (el zéner verde indica 5V activos). D3 por último, opera la llave Q2 que opera cargando el programa por la pata 4 del microprocesador con pulsos de 15V (la pata 4 es de doble uso porque como se recuerda sirve también para el reset). El led rojo titulante indica que se está cargando el programa. El conector V3 se puede utilizar para programar un microprocesador que se encuentre montado permanentemente en su plaqueta de trabajo, debido a que deben cambiarse sus parámetros muy frecuentemente. Con este programador se pueden programar PICs de la segunda generación que incluyen el 16C6X, 16C7X y 16C8X. Si agregamos un zócalo de 8 patas, su uso se amplía al 12C50X. Ver figura 3. Para conectar este progamador a la PC se debe utilizar una manguera

75

SABER ELECTRONICA Nº 145

Controle que el zócalo del PIC esté vacío. El PIC no debe instalarse hasta que se ponga en marcha el programa que realiza la carga. Conecte el programador a la PC con la manguera de la figura 4., conecte el programador al transformador de alimentación de 12V CA (Nota: también puede utilizar una fuente de CC de 15 a 20V con cualquier polaridad). En estas condiciones estamos preparados para programar el PIC. Uno de los leds o los dos pueden encenderse en este momento; no se preocupe, lo normal es que se apaguen en el momento en que se llama al programa de carga. Uno de los dos leds encendidos nos indica que hay tensión aplicada al zócalo del PIC pero como éste está vacío no pueden producirse inconvenientes. Desde la web o desde el disco que le entregamos en la editorial en forma gratuita, tome el archivo PROG.EXE y cópielo en el subdirectorio PIC. Sitúese en el subdirectorio PIC y escriba PROG y luego “enter”, aparecerá una pantalla como la de la figura 5. Con el mouse seleccione la opción OPEN (también puede presionar las teclas ALT y O al mismo tiempo). Aparecerán todos los archivos .HEX que están disponibles, seleccione el EJEMP01.HEX.

P ROGRAMADOR Elija el tipo de microprocesador a utilizar en la ventana marcada DEVICE (en nuestro caso marcamos el 8X). En la siguiente ventana se debe elegir el tamaño de la memoria interna de PIC que queremos grabar, en nuestro caso marcamos 1K. Lo siguiente es elegir los llamados fusibles de programación. No se preocupe ahora 5 por el nombre y la función de cada uno de ellos que serán explicados en el próximo artículo. Simplemente los debe seleccionar como lo indica la figura 5. Observe si ambos leds del programador están apagados. Si lo están inserte el PIC16C84 en el zócalo observando la posición correcta de la pata 1 que debe coincidir con el punto del circuito impreso. Con el mouse seleccione la opción PROGRAM (también se puede pulsar ALT y P al mismo tiempo). Observe que el led rojo comienza a titilar indicando que se está cargando la memoria del PIC. Si aparece un mensaje para indicar que el microprocesador no ha sido borrado previamente, escoja “continuar con el proceso de grabación”; este mensaje es útil para otros microprocesadores que deben ser borrados antes de grabar un nuevo programa, el 16C84 no lo necesita. Cuando se apague definitivamente el led rojo y luego el verde, significa que el PIC ya está listo para su uso. Retírelo con cuidado y colóquelo en el circuito de aplicación que detallaremos a continuación. Con lo entregado hasta aquí, Ud. ya puede ingresar en el nuevo mun-

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES microprocesadores se aprenden con el uso cotidiano; si quiere aprender debe dejar la posición pasiva y meter las manos realmente.

do de los controladores y, como lo prometiéramos, dando gratuitamente una información que otras editoriales cobran $200 a pesar de ser de libre difusión. Vamos a dar ahora un circuito de aplicación aunque realmente es un programa de pruebas de nuestras instalaciones y del programador. El programa específicamente sirve para encender cuatro leds pero nos permitirá aprender, porque vamos a variar el programa y a observar cómo cambia el funcionamiento.

Circuito de Usos Generales Hasta ahora tratamos de convencerlo sobre la introducción en el nuevo mundo de los microcontroladores. Si lo logramos, usted ya debe estar armando su programador de PIC por unos pocos pesos y debe tener preparada su PC, para grabar su primer PIC. Recuerde que seguir esta serie pero no armar realmente los dispositivos propuestos no le va a servir; es como tomar un curso teórico para aprender a andar en bicicleta. Los

76

SABER ELECTRONICA Nº 145

¿Un microcontrolador tiene fusibles internos?. Sí, puede tener algunos miles. Claro que no se trata del uso clásico de los fusibles sino de un uso muy particular como memoria de programa. En efecto, un fusible cortado puede interpretarse como un 0 y uno entero como un 1 o viceversa. El contador de programa se encarga de ir a analizar ese preciso estado de cada fusible organizado en disposición de fila y columna para formar una memoria. Físicamente, este sistema de memoria es como una matriz de finos hilos de silicio enriquecido, hubicados en una zona del chip que originalmente están todos enteros luego de la fabricación. En este caso, programar significa quemar los fusibles indicados de la matriz en un programador especial llamado "programador de producción". Por supuesto, una vez programado, este microprocesador no puede reprogramarse, por eso a estos microprocesadores se los llama microprocesadores de producción, se usan en la producción masiva del equipo luego que éste fue desarrollado con un microprocesador idéntico, pero que tenía una memoria reescribible. La gran ventaja de los microprocesadores con fusibles es su costo mucho menor y la imposibilidad de

P ROGRAMADOR

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES

su desprogramación. Nuestro Tabla 1 En la jerga es normal deProgramador Genérico DEVICE (DISPOSITIVO) cir voy a "quemar un micro( ) 8X ( ) 6X/7X/9X ( ) 12C50X procesador", en lugar de deYa aprendimos a programar PCM SIZE (K) (TAMAÑO DE LA MEMORIA DE PROGRAMA) cir voy a "programar un miun 16C84 para realizar una ta( ) .5 ( )1 ( )2 ( )4 ( )8 croprocesador", pero recuerrea sencilla consistente en ende que el PIC16C84 no tiene cender cuatro LEDs. Para que OSC (OSCILADOR) ( ) LP ( ) XT ( ) HS ( ) RC realmente fusibles de confiusted no tenga que fabricar guración sino posiciones de una plaqueta que realiza una WATCHDOG TIMER (TEMPORIZADOR "PERRO GUARDIAN") ( ) ON ( ) OFF memoria fijas destinadas a tal función tan ridículamente simefecto, y a las que no puede ple, preferimos indicarle el arCODE PROTECT (PROTECCION DE CODIGO) accederse por programa sino mado de una plaqueta ejerci( ) ON ( ) OFF en el momento de grabar el tadora de propósitos generaPOWER UP TIMER ENABLE (HABILITACION DEL TEMP. DE ENCENDIDO) PIC. les o entrenador de estudio ( ) HIGH ( ) LOW Recuerde que en la panque llamaremos "SABER PIC programado por otra persona. Si PIC01". Ver figuras 6 y 7. talla del programa PROG aparecían preguntas que usted debía contestar respondemos ON al seteo CODE El entrenador "SABER PIC 01" antes de grabar el PIC. Estas pregun- PROTECT podemos estar seguros incluye un circuito de reset que ya que nuestro programa será secreto. tas y su traducción las vemos en la conocemos. Las entradas externas Si lo conectamos al programador y tabla 1. son simuladas con los pulsadores P2 corremos el programa PROG pulsan- y P3 que ingresan a RA0 y RA1 del El seteo de las dos primeras alternativas es obvio, así que pasamos do la ventana READ PIC (lectura puerto A seteadas como entradas. del PIC) el programa contestará que RA2 y RA3 se setean como salidas y a explicar las últimas: "OSC" define el tipo de oscilador el dispositivo está protegido contra son utilizadas para accionar un cirque tiene nuestro dispositivo. Cuan- lectura. Si pretendemos reprogamar cuito oscilador (que tiene conectado el "CODE PROTECT" en OFF segura- un zumbador piezoeléctrico) y un do seteamos este fusible modificamos el circuito interno para adaptar- mente tomaremos el programa inter- transistor que maneja un relé. RA4 no completo. lo al dispositivo de clock que estano se utiliza, se setea como salida El "POWER UP TIMER ENABLE" mos usando. En las especificaciones conectada a +5 V por R18. es una prestación que habilita un de cada modelo de PIC se indica las Todo el puerto B se predispone frecuencias de los cristales y el seteo temporizador de encendido de macomo salida y envía a CI3 que opera nera que el funcionamiento se procorrespondiente; la elección RC es como BUFFER para no cargar al miduzca unos milisegundos despues de croprocesador con la corriente de obvia. la conexión de la fuente para darle El WATCHDOG TIMER o "perro los LEDs. tiempo al circuito interno y externo, guardián" es un sistema de reseteo El mejor ejemplo de un programa automático al cual se accede cuando de modo que se estabilice luego del es una receta de cocina. Por ejemplo el programa falló por algún motivo y transitorio de encendido. podríamos tomar la receta de cocina tarda más del máximo calculado para comenzar con el primer paso de programa. En los programas sin retorno al inicio el "perro guardián" debe ser desactivado. El CODE PROTECT o protección de codigo es un sistema de seguridad que evita que cualquier persona con un programador y el programa PROG pueda leer el programa de un 6

77

SABER ELECTRONICA Nº 145

P ROGRAMADOR

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES

7 para preparar un puré de papas. El programa en términos gastronómicos podría escribirse del siguiente modo: 1- Tome 1 kg de papas y colóquelo sobre la mesada. 2- Tome una papa; pélela y colóquela en una olla con agua. 3- Tome otra papa; pélela y colóquela en la olla con agua. 4- Tome otra papa; pélela y colóquela en la olla con agua. 5- Tome otra papa; pélela y colóquela en la olla con agua. 6- Tome otra papa; pélela y colóquela en la olla con agua. 7- Tome otra papa; pélela y colóquela en la olla con agua. 8- Encienda la hornalla y coloque la olla con las papas. 9- Espere _ hora. 10- Saque la olla de la hornalla.

11- Tome una papa y pásela por la pinza de hacer puré. 12- Tome otra papa y pásela por la pinza de hacer puré. 13- Tome otra papa y pásela por la pinza de hacer puré. 14- Tome otra papa y pásela por la pinza de hacer puré. 15- Tome otra papa y pásela por la pinza de hacer puré. 16- Tome otra papa y pásela por la pinza de hacer puré. 17- Agregue sal, manteca y condimentos a gusto. Cada una de las indicaciones es un comando o sentencia. Todas las sentencias que utilizamos son incondicionales; es decir que se cumplen sin que medie otra variable. Observe que el programa es muy repetitivo. Para facilitar la programación se pueden usar sentencias lla-

78

SABER ELECTRONICA Nº 145

madas condicionales que se entienden mejor con el mismo ejemplo de preparar un puré de papas. 1- Tome 1Kg de papas y colóquelo sobre la mesada. 2- Tome una papa, pélela y colóquela en la olla. 3- Cuente cuántas papas hay en la olla. Si P es igual o menor a 5 retorne a la sentencia 2; si P = 6 pase a la sentencia siguiente. 4- Encienda la hornalla y coloque la olla con las papas. 5- Espere media hora. 6- Saque la olla de la hornalla. 7- Tome una papa y pásela por la pinza de hacer puré. 8- Cuente cuántas papas hay en la olla; si N es igual o superior a 1 retorne a 7. Si N es igual a cero pase a la siguiente sentencia. 9- Agregue sal, manteca y condimentos a gusto. 10- Fin Aquí tenemos sentencias incondicionales y condicionales, por ejemplo la 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9 y 10 son incondicionales; la 3 y la 8 son condicionales porque la acción a seguir depende de la variable P o N. Para simplificar el programa y hacerlo más didáctico se recurre a los llamados diagramas de flujo, como el que mostramos en la figura 8.

Explicación del Programa “Encender LEDS” Encienda la PC y vaya al directorio raíz C:\DOS. Para traer a la pantalla el programa EJEMP01.ASM debe situarse en el subdirectorio donde fue grabado. Teclee:

P ROGRAMADOR ELEC\PIC → ENTER Ya situado en el subdirectorio adecuado hay que invocar al editor de texto del DOS y pedirle que muestre el programa que necesitamos mediante la sentencia: EDIT EJEMP01.ASM En la pantalla aparece el programa que vamos a desmenuzar como ejercicio práctico. Observe que hay cuatro columnas bien definidas que se llaman "campos". El primer campo es la "etiqueta", el segundo denota la operación a realizar, el tercero es el operando a utilizar y el cuarto es el comentario de la operación. En lo que sigue vamos a explicar para qué sirve la información de cada campo. Imagínese que el microprocesador es como una oficina en donde se sigue una rutina muy 8 rigurosa de trabajo. Cada trabajo a realizar está en una carpeta que tiene una etiqueta y las carpetas están apiladas en un escritorio llamado "memoria de programa". Tal como lo hicimos con el programa para hacer puré de papas, podríamos ponerle un número a cada carpeta y adentro de la carpeta indicar la operación a realizar. Este tipo de programa se llama "secuencial"; pero también podríamos colocar un nombre a cada carpeta (se lo llama programa estructurado) y ese nombre es el que colocamos en el campo etiqueta. En este caso, en cada carpeta se pueden colocar varias instrucciones. De cualquier modo, el programa ensamblador tomará el programa estructurado y lo transformará primero en un programa secuencial que pondrá un número a cada instrucción (es el programa con terminación .LST). En el campo "operación" se in-

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES significa una dada posición de la memoria de programa, en donde quedará grabada esa sentencia. Es de gran utilidad porque, al trabajar con nombres fácilmente recordables no es necesario trabajar con los números reales de las posiciones físicas de la memoria. Las reglas para definir las etiquetas son las siguientes: A) Deben empezar en la primera posición del campo. B) Pueden incluir números, letras y el símbolo de subrayado e interrogación. C) Su longitud no debe exceder los 31 caracteres. Operación Es la instrucción que debe ejecutar al microcontrolador. Esta instrucción debe pertenecer al conjunto o set de instrucciones del microcontrolador que será ofrecida en el próximo artículo.

dica la acción que debe realizarse (pelar una papa), pero como algunas operaciones implican guardar un número en una memoria transitoria para compararlo con otro guardado en una posición de la ROM, es necesario relacionar la sentencia con número y ese número (por ejemplo N) se coloca en campo llamado operando. Por último, la columna de comentarios es una ayuda para el programador y no influye en el programa final que se carga en el microprocesador. Esta última columna podría estar vacía si el programador así lo desea. Hagamos un resumen de lo visto a modo de diccionario especializado: Etiquetas Nombres simbólicos que se utilizan en lugar de indicar el número de una sentencia que en realidad

79

SABER ELECTRONICA Nº 145

Operandos Son los números guardados en determinadas posiciones de memoria y que son necesarios para efectuar una operación. El operando también puede ser un valor constante fijado en el programa que se conoce con el nombre de "literal". Es decir, que un operando puede ser fijo o variable. Algunas operaciones requieren dos operandos. Literal Es una constante, usualmente un número hexadecimal; por ejemplo cuando en programa se escribe: START MOVLW 0A significa que con etiqueta START se debe realizar la operación MOVLW utilizando el literal 0A. Los literales son valores que se definen usando la instrucción MOVLW y otras que se veran más adelante.

P ROGRAMADOR Comentario El ensamblador ignorará todo lo que se escriba luego del simbolo (;), pero para el programador este comentario es muy importante porque le permite recordar qué operación se está realizando y con qué operandos. (;) Punto y coma Es un delimitador. El ensamblador ignorará todo lo que se escriba a su derecha. Para el primer ejercicio, que describimos en esta misma edición sólo vamos a utilizar 8 instrucciones u operaciones; más adelante indicaremos las demás a medida que las vayamos utilizando. Estas instrucciones son: equ; org; movlw; tris; movwf; nop; goto; end. equ: Es la operación de "equivalente a" y se utiliza de diferentes formas. Por ejemplo, nosotros sabemos que el puerto B está en la dirección de memoria 06; es decir, que los 8 bits de esa posición de memoria son los que determinan el estado de las patitas del puerto B (si está seteado como salida). Si escribo al principio del programa: ptob equ 06 Significa que siempre que nombre la etiqueta ptob en el resto del programa quiero decir que debo leer o escribir en la posición 06 de la memoria RAM. También se puede utilizar para asignarle nombre a un número. Por ejemplo si escribo: mín equ 01 Significa que cada vez que el programa escriba mín es como si escribiera el número guardado en la posición hexadecimal 01 de la RAM.

DE

PIC S

Y

C IRCUITO

PARA

TAREAS G ENERALES

org : Es la operción "origen" que va acompañada de un número en el campo "operando" y de un nombre en el campo "etiqueta". Por ejemplo si escribo: reset org 00 Significa que la operación de reset hace que el programa se inicie en la posición 00 de la ROM. El programa saltará luego a la posición siguiente, en donde siempre se efectúa una operación llamada GOTO que explicaremos a continuación. goto: Es la operación "ir a". Por ejemplo si escribo: reset org 00 goto inicio En este caso, al resetear al microprocesador la sentencia org hace que se vuelva a la posición 00 de la RAM. En la posición siguiente la sentencia goto produce una bifurcación a la etiqueta inicio. Más adelante existirá una etiqueta inicio que indica los siguientes pasos. movlw: Es la operación "cargar el acumulador w". Por ejemplo si escribo: movlw 0f Estoy cargando el registro o acumulador w con el número 0f movwf: Es la operación de "descargar el acumulador w" y debo agregar en donde debe descargarse. Por ejemplo, si escribo: movlw 0f movwf ptob Significa que cargue el registro w con el número 0f y luego lo descargue en el ptob para que aparezca en las patas de salida del microprocesador. Como 0f es el hexadecimal

80

SABER ELECTRONICA Nº 145

equivalente al número 15, es decir, el binario 00001111, quedarán 4 patas contiguas del puerto "B" en estado alto y las otras cuatro en el estado bajo. end: Es la operación de "finalización del programa". Le indica al ensamblador que el programa ha terminado. tris: Es la operación que permite programar los puertos como de entrada o salida, debe ir acompañada con su número hexadecimal equivalente al binario que tenga "ceros" sobre las patas de salida y "unos" sobre las patas de entrada. Cuando se produce un reset los puertos se desprograman, es decir que la operación "tris" debe volver a ejecutarse. Por ejemplo si escribo: .......... movlw 0f .......... tris ptob Cargo el registro "w" con 00001111 y pongo el puerto "B" como entradas para RB0, RB1, RB2 y RB3 y como salida para RB4, RB5, RB6 y RB7. nop: Es la llamada operación nula. El microprocesador no realiza operación alguna, pero para ejecutar una nop tarda tanto como para cualquier otra operación; por lo tanto, la operación nop tiene utilidad para generar demoras sin realizar operaciones o para generar loops cerrados de los cuales sólo se puede salir mediante un reset. Posiblemente el lector debe tener a esta altura una idea confusa de cómo se diseña un programa. Sin embargo, en la sección “Electrónica y Computación”, de esta misma edición, se dan elementos que le aclararán el panorama. ✪