Saber Electrónica 261 Ed. Argentina

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

Año 22 - Nº 261 ABRIL 2009

Ya Ya está está en en Internet Internet el el primer primer portal portal de de electrónica electrónica interactivo. interactivo. Visítenos Visítenos en en la la web, web, yy obtenga obtenga información informacióngratis gratiseeinnumerables innumerablesbeneficios. beneficios.

www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Sección del Lector

80

ARTICULO DE TAPA PROTEUS. Diseño de circuitos electrónicos (CAD) + Construcción de circuitos impresos (CAM) + Simulación electrónica (SPICE)

3

MONTAJES Decodificador experimental para TV satelital y UHF Voltímetro de radiofrecuencia Luz intermitente de potencia Tarjeta de control para robot de 4º de libertad con PICAXE-18

18 21 31 64

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR WI-FI: Convertir N95 en punto de acceso Técnicas de liberación y flasheo de celulares LG tecnologías 2008/2009

26 57

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 11 Proyecto de un amplificador PWM. El parlante y su caja acústica

37

LIBRO DEL MES CLUB SE 51. Fuentes conmutadas

41

AUTO ELECTRICO Inyección electrónica de combustible

49

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Los dedos en la pantalla tecnología multitouch

68

MICROCONTROLADORES Crónometro con microcontrolador AVR de Atmel

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

I m p res ión: WEBEN S. A. - Moreno 165 - Lanús- Bs. As. - Arg e n t i n a

72

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

ARTÍCULO

DE

TAPA

PROTEUS©

Las ventajas de que disponemos actualmente los que nos dedicamos a la electrónica aplicada en cualquiera de sus facetas, es realmente para tener en cuenta. Hasta hace algunos años no disponíamos de las herramientas físicas y las de software con las prestaciones que se presentan en estos tiempos. Esto es verdaderamente bueno. En lo referente a equipos físicos, el que empieza es evidente que no pueda disponerlas, sin embargo en el apartado de software, existen una serie de herramientas que prestan gran ayuda a los diseñadores incluso a los que empiezan, facilitando su tarea y aprendizaje en los últimos, esto repercute en un mejor aprovechamiento del tiempo y un mayor rendimiento. Hay una gran variedad de paquetes EDA (Herramientas de CAD Electrónico) estas herramientas son muy conocidas y entre ellas podemos citar: TangoPCB, Elegance, Livewire, Proteus VSM, ExpresPCB, Eagle, etc. Todas son marcas registradas, algunas de ellas disponen de versiones demo que pueden servir para conocer su funcionamiento. Aquí, nos ocuparemos del PROTEUS©, los que disponen de manuales en español, muy buenos y extensos, los cuales sacarán de dudas a quien las tenga, más tarde les daré algunos enlaces. Proteus es un software de diseño electrónico desarrollado por Labcenter Electronics que consta de dos módulos: Ares e Isis y que incluye un tercer módulo opcional denominado Electra. ISIS: Mediante este programa podemos diseñar el circuito que deseemos con componentes muy variados, desde una simple resistencia hasta algún que otro microprocesador o microcontrolador, incluyendo fuentes de alimentación, generadores de señales y muchas otras prestaciones. Los diseños realizados en Isis pueden ser simulados en tiempo real. Una de estas prestaciones es VSM, una extensión de la aplicación con la cual podremos simular, en tiempo real, todas las características de varias familias de microcontro ladores, introduciendo nosotros mismos el programa que querramos que lleven a cabo. ARES: Ares es la herramienta de rutado de Proteus, se utiliza para la fabricación de placas de circuito impreso. Esta herramienta puede ser utilizada de manera manual o dejar que el pro pio programa trace las pistas, aunque aquí podemos también uti lizar el tercer módulo: Electra (Electra Auto Router), el cual, una vez colocados los componentes ,trazará automáticamente las pis tas realizando varias pasadas para optimizar el resultado.

Autor: Horacio D. Vallejo [email protected]

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa Introducción La automatización de los procesos industriales, a través de los años, ha dado lugar a un avance extraordinario de la industria. Todo ello ha sido posible gracias a una serie de factores entre los que se encuentran las nuevas tecnologías en el campo de la electrónica, la computación y, sobre todo, el control y la regulación de sistemas y procesos. La incorporación de las computadoras en la producción es, sin lugar a dudas, el elemento puente que está permitiendo lograr la automatización integral de los procesos industriales. La aparición de la microelectrónica y de los microprocesadores ha facilitado el desarrollo de técnicas de control complejas, la robotización, la implementación de sistemas de gobierno y la planificación. Todos estos elementos llevan consigo la reducción de costos, el aumento de la productividad y la mejora de calidad del producto. La primera época de la automatización estuvo marcada por la aplicación de dispositivos capaces de controlar una secuencia de operaciones y el comienzo del estudio sobre la regulación automática. Además, a nivel de empresa, se desarrolló el concepto de producción continua tanto para la fabricación de productos típicamente continuos, como para los de tipo discreto. La segunda época, desde la 2ª Guerra Mundial hasta nuestros días, se ha caracterizado por la aparición de la microelectrónica y con ello la de las computadoras, y a su vez por el gran avance de la Teoría del Control. También en esta época, la introducción de los robots industriales en la fabricación de series pequeñas y medianas ha incrementado sustancialmente la flexibilidad y autonomía de la producción. El diseño electrónico asistido por computadora, que personalizaremos mediante las siglas D.E.A.C. o su equivalente anglosajón de C.A.D y la construcción de prototipos o manufactura asistida por computadora (CAM = Computer Aided Manufacturing) ha contribuído a facilitar aún más la construcción de prototipos. Las principales aplicaciones del CAD/CAM se dan en dos campos de acción: el mecánico y el electrónico, dominando el primero con un 58 % del mercado, mientras que el diseño electrónico alcanza sólo el 19 %, según datos referidos a 1988. Esto debido a que el nivel tecnológico al que se ha llegado exige un gran conocimiento del mismo a la hora de diseñar programas para realizar circuitos integrados, principalmente. El mercado de CAD electrónico, conocido como EDA (Electronic Design Automation) ha experimentado, a lo largo de 1989, una serie de uniones, fusiones y alianzas entre empresas del sector que posibilitan la

Saber Electrónica 4

oferta de una serie de productos capaces de funcionar en entornos más amplios. A finales de los 80, las tecnologías de integración RISC y CISC pusieron a disposición del fabricante de software, máquinas sin limitaciones tecnológicas, capaces de desarrollar aplicaciones cada vez más complejas, de modo que las actuales PC`s equipadas con el 80386 o 80486, se solapan tanto en prestaciones de la CPU como en el precio con las actuales workstations, término que va ligado indisolublemente cada vez que se habla de CAD/CAM/SPICE (Spice = Simulation Program Integrated Circuits Especially, Programa Integrado Especializado en la Simulacion de Circuitos). Es este tipo de técnicas en donde el CAD/CAM/SPICE ha puesto de relieve la importancia de automatizar informáticamente cualquier proceso industrial desde el diseño hasta la fabricación. Esta informatización va a incidir de forma directa sobre el proceso de varias formas: * Reducción de tiempos y mayor sencillez en la etapa de diseño. * Seguridad de un correcto funcionamiento, ya que se ha simulado el prototipo sin necesidad de construir lo. * Fácil integración, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricación. * Obtención de un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo posible.

Proteus: Poderoso, Práctico y Efectivo El software de diseño y simulación Proteus VSM es una herramienta útil para estudiantes y profesionales que desean acelerar y mejorar sus habilidades para del desarrollo de aplicaciones analógicas y digitales. ISIS (una de las dos aplicaciones de Proteus) permite el diseño de circuitos empleando un entorno gráfico en el cual es posible colocar los símbolos representativos de los componentes y realizar la simulación de su funcionamiento sin el riesgo de ocasionar daños a los circuitos. La simulación puede incluir instrumentos de medición y la inclusión de gráficas que representan las señales obtenidas en la simulación. Lo que más interés ha despertado es la capacidad de simular adecuadamente el funcionamiento de los microcontroladores más populares (PICS, ATMELAVR, MOTOROLA, 8051, etc.) También tiene la capacidad de pasar el diseño a un programa integrado llamado ARES (la otra aplicación

Artículo de Tapa

de Proteus) en el cual se puede llevar a cabo el desarrollo de placas de circuitos impresos. Construyendo con ISIS Una vez instalado el programa, cuando se ejecuta el utilitario ISIS, se presenta la suite de diseño en la que se aprecian dos zonas (figura 1), a la izquierda un visor del plano del proyecto, debajo, la ventana para mostrar dispositivos y a la derecha la zona de trabajo propiamente dicha, en la que el diseñador trazará los circuitos eléctricos con sus componentes, posteriormente podrá ejecutar un modelo virtual que simule su proyecto en funcionamiento. En la columna de la izquierda pulsamos sobre el botón P que nos antepone la ventana de librerías, en esta ventana elegiremos el dispositivo que necesitemos con doble-click, eligiendo otros componentes del mismo modo, lo que enviará dichos dispositivos a la ventana principal, en la columna de la izquierda donde aparecen los componentes a usar. Incorpora una librería de más de 6.000 modelos de dispositivos digitales y analógicos. Layout de ARES PCB Es la herramienta que usaremos para la elaboración de nuestras placas de circuito impreso. ARES dispone de un posicionador automático de elementos, con generación automática de pistas. El diseñador con experiencia ya no tiene que hacer el trabajo duro, es la PC quien se encarga de esta tarea. PROSPICE Se trata de una herramienta de simulación de circuitos según el estándar industrial. La versión básica, suministrada con todas las versiones de Proteus, sólo soporta análisis de transitorios.

Saber Electrónica 6

VSM VSM un completo simulador para esquemas electrónicos que contienen microprocesador. El corazón de VSM es ProSPICE, un producto que combina un núcleo de simulación analógica usando el estándar SPICE3f5, con modelos animados de los componentes electrónicos y los microprocesadores que comprenden el circuito, tanto si el programa se ha escrito en ensamblador como si se ha utilizado un lenguaje de alto nivel, permitiendo interactuar con nuestro diseño, utilizando elementos gráficos animados Figura 1 realizando operaciones de indicadores de entrada y salida. La simulación se realiza en tiempo casi real, los efectos se pueden considerar prácticamente como en tiempo real. Incorpora prácticos controles de depuración paso a paso y visualización del estados de las variables. La característica más sorprendente e importante de VSM es su capacidad de simular el software que se ejecuta en el microcontrolador y su interacción con cualquier componente electrónico digital o analógico conectado a él.

Comenzando a Utilizar ISIS Descargue el programa del link que suministramos en nuestra página. Para ello diríjase a www.webelectronica.com.ar, haga click en la pestaña PASSWORD e ingrese la clave Proteus. Instale el programa ejecutando el archivo que bajó y descomprimió en el disco rígido de su PC y siga las instrucciones. Luego vaya a: Inicio -> Programas -> Proteus 6 Professional -> ISIS 6 Professional. Aparecerá la imagen de la figura 1. También puede hacer doble click en el ícono de acceso directo que se guardó en el escritorio de su PC (figura 2). Figura 2 Construcción de un Circuito Básico: Alimentación de un foco de corriente alterna Vamos a construir nuestro primer circuito. Para ello debemos dar un click en el botón Pick Devices localizado en la parte izquierda de la pantalla debajo de la pantalla de exploración del diagrama para abrir la forma del mismo nombre (figura 3); aparecerá la pantalla de la figura 4. En la ventana Libraries (ubicada en la parte supe-

Artículo de Tapa

Figura 3

Figura 4

rior izquierda) busque la librería ACTIVE, y haga un click sobre ella, aparecerá la imagen de la figura 5. En la ventana Objects elija el componente ALTERNATOR dando doble click sobre el nombre que aparece (figura 6). Se puede observar que en la ventana DEVICES aparece el nombre del componente elegido. Si es el único componente que se va a elegir se puede cerrar la forma Pick Devices, pero si es necesario más de uno, se puede continuar eligiendo los componentes necesarios para nuestro diseño. Luego, en la misma librería ACTIVE, debe dar doble click sobre el componente LAMP de modo que

Figura 6

Saber Electrónica 8

Figura 5 quede seleccionado el componente, tal como muestra la figura 7. Cierre ahora la ventana Pick Devices en el botón estándar (debe hacer click en la cruz que está en la

Figura 7

Proteus: CAD / CAM / SPICE Figura 8

Figura 9

esquina superior derecha). Haga un click en la palabra ALTERNATOR de la ventana DEVICES y observe que aparece el símbolo del componente en la pantalla de exploración del circuito (figura 8). Si desea cambiar la orientación del componente, debe seleccionar las herramientas de la figura 9 en la parte inferior izquierda de la pantalla. Comenzando por la izquierda puede presionar cada uno de los botones de orientación. También, en el cuadro de texto se puede introducir un ángulo pero sólo acepta valores de (0º, +/-90º, +/180º, +/-270º), por lo que es mejor manejar la orientación por medio de los botones. Este mismo cuadro de texto muestra el ángulo actual obtenido al presionar los botones. Una vez que se familiarizó con estas herramientas, deje el componente en la posición inicial. Con el componente seleccionado haga un click en el área de trabajo del programa, con lo que se logra colocar el componente, tal como se muestra en la figura 10. Ahora debemos colocar la lámpara sobre nuestro proyecto (escritorio de trabajo). Para ello repetimos el

Figura 11

procedimiento que acabamos de describir, pero usando el componente L A M P. Nos quedará la imagen mostrada en la figura 11. Habiendo colocado los componentes, debemos identificar sus parámetros, para ello hacemos un Figura 10 clic con el botón derecho del Mouse sobre el componente ALTERNATOR y notaremos que su contorno cambia a rojo. Ahora debemos dar un click con el botón izquierdo para abrir la forma Edit Component, tal como se observa en la figura 12. Note que en esta ventana hay varios campos, podemos dar un nombre al componente en el campo Component Reference (AC1). Se debe colocar el valor del componente en el campo Component Value (12V), modificar el valor de la amplitud a (12V) y la fre-

Figura 12

Figura 13

Saber Electrónica 9

Artículo de Tapa cuencia a 0.5Hz (vea la figura 13). Una vez que fijamos los parámetros del componente, aceptamos clickeando en OK. Repetimos el procedimiento con el componente LAMP y si el valor del voltaje corresponde con el del ALTERNATOR, no es necesario realizar ninguna modificación (figura 14). Finalizado este procedimiento aceptamos con OK.

Figura 14 Ahora es el turno de realizar la conexión de los componentes de la siguiente forma: coloque el puntero del mouse en el extremo superior del ALTERNATOR, aparece una cruz en el extremo de la flecha. Haga un click para habilitar la conexión por medio de cable. Desplace el mouse (desaparece la cruz) hasta el extremo superior del componente LAMP hasta que vuelva a aparecer la cruz en el extremo de la flecha. Haga otro click para realizar la conexión. Repita los pasos anteriores para la parte inferior de los componentes y obtendrá el esquema de la figura 15.

Figura 15

Este es el procedimiento estándar para conectar cualquier componente con el que se trabaje en el programa. Si Ud. es lector de Saber Electrónica notará que el procedimiento se asemeja al que hace años utilizamos para la construcción de nuestros circuitos. Normalmente empleamos el programa Livewire cuya licencia, para la versión estudiantil tiene un costo equivalente a los 55 dólares (mucho menos que lo que

Saber Electrónica 10

cuesta el Multisim, por ejemplo); sin embargo, nos decidimos a mostrarles el manejo del Proteus porque en su nivel básico de licencia libre es posible realizar la mayoría de las cosas que el estudiante requiere para aprender y efectuar sus propios circuitos impresos y lo que es mejor, hay gran cantidad de librería disponible y hasta nos permite SIMULAR circuitos con PIC, rutina que no está disponible en Livewire. Prosiguiendo con nuestro primer proyecto, podemos probar el funcionamiento del circuito presionando el botón play que se encuentra en la parte inferior de la pantalla (figura 16). Para acercar el circuito Figura 16 y poder observar mejor la simulación se puede recurrir a los controles de zoom. En la figura 17, comenzando de izquierda a derecha, Figura 17 tenemos: a.- Centrar la pantalla. b.- Incrementar el acercamiento. c.- Decrementar el acercamiento. d.- Ver la hoja completa. e.- Ver una área seleccionada Si queremos ver un área seleccionada, debemos utilizar la herramienta mostrada Figura 18 en la figura 18. Usando el cursor modificado se debe presionar el botón izquierdo en el extremo superior izquierdo del circuito armado y sin soltar el botón formar un rectángulo que contenga todo el circuito, por último de soltar el botón. Este procedimiento se puede usar para acercar partes de un circuito de mayor tamaño. También podemos habilitar los colores de voltaje y las flechas de corriente del circuito para completar las simulación. Para ello debemos ingresar al menú System y tenemos que seleccionar Set Animation Options... para abrir la forma Animated Circuits Configuration, mostrada en la figura 19. Habilitamos las casillas Show Wire Voltaje by Colour y Show Wire Current with Arrows. Presionamos OK, volvemos a simular el circuito y

Proteus: CAD / CAM / SPICE Circuito Básico 2 (Desarrollo) Batería - Interruptor - Foco

Figura 19 observamos lo que ocurre. Guardamos el circuito seleccionando la herramienta Save current design (figura 20), damos un click en el botón “crear una nueva carpeta” Figura 20 y le asignamos el nombre Mis Circuitos (figura 21). Ingresamos a esta carpeta creada y dentro de ésta, creamos otra carpeta con el nombre Ejercicio 1 (figura 22). En el campo Nombre de archivo nombrar al archivo como Ejercicio 1 (figura 23) y damos un click en el botón guardar o presionamos la tecla ENTER. Figura 21

Tenemos que comenzar un nuevo proyecto. Para ello, tal como sugiere la figura 24, seleccionamos Create a New Design. Como a partir de este momento “debe practicar solo” cambiaré de tiempo verbal en la redacción de esta nota. Debe empezar a colocar los dispositivos sobre la nueva plantilla generada. Para ello presione el botón Pick Devices (figura 25). De la ventana Libraries seleccione ACTIVE y en la ventana Objects elija los componentes:

Figura 24

Figura 25

- BATTERY - LAMP - SWITCH Lo dicho p u e d e observarlo en la figura 26. Ahora, sólo debe unir los componentes Figura 26 armando el circuito mostrado en la figura 27. Le aconsejamos que practique modificando el valor de los componentes. Para ello haga un click con el Figura 27

Figura 22 Figura 23

Saber Electrónica 11

Artículo de Tapa botón derecho del Mouse sobre el componente ALTERNATOR y hasta que su contorno cambia a rojo. Ahora haga un click con el botón izquierdo para abrir la forma Edit Component. Para ejecutar la simulación del circuito y probar el funcionamiento del interruptor haga un click con el botón izquierdo en las flechas arriba - abajo del interruptor. Para guardar el archivo presione Save current design, salga de la carpeta del Ejercicio 1 (subir un nivel) y dentro de la carpeta de Curso Proteus, cree una nueva carpeta con el nombre Ejercicio 2. Ingrese a la carpeta Ejercicio 2 y dentro de ella guarde el archivo con el nombre Ejercicio 2.

Circuito Básico 3 (Desarrollo) Batería - Resistencia Variable - Foco. Como ya realizamos un par de ejercicios, las instrucciones se las dará tipo “receta”. 1. Dar un click en Create a New Design. 2. Presionar el botón Pick Devices. 3.- De la ventana Libraries seleccionar ACTIVE y en la ventana Objects elegir los componentes (figura 28): - BATTERY - LAMP - POT-LIN 4.- Armar el circuito deseado, tal como sugiere la figura 29. 5.- Ejecutar la Figura 28 simulación del circuito y probar el funcionamiento de la resistencia variable. Para ello, con el puntero del mouse dar click en las fle-

chas para aumentar o disminuir el valor de la resistencia. 6.- Guardar el archivo siguiendo los pasos dados a continuación: a.- Presionar Save current design. b.- Salir de la carpeta del Ejercicio 2 (subir un nivel). c.- Dentro de la carpeta de Curso Proteus, crear una nueva carpeta con el nombre Ejercicio 3. d.- Ingresar a la carpeta Ejercicio 3 y dentro de ella guardar el archivo con el nombre Ejercicio 3.

Agregando Instrumentos de Medida a un Circuito Continuamos este artículo con la metodología usada en el último ejemplo, es decir, explicaremos cómo agregar instrumentos en forma similar a una “receta”. 1 Usando el circuito anterior hacer lo siguiente: a. De la barra superior de herramientas (figura 30) seleccionar Vi r t u a l Instruments. b.- Dar doble click con el botón izquierdo en el cable que Figura 30 une la resistencia variable y la lámpara para dejar espacio a un amperímetro. Si es necesario, mover un poco la lámpara hacia la derecha. NOTA: Para mover un componente en el área de trabajo se realizan los siguientes pasos: b1.- Dar un click con el botón derecho sobre el componente que se desea mover. b2.- Presionar el botón izquierdo sobre el compoFigura 31

Figura 29

Saber Electrónica 12

Figura 32

nente y sin soltar arrastrar el componente a la posición deseada (figura 31). c.- De la ventana INSTRUMENTS al lado izquierdo de la pantalla (figura 32) seleccionar con un click sobre el botón izquierdo el instrumento DC AMMETER. d.- Dar un click en el área de trabajo entre la resistencia variable y la lámpara, y conectar los componentes para obtener el circuito de la figura 33. e.- Seleccionar el instru-

Figura 33

Figura 34

mento DC VOLTMETER de la ventana I N S T R UMENTS. f.- Colocar el nuevo elemento en el área de trabajo de la misma forma que el instrumento anterior para obtener el circuito de la figura 34. g.- Ejecutar la simulación del circuito. h.- Guardar el circuito. Como ya había sido guardado el archivo, ya no es necesario cambiar Figura 35 de directorio o nombrar el archivo. NOTA: para volver a habilitar la ventana DEVICES presionar, en la barra de herramientas (figura 35), Component.

Saber Electrónica 13

Artículo de Tapa Figura 36

Como ejercicio construya un circuito serie empleando dos lámparas y una batería (figura 36) y fíjese qué ocurre cuando realiza la simulación. Cambie los valores de la batería y compruebe la iluminación de los focos. También puede armar un circuito en paralelo como el de la figura 38. Realice la simulación del circuito y vaya accionando cada una de las llaves para comprobar la respuesta del circuito. Realice pruebas con diferentes valores de tensión de fuente. A los efectos de “familiarizarse” con los diferentes componentes, arme el circuito de la figura 38. Los interruptores inversores los obtiene de la librería ACTIVE y se denominan SW-SPDT. Al realizar la simulación podrá comprobar que se trata de una llave de combinación, muy empleada en instalaciones eléctricas. La figura 39 muestra el circuito de control de la dirección de un motor de corriente continua (CC ó CD). El motor se encuentra en la librería ACTIVE y hay que seleccionar el que sólo tiene el nombre MOTOR. El interruptor doble inversor también se encuentra en la librería ACTIVE y su nombre es SW-DPDT. La figura 40 muestra un circuito con fusible, componente que se encuentra dentro de la librería ACTIVE bajo el nombre de FUSE. A los fines de ejercitación: o Modifique este circuito agregándole un amperímetro. o Modifique el circuito del motor (figura 39) agregándole un amperímetro y un voltímetro. Las figuras 41 a 45 indican sugerencias para el armado de distintas configuraciones circuitales que le brindarán práctica y lo familiarizarán con el manejo del Proteus.

Saber Electrónica 14

Figura 37

Figura 38

Figura 39

Figura 40

Figura 41

Proteus: CAD / CAM / SPICE Uso de un Transformador

Figura 42

Vamos a mostrar cómo se debe seleccionar un transformador y la forma de configurar algunos componentes e instrumentos. Arme el circuito de la figura 47. Para ello, de la librería DEVICE (dispositivos) seleccione un transformador con dos hilos de primario (2P) y dos hilos de secundario (2S), su denominación es TRAN2P2S. Figura 47 Figura 43

Para configurar el generador de señales (alternador) seleccionamos el componente y con el botón derecho hacemos click en EDIT COMPONENT, aparecerá la tabla de la figura 48; note que puede fijar el valor de la tensión eficaz y la frecuencia. En futuros artículos veremos cómo definir otras

Figura 44

Figura 45

Figura 48

Figura 46

El Diodo se encuentra en la librería DEVICE bajo el nombre DIODE. El capacitor se encuentra en la librería ACTIVE bajo el nombre CAPACITOR.

Figura 49

Saber Electrónica 15

Artículo de Tapa propiedades. Para configurar el transformador, editamos las propiedades del componente y aparecerá la imagen de la figura 49. Note que en este caso me permite “regular” o fijar los valores de inductancia de ambos bobinados pero nada me dice sobre la relación de transformación. Como estamos realizando nuestras primeras prácticas, esto es suficiente. Sin embargo, cuando debamos seleccionar un transformador para colocarlo en una fuente de poder, este dato adquiere suma relevancia.

El Uso de Proteus con Microcontroladores PIC Una de las características de VSM es su capacidad de simular el software que se ejecuta en un microcontrolador PIC y su interacción con cualquier componente electrónico analógico o digital o analógico conectado a él. A los efectos de que tenga una idea, en la figura 50 trazamos un circuito sencillo compuesto por unos PIC16F84A con un LED en uno de sus terminales I/O, es decir, posee pocos componentes externos. En el esquema se aprecia un pulsador P1, un LED con su resistencia limitadora de corriente R2, una resistencia R1 para el reset y el microcontrolador PIC16F84A. Al usar el puerto B como entrada, por software reducimos componentes, como son las resistencias de pull-up del puerto B que internamente ya dispone. El capturador ISIS del programa nos permitirá simular el funcionamiento del circuito. Si bien no es motivo de este artículo explicar cómo se hace, nos interesa que Ud. sepa cuál es el potencial de este programa. Para seleccionar el micro pulsamos sobre el ícono que posee la letra “P” y se abrirá una ventana como la mostrada en la figura 51, en ella se aprecian tres columnas con distintas posibilidades: La columna de la izquierda tiene

Saber Electrónica 16

Figura 50

Figura 51

una celda en la que podemos entrar el código del dispositivo deseado y podemos automatizar su búsqueda, para ello hemos de conocer el nombre con el que figura en las librerías disponibles, en otro caso no dará buenos resultados. Debajo de esta celda se encuentra un área con nombre "Category:" en ella se ven los nombres de las categorías de los dispositivos y series que aparecen en las librerías, debajo las subcategorias con algo más de definición por familias y debajo se muestra los distintos fabricantes. En la medida en que elijamos las distintas categorías, se podrá seleccionar con una mayor precisión, el dispositivo deseado para la realización

Proteus: CAD / CAM / SPICE más exacta de nuestro proyecto. Aún así, puede que no se disponga del dispositivo exacto, es el momento de actualizar o pedir información al fabricante por una opción que nos pueda interesar. La columna central nos mostrará una lista con una cierta cantidad de elementos y una descripción, dependiendo del elemento que estemos buscando, podremos encontrar el dispositivo necesitado, moviendo la corredera correspondiente, al seleccionarlo su símbolo y su representación esquemática será mostrada en la columna de al lado. Estas operaciones se tienen que realizar por cada uno de los elementos que constituyen nuestro circuito, de modo que al llegar a esta situación, habiendo encontrado el dispositivo buscado, para ganar tiempo sólo hay que dar un doble-click sobre el mismo y sin cerrar esta ventana podremos seguir buscando más elementos. Cuando demos por terminada la lista de componentes pulsaremos "OK" para salir. Obviamente, para simular el circuito es preciso realizar un programa y tenerlos escrito en un archivo en assembler (asm). Si queremos simularlo entonces debemos proceder de la siguiente forma. En la barra de menú, seguir estos pasos: ir a Source/Add/Remove... En el menú Source se abre una ventana con distintas opciones, seleccionamos la primera Add/Remove souce files. Esto presenta la ventana de abajo, en la que primero seleccionamos la herramienta para generar el código (C o d e Generation Tool), en este caso M PASM, luego seleccionamos el fichero en código asm que contiene el programa que deseamos ejecutar en el micro (el archivo debe estar dentro de la carpeta del Proteus), exactamente el mismo que cargaríamos en el chip real, con el buscador dentro de la carpeta donde lo tengamos, con el botón "Change", no actuaremos sobre los flags en este caso y pulsamos "OK" para finalizar, se cerrará la ventana. El siguiente paso es elegir la herramienta para definir la generación del código (Define Code Generation Tools...), en la celda de la persiana "Tool" seleccionamos MPASM y para terminar pulsar OK. Luego se retorna a "Source" y en la opción "Setup External Text Editor" del menú, nos va a servir para indicarle al ISIS que queremos usar nuestro editor habitual (en otro caso no se toca). Cuando está todo configurado, seleccionamos la opción "Build" para que nos genere el archivo HEX, podría ser que tuviéramos algún error en cuyo caso nos mostrará en una ventana indicando dónde y cuáles son las líneas que dan el error para su co-

rrección. La última opción, nos sirve para editar el archivo en ASM, con el que podremos corregir los posibles errores. Hecho esto, seleccionamos el microcontrolador en el esquema (en este caso PIC16F84A), estará resaltado en rojo, entonces pulsamos el botón izquierdo del ratón. En la ventana que se despliega podemos modificar la frecuencia del reloj. En "Program File" pulsamos sobre la carpeta que aparece y buscamos el archivo HEX que se ha generado (debe estar en el mismo sitio que el listado ASM); lo seleccionamos y aceptamos, si se tienen más definiciones o propiedades se pueden indicar en el apartado del pie del cuadro y aceptamos en OK. De esta forma el programa ISIS ya dispone de la información básica necesaria para proceder a la simulación virtual del programa. Lo cual explicaremos en otros artículos. En futuras ediciones continuaremos desarrollan do este tema. Si Ud. desea descargar las notas que ya tenemos desarrolladas sobre este programa y tener un manual de uso del mismo, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectrronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave pro teus. ✪

Bibliografía 1) Un Perfecto Laboratorio Virtual: Junguer Keiser. 2) Sitios de Internet: http://usuarios.lycos.es/carlosyaco/tutoriales.htm http://www.hispavila.com/3ds/chipspic/manualproteus.html

Figura 52

Saber Electrónica 17

MONTAJE

Decodificador Experimental para TV Satelital y UHF El circuito que proponemos “invierte la señal de video” entregada por el receptor de TV satelital de modo que pueda verse sin problemas en la pantalla de un televisor. Se debe colo car a la salida de video del receptor y su salida a la entrada de video del televisor. Aclaramos que el lec tor debe saber cuáles son los canales que se emiten con video invertido y para ello debe investigar las señales que contienen los satélites que hacen huella en su localidad. Si desea saber más sobre recep ción de TV satelital, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, debe hacer click en el ícono password e ingresar la clave: sat153. Autor: Federico Prado

L

os lectores de Saber Electrónica saben que la mayoría de los canales de TV que ofrece un “proveedor” de TV por cable se transmiten en UHF y cualquiera que los recepcione por antena “no comete ningún delito”. Ahora bien, en UHF, muchos de estos canales poseen un sistema de codificación para que el usuario no los pueda ver con facilidad pero quienes transmiten “están usando el espacio aéreo” y si una persona sabe cómo decodificar dicha señal tampoco comete delito. Diferente es el caso a “querer decodificar la señal provista por un operador ya que en ese caso SI SE COMETE DELITO. El lector también sabe que los satélites “también transmiten señales de TV” ya sea en la banda C o en la banda K1 y que hay receptores de TV que operan en dichas bandas (receptores de TV satelital) de modo de un usuario puede captar una señal con una antena apropiada (plato o disher) apuntada al satélite, enviarla al

receptor y su salida a un televisor; es más muchas videocaseteras comunes (VHF) poseen un sintonizador capaz de captar algunos canales emitidos por satélites. Aclaro que cada vez son menos los canales analógicos (que funcionan de la manera explicada) y cada vez más los canales digitales, en cuyo caso la recepción requiere de sistemas de desencriptado. El problema es que muchos de estos canales poseen una codificación muy sencilla que consiste en invertir el video de la señal, no para impedir que un usuario vea la señal sino para mejorar el rendimiento y, por ende, el alcance de dicha señal. El circuito que proponemos “invierte la señal de video” entregada por el receptor de TV satelital de modo que pueda verse sin problemas en la pantalla de un televisor. Se debe colocar a la salida de video del receptor y su salida a la entrada de video del televisor. Aclaramos que el lector debe saber cuáles son los

Saber Electrónica 18

canales que se emiten con video invertido y para ello debe investigar las señales que contienen los satélites que hacen huella en su localidad. Si desea saber más sobre recepción de TV satelital, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, debe hacer click en el ícono password e ingresar la clave: sat153. Salvo el sistema por interferencia de RF para la codificación de señales de TV, casi todos los sistemas de encriptado basan su funcionamiento en la modificación del sincronismo ya sea horizontal y/o vertical de la señal de TV. Los pulsos de sincronismo se caracterizan porque resultan los picos máximos de modulación de la portadora de RF de la emisora (son el máximo nivel de la señal modulada). Este tipo de modulación de video se llama «modulación negativa o inversa de video» y es común a todas las normas actuales de TV. La ventaja de la modulación ne-

Decodificador Experimental para TV Satelital y UHF Figura 1

Figura 2

gativa es que el sincronismo tiene pulsos de sincronismo de la señal de una amplitud estable, en cambio la video. información de video presenta flucEn casi todos los TVs, la señal de tuaciones relacionadas con el con- video que sale de la FI tiene una tenido de la imagen. amplitud de valor pico a pico de 2,5 De esta manera el control V (infranegro). El nivel de negro, a su automático de ganancia de la FI vez, está fijado al 70 % del nivel siempre tiene un nivel estable para realizar su función de control, dado que toma como referencia el nivel de los pulsos de sincronismo. La etapa de FI entrega una señal de video compuesto relativamente estable en amplitud y su valor máximo o mínimo (dependiendo de qué semiciclo de la portaFigura 3 dora se detecte) corresponde a los pulsos de sincronismo horizontales y verticales; los pulsos siempre superan el nivel de negro máximo de la imagen y dan lugar a un nivel de amplitud llamado infranegro. La señal de video compuesta (tal como viene) no sirve para sincronizar las etapas de deflexión del televisor, se deben “separar” los

máximo correspondiente al infranegro (100 %), tal como muestra la figura 1. Tenga en cuenta que nos estamos refiriendo al caso de los TVs donde se demodula el semiciclo positivo de la portadora de video. En los casos en que se detecta el pico negativo, la señal de video es inversa a la mostrada en la figura 1 y en toda la explicación siguiente se deberán modificar los circuitos teniendo en cuenta esta condición. Un simple circuito recortador a nivel de 2,1V permite separar la señal de sincronismo. En los televisores donde se emplea este circuito, primero se deforma la señal de video para enfatizar los niveles superiores al 70% y permitir la utilización de un eje de recorte del orden del 50% de la amplitud total. Si el nivel de tensión de 2,1V se pudiera variar en función de la amplitud de pico de la señal de video, el circuito perdería la inestabilidad inherente que lo caracteriza. Es precisamente de ésto que se trata nuestro prototipo en sus dos versiones. La idea es “invertir” la señal de video antes de modularla sobre la portadora de canal con el circuito de la figura 2 de tal modo que al llegar al separador de sincronismo tendremos una señal invertida cuyos pulsos de sincronismo no podrán “estabilizar” las etapas de barrido. Quiere decir que tendremos en pantalla una imagen tanto sin sincronismo vertical como horizontal y sin posibilidad de que se enganche, además el video se verá negativo (lo que es blanco es negro y viceversa. La ventaja de este sistemita radica en que para poder decodificar la señal, se deberá colocar el decodificador (el mismo circuito de la figura 3) a la salida del

Saber Electrónica 19

Montaje Lista de Materiales Q1, Q2 - BC107 - Transistor NPN para RF. P1 - Potenciómetro lineal de 47kΩ R1 - 1kΩ R2 - 68Ω R3 - 470Ω R4 - 680Ω

Figura 4

detector y antes del separador de sincronismo del TV, si quiere instalarlo dentro del TV, o a la salida del Receptor de TV satelital y la entrada de video del TV. El funcionamiento es muy sencillo, Q1 con sus componentes asocia-

dos se encarga de invertir la señal de video y Q2 (que es un seguidor emisivo) resulta un buffer adecuado para compilar la etapa al separador de sincronismo. Tanto C1 como C2 se encargan de aislar cualquier nivel de continua posible.

Saber Electrónica 20

R5 - 1kΩ C1, C2 - 47µF x 25V -Capacitor Electrolítico Varios: Conectores tipo RCA, placa de circuito impreso, alimentación de 12V que se puede obtener de cualquier parte del circuito a conectar, cables, estaño, etc.

En la figura 3 se muestra el circuito impreso de este decodificador. P1 permite ajustar el nivel de amplificación del decodificador de modo que los pulsos de sincronismo resulten en disparos estables de las etapas deflectoras. ✪

MONTAJE

Voltímetro de Radiofrecuencia Tanto en emisión como en recepción de señales, vamos a tener que trabajar con tensiones de Radio Frecuencia en la región del espectro de HF, y casi ningún multímetro es apto para ellas (salvo los instrumentos especiales y a muy alto costo). Por lo tanto proponemos la construcción de un voltímetro adecuado para detectar este tipo de señales, compararlas, y sin muchas pretensiones medirlas también. Al respecto decimos que cono cer el valor de un parámetro, aunque más no sea con poca precisión, siempre será mejor que no conocer nada sobre él. Autor: Federico Prado

Introducción Desde ya adelantamos que si se desea incursionar en la construcción de algún aparato electrónico, por lo general, salvo en los extremadamente sencillos, siempre será necesario realizar algún tipo de medición, para lograr su correcto funcionamiento. Las mediciones más elementales y necesarias, son las que se realizan con el instrumento denominado multímetro, de los cuales se encuentran en el comercio una innumerable gama, en formas, tamaños y precios. Los hay también analógicos y digitales, pero para el que comienza, recomendamos que la elección recaiga en uno analógico con una sensibilidad de 20.000 ohm por volt, lo cual quiere decir que el instrumento de aguja con el que está construido, deflexionará a fondo de escala con una corriente de 50 microampere, detalle que deberemos controlar en la llave selectora de rangos. Existen modelos que si bien son de esa sensibilidad, en su selector el

fabricante no la ha incluido, por lo que no es conveniente su adquisición. Nunca realizaremos mediciones que demanden una elevada precisión, de manera que los de bajo precio, cumplirán muy bien la casi totalidad de las necesidades del principiante, siempre que contengan el mencionado rango de 50 microamperes, y su sistema mecánico no tenga defectos. En los pocos casos que sea necesaria una medición precisa, podrán buscarse recursos adicionales que la satisfagan. Siempre deberá tenerse “in mente” que un instrumento de aguja normalmente no soporta errores muy severos en su utilización, pudiendo llegar a su destrucción prácticamente total, si se ha colocado incorrectamente su llave selectora al hacer una determinada medición; por ello siempre se recomienda controlar dos veces su posición antes de la conexión. Como tanto en emisión como en recepción vamos a tener que trabajar con tensiones de Radio Frecuencia en la región del HF y ningún multímetro es apto para ellas, salvo

muy contadas excepciones y a muy alto costo, nuestro primer trabajo será la construcción de un voltímetro adecuado para detectarlas, compararlas, y sin muchas pretensiones medirlas también. Al respecto decimos, que conocer el valor de un parámetro, aunque más no sea con poca precisión, siempre será mejor que no conocer nada sobre él. Nuestro voltímetro se basará en un amplificador diferencial de corriente continua, con dos transistores NPN comunes más uno de efecto de campo, con la finalidad de lograr una elevadísima resistencia de entrada de 20MΩ, con sensibilidad de 150mV a plena escala. De esta forma, si el multímetro que vamos a utilizar tiene una escala lineal de 50 pequeñas divisiones, como suele ser lo común para las unidades de bajo precio, cada una de ellas tomará el valor de 3 milivoltios cuando se lo utilice en corriente continua. Se destaca que la linealidad del circuito adoptado, es excelente, de modo que si se tiene la posibilidad de

Saber Electrónica 21

Montaje Figura 1

realizar una buena calibración, la exactitud de una medición puede ser elevada. Una adecuada llave conmutadora, multiplicará los rangos por 10, 100 y 1000 con lo que se llega a una tensión máxima de medición de 150 volt, mucho más de lo necesario, para el uso que se destina el instrumento, de modo que no se perderá mucho si no se coloca el último rango. Destacamos que si el interesado posee un instrumento de 50µA, cualquiera sea su escala, siempre que sea lineal y tenga al menos 50 divisiones, podrá utilizarlo con probables ventajas si es de calidad y tamaño grande. Lo mismo puede ocurrir con un multímetro de esa sensibilidad, pero que su conmutador no la trae; en este caso se sacarán al exterior las conexiones del instrumento. La medición de tensiones de RF se realizará intercalando una adecuada punta de prueba con un rectificador apto para la frecuencia donde será utilizada. Como este accesorio será intercambiable, se tendrán varias posibilidades para los distintos usos, algo sumamente práctico. Para las mediciones de corriente continua,

deberá colocarse otra punta de prueba, que contenga una resistencia de 1MΩ, con fines de aislación. Dado que el consumo del amplificador es de sólo 6 miliamperes para una tensión de 5V, se pueden utilizar 4 pequeñas pilas de níquel cadmio de las recargables comunes, que entregan una tensión casi constante durante toda su carga. Otro criterio sería utilizar una fuente de 220 VCA con regulador integrado de 5V. Las pilas comunes, no se recomiendan por la variación de tensión a través de su vida útil. Como disposición práctica se sugiere utilizar una caja de madera del tipo donde se presentan obsequios de valor, como perfumería y otros artículos. En ella se colocará de una manera fija el multímetro, y un panel de chapa de aluminio, donde se montará la llave selectora de rangos, control de ajuste de cero, plaqueta del amplificador y conectores de conexión al multímetro y para la entrada. Debajo del panel entrarán sin problemas las pilas que se utilicen, o bien una pequeña fuente de 110V ó 220VCA. Para ella se pueden conseguir transformadores adecuados sumamente reducidos. El campo magnético del

Saber Electrónica 22

transformador no produce molestias en el amplificador. Si sobra espacio podrá construirse un compartimiento para guardar las puntas de prueba con sus cables, y el cordón de los 110V / 220VCA si se adoptó esa solución. Se tendrá así un instrumento sumamente útil, cómodo de utilizar y fácil de guardar. Dada la muy elevada resistencia de entrada adoptada, cuando se elija la llave selectora de rangos, deberá ser de la mejor calidad, de esteatita o fibra de vidrio. Las llaves de pertinax, que son las más comunes, pueden utilizarse, siempre que no se pretenda mucha exactitud, ya que la humedad ambiente introducirá algunos errores. El amplificador de corriente continua, deberá ser armado en un tablero impreso de fibra de vidrio, por los mismos motivos. Con las figuras y explicaciones adjuntas, se podrá construir el instrumento sin ninguna clase de contratiempos. La calibración se reduce a ajustar el pre-set correspondiente hasta lograr una lectura de plena escala, cuando se conectan las puntas de prueba a una tensión continua de 150 milivolt exactamente conocida

Voltímetro de Radiofrecuencia que se haya aplicado, previo haberlo ajustado a cero con las puntas de prueba en cortocircuito. Si no se pudiese llegar a ese valor por no permitirlo los transistores utilizados, podrá resignarse algo de sensibilidad, elevando la tensión a 200mV, con lo cual ahora cada pequeña división valdrá 4mV. Es fundamental haber utilizado resistencias multiplicadoras de por lo menos 1%, para que la calibración se mantenga en todos los rangos. Tensiones conocidas bastante precisas pueden lograrse con pilas de mercurio que poseen 1,33V por elemento, cuando sobre las mismas no hay consumo (el consumo del voltímetro es casi cero). Para la construcción de las puntas de prueba pueden adoptarse muchas soluciones, de acuerdo con las posibilidades e ingenio del aficionado. Se sugiere utilizar pequeños tubos de aluminio donde se envasan medicamentos y una ficha del tipo RCA hembra para cada una de ellas, donde se enchufará el cable blindado flexible, del tipo micrófono mediano de muy buena calidad, al que se le colocarán dos fichas macho del mismo tipo en cada extremo. Con este sistema, se podrán tener varias puntas de prueba para distintos usos, con un solo cable. Para el extremo de medición de la sonda, se ha encontrado muy útil, utilizar un tornillo de latón de 1/8” con su punta aguzada con una lima. En el mismo podrán enroscarse luego distintos accesorios, tal como una pequeña prolongación rígida y aislada para sitios poco accesibles, o bien un clip cocodrilo miniatura soldado a un trozo de 6mm de caño de cobre de 1/8”, enroscado en su interior, etc. Se destaca que el instrumento así construido, no ha presentado ninguna clase de anormalidad, estando la aguja perfectamente quieta en la escala de mayor sensibilidad con las puntas de prueba abiertas o en corto circuito.

Nota: Antes de confeccionar la plaqueta deberá controlarse que la polaridad

de los bornes del instrumento donde se la ha de colocar es coincidente. De no ocurrir ello, deberá invertirse el

Figura 2

Saber Electrónica 23

Montaje dibujo en forma "especular". Si no se desea montar la plaqueta como se ha previsto, podrá alterarse su forma y dimensiones sin ningún inconveniente. El resistor R13 es externo con perilla en el panel para el ajuste del "cero". El instrumento utilizado es un Simpson cuadrado de 4" de 50µA a plena escala. Para utilizar el voltímetro en corriente continua se intercalará una sonda de medición que contenga un resistor de 1MΩ al 20%, totalmente blindada en un pequeño tubo de aluminio con un cable fino de micrófono de muy buena calidad terminado en un conector macho tipo RCA. Para la medición de tensiones de RF se utilizará una sonda con diodo rectificador de germanio, también blindada con un adecuado tubo de aluminio, y mismo tipo de conector y cable. Calibración Teniendo el instrumento en perfecto funcionamiento y sin ninguna vibración en la aguja, se la lleva a cero con el potenciómetro R13 y se comprueba que no hay alteraciones colocando las puntas de medición en cortocircuito. Si se han utilizado resistores al 1% en el atenuador de entrada, la calibración puede ser realizada en la

Lista de Materiales Q1 - BF245 o equivalente - Fet canal N para RF Q2, Q3 - BC107 o similar - Transistores NPN de uso general D1 - Zener de 6V x 1W R1 - 2,2k_ R2 - 18MΩ al 1% R3 - 1,8MΩ al 1% R4 - 180kΩ al 1% R5 - 2okΩ al 1% R6 - 1MΩ R7 - 6k8 R8 - 2k2 escala X10 por ser más fácil contar con tensiones continuas conocidas con la mejor precisión posible. Una pila común de 1,5V nominales con un potenciómetro en paralelo de 1kΩ, podrá suministrar una tensión adecuada entre el polo negativo y su centro; con un multímetro digital de buena marca, de al menos clase 2 se ajustará la tensión al valor deseado, que podría ser 1,5 Vcc, ya que las pilas nuevas tienen una F.E.M de alrededor de 1,65 Vcc. El pre-set R9 deberá estar en su menor valor; si la aguja sale de escala tendremos suerte, ya que los transistores dan ganancia suficiente para que la sensibilidad sea mayor de 3mV por división (suponiendo un instrumento de 50µA y escala de 50 divisiones). En efecto: 50 div. x 3mV = 150mV y como estábamos en la

Saber Electrónica 24

VR9 (R9) - Pre-set de 1kΩ R10 - 10kΩ R11 - 15kΩ R12 - 10kΩ VR1 (R13) - Potenciómetro de 500Ω R14 - 10kΩ R15 - 470Ω C1 - 0,001µF - Cerámica o poliéster C2 - 10µF - Electrolítico x 25V Varios Placa de circuito impreso, micropamperímetro de 50µA a fondo de escalaconectores y accesorios para las puntas de prueba, cables, estaño, etc. escala X10, la tensión medida será de 150mV X10 = 1.500 mV = 1,5V. Se ajusta ahora el pre-set para que la aguja se coloque exactamente en el final de la escala, con lo que la calibración queda completa. Si no se tuvo suerte, y no se desea intentar llegar al valor deseado de sensibilidad con algún otro tipo de transistor, podrá resignarse algo de ella, calibrando a 4 mV por división, o sea que la escala más sensible quedará reducida a 200mV a plena lectura en lugar de los 150mV del prototipo. Desde ya se adelanta que la sensibilidad lograda es más que suficiente para todos los trabajos que se presentan en la práctica, decididamente superior a la de los antiguos voltímetros electrónicos, de 10MΩ de resistencia interna con 1MΩ en la punta de prueba. ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

“No más la necesidad de bluetooth o USB para tener un MODEM”

Wi-Fi: Convertir N95 en Punto de Acceso En este artículo le explicaremos cómo convertir un N95 de Nokia en un punto de accceso (access point) inalámbrico (WiFi). Para ello utilizaremos un programa gratuito que funciona bien mediante el uso de protocolos FTTP y HTTSP; nos referi mos al utilitario JoikuSpot Light, que tiene la limitante de no permitir el uso de protocolos smtp y http en su versión libre. Sin embargo, una vez que haya experimentado con este pro grama, podrá usar la versión PREMIUM cuyo costo es de algu nos dólares y puede comprarlo desde Internet.

Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

A

ctualmente, en Argentina y varios países de América Latina, los operadores de telefonía celular ofrecen teléfonos celulares con coberturas 3G (3,MB de conexión a Internet) con planes de datos en banda plana de modo de poder navegar en forma ilimitada. Además, las zonas con cobertura 3G son cada vez más y de

Figura 1

mayor extensión. Es por este motivo que desde la edición pasada estamos mostrando a nuestros lectores cómo poder compartir con otras computadoras la conexión a Internet que estamos pagando con el plan de telefonía celular. Descargue el programa JoikuSpot Ligth: Para poder utilizar el Nokia N95 como punto de acceso Wi-Fi usaremos el programa JoikuSpot Light que podrá bajar desde la página del autor o con el link que le brindamos en nuestra web. Para descargar el programa deberá seleccionar el modelo del teléfono a efectos de bajar un archivo en el disco rígido de su PC que posteriormente deberá instalar en su teléfono. 1) Instale el Programa JoikuSpot Ligth en su teléfono: En la próxima edición explicaremos métodos seguros de instalación en teléfonos celulares de alta gama, sin embargo, ya hemos explicado que con el uso del programa PC

Service & Montajes 26

SUIT de NOKIA, la instalación no reviste demasiados inconvenientes. Simplemente deberá copiar el archivo JoikuSpot Ligth que descargó en el disco rígido de su PC al teléfono celular y luego, desde el teléfono celular deberá localizar el archico copiado, lo tendrá que seleccionar y posteriormente seleccionar la opción de Instalación. Si Ud. tiene dudas sobre cómo debe instalar este programa en su teléfono, le sugiero que baje de nuestra web el archivo que lo guiará paso a paso para realizar esta operación. Si éste es su caso, diríjase a www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave N95WIFI. Podrá descargar todos los archivos y programas relacionados con esta nota. 2) Una vez que ha instalado JoikuSpot Light en el teléfono, vaya a Menú -> Aplicaciones -> JoikuSpot (figura 1). El programa le pedirá que permita compartir su conexión a

Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Internet con otros dispositivos (figura 2).

5) Desde esta pantalla podemos realizar cambios en determinados parámetros, tales como el nombre de red, el punto de acceso predeterminado para usar, y el cifrado de las opciones. Desplácese hacia abajo para cifrado y seleccione Opciones -> Cambiar (figura 5).

Abrir en la opción WEP (WEP Open, figura 6).

3) Seleccione No ya que vamos a realizar algunos ajustes antes de continuar. Aparecerá la pantalla principal, tal como se muestra en la figura 3. 4) En la configuración por defecto, JoikuSpot no utiliza ningún tipo de “cifrado” y cualquiera se va a poder conectar a la web a través de mi Nokia. Para que esto no ocurra, deberá cambiar los ajustes. Vaya a Options -> Settings y elija la opción -> Configuración (figura 4).

Figura 5

6) Vea que, como es una versión gratuita del programa, la opción WPA no está disponible. Sólo se puede elegir Abrir o WEP compartidas. Al menos, la opción WEP es mejor que no tener cifrados los datos de modo que cualquiera pueda conectarse (aunque sea accidentalmente). Seleccione

Figura 6

Figura 7

Service & Montajes 27

Trabajando con Teléfonos Celulares

Figura 8

Figura 9

Figura 10

Figura 11

Figura 12

7) Desplácese hacia abajo y el tipo de clave de cifrado, la longitud, y la clave en sí. En el ejemplo de la figura 7 he optado por utilizar una de 128 bits ASCII clave.

ción, elija Opciones -> Iniciar para empezar a compartir la conexión de Internet (figura 9).

conexión, pulse el botón derecho del N95 (figura 14). Para ver la

8) Tenga en cuenta que se le va a generar una clave aleatoria y que es recomendable cambiarla (como está en la figura 8) para lo cual debe desplazarse hasta la clave de cifrado y seleccione Opciones > Cambiar. En este ejemplo he cambiado la clave para U S A NDON95WIFI, tal como puede observar en la figura 8. 9) Ahora seleccione “Atrás” (BACK) para volver a la pantalla principal del JoikuSpot. A continua-

10) El programa le pedirá que permita compartir su conexión a Internet. Seleccione Sí (figura 10). 11) Luego seleccione su punto de acceso 3G (figura 11). Notará que el programa JoikuSpot comenzará a relanzar el N95 como punto de acceso (figura 12). La figura 13 muestra la pantalla que tendrá el celular cuando ya se encuentre en dicho estado y pueda compartir Internet mediante un servicio WiFi. 12) Si desea ver el estado de

Service & Montajes 28

Figura 13

Cuaderno del Técnico Reparador inconvenientes. Ahora debe notar que el ícono de conexión a red en la bandeja del sistema indica únicamente el acceso local (figura 17).

Figura 17

Figura 14

Figura 15

14) Ejecute un browser (navegador), Firefox de preferencia, y verá un anuncio de JoikuSpot Premium (figura 18). Si lo desea, puede comprar el programa PREMIUM o ignorar el anuncio. Al hacerlo “ya podrá navegar por Internet”. Puede tomar un poco de tiempo para Windows la notificación de que su conexión inalámbrica ha cambiado de local sólo para los entes locales y de Internet (figura 19). En mi caso,

Figura 16 Figura 19 clave de cifrado de la red que ha elegido, desplácese hacia abajo una página y verá la imagen de la figura 15. Esta es la clave que debe ingresar en una computadora para tener una conexión compartida con el Nokia N95 como “access point”. Sin embargo, el tema no termina aquí… ahora “pasemos a la computadora”. 13) En la PC abra las conexiones de red inalámbrica y seleccione Conectar a una red (las imágenes podrán cambiar en función del tipo de placa Wi-Fi que tenga en su PC); debería ver en la lista el punto de acceso JoikuSpot (figura 16).

Puede ocurrir que tenga que hacer clic en el b o t ó n Actualizar. Seleccione la red JoikuSpot y haga click en Conectar. Se le pedirá introducir la misma clave de cifrado que usted entró en su teléfono. Cuando introduzca la clave correcta podrá conectarse sin

Figura 18

Service & Montajes 29

Trabajando con Teléfonos Celulares

Figura 20

Figura 21

Figura 22

nunca se tarda más de 15 segundos.

rre, en el teléfono aparecerá la imagen de la figura 22. Cabe acotar que si el operador de telefonía celular coloca restricciones en algunos accesos y/o puertos, seguramente Ud. no podrá acceder a determinados sitios o no podrá disponer de algunos servicios, tales como los signados por los protocolos smtp y po, por ejemplo. Una vez más le recordamos

que si Ud. tiene dudas sobre cómo instalar aplicaciones en el teléfono celular Nokia N95 8GB (u otros similares) puede descargar de nuestra web el archivo que lo guiará paso a paso para realizar esta operación. Diríjase a www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave N95WIFI. Podrá descargar todos los archivos y programas relacionados con esta nota. ✪

15) Si ahora se fija en la pantalla del teléfono celular, verá que está en la opción Clientes en JoikuSpot (figura 20). Disfrute de surf, pero no se olvide de apagar JoikuSpot cuando haya terminado. Para ello Elija Opciones -> Stop (figura 21). El programa comenzará a desconectarse y mientras ocu-

MONTAJE

Luz Intermitente de Potencia Mediante el uso de un clásico oscilador forma do con un circuito integrado 555 y un optoais lador es posible comandar el disparo de un tiristor que controla el encendido de una lám para, generando un efecto de luz interesante que puede ser empleado en marquesinas, escenarios o como atracción en eventos. El optoaislador puede ser cualquiera, su uso garantiza una total aislación entre el oscilador y la etapa de potencia. Una ventaja de este circuito respecto al publicado en Saber Electrónica Nº 177 es que no requiere fuente de ali mentación separada. Autor: Federico Prado

C

uando aplicamos alimentación a este circuito (figura 1), el brillo de la lámpara L1 aumenta gradualmente. Cuando alcanza el nivel máximo del brillo, éste comienza a disminuir muy despacio, y cuando alcanza el nivel mínimo del brillo, aumenta otra vez automáticamente repitiéndose el ciclo indefinidamente.

El aumento y la disminución del brillo de la lámpara L1 depende de la carga y la descargar del capacitor C3. Cuando la salida del temporizador CI-1 es baja (un “0” lógico), se comienza a cargar el capacitor C3 a través de R3 , enviando señal a la compuerta del tiristor a través del

DIAC, lo que hace aumentar el brillo de L1. Cuando la salida del oscilador está en estado alto, C3 se descarga a través de R4, haciendo que el brillo disminuya. CI-2 es un aislador óptico mientras que CI-1 se configura como multivibrador astable. La frecuencia de Figura 1

Service & Montajes 31

Montaje CI-1 se puede variar alterando el valor del resistor R2 o el valor del capacitor C1. Cuando se varía la frecuencia de CI-1, debe también variar los valores de los resistores R3 y R4 correspondientemente para un funcionamiento mejor. Puede alterar el nivel mínimo de encendido de L1

por medio del ajuste de P1. Si el brillo de la lámpara L1 no alcanza un nivel razonable, o si la lámpara parece permanecer siempre en el nivel máximo del brillo, entonces ajuste P1, pues es señal de que la compuerta no alcanza el nivel de desactivación del tiristor. Si ajusta P1 de modo que su

Lista de Materiales CI-1 - CA555 - Integrado temporizador de usos generales CI-2 - CNY17 - Optoaislador de usos generales (cualquier optoaislador sirve) D1 a D4 - 1N5407 - Diodos rectificadores de 3A D5 - Diac común de 30V D6 - SCR - TIC106D - Tiristor de 8A para la red de 220V D7 - Diodo Tener de 9,1V x 1W D8 - 1N44148 - Diodo de uso general D9 a D12 - 1N4007 - Diodos rectificadores de 1A R1 - 1kΩ R2 - 100kΩ R3, R4 - 10kΩ R5 - 270kΩ R6 - 18k_ x 10W VR1 - Potenciómetro o Pre-set de 500k_ C1 - 50µF - Electrolítico x 25V C2 - 0,01µF - Capacitor cerámico C3 - 470µF - Electrolítico x 25V C4 - 0,1µF - Capacitor cerámico C5 - 470µF - Electrolítico x 25V Varios Portalámpara y lámpara (L1) de potencia inferior a 400W, fuente de 9V, placa de circuito impreso, cables, etc.

Figura 2

Service & Montajes 32

resistencia sea muy grande, entonces es probable que la lámpara parpadee o se mantenga en un nivel mínimo de brillo. En síntesis, ajuste el valor de P1 de modo que el brillo de los aumentos y de las disminuciones de la lámpara L1 se realice suavemente. La tensión de alimentación del oscilador es de 9V y está dada por el rectificador formado por D9 a D11, R6, C5 y D7. Al respecto, aclaramos que con el uso de R6 evitamos el empleo de un transformador. Esta resistencia debe ser de 5W como mínimo y se coloca “parada” en la placa de circuito impreso de la figura 2. Si desea que el brillo sea mayor, entonces debe cambiar el tiristor, colocando un triac tipo TIC226D para la red de 220V. ✪

SERVICE

En la edición pasada realizamos las dos mediciones fun damentales de un amplificador. En esta vamos a ocu parnos sucintamente del parlante y su caja acústica. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] Introducción

que no se transforma en energía mecánica se transforma en calor, la bobina móvil se quema y Ud. le hecha la culpa al parlante pensando que se suicidó y sin embargo puede haber un asesino: el bafle. Los bafles actuales se sintonizan como una radio y del mismo modo que la radio, si no están bien sintonizados funcionan mal. También es posible que el bafle requiera algunos cambios en el corte de frecuencia inferior del amplificador antes de la sintonía.

La carga de nuestro amplificador es un dispositivo conversor de energía eléctrica en energía mecánica. ¿Entonces es un motor eléctrico? No precisamente, pero se lo puede asimilar a un motor. Es un compresor de aire. El sonido se transmite en forma de ondas de compresión y expansión del aire que rodea a la caja acústica o baffle. Cuando el cono empuja comprime el aire que lo toca; ese aire comprime al aire que está a su lado, en al camino al oído y así se transmite el sonido hasta llegar al tímpano que es un receptor de presión de aire. Luego el cono produce una reducción de presión y esta reducción se transmite al aire, etc, etc, hasta llegar al tímpano. En este artículo vamos a analizar el acoplamiento entre ese transmisor de sonido que es el parlante y el receptor que es el tímpano. La potencia eléctrica que desarrolla nuestro amplificador puede transformarse como máximo en un 100% de energía mecáFig. 1 Diagrama interno de un parlante nica y como mínimo en un 0%. Lo

Todos los amplificadores actuales son estereofónicos. Es decir que tenemos dos parlantes y dos bafles, por lo tanto dos posibilidades de conectar las bobinas. Una produce un efecto reductor de bajos y la otra los aumenta. Como vemos hay mucho más que comprar un parlante, una caja acústica, conectarlos al amplificador y escuchar. Si quiere buenos resultados debe trabajar un poco más y en este artículo le explicaremos cómo hacerlo.

Los Parlantes Según lo adelantado es un dispositivo que convierte las oscilaciones eléctricas en un movimiento proporcional de una membrana, lo que a su vez genera sonido al hacer ondas en el aire. Existen diversos tipos de parlantes pero lo mas común es que estén formados por un cono de papel o plástico montados en una suspensión elástica del tipo paralelogramo deformable y acoplado a una bobina de alambre cilíndrica sumergida en el campo magnético de un imán permanente.

Service & Montajes 37

Service Cuando la corriente oscilante circula por la bobina generará un campo magnético variable que interactúa con el del imán permanente haciendo que el cono se mueva unidireccionalmente (hacia adelante y hacia atrás) debido a la flexibilidad de la suspensión. Ver la figura 1. La polarización de un parlante se determina por intermedio de una pila. Si se conecta el positivo de la pila al terminal rojo de la bobina móvil,M el cono se debe mover hacia fuera. La polaridad del movimiento es función del sentido del bobinado y de la orientación del campo magnético. Pruebe la polarización sobre todo si los parlantes son de diferente marca o modelo. Un parlante requiere obligatoriamente una caja acústica porque en caso contrario se dice que el cono esta en cortocircuito. La compresión adelante del cono se dirige a la parte de atrás donde hay vacío parcial y nunca llega al tímpano del usuario. El gabinete acústico más perfecto es una pared infinita que separa la parte delantera del cono de la parte trasera. De este modo el aire frontal no se puede juntar con el aire trasero y no hay cortocircuito. Pero es obvio que esta caja acústica es imposible de construir en la práctica y debe reemplazarse por algún tipo de caja cerrada.

este respiradero va a ser puesta en vibración por el volumen de aire comprimido en la caja. Tenemos, pues, dos masas de aire: la del cono del parlante y la del aire expulsado por el respiradero, separadas por una tercera masa, el volumen de aire comprendido en la caja. A muy baja frecuencia, el sistema estará en oposición de fase o cortocircuito. Es decir que el aire que empuja el cono los absorbe el respiradero y viceversa. Al subir la frecuencia, en la resonancia mecánica del cono, las fuentes de aire se pondrán en fase en para volver a la oposición de fase con el incremento de frecuencia. Debido a este fenómeno, la presión acústica, producida por la caja aumenta y se extiende la respuesta casi una octava (frecuencia mitad) alrededor de la frecuencia de resonancia del cono. Haciendo variar el volumen de la caja y las dimensiones del respiradero, será posible optimizar las características del sistema. Hay dos tipos de respiraderos; los cuadrados o redondos sin tubo y los respiraderos con un tubo de plástico siendo el largo de esos tubos los que determinan la sintonía del sistema. En el primer caso es el tamaño del respiradero el que determina la sintonía. Figura 2 Un sistema con refuerzo de bajos

La Caja Acústica En el caso de una caja cerrada, la emisión acústica producida por la parte trasera de la membrana se pierde en forma de calor a través del material absorbente; por lo tanto es una caja de bajo rendimiento. La caja reflectora de bajos tiene por objeto recuperar una parte de esta energía. En la construcción se realiza una abertura llamada respiradero o puerto. La masa de aire que está en

Service & Montajes 38

tiene un mayor rendimiento pero sacrificando la distorsión de baja frecuencia. En efecto el cono se mueve una longitud tan grande que la bobina móvil atraviesa sectores de campo magnético de menor intensidad produciendo una distorsión acústica. La vida del parlante en una caja sintonizada es mucho menor que en un bafle cerrado. Pero para lograr buenos bajos con un gabinete cerrado el mismo debe tener dimensiones muy superiores a la de un gabinete sintonizado. La Fase de los Parlantes en un Sistema Estereofónico

Los bajos no son direccionales. Una tuba de una orquesta sinfónica llega a los dos micrófonos del sistema de grabación con la misma intensidad y por lo tanto genera una señal monofónica. Esto significa que el aire comprimido por el cono del bafle izquierdo de una señal de baja frecuencia también es comprimido por el cono del bafle derecho, si los parlantes están conectados con la fase adecuada. Con la fase incorrecta los bajos se anulan entre sí y sólo se escuchan si Ud. acerca la cabeza al cono. Ver la figura 3. Observe que los cables bifilares para audio tiene marcado uno Fig. 2 Caja acústica. de los dos cables para asegurar la conexión en fase. La prueba final se realiza con el método de la vela. Coloque los bafles a 1 metro de distancia entre ellos encienda una vela entre los dos bafles 10 cm por delante del frente. Reproduzca una señal con un buen contenido de bajos. Si la vela se apaga o su llama se mueve mucho significa que los parlantes no están en fase.

La Sintonía de un Bafle En la página web de nuestra revista www.webelectronica.com.ar aparece un conjunto de ar-

El Parlante y su Caja Acústica chivos .mp3 que se pueden guardar en una grabadora de mp3 o bien grabar en un disco CD en el formato que Ud. desee de acuerdo a donde lo vaya a reproducir. En nuestro caso lo grabamos en un mp3, al cual le realizamos una punta de prueba con un miniplug y un cable de masa con un cocodrilo. El mp3 se transforma en un generador de audio cuya frecuencia se cambia buscando el archivo correcto y su nivel de salida se modifica con el potenciómetro de volumen. Nota: los archivos .mp3 son archivos digitales comprimidos con pérdida. Su frecuencia de muestreo es de 44 KHz (prácticamente idéntico a la de CD) y por lo tanto podemos esperar los mismos problemas que presentan las formas de señal generadas por el audacity cuando se selecciona una frecuencia de muestreo de 44,1KHz con 16 bit. El mp3 fue creado para que sus señales se escuchen correctamente. Pero nosotros pretendemos verlas en un graficador (un osciloscopio) y entonces el resultado es que las frecuencias más altas del especto de audio tienen una gran distorsión visual aunque se escuchan perfectamente bien. Justamente el término compresión con perdida nos está indicando la posibilidad de que inclusive un oído entrenado pueda darse cuenta de la distorsión generada. La compresión fue desarrollada para un oído promedio y se basa en eliminar partes de la señal de audio (generalmente componentes de alta frecuencia) que quedarían enmascaradas dentro del contenido de baja y media frecuencia. Pero si la información contiene solo altas frecuencias, la compresión no actúa y los sonidos de alta frecuencia se escuchan perfectamente salvo por el problema de la velocidad de muestreo.

Para sintonizar un bafle hay que emplear un sistema similar al de la medición de respuesta en frecuencia pero en lugar de tomar señal en paralelo con la carga resistiva se debe tomar señal sobre el parlante colocado en su caja acústica, con tapa, lana de vidrio y todos los tornillos bien apretados. Es decir que lo que nos interesa es la corriente que pasa por el parlante y no la tensión que se le aplica. Tape los respiraderos con una madera de 1 pulgada de espesor forrada con una goma de cámara de auto bien apretada con la mano. Coloque un resistor de 100 mOhms en serie con la pata de masa del parlante (generalmente se emplean 10 resistores de 1 ohm de 1/8 de W en paralelo). Conecte el osciloscopio PC sobre ese resistor. Ponga el osciloscopio a máxima sensibilidad vertical y comience con un tono de 300Hz. Ajuste la sensibilidad del osciloscopio para observar una señal completa en la pantalla. (que los picos lleguen a las divisiones +4 y -4). Ahora comience a bajar la frecuencia y observará que hay un punto donde la señal se hace más pequeña y luego vuelve a subir. El mínimo corresponde con la frecuencia de resonancia del parlante con la caja cerrada. En la frecuencia de resonancia el parlante necesita la mínima energía porque se comporta como un péndulo elástico si

Ud. aprieta el cono y lo suelta vibrará sin necesidad de que le aplique energía alguna. Por supuesto generará una señal idéntica a la de cualquier péndulo, una sinusoide amortiguada. Vuelva a la frecuencia de resonancia y comience a destapar los respiraderos observando que la señal del osciloscopio comienza a subir. Deje el respiradero que dé la máxima señal sobre el osciloscopio. Si los respiraderos tienen tubos telescópicos deberá terminar el ajuste introduciéndolos o alejándolos del fondo del bafle. Este ultimo ajuste significa que la señal que sale por los respiraderos tiene la misma fase que la que sale del cono y por lo tanto el bafle tiene la máxima eficiencia. Es decir saca el máximo de potencia mecánica. Como la potencia mecánica es la potencia eléctrica transformada, esto también implica que pasará la máxima potencia (y por ende la máxima corriente) por el parlante. Un parlante y un bafle es como un instrumento musical. Y que hace el fabricante luego de haber ajustado el bafle. Como hacia Ostradivarius: lo prueba a ver cómo suena. Nuestro archivo de tonos debería tener, además un archivo de música con muchos bajos. Pero esto implicaría un derecho de autoría que no poseemos. Por lo tanto el/los archivos de música los dejamos en sus manos. Pruebe con música orquestal. Si hizo el equipo de 100W por Fig.3 Conexión en fase de canal seguramente no lo polos parlantes drá poner al máximo dentro de su taller. Pruébelo en el exterior sin molestar a los vecinos. Por último debe realizar una prueba de voz con algún locutor que tenga un tono de voz bien bajo y una locutora que tenga una voz bien aguda. La inteligibilidad debe ser perfecta. Si parece que las voces salen desde adentro de un barril es porque el amplificador tiene un exceso de respuesta de bajos. La res-

Service & Montajes 39

Service

Figura 4 Agregado de un corte de bajos.

puesta de bajos no se puede modificar en el circuito del modulador o del amplificador de potencia porque (y esa es una de las grande ventajas de un amplificador digital) el dispositivo no tiene corte de bajos. Amplifica desde continua. Pero como tampoco tiene control de volumen vamos a implementar ambas cosas al mismo tiempo que se colocan afuera del impreso porque debe estar en un lugar accesible. Ver la figura 4. Observe que se agrega un capacitor del tipo polyester metalizado de 470nF (.47uF) x 50V o mas. Ese capacitor forma un filtro diferenciador con el potenciómetro de entrada que es logarítmico de 10Kohms. Utilizando el trazador de Bode se puede determinar las características del filtrado como de 3dB (equivalentes a una caída del 30%) a 31Hz. Si se observara un efecto barril se puede reducir este capacitor hasta donde sea necesario. En general el diseñador mide la respuesta del parlante y su bafle y corta el amplificador un poco más arriba. De ese modo se extiende la respuesta sin producir un realce a la frecuencia de resonancia. Es decir que hay que sacar el pico de resonancia de la banda pasante para que los bajos sean más limpios y no se produzca efecto barril.

Indice del Disco/Archivo de Prueba Los archivos para grabar se pueden observar en la figura 5 y son una muestra de un minuto de los tonos indicados en el mismo nombre de archivo. Baje estos archivos y colóquelos en un subdirectorio de su PC. Si no tiene grabadora de mp3 utilice el programa de grabación de CD para transformar estos archivos en archivos de audio y grabarlos. Si tiene mp3 simplemente conéctelo en el puerto USB, baje los archivos de nuestra página y guárdelos en el mp3 directamente.

Conclusiones Con esto terminamos de explicar los amplificadores PWM con lujo de detalle y Ud. puede estar seguro que

Figura 5 Tonos de audio MP3.

Service & Montajes 40

si construyó todos los dispositivos que le indicamos está muy bien equipado; le diría que mejor equipado que la mayoría de los laboratorios de audio que yo conozco y que ni siquiera cuentan con una carga resistiva adecuada. Por lo general todo el equipamiento que tienen es un téster y no saben que agregando la sonda de RF pueden medir señales pap. Entre este artículo y el anterior pusimos en su lugar a muchos instrumentos para PC basados en programas para plaquetas de audio, que sus creadores y defensores indican como de 20KHz olvidándose que las señales no son para escuchar, sino para ver y esto significa una diferencia notable porque el oído corta en 20KHz y el osciloscopio puede cortar en 100MHz. Las plaqueta de audio que posee una PC suelen ser como máximo de 96 KHz de frecuencia de muestreo y esto implica que una señal de 9,6 KHz se puede ver con una aproximación lineal que tenga 10 puntos de inflexión y no se va a parecer a una sinusoide observada en un osciloscopio. Por eso mi criterio es que los osciloscopios, osciladores y demás instrumentos para PC que no tengan un sistema de muestreo y memorización externos no pueden llegar mas allá del KHz. Pero aun esto nos resultó útil porque las mediciones mas importantes de nuestro amplificador se hacen a 1KHz y a frecuencias menores. En la próxima entrega vamos a realizar un ejercicio muy importante. Una reparación real del primer centro musical con amplificador PWM que apareció en el mundo que es un Philips muy similar al que diseñamos nosotros. Y si nos queda espacio vamos a tratar de fabricarle un control de tono a nuestro amplificador a pedido de muchos lectores que me dicen que nuestro amplificador más barato del mundo necesita un control de tono más barato que él. ✪

Fuentes Conmutadas El Prof. José Luis Orozco y el Ing. Javier Hernández Rivera son los autores del texto: Fuentes Conmutadas, correspondiente al tomo Nº 51 de la colección Club Saber Electrónica y que es ideal para “afirmar” conocimientos sobre este tema. Si bien está enfocado a los televisores de última generación, los fundamentos son aplicables a la mayoría de los equipos electrónicos, incluso los ampli ficadores de audio digitales. En la siguiente nota damos un avance de dicho texto; aclarando que puede conseguir en las mejores librerías técnicas, kioscos y representantes de Saber Electrónica.

Service & Montajes 41

42 Service & Montajes

Service & Montajes 43

44 Service & Montajes

AUTO ELÉCTRICO

Inyección Electrónica de Combustible Sistemas Monopunto y Multipunto Debido a la evolución muy rápida de los vehículos, el viejo carbu rador ya no sirve más para los nuevos motores, en lo que se refie re a la contaminación del aire, economía de combustible, potencia y respuestas rápidas en las aceleraciones, etc. Entonces, diferen tes empresas, desarrollaron sistemas de inyección electrónica de combustible, que tiene como objetivo proporcionar al motor un mejor rendimiento con más economía en todos los regímenes de funcionamiento, y principalmente menor contaminación del aire. En Saber Nº 248 comenzamos a explicar las diferencias entre la ali mentación normal a carburador y la inyección de combustible, mostrando las bondades de la electrónica en este sistema. Los sis temas de inyección electrónica tienen la característica de permitir que el motor reciba solamente el volumen de combustible que necesita. Con eso se garantiza: o Menos contaminación o Más economía o Mejor rendimiento o Arranque más rápido o No utiliza el ahogador (choque) o Mejor aprovechamiento del combustible. Existen muchos tipos de sistemas de inyección electrónica, en esta nota veremos algunos ejemplos en base a información suministrada por Bosch. Sobre un trabajo Enrique Célis www.automecanico.com Introducción En Saber Electrónica Nº248 explicamos las diferencias entre el sistema tradicional de alimentación de combustible por carburador y la inyección electrónica. Desarrollamos los sistemas de Inyección TBI y CFI destacando la función de la computadora (sistema electrónico) y describiendo la función de los distintos sensores y actuadores para obtener los mejores resultados. En ediciones posterio-

res, describimos con mayor detalle la función de cada componente del sistema (sensores y actuadores específicamente) de modo que el lector tenga una idea clara de cómo la electrónica optimiza el funcionamiento de los motores a nafta o gasolina. Como introducción recordemos que en los motores de nafta o gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyección. Hasta ahora, el carburador era el medio más usual de preparación

de mezcla, medio mecánico. Pero desde hace un tiempo aumentó la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyección de combustible en el colector de admisión ya que la inyección de combustible en relación con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, así como de limitación de elementos contaminantes en los gases de escape mejora muchísimo. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyección permite una dosificación muy preci-

Saber Electrónica 49

Auto Eléctrico sa del combustible en función de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta así mismo el medio ambiente, controlando la dosificación de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mínimo. Además, asignando un inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribución de la mezcla. También permite la eliminación del carburador; dar forma a los conductos de admisión, permitiendo corrientes aerodinámicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, además de solucionar los conocidos problemas de la carburación, como pueden ser la escarcha, la percolación, las inercias de la gasolina. En suma, las ventajas del sistema de inyección electrónica se pueden resumir como sigue:

consiguiente mejor llenado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia específica y un aumento del par motor. La concentración de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporción aire/gasolina. Para reducir la emisión de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporción. Los Consumo reducido. sistemas de inyección permiten Mayor potencia. Gases de escape menos conta - ajustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a minantes. Arranque en frío y fase de calen - la cantidad de aire que entra en el motor. Mediante la exacta dosificatamiento. ción del combustible en función de la Con la utilización de carburado- temperatura del motor y del régimen res, en los colectores de admisión de arranque, se consiguen tiempos se producen mezclas desiguales de de arranque más breves y una aceaire/gasolina para cada cilindro. La leración más rápida y segura desde necesidad de formar una mezcla el ralentí. En la fase de calentamienque alimente suficientemente inclu- to se realizan los ajustes necesarios so al cilindro más desfavorecido obli- para una marcha redonda del motor ga, en general, a dosificar una canti- y una buena admisión de gas sin dad de combustible demasiado ele- tirones, ambas con un consumo vada. La consecuencia de esto es mínimo de combustible, lo que se un excesivo consumo de combusti- consigue mediante la adaptación ble y una carga desigual de los cilin- exacta del caudal de éste. dros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y Clasificación de los Sistemas en cualquier estado de carga se de Inyección asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada. En función de las características La utilización de los sistemas de inyección permite optimizar la forma de cada sistema, los podemos claside los colectores de admisión con el ficar en:

Saber Electrónica 50

Figura 1

1. Según el lugar donde inyec tan. 2.-Según el número de inyecto res. 3. Según el número de inyeccio nes. 4. Según las características de funcionamiento.

Según el Lugar donde Inyectan: INYECCION DIRECTA: En este sistema el inyector introduce el combustible directamente en la cámara de combustión. Este sistema se está empezando a utilizar en los motores de inyección de gasolina como el motor GDi de Mitsubishi (descripto en Saber Electrónica Nº 260) o el motor IDE de Renault, figura 1. INYECCION INDIRECTA: Aquí el inyector introduce el combustible en el colector de admisión, encima de la válvula de admisión. Es la más usada actualmente.

Según el Número de Inyectores: INYECCION MONOPUNTO : Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisión, después de la mariposa de gases. Es la más usada en vehículos tipo “turismo” de baja cilin-

Sistemas de Inyección Monopunto y Multipunto drada, que cumplen normas de anticontaminación (figura 2).

Figura 2

INYECCION MULTIPUNTO: Hay un inyector por cada cilindro, pudiendo ser del tipo "inyección directa o indirecta". Es la que se usa en vehículos de media y alta cilindrada.

Según el Número de Inyecciones INYECCION CONTINUA: Se cumple cuando inyectores introducen el combustible de forma continua en los colectores de admisión, previamente dosificada y a presión, la cual puede ser constante o variable. INYECCION INTERMITENTE: En este caso los inyectores introducen el combustible de forma intermitente, es decir; el inyector abre y cierra según recibe órdenes de la centralita de mando. La inyección intermitente se divide a su vez en tres tipos: SECUENCIAL: Aquí el combustible es inyectado en el cilindro con la válvula de admisión abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada. SEMISECUENCIAL: En este caso el combustible es inyectado en los cilindros de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos. SIMULTANEA: El combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo. En la figura 3 podemos apreciar un cuadro comparativo de los diferentes tipos de inyección.

INYECCIÓN ELECTROMECANICA (KE-jetronic) INYECCIÓN ELECTRÓNICA (Ljetronic, LE-jetronic, motronic, Dijijet, Digifant, etc.). Todas las inyecciones actualmente usadas en automoción perte-

necen a uno de todos los tipos explicados anteriormente. Sistema de Inyección Multipunto: Jetronic y Motronic La figura 4 muestra cómo es la

Según las Características de Funcionamiento INYECCIÓN MECANICA (Kjetronic)

Figura 3

Saber Electrónica 51

Auto Eléctrico inyección de combustible en un sistema Multipunto (Jetronic y Motronic) que utiliza una válvula de inyección para cada cilindro del motor. En dicha figura, las referencias son las siguientes:

Figura 4

1 Tubo distribuidor (entrada de combustible). 2 Aire. 3 Mariposa de aceleración. 4 Múltiple de admisión. 5 Válvulas de inyección. 6 Motor. El sistema Le-Jetronic, mostrado en la figura 5, es comandado electrónicamente y pulveriza el combustible en el múltiple de admisión. Su función es suministrar el volumen exacto para los distintos regímenes de revolución (rotación). La unidad de comando recibe muchas señales de entrada, que llegan de los distintos sensores que envían informaciones de las condi-

ciones instantáneas de funcionamiento del motor. La unidad de

comando compara las informaciones recibidas y determina el voluFigura 5

Saber Electrónica 52

Sistemas de Inyección Monopunto y Multipunto men adecuado de combustible para cada situación. La cantidad de combustible que la unidad de comando determina, sale por las válvulas de inyección. Las válvulas reciben una señal eléctrica, también conocido por tiempo de inyección (TI). En el sistema Le-Jetronic las válvulas de inyección pulverizan el combustible simultáneamente. En ese sistema la unidad de comando controla solamente el sistema de combustible. El sistema Le-Jetronic es analógico. Por esa característica no posee memoria para guardar posibles averías que pueden ocurrir. No posee indicación de averías en el tablero del vehículo para el sistema de inyección. Las referencias de la figura 5 son las siguientes: 1 Bomba de combustible. 2 Filtro de combustible. 3 Regulador de presión. 4 Válvula de inyección.

5 Medidor de flujo de aire (cau - volante del motor (rueda con diendalímetro). tes). 6 Sensor de temperatura. En el Motronic, hay una válvula 7 Adicionador de aire. de ventilación del tanque, también 8 Interruptor de la mariposa. conocida como válvula del cánister, 9 Unidad de comando. que sirve para reaprovechar los 10 Relé de comando. vapores del combustible, que son 11 Bujía de encendido. altamente peligrosos, contribuyendo así a la reducción de la contaminaEl sistema Motronic, cuyo detalle ción, que es la principal ventaja de la de funcionamiento puede observar inyección. en la figura 6, también es un sistema Las referencias de la figura 6 son multipunto. Diferente del sistema Le- las siguientes: Jetronic, el Motronic trae incorporado en la unidad de comando tam1 Bomba de combustible. bién el sistema de encendido. 2 Filtro de combustible. Posee sonda lambda en el siste3 Regulador de presión. ma de inyección, que está instalada 4 Válvula de inyección. en el tubo de escape. 5 Medidor de flujo de aire (cau El sistema Motronic es digital, dalímetro). posee memoria de adaptación e indi6 Sensor de temperatura. cación de averías en el tablero. 7 Actuador de ralentí (marcha En vehículos que no utilizan dis- lenta). tribuidor, el control del momento del 8 Potenciómetro de la mariposa. encendido (chispa) se hace por un 9 Sensor de revolución (pertene sensor de revolución instalado en el ce al sistema de encendido). Figura 6

Saber Electrónica 53

Auto Eléctrico 10 Sonda lambda. 11 Unidad de comando (inyec ción + encendido). 12 Válvula de ventilación del tan que. 13 Relé de comando. 14 Bobina de encendido. 15 Bujía de encendido. 16 Cánister.

Figura 7

Sistema de Inyección Monopunto (Mono Motronic) El esquema correspondiente a este tipo de inyección se muestra en la figura 7. Utiliza una única válvula de inyección para los distintos cilindros del motor. Las referencias de dicha figura son las siguientes: 1 Entrada de combustible. 2 Aire. Figura 8

Saber Electrónica 54

Sistemas de Inyección Monopunto y Multipunto 10 Sensor de revolución (perte - mariposa con comando electrónico nence al sistema de encendido). de aceleración; gerenciamiento del motor basado en torque y a través La principal diferencia del siste- de este son ajustados los parámema Motronic es utilizar una sola vál- tros y funciones del sistema de La figura 8 muestra un esquema vula para todos los cilindros. La vál- inyección y encendido. de funcionamiento de un sistema vula está instalada en el cuerpo de El deseo del conductor se capta Mono-Motronic, cuyas referencias la mariposa (pieza parecida con un a través del pedal del acelerador son las siguientes: carburador). electrónico. La unidad de mando El cuerpo de la mariposa integra determina el torque que se necesita 1 Bomba de combustible. otros componentes, que en el siste- y a través de análisis del régimen de 2 Filtro de combustible. ma Motronic están en diferentes funcionamiento del motor y de las 3 Potenciómetro de la mariposa. puntos del vehículo, ex actuador de exigencias de los demás accesorios 3a Regulador de presión. marcha lenta, potenciómetro de la como aire acondicionado, control de 3b Válvula de inyección. mariposa y otros más. tracción, sistemas de frenos ABS, 3c Sensor de temperatura del En el sistema Mono-Motronic el ventilador del radiador y otros más, aire. sistema de encendido también se se define la estrategia de torque, 3d Actuador de ralentí (marcha controla por la unidad de comando. resultando en el momento exacto del lenta). Los sistemas Motronic y Mono encendido, volumen de combustible 4 Sensor de temperatura. Motronic son muy parecidos, con y apertura de la mariposa. 5 Sonda lambda. respecto a su funcionamiento, la Estructura modular de software y 6 Unidad de comando. diferencia es la cantidad de válvulas hardware, proporcionando configu7 Válvula de ventilación del tan - de inyección. raciones específicas para cada que. El sistema de inyección Motronic motor y vehículo; comando electró8 Bobina de encendido. ME 7, cuyo funcionamiento puede nico de la mariposa, proporcionando 9 Bujía de encendido. apreciarse en la figura 9, posee una mayor precisión, reduciendo el con3 Mariposa de aceleración. 4 Múltiple de admisión. 5 Válvula de inyección. 6 Motor.

Figura 9

Saber Electrónica 55

Auto Eléctrico Figura 10

sumo de combustible y mejorando la conducción; sistema basado en torque proporciona mayor integración con los demás sistemas del vehículo; sistema con duplicidad de sensores, garantiza total seguridad de funcionamiento. Las referencias de la figura 9 son las siguientes:

14 Sensor de revolución. 15 Bomba de combustible. 16 Unidad de comando.

o Mayor rendimiento del motor. Este sistema se muestra en la figura 10 y las referencias son las siguientes:

Por último, el sistema de inyección directa de combustible MED 7 es uno de los más avanzados del 1 Bomba de alta presión. mundo. 2 Válvula de control de presión. El permite que el combustible se 3 Tubo distribuidor. pulverice directamente en la cámara 4 Bobina de encendido. 1 Cánister. de combustión, bajo presiones de 5 Sensor de presión. 2 Válvula de bloqueo del cánis - alrededor de 160 bar. 6 Válvula de inyección. ter. El sistema MED 7 se utiliza como 7 Sensor de masa de aire con 3 Sensor de presión. una bomba de baja presión dentro sensor de temperatura integrado. 4 Tubo distribuidor/Válvula de del tanque, que envía el combustible 8 Cuerpo de mariposa (EGAS). inyección. a una bomba mecánica principal, 9 Sensor de presión absoluta. 5 Bobina/Bujía de encendido. donde la presión se aumenta a valo10 Válvula (EGR). 6 Sensor de fase. res elevados. 11 Sonda lambda (LSU). 7 Pedal del acelerador electrónico. El inyector recibe el combustible 12 Sonda lambda (LSF). 8 Medidor de masa de bajo alta presión y lo inyecta directa13 Catalizador. aire/Sensor de temperatura. mente en la cámara de combustión. 14 Pre-bomba de combustible. 9 Cuerpo de mariposa electrónico. Eso resulta en: 15 Unidad de comando. ✪ 10 Válvula (EGR). 11 Sensor de picado. o Mejor aprovechamiento y eco Bibliografía Relacionada: 12 Sensor de temperatura del nomía del combustible. www.automecanico.com agua. o Mínima emisiones de gases www.mecanicafacil.com 13 Sonda lambda. contaminantes. http://mecanicavirtual.iespana.es

Saber Electrónica 56

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación y Flasheo de Celulares LG Tecnologías 2008/2009 En Saber Electrónica Nº 252 publicamos una lista “bastante completa” para liberar, desbloquear y reparar teléfonos celulares LG. En aquella oportuni dad mencionamos que los móviles LG, hasta hace unos años, podían liberarse desde el teclado o por medio de cálculos efectuados a partir del IMEI del celular. Sin embargo, para modelos actuales los métodos pueden ser un poco más complicados, a tal punto de que es “prácticamente imposible” brindar una guía que responda a todos los modelos. Es más, si se fija en proveedores de soluciones, verá que la cantidad de cajas y don gles ofrecidos para liberar celulares LG es muy grande. En la guía publicada (en este artículo le diremos cómo descargarla) tratamos de “encontrar soluciones” para la liberación de móvi les sin necesidad de usar cajas costosas y por ello solemos emplear nuestra vieja conoci da caja de trabajo RS232. En esta nota damos un informe “complementario”, ampliando las formas de liberar algunos móviles por teclado, mencionando algunos cables de progra mación alternativos a la caja RS232 y brindando ejemplos de flasheo y liberación de celu lares de gamas superiores. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Introducción a la Liberación de Teléfonos Celulares Días pasados tuvimos que enviar desde Argentina a México varios CDs producidos este año que explican cómo liberar, reparar y programar teléfonos celulares de diferentes marcas con tecnologías 2008/2009; en dicha oportunidad, las autoridades aduaneras solicitaban que extendiéramos las autorizaciones correspondientes de las marcas que estábamos mencionando, pese a que presentamos los registros de propiedad intelectual de los mencionados productos, que son acreditados como “libros

electrónicos' por las autoridades competentes. Pese a ésto, las autoridades mencionaban que no se podían nacionalizar los CDs sin la autorización de las empresas mencionadas en dichos productos ya que en ellos se hablaba de “desbloqueo de equipos” y para ello se debía solicitar autorización al fabricante del celular. Tuvimos que “demostrar” que la reparación, programación y liberación de un celular no es delito y como muestra acompañamos “textos de ley” y notas membretadas en las que se realiza la analogía entre un celular y un televisor: “asi como no se debe pedir autoriza-

ción a una empresa para redactar un libro que enseñe a reparar un TV, lo mismo ocurre con un teléfono celular”. Lamentablemente, este inconveniente nos trajo perjuicios adicionales (como el pago de almacenaje en depósito fiscal, por ejemplo) y el ejemplo amerita una vez más a DECIR que sigue existiendo mucha confusión sobre lo que está permitido y lo que está prohibido hacer con un teléfono celular. No nos cansaremos de decir que uno de los problemas más grandes con que se encuentra el técnico es la falta de información.

Service & Montajes 41

Cuaderno del Técnico Reparador Lo mismo ocurre con algunas auto - un móvil GSM pueda reconocer a ridades de contralor. un chip de cualquier compañía y su proceso NO ES ILEGAL. Muchos técnicos, además, no La liberación es una tarea muy poseen una formación teórica que similar para cualquier celular y la le permita comprender qué está técnica a aplicar dependerá de la haciendo cuando usa una cajita de complejidad del sistema operativo liberación que normalmente paga que posee el teléfono y de las llafortuna (cualquier caja como la ves o candados que deben ser quismart, red box, tornado, dongles, tados para permitir su programaetc. las cobran más de 300 dóla- ción. Recuerde que, a su vez, la res). liberación consiste en quitar un Sin embargo, todos los teléfo- candado que las empresas operanos celulares son implícitamente doras colocan en una posición de iguales ya que todos pueden comu- la memoria de usuario y para ello nicarse entre sí por medio de la red muchos programadores realizan de telefonía celular y, por más que aplicaciones (programas) para cambie la tecnología (CDMA y escribir los datos en dicha memoria GSM, por ejemplo) lo que distingue que permitan quitar el mencionado a los móviles entre sí es la cantidad candado. El esquema es similar al de tareas adicionales a la comuni- que los electrónicos empleamos cación que cada uno hace (sacar para programar a un microcontrolafotos, reproducir videos, comuni- dor. Por un lado necesitamos carse a Internet, ejecutar juegos, conectar al micro con la computareproducir música, etc.). Si el telé- dora, y para ello se usan tarjetas fono es de uno (no es de la compa- programadoras o bien se arman ñía Telefónica o no está en como- cables de conexión para comunicar dato), puede hacer con él lo que al microcontrolador con un puerto Ud. quiera, menos cambiarle su de la computadora. Luego, es número de documento (IMEI en necesario un programa que permiteléfonos GSM y número de serie ta cargar un archivo en la memoria en teléfonos CDMA). del microcontrolador. En un teléfono celular ocurre lo Si cambia el IMEI de un telé - mismo, ya que dicho aparato posee fono es como si le cambiara el en su interior un microcontrolador número de motor a un automóvil que se encarga de supervisar y y eso es ILEGAL. realizar “todas las tareas” que deba ejecutar el dispositivo. Cuando a un teléfono se lo Los teléfonos celulares LG, denuncia como perdido o robado, básicamente, pueden liberarse por se coloca su número de IMEI den- tres técnicas: tro del sistema global de comunicaciones de modo que ese móvil NO 1) Empleando cajas o dongles PUEDA ser activado, por lo cual la especiales. única manera de que ese teléfono 2) Por medio de introducción de pueda ser usado en la red es cam- códigos. biando su IMEI, es decir, COME3) Mediante el empleo de pro TIENDO DELITO. Al proceso de gramas. cambio de IMEI de un celular se lo conoce como CLONACION y reiteEn Saber Electrónica Nº 252 ramos que es un proceso penado publicamos una guía bastante por la ley. completa que podrá descargar La liberación de un teléfono desde nuestra web: www. w e b ecelular se realiza para permitir que lectronica.com.ar, haciendo click

Service & Montajes 42

en el ícono password e ingresando la clave: lg252. Los temas tratados en dicha nota son los siguientes: 1) Liberación de Celulares LG por Medio de Cajas Especiales 2) Liberación de Celulares por Código 3) Liberación del LG kg800 Chocolate 4) Liberación de Celulares LG por Software 5) Cables para Teléfonos LG 6) Liberación con Software “Unlock LG Phones” 7) Programas para LG 7.1) All Lg Flasher & Unlocker Descripción: Software para libe rar y flashear los LG: B1300, 5300, 5300i, 3000, 7000, etc. 7.2) All LG U81xx Unlocker Descripción: Software válido para liberar los LG U8110, U8120, U8138, U8130 & U8135. 7.3) Arc7050 v.1.0 Descripción: Software con el que podrá modificar los gráficos incluidos en los firmwares de los LG 7050. 7.4) Floader v.2.1 Descripción: Software para flas hear teléfonos móviles LG de dife rentes modelos. 7.5) Furious LG C1100, C1200, C1400 & G3100 Unlocker v.1.02 Descripción: Software válido para liberar los LG C1100, C1200, C1400 & G3100. 7.6) Furious LG G7050 & L1100 Unlocker v.1.2 Descripción: Software válido para liberar los LG G7050 & L1100. 7.7) Furious LG U8110 & U8120 Unlocker Descripción: Software válido para liberar los LG U8110 & U8120. 7.8) Furious LG U8110 3G Unlocker Descripción: Software para libe rar el terminal de LG U8110. Este

Técnicas de Liberación de Celulares es el primer teléfono móvil 3G de la firma coreana. 7.9) Furious LG U8110 Unlocker Descripción: Software válido para liberar los LG U8110. 7.10) Lg 1300 Flasher & Unlocker Descripción: Software para libe rar y flashear los LG 1300. 7.11) LG 3G Unlock Software Descripción: Software válido para liberar los LG: KU800 2007, U990, KU990, KU380, CU400, CU405, CU500, CU500v, CU320, TU500, TU550, MU500, MU550 7.12) LG calc v.0.2 by Crux Descripción: Software para cal cular por IMEI los códigos de libe ración. Soporta los siguientes LG: W510, W520, B1200, M1200, 7010, 7020 y 1300. 7.13) LG Calculator by IMEI Descripción: Software válido para liberar por IMEI los LG 510W, B1200 & 7020. 7.14) LG Electronics IMEI for SVC Descripción: Software entre otras cosas válido para resetear el código de seguridad en los teléfo nos móviles LG. 7.15) LG NCK Calculator v.3.61 Descripción: Software para libe rar los LG por IMEI. Modelos soportados: B1200, M1200, B1300, 1300, G510, 510, 520, 510W type 1, 510W type 2, 7010, 7020 & W3000. 7.16) LG Total Service 6.2 .hex & Schema Descripción: Archivo .hex, .pcb y esquema para hacer un dongle LG 6.2 casero. También se incluye manual de instrucciones de libera ción. 7.17) LG U81x0 Unlocker Babes Descripción: Software válido para liberar los LG U8110 y U8120.

7.18) LG Unlocker v.1.2 Descripción: Software válido para liberar la mayoría de termina les de la marca LG: G510w, W3000, G5200, G5220, G5300, W5300, G5400, G7100, ... 7.19) Qualcomm Flasher 1.5 Build7 Descripción: Software válido para flashear los LG U880, U890, U300 & U900.

Primera Conclusión Si tiene un teléfono celular LG y quiere usarlo con otro operador, necesitará liberarlo, es decir, deshacer el bloqueo del móvil para que se pueda usar con cualquier operador del mundo. Para liberar un móvil LG, puede hacerlo por cable (sólo es recomendable que lo hagan los técnicos especializados), o por código IMEI. Normalmente, en una casa especializada (tienda) liberar un celular tiene un precio de entre 10 y 50 dólares (dependiendo de la marca y modelo). Es por eso que desde hace 7 años elaboramos material educativo para que el lector se capacite y así tenga una salida laboral. En Saber Electrónica 252 publicamos una guía bastante extensa para liberar móviles LG y a continuación daremos algunas informaciones específicas sobre el tema.

Liberación por Teclado de Algunos Modelos LG Nuevos Para introducir el código de desbloqueo en la mayoría de móviles LG más recientes, tiene que seguir estas instrucciones: Teclear la secuencia: 2945#*(número de modelo)# ó 2945#*(número de modelo)1# Por ejemplo, para liberar el

móvil LG KU990, teclear 2945#*990#. En otros casos, como el LG KE260, la secuencia es 2945#*2601#

Liberación de LG Chocolate KG800 por Teclado 1) Coloque una tarjeta SIM del operador original y encienda el celular 2) Introduzca la secuencia 2945#*7101# 3) Vaya a Menú -> Configuración -> Seguridad -> SIM Lock -> Red y anote el número de 8 dígitos. 4) Busque la opción “desactivar” e introduzca el código de 8 dígitos que obtuvo en el paso anterior. El móvil LG Chocolate estará libre

Liberación de LG KE260 1) Coloque el chip original y encienda el móvil 2) Introduzca la secuencia 2945#*2601# 3) Introduzca el código unlock

Liberar LG KE970 Shine 1) Coloque el chip original y encienda el móvil 2) Introduzca la secuencia 2945#*9701# 3) Introduzca el código unlock

Cómo Liberar Otros Móviles LG Damos, a continuación, una tabla de modelos y los códigos a introducir en cada caso. Aclaramos que en muchos casos los códigos fueron dados por lectores amigos y

Service & Montajes 43

Cuaderno del Técnico Reparador que no he podido probarlos a todos por lo cual, personalmente, no puedo garantizar el resultado LG 510W LG 1100 LG 1100 LG 1200 LG B1200 LG 5200 LG 52200 LG 5300 LG 5400 LG 7020 LG 7100 LG 70001 LG 70001 LG 7250T LG C2200 LG T5100 LG C3310

Figura 1

2945#*5101# 2945#*1201# ó 2945#*70001# 1945#*5101# 1945#*5101# 2945#*5221# 2945#*5221# 2945#*5301# 2945#*5401# 2945#*70001# 2945#*7101# 2945#*1201# ó 2945#*70001# 2945#*70001# 2945#*2201# 2945#*5301# 2945#*3311#

Figura 2

Liberación por IMEI Hemos probado con éxito calculadoras que puede descargar desde nuestra web con la clave dada anteriormente. Por ejemplo, para los móviles LG de las series B1200/510W empleamos el programa LG_NCK_Calculator (en XP o Vista a veces no abre). Para liberar el LG 7020, 510 y 1200 puede usar el programa LG Calculator. Los modelos LG510, 1200 y 7020 use el programa LG Unlock y para los modelos LG 510, 520, B1200, 7010, 7020, G510, B1300 y 510w use el programa Ultimate Calculator, yo expermienté con éxito la version V.1.1 que está en ingles.

Figura 3

Cables de Programación para LG

Si desea liberar celulares de la línea LG, en primer lugar le recomendamos bajar la nota publicada en Saber Nº 252 (vea la clave de descarga más arriba), en ella se

especifica la forma de liberar celulares LG mediante el empleo de la caja de trabajo RS232, ahora bien, muchos sitios de Internet reco-

Service & Montajes 44

miendan el uso de “cajas y/o cables” especiales cuyo costo suele ser excesivo (a nuestro entender).

Técnicas de Liberación de Celulares G7030, G7050. Para los modelos B1200, B1300, G1500, W3000, G3100, G5200, G5220c, G5300, G5310, G5400, G7100, G7070, G7120 se sugiere el circuito de la figura 5.

Figura 4

Liberación de un Móvil LG 990, KE990

La figura 1 muestra el esquema circuital de un cable para los modelos LG 3000, 510, 5xx Liberar LG 990. La figura 2 corresponde al circuito sugerido para los modelos LG 3000, 5xxx y 7100. Teléfono anteriores, como

los de la serie LG81XX emplean un circuito como el de la figura 3. El circuito de la figura 4 corresponde a un cable de programación de los teléfonos LG C1100, L1100, C1400, G1600, F2100, T5100, G5500, G5600, G7000, G7020,

El presente informe fue enviado por Carlos Aguirre, quien dice que el método a describir puede ser aplicado también a los modelos: U990, K990, KU380, CU400, CU405, CU500, CU500V, CU320, TU500, TU550, MU500, MU550. Para la liberación se empleó un programa creado para su uso en Europa, pero que fue probado en Argentina con éxito por lo cual se descarta que también será útil para México y otros países de la región. Puede emplear el cable de programación según los esquemas dados recién o emplear la caja RS232 como adaptador entre el teléfono y la computadora. También puede

Figura 5

Service & Montajes 45

Cuaderno del Técnico Reparador emplear el cable USB pero en ese caso deberá averiguar el puerto serial asociado cuando conecte el teléfono a la computadora. Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Descargue del link dado en nuestra web (vea la clave más arriba) el programa “GMDP Euro” y realice un backup del NV (ejecute el programa y vaya a tools -> nv backup). También descargue el programa MTTY.exe. 2. Vaya a la carpeta donde se instaló el programa “GMDP Euro” y note que se encuentran dos carpetas, una llamada backup y otra llamada comxx (donde xx es un número determinado). 3. En la carpeta backup encontrará un archivo con la extensión “ .nv2”, cópielo y péguelo dentro de la otra capeta que se creó comxx/35xxxxx/ (donde las xx son números) 4. Vaya nuevamente al programa y haga click en “nv restore”, seleccione los números que aparecen hasta que el botón RESTORE pueda ser seleccionado o presionado. 5. Sin cerrar el programa ejecute la aplicación MTTY.exe y seleccione el puerto COM donde está instalado el LG MOBILE USB MODEM. 6. Hecho esto apretamos OK. 7. En la ventana en blanco que aparece escriba “AT%SWV” (sin las comillas) y presione ENTER, debe indicarle el mensaje OK.

Figura 6

Service & Montajes 46

8. Ahora escriba “AT%IDDE” (sin comillas) y presione ENTER. Cuando responda nuevamente OK el móvil estará libre. 9. NO APAGUE EL TELEFONO, ahora vaya al programa LGMDP (GMDP Euro) y seleccione RESTORE. 10. Reinicie el teléfono y ya estará liberado.

Algunos Programas Utiles

Figura 7

Para terminar lo invitamos a descargar algunos programas de utilidad para los teléfono LG de media y alta gama. Para hacerlo, diríjase a nuestra web e ingrese la clave dada anteriormente en esta nota. Algunos de los programas que podrá descargar son: Mobile Master 7.3.5: Administra y edita datos almacenados en móviles de cualquier marca (figura 6).

Figura 8

MobilEdit! Lite 3.0.0.38: Sirve para controlar un teléfono móvil desde su PC via bluetooth, infrarrojos o cable (figura 7). The Ringtone Maker 3.4.0: Cree desde su PC sus propios tonos para el teléfono móvil (figura 8).

Figura 9

Aimersoft 3GP Converter Suite 1.1.66: Pack de herramientas para convertir tanto vídeos como DVDs al formato 3GP (figura 9).

Técnicas de Liberación de Celulares

Figura 10

Figura 11 Figura 13

Figura 12 Tonic 1.0.990: Tenga toda la funcionalidad de la mensajería instantánea en un grupo cerrado de comunicación (figura 10). Media Code Speed Edit 1.1.0.14: Con este programa puede editar y modificar la velocidad de escritura en diversos dispositivos multimedia y DVD (figura 11).

sentaciones multimedia, salvapantallas y videos en tiempo real (figura 13).

Aya All to Ringtone Converter 1.3.3: Convierte cualquier archivo de video o audio a melodía WAV, MP3, MMF, AMR, OGG (figura 12).

Electrónica Nº 252 posee material suficiente como para poder liberar y reparar el software de cualquier modelo de teléfono celular LG. Reiteramos que si desea descargar la nota mencionada y los programas dados en este documento, debe dirigirse a: www.webel e c t r o n i c a . c o m . a r, haga click en el ícono password y coloque la clave para lectores: lg261.

GlobFX Composer 1.0.9: Compone pre-

¡Hasta el mes próximo! ✪

De esta manera damos por finalizada esta entrega. Creo que con este artículo más la nota publicada en Saber

Service & Montajes 47

MONTAJE

Tarjeta de Control para Robot de 4° de Libertad con PICAXE-18 El uso de microcontroladores en proyectos de robótica es ineludible, y con la llegada de PICAXE es natural que el lector haga uso obligado de los mismos para incorporarlos a sus proyectos y de esa manera disminuir el hardware de control al máximo, esto especialmente en el manejo de motores paso a paso que son de uso obligado para lograr mecanismos de precisión y un control de los mismos de una manera más sencilla. Como es del conocimiento del hobbysta de acuerdo al tipo de motor que se use se debe aplicar una correcta secuencia de activación de las bobinas a través de un circuito de potencia pa ra lograr los movimientos que necesitemos, y el PICAXE nos facilita esa tarea ya que podemos manejar de manera simultánea las secuencias necesarias sin que esto afecte el funcionamiento entre los motores. Quizá se requiere alguna etapa de retroalimentación para tener control total sobre los movimientos pero eso será tema de otro proyecto.

Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera e-mail: [email protected]

A

ntes que nada, a manera de advertencia, daremos por hecho que el lector tiene previo conocimiento sobre el funcionamiento de motores paso a paso, en caso contrario favor de remitirse a ediciones anteriores de ésta su querida revista. Originalmente este proyecto estaba diseñado para prestaciones menores, la optimización en el diseño y la eficiencia del PICAXE 18 dio como resultado un circuito de control muy peculiar y sobre todo simple en sus componentes pero poderoso en sus capacidades. Seleccionamos los motores paso a paso unipolares por la simplicidad de su uso además de que la etapa de potencia se puede implementar de una manera económica usando el circuito integrado ULN2803 que maneja ocho entradas digitales y salidas de colector abierto capaces de manejar cargas de hasta 500 mili amperes, lo cual es suficiente para cualquier motor paso a paso que se puede encontrar tanto en el mercado comercial como de medio uso, en mi caso usé motores de fax viejos con una corriente prome-

dio en cada bobina de alrededor de 200 mili amperes. Lo anterior nos da como resultado que si un motor paso a paso unipolar requiere de la activación de cuatro bobinas para su funcionamiento se podrán entonces manejar dos motores por un solo C.I. ULN2803. Esto es un buen punto de partida para aprovechar al máximo las prestaciones del PICAXE 18 al máximo. El PICAXE 18 tiene 5 entradas y 8 salidas dedicadas, es decir que son fijas, 3 de esas entradas tienen capacidad de convertidor analógico digital. Por lo tanto podemos definir lo siguiente: Si para usar un motor y definir uno de tres estados posible, esto es, alto, giro izquierdo y giro derecho

es necesario usar dos entradas digitales, la entrada analógica nos permite definir estos tres estados con una sola entrada definiendo únicamente umbrales de comparación, esto lo podemos observar en la figura 1. Esto nos da como resultado que podemos manejar sin ningún problema 3 motores con las entradas analógicas con el seolo uso de potenciómetros a manera de joystics, las dos entradas restantes podrían usarse para manejar un motor extra paso a paso con las mismas prestaciones pero con un control digital. Pero hay un inconveniente, las entradas digitales no podrían darnos la prestación de control de velocidad pero para los otros tres casos si podemos hacerlos, el nivel entregado por el potenciómetro no solo nos indicaría el sentido sino la velocidad que seria proporcional al valor del mismo. Lo anterior nos da como resultado que con 5 entradas tenemos la capacidad de manejar hasta cuatro motoFigura 1 - Voltajes de umbral que dis - res paso a paso pero surge la incertitinguen tres estados posibles en una dumbre, si un motor Paso a paso unientrada del CAD. polar requiere 4 etapas de potencia

Saber Electrónica 64

Tarjeta de control para Robot para manejar sus bobinas en secuencia entonces para poder controlar 4 motores se requerirían 16 salidas de control pero nuestro microcontrolador sólo tiene 8. Por lo tanto tenemos que recurrir a lo siguiente. Hay tres tipos de manejo de motores pp: a paso completo con la activación de una sola bobina en secuencia, a medio paso con la activación alternada de dos bobinas y una en secuencia, y por ultimo, la activación de dos bobinas en secuencia para un

Tabla 1 - Secuencia lógica de activa ción de bobinas de un motor paso a paso.

Tabla 2 - Reacomodo de columnas res petando las secuencias de activación.

paso completo. Nos inclinaremos por la última, la cual es la más recomendada por el fabricante porque brinda mayor torque de giro así como mayor fuerza en paro. Entonces nos remitimos a la tabla 1 donde se indica la secuencia lógica que se requiere para activar las bobinas. Para un avance en retroceso sólo debemos seguir la secuencia de activación a la inversa o como se dice “de regreso”. Analizando y cambiando columnas, pero respetando la activación de las bobinas así como el orden de la secuencia, tenemos el resultado en la tabla 2. Observamos que tanto la columna B1 y B3 así como la columna B2 y B4 tienen en común que son inversas entres si. Por lo tanto podemos elimi-

Tabla 3 - Minimización de secuencia de activación de bobinas.

Figura 2 - Diagrama esquemático completo del circuito.

nar dos columnas quedándonos de la forma que vemos en la tabla 3. Entonces podemos resumir que si usamos sólo dos salidas del PICAXE 18 por cada motor tenemos la capacidad de usar hasta cuatro motores paso a paso. La parte complementaria que serian las bobinas B3 y B4 pueden obtenerse tan sólo invirtiendo la salida de las bobinas B1 y B2 recuperando así la secuencia completa de activación sin ningún problema. La recuperación de los bits los dejamos a cargo del C.I. 74LS540 que es un buffer de 8 entradas con salida invertida, de esta manera ya tenemos nuestras 16 salidas digitales para nuestros motores y éstas las aplicamos a 2 C.I. ULN2803 y tenemos en total 16 salidas de potencia, las aplicaciones son muchas ya que no sólo podríamos manejar 4 motores paso a paso de forma simultánea sino hasta 16 motores de corriente directa, claro esta con el correcto programa pero con prestaciones infinitas ya que usaríamos estas etapas para leds indicadores, manejo de relevadores, implementación de inversores de giro, opto acopladores a transistor u optotriacs, en fin hasta donde la imaginación los lleve. Lo anterior sólo es una parte, ya que si podemos manejar tres motores de manera análoga y uno de manera digital podemos usar éste último para el efector final para el control de apertura y cierre, o con solo adicionar un relevador de dos polos dos tiros invertir el giro de un motor de DC, ahora explicaremos de manera simple y rápida las características de la tarjeta y su uso. La entrada VCC soporta voltajes de hasta 12 volts, este voltaje es el mismo que se usara para la activación de los motores por lo cual podemos usar motores del rango de 9 a 12 volts y con el sumo cuidado hasta 18 volts, razón por la cual se debe de tener cuidado a la hora de usar para activar cargas con menor voltaje, la circuiteria lógica incluyendo al picaxe funciona con 5 volts los cuales son

Saber Electrónica 65

Montaje proporcionados por el I.C. 1 que es un regulador 7805, la entrada PROGRA es la entrada del cable serial para descargar el programa desde la PC conservando el orden de las terminales en caso de que ya el lector construyó su cable para cualquier otro PICAXE. Las entradas BOT1 y BOT2 son terminales para colocar botones e introducir las entradas lógicas, normalmente estas entradas tienen un potencial de 0 volts a través de las resistencias R4 y R5 a tierra, cortocircuitando estas terminales obtenemos el nivel de 5 volts equivalente al 1 lógico. Cuenta también con su terminal de RESET para reinicializar al PICAXE, las entradas analógicas las tenemos marcadas como POT1, POT2 y POT3 donde conectaremos los respectivos potenciómetros que pueden variar en un rango de 5 Kohms hasta 50 Kohms, la terminal 1 corresponde a GND, la terminal 2 a VCC (5Volts) y la terminal 3 corresponde a el cursor del potenciómetro que va directamente a la entrada del PICAXE correspondiente al numero del convertidor AD. Lógicamente el I.C.2 es el PICAXE 18 cuyas salidas se conectan directamente a las entradas lógicas de los 2 ULN2803 que son los I.C.4 e I.C.5 , a su vez esas mismas salidas se conectan al I.C.3 que es el buffer 74LS540 que invierte esas señales y complementan las 16 salidas lógicas necesarias para manejar hasta 4 motores paso a paso unipolares. El circuito lo vemos en la figura 2. Las terminales de los motores marcan el orden de las bobinas así como las dos terminales de alimentación que provienen directamente del VCC antes de la regulación, de esta manera podemos tener un rango variable para la alimentación de los motores independientemente de la alimentación lógica. Cada salida de motor tiene 6 terminales donde podemos conectar sin ningún problema motores unipolares de 5 o 6 terminales, el orden de las

Figura 3 - Circuito impreso y vista de los componentes.

Figura 4 - Diagrama para controlar el sentido de giro de un motor paso a paso con un potenciómetro.

Saber Electrónica 66

Tarjeta de control para Robot main: label_94:

readadc 0,b0 readadc 1,b1 readadc 2,b2 gosub sub0 gosub sub1 gosub sub2

label_40:

sub1: label_E: label_37: label_46:

label_14:

if pin6=1 then label_26 low 6 label_91: if pin7=1 then label_4B low 7 label_92: pause 10 goto label_94

label_E4: label_17: label_41:

label_26: label_4B:

sub0: label_D: label_39: label_48: label_D4:

high 6 goto label_91 high 7 goto label_92

sub2: label_F: label_38: label_47:

if b0> 110 then label_18 if b3= 0 then label_40 toggle 1 let b3=b3+ 1 let b3=b3& 1 return

label_F4: label_19: label_42:

label_18:

if b0< 140 then label_D4

if b3= 0 then label_39 toggle 0 goto label_48

if b1> 110 then label_17 if b4= 0 then label_41 toggle 3 let b4=b4+ 1 let b4=b4& 1 return if b1< 140 then label_E4 if b4= 0 then label_37 toggle 2 goto label_46

if b2> 110 then label_19 if b5= 0 then label_42 toggle 5 let b5=b5+ 1 let b5=b5& 1 return if b2< 140 then label_F4 if b5= 0 then label_38 toggle 4 goto label_47

Cuadro 1 - Programa completo para la activación de tres motores pp de manera simultanea y uno de CD con inversión de giro en su versión BASIC

terminales varía con respecto al fabricante por lo cual remítase a ediciones anteriores o contácteme por mail para explicar la correcta determinación del orden de las bobinas. En la figura 3 se ve el circuito impreso del dispositivo. Como puede observarse, la sencillez de la tarjeta no resta potencial en su capacidad. Ahora mostraré un ejemplo de programa para manejar un motor paso a paso para controlar el sentido de giro con el convertidor AD con diagrama de flujo en el editor PICAXE. (Ver figura 4).

El programa completo para la activación de tres motores pp de manera simultánea y uno de CD con inversión de giro es el visto en el cuadro 1, en su versión BASIC, o si desean que les remita el programa por mail sólo contáctenme. No es posible simular el programa completo con el editor de diagramas de flujo del PICAXE por el tamaño, por lo que si se desea hacer alguna modificación, tendrá que hacerla directamente en BASIC. La Web de Revolution Education tiene a disposición los manuales para su consulta. ¡Hasta luego! ✪

Lista de Materiales: C.I.1 7805 C.I.2 PICAXE18 C.I.3 74LS540 C.I.4, C.I.5 ULN2803 R1 10 KΩ R2 22 KΩ R3 4.7 KΩ R4 Y R5 10 KΩ POT1, POT2 Y POT3 POTENCIOMETRO 10 KΩ BOT1 Y BOT2 PUSH BOTTON RESET PUSH BOTTTON Varios: Placa de circuito impreso, Headers verticales, etc.

Saber Electrónica 67

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

Los Dedos en la Pantalla Tecnología Multitouch De las películas de ciencia ficción a nuestro escritorio, las panta llas sensibles al tacto han dado un enorme salto tecnológico, el cual permitirá hacer cosas antes sólo imaginables. De la Redacción de

de MP Ediciones

M

uchos de nuestros lectores seguramente han interactuado con pantallas sensibles al tacto en algún momento de su vida. En los cajeros automáticos, las PDAs (computadoras de mano), tabletas digitalizadoras de dibujo, en la terminal de información turística de alguna ciudad o simplemente en el touchpad de nuestra notebook. Esta tecnología no es nueva; de hecho, en la década de los 80 la empresa HP disponía de un sistema con el cual se

podía interactuar con sólo tocar con el dedo índice sobre la pantalla simulando la pulsación de botones. A pesar de encarecer un sistema de información dotado con este tipo de interfaz, su utilización ha sido bastante amplia en ciertos sectores que requieren terminales de acceso público (aeropuertos, bibliotecas, cajeros automáticos, etc.) porque su uso es bastante intuitivo. Por ejemplo, los mensajes en pantalla pueden guiar a cualquiera que sepa leer e interpretar

consignas del estilo "Si desea ampliar el mapa, coloque su dedo AQUÍ”. Desde hace algunos años los científicos venían tras la idea de conquistar el manejo de pulsaciones múltiples sobre una pantalla sensible. De esta manera se podría interactuar más profundamente con un sistema informático, pero los problemas a sortear fueron muchos. No obstante, Jeff Han y Phil Davidson, de la Universidad de Nueva York dieron con la clave del control de pulsaciones múltiples y en su prototipo podían manipular imágenes girándolas desde los extremos, estirándolas o arrastrarlas con varios dedos sobre una superficie especial. Ahora Microsoft, Apple y algunas compañías de teléfonos celulares están incorporando estas superficies multitouch a sus equipos, y proximamente estarán a disposición del público varias propuestas interesantes que pretenderán facilitar nuestras vidas.

¿Cómo Funciona?

Figura 1 - Cuando se posa un dedo sobre este tipo de superficies, los senso res dispuestos en cada esquina de la pantalla miden la distorsión del campo capacitivo calculando así la posición exacta del punto de presión.

Saber Electrónica 68

Las pantallas sensibles al tacto (touch screen) son superficies especiales que se adhieren sobre una pantalla de monitor normal (CRT o LCD) y que cumplen la

Tecnología Multitouch función de determinar puntos de presión por coordenadas. Estos puntos de presión efectuados sobre esa superficie sensitiva son enviados a un dispositivo que realiza todos los cálculos pertinentes (controladora) para poder ser enviados a la computadora y ser interpretados como los clásicos movimientos del puntero del mouse. Las pantallas sensibles al tacto pueden ser utilizadas con el dedo, un lápiz o cualquier elemento no fino que permita realizar la presión en el lugar necesario. Las diferentes tecnologías que implementan estos dispositivos se pueden sintetizar en: * Capacitivas: estas superficies de material especial conducen constantemente una corriente a través del material y crean un campo capacitivo. Ya que el cuerpo humano también funciona como campo capacitivo (conduce la electricidad), cuando se posa un dedo sobre este tipo de superficies, los sensores dispuestos en cada esquina de la pantalla miden la distorsión del campo capacitivo calculando así la posición exacta del punto de presión. Es claro deducir que en este tipo de interfaz no pueden utilizarse lápices u objetos inertes carentes de campo capacitivo (Fig. 1). * Resistivas: aquí se utilizan dos capas separadas por muy poco espacio. Al pulsar sobre la capa externa, la separación se hace nula y permite circular la electricidad entre ambas capas. Al medir la resistencia eléctrica con extremada precisión logramos determinar mediante dos sensores la posición con un margen de error mínimo. La ventaja de esta tecnología es su costo, pero posee una gran desventaja: opaca las imágenes de fondo del monitor debido a las múltiples capas que se sobreponen a la imagen proyectada por el monitor. * Infrarrojos: consiste en emisores infrarrojos dispuestos sobre los laterales de la pantalla. En cada lateral opuesto existen receptores infrarrojos formando una matriz cuadriculada sobre la superficie de la pantalla. Cuando se interrumpe un haz infrarrojo vertical y uno horizontal,

se puede calcular la posición del punto de presión. Son extremadamente resistentes y se las ha utilizado generalmente en la milicia y aplicaciones industriales. * Onda acústica superficial: ondas de ultrasonido son transmitidas a lo largo y ancho de la pantalla. Cuando un objeto se interpone, la onda presenta una distorsión capaz de ser medida por el controlador. La principal desventaja de este tipo de tecnología es que puede verse afectada por otros equipos de radiofrecuencia.

* Señal dispersiva: más moderna que las anteriores, utiliza un sistema de sensores de energía mecánica sobre el propio cristal del monitor. De esta manera, se ofrece una claridad excelente sin anteponer láminas sobre la imagen proyectada. Es resistente a arañazos y punzadas. La señal dispersiva de presión es transformada en una onda de sonido que cambia de frecuencia. Al comparar la señal con la preexistente se puede calcular de manera muy compleja la posición del punto de presión. Pero todas estas tecnologías permiten calcular un único punto en una coordenada preestablecida de una superficie. Los científicos se esforzaron por encontrar la solución ideal para la aceptación de múltiples puntos de presión que sean interpretados individualmente y cuyo controlador pueda interactuar con la compu-

tadora mostrando en pantalla las acciones ejercidas por el usuario. De esta manera, nace la tecnología multitouch.

La Revolución El año 2006 ha sido el que ha plantado la semilla de la revolución en cuanto a interfaces sensibles al tacto. El nuevo sistema llamado FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) permite la detección de varios puntos o dedos al mismo tiempo y la operación conjunta de ambas manos. Estos dispositivos de detección son también capaces de ser usados por múltiples personas simultáneamente, por lo que permite una amplia interacción en pantallas gigantes al estilo “pizarra”. Los sistemas sensitivos basados en tecnología FTIR posibilitan manejar hasta 52 puntos diferentes de la pantalla simultáneamente gracias a un complejo sistema de medición de la luz reflejada entre dos capas muy delgadas de cristal de 30 pulgadas. Por debajo de esta capa de cristal y material reflector se encuentra una pantalla LCD convencional que presenta las imágenes y objetos. Cuando colocamos un dedo (o más) sobre la superficie, la sombra de éstos cambia la dirección de reflexión de la luz infrarroja que recorre rebotando el largo de la pantalla, rebotando entre ambas capas de material. En ese momento, un conjunto de cámaras (5 en total) recogen la

Figura 2 - Cuando colocamos un dedo (o más) sobre la superficie, la sombra de éstos cambia la dirección de reflexión de la luz infrarroja que recorre rebo tando el largo de la pantalla, rebotando entre ambas capas de material.

Saber Electrónica 69

Mantenimiento de Computadoras

Figura 3 - La pantalla de Microsoft Surface. Es el dispositivo basado en tecno logía FTIR que ya se está comercializando en EE.UU., carente de teclado y mouse.

información del punto exacto en donde se está tocando la pantalla (Fig. 2). Esto, sumado a un complejo algoritmo de procesamiento vectorial, permite manejar puntos críticos de objetos proyectados en pantalla, moviéndolos, girándolos, agrandarlos y muchas cosas más. El uso de varias manos al mismo tiempo supone una interacción sin precedentes en el mundo de la informática. En algunos dispositivos de prueba montados verticalmente sobre una pared, dos operarios experimentados manejan con sus manos las entradas y salidas del congestionado puerto de Hong-Kong en un simulador que indica las diferentes rutas y velocidades a las atestadas naves que intentan ingresar o salir del puerto. También sería aplicable esta tecnología para los controladores aéreos de los aeropuertos y muchas aplicaciones más, sumamente interesantes. Por lo pronto, Microsoft presentó en público su más reciente producto basado en la tecnología FTIR.

Microsoft Surface Lo que Microsoft ha lanzado, es por fin, algo que estábamos esperando: una idea que rompe con la monotonía del trillado Windows. No es una idea nueva, pero Microsoft supo aprovechar la tecnología para llevarla a un nivel más popular y fortalecida por el entretenimiento. Microsoft Surface (www.microsoft.com/surface) es una tecnología FTIR que conforma una pantalla multitáctil (multitouch) y que va montada sobre una mesa de aproximadamente 30 pulgadas para hacer las delicias de cualquiera. Podemos jugar, pintar, organizar todo nuestro álbum de fotografías digitales, descargar esas fotos directamente desde los dispositivos (cámaras o teléfonos con Bluetooth), navegar por Internet y mucho más, todo en una misma “mesa” sin teclado ni mouse. Tan sólo apoyamos nuestra cámara digital sobre la superficie de Microsoft Surface (Fig. 3) y éste reacciona inmediatamente y muestra un círculo alrededor de nuestra cámara. Al instante (si Bluetooth está activado), se descargan las fotogra-

Figura 4

Saber Electrónica 70

Tecnología Multitouch fías y se desparraman sobre la superficie de la pantalla aparentemente desordenadas. Podemos poner un dedo sobre alguna y arrastrarla, girarla o agrandarlas separando nuestros dedos. Es una maravilla. Este novedoso dispositivo opera con un procesador Intel Core 2 Duo, 2GB de RAM, Microsoft Windows Vista, conexión inalámbrica 801.11 B/G y Bluetooth 2.0. Cuando se apoyan sobre la superficie dos dispositivos compatibles (por ejemplo una cámara y un reproductor MP4) se pueden arrastrar archivos de uno al otro con tan solo desplazarlos con los dedos (basta de lidiar con cables USB o drivers de los dispositivos). También, al soltar una tarjeta de crédito sobre la superficie, un sensor especial puede leer la información y aplicarla a los pagos de compras en un menú en 3D que puede rotar y extenderse a gusto sobre la pantalla. Asombrados, con el paso de los años, hemos visto cantidad de interfaces gestuales de toda naturaleza. Algunos aparatosas y costosas, pero sólo hasta ahora nada había llegado a un modelo comercial listo para ponerse a la venta. Microsoft espera cambiar el panorama del tratamiento de la información con su prototipo Surface.

Como buen smartphone, debe incluir un sistema operativo, y es por ello que Apple ha modificado su robusto Mac OS X para adaptarlo al hardware del iPhone. Gracias a eso, se puede navegar sitios de Internet, revisar el correo electrónico, usar un calendario y escribir SMS. El iPhone cuenta con una pantalla más resistente que la de su primo iPod, de unas 3.5 pulgadas y con una resolución de 320 x 480 píxeles. Con el iPhone se puede tener una llamada en espera y jun-

tarla a otra de forma sencilla, sin ir navegando por varios submenúes o, como seguramente ocurre más veces de lo que creemos, sin cortar la primera llamada. Posee una cámara digital de 2 megapixeles, lo que no está nada mal. Es un equipo que cuesta alrededor de 600 dólares en su versión de 8GB. Sin embargo Apple piensa en una versión de 4GB más económica y de esta manera más padres podrían comprar uno para sus hijos. ✪

Figura 5 - El novedoso teléfono celular iPhone de Apple con capacidades es peciales basado en tecnología de pantalla sensible multitouch. No tiene tecla do y cuesta aproximadamente U$S 600 en EE.UU.

Apple Contraataca Steve Jobs, el fundador de Apple, es un visionario por naturaleza. Él cree que el primer contacto con la tecnología FTIR debe ir de la mano de la telefonía. En ese sentido, nos ofrece el novedoso y sofisticado teléfono celular llamado iPhone, que carece de teclado. En la parte frontal, el único botón que tiene a mano es el de Home. En los laterales se encuentran otros, cuyas únicas funciones son para el volumen y para manipular los submenúes. A diferencia de otros smartphones con pantalla táctil, los botones son intercambiables, se muestran como íconos sobre la pantalla táctil y se debe emplear el dedo para hacer uso de ellos, y no un stylus o lápiz, como ocurre con otros equipos.

Figura 6

Saber Electrónica 71

MICROCONTROLADORES

Cronómetro con Microcontrolador AVR de Atmel En ediciones anteriores se han descrito tres de los cuatro tem porizadores contenidos en el ATmega8535; el WATCHDOG, el TIMER0 y el TIMER1. Ahora se describe brevemente la forma de usar al TIMER2 o TIMER/COUNTER2 de 8 bits para diseñar un cronometro digital, en donde dicho temporizador es usado para proporcionar la base tiempo de una centésima de segundo que se requiere en dicho diseño. Autor: José Luis Hernández Aguilar E-mail: [email protected] - Docente ESCOM-IPN

El Temporizador/Contador 2 (TIMER/COUNTER2) También es un módulo de 8 bits que puede ser usado como un simple contador de pulsos para fines de temporización, contador de eventos externos, generador de señales moduladas en ancho de pulso (PWM = Pulse Width Modulation) y/o generador de señales cuadradas de frecuencia variable. Su registro TCNT2, en donde se refleja el conteo que lleva a cabo, y OCR0 de comparación de salida son de 8 bits. Todas las señales de demanda de interrupción se ubican en el registro de banderas de de interrupción de los temporizadores TIFR. Las fuentes de interrupción que nos proporcionan dichos temporizadores son individualmente habilitadas en el registro de máscaras de interrupción TIMSK. El TIMER2 puede ser controlado por una fuente de reloj interna, vía el pre-escalador (modo síncrono), o por una fuente de reloj externa en los pines TOSC1/2 para operar en forma asíncrona. La operación en forma asíncrona es controlada mediante el registro ASSR. Este se encuentra inactivo cuando ninguna fuente de reloj es seleccionada y puede contar de manera

ascendente o descendente. La lógica de selección de reloj controla cual fuente de reloj así como el flanco que usará el TIMER2 para incrementar o disminuir su valor. Se hace referencia a la señal de reloj seleccionada para controlar al temporizador como clkT2. La fuente de reloj clkT2 es por default igual a la señal de reloj que sincroniza al microcontrolador, clkI/O. Cuando el bit AS2 en el registro ASSR se pone a '1', la fuente de reloj es tomada desde el oscilador conectado a los pines TOSC1 y TOSC2. El registro OCR2 con doble buffer es comparado con el valor de TCNT2 siempre. Ya que TCNT2 contiene el valor actual del conteo que realiza el TIMER2, el resultado de dicha comparación puede ser utilizado por el generador de formas de onda para originar señales PWM o señales de frecuencia variable sobre el pin OC2. Dicho pin está ubicado en la terminal 21 del encapsulado PDIP y además es PD7 para cualquier tipo de paquete, por lo que debe ser configurado como salida antes de que OC2 vaya a ser usado para visualizar alguna señal generada con el TIMER2. Normalmente la igualdad en la comparación mencionada (TCNT2=OCR2) activa el bit de bandera

Saber Electrónica 72

OCF2 que se ubica en el registro TIFR, evento que puede ser utilizado para generar una demanda de interrupción por salida de comparación. Dicha interrupción se habilita por medio del bit OCIE2 ubicado en el registro TIMSK. Dependiendo del modo de operación usado, el temporizador/contador2 puede ser borrado, incrementado o decrementado con cada ciclo de reloj en clkT2. clkT2 puede ser generada desde una fuente de reloj interna o externa según se haya seleccionado mediante los bits de selección del reloj (CS22:0). Una fuente de reloj interna puede ser seleccionada desde el circuito que hace división en frecuencia (pre-escaler) sobre la señal de reloj CLKI/O. Cuando ninguna fuente de reloj es seleccionada CS22:0=0 y el TIMER2 es detenido. Sin embargo, se puede acceder al valor contenido en TCNT2 independientemente de que una señal de reloj esté presente o no. Escribir en TCNT2, anula toda operación de conteo o borrado del contador y el TIMER2 reinicia su operación desde el valor escrito. La secuencia de conteo está determinada por la configuración de los bits WGM21 y WGM20 localizados en el registro de control del temporizador TCCR2 La bandera de Overflow o desbor-

Cronómetro Digital damiento en el TIMER2 (TOV2) se activa de acuerdo al modo de operación seleccionado por los bist WGM21:0 y puede ser utilizada para generar una demanda de interrupción, la cual será disparada si el bit TOIE2 de habilitación fue activado en el registro TIMSK. Básicamente, el TIMER2 tiene 4 modos de operación: Normal, CTC, Fast PWM y PWM de fase correcta. Modo Normal. Es el modo más simple de operación del TIMER/COUNTER2 (WGM21:0=0) en donde la dirección del conteo es siempre en modo ascendente y no se permite el borrado del contador hasta después de que llega a su valor máximo o TOPE de 8 bits (0xFF). Este simplemente se reinicia cuando ha sobrepasado su valor TOPE y empieza una nueva secuencia de conteo desde su valor inicial (0x00). En este modo la bandera de overflow (TOV2) se activará en el mismo instante en que TCNT2 alcanza el cero. TOV2 en este caso se comporta como un noveno bit, excepto que solo se activa y no se borra. Sin embargo, al hacer uso de la interrupción por desbordamiento del TIMER que borra automáticamente esta bandera, se puede incrementar la resolución del contador por software. Por lo demás, no existen casos especiales a considerar en el modo normal y un nuevo valor de conteo puede ser escrito para actualizar al contador en cualquier momento. La igualdad en la comparación entre OCR2 y TCNT2 puede ser utilizada para generar una interrupción en algún momento dado, pero no se recomienda

usar dicha comparación para generar formas de onda en el modo normal ya que esto ocupara bastante del tiempo de la CPU. Modo CTC (Clear Time on Compare Match). En este modo (WGM21:0=2) el TIMER2, cuya dirección de conteo es siempre en modo ascendente, es llevado a cero cada vez que TCNT2 = OCR2, es decir, cada vez que se da una igualdad en la comparación entre esos dos registros. El registro OCR2 es usado para manipular la resolución del contador y definir el valor máximo de conteo o TOPE. Este modo permite un mayor control del valor de la frecuencia de salida en las formas de onda generadas. También simplifica la operación de conteo de eventos externos. En la figura 1 se muestra un diagrama de tiempo que ilustra la operación del temporizador en el modo CTC. Y se observa que el valor del contador (TCNT2) se continúa incrementando hasta que TCNT2 = OCR2, punto en el que el contador es borrado (llevado a cero). También se ve que una interrupción puede ser generada cada vez que el valor del contador alcanza su valor TOPE, mediante el uso de la bandera OCF2. Si dicha interrupción fue habilitada, la rutina de manejo de interrupción puede ser usada para actualizar el valor TOPE. Sin embargo, cambiar el valor TOPE a uno cercano al inicial (0x00 o BOTTOM) cuando el contador está corriendo muy rápidamente, es decir con ninguno o un valor bajo de pre-escala, deberá hacerse con cuida-

Figura 1. Operación del TIMER2 en modo CTC.

do ya que en este modo no se tiene la característica de doble buffer para el registro OCR2 y éste se actualiza inmediatamente. Si el nuevo valor escrito a OCR2 es menor que el valor actual de TCNT2, el contador se perderá una igualdad de comparación. El contador tendrá que contar hasta su valor máximo (0xFF) y luego continuar desde 0x00 antes de que pueda ocurrir la siguiente igualdad de comparación. Para generar una forma de onda de salida en el modo CTC, el pin de salida OC2 deberá ser configurado para invertir (o complementar) su nivel lógico cada vez que se dé una igualdad de comparación, esto mediante los bits COM21:0=1 que se encuentran en el registro de control del temporizador TCCR2. El valor de OC2 no será visible hasta que el pin del puerto correspondiente sea configurado como salida. La forma de onda generada tendrá una frecuencia máxima fOC2 = fCLK_I/O / 2 cuando OCR2 es llevado a cero. La frecuencia de la forma de onda de salida es definida por la siguiente ecuación.

f OC 2 =

f CLK _ I / O 2 ⋅ N ⋅ (1 + OCR 2)

La variable N representa el factor de pre-escala (1, 8, 32, 64, 128, 256 o 1024). Tanto en el modo normal como en éste, la bandera de desbordamiento (TOV2) se activa en el mismo ciclo de reloj en el que el contador cambia desde su valor máximo al 0x00 como consecuencia del proceso de conteo realizado. Modo Fast PWM. El modo de modulación de ancho de pulsos rápido o Fast PWM (WGM21:0=3) nos proporciona una opción para la generación de formas de onda PWM de alta frecuencia. La operación del contador es con pendiente única, es decir, cuenta sólo de forma ascendente, desde su valor inicial (BOTTOM = 0x00) y hasta el má-

Saber Electrónica 73

Microcontroladores ximo o TOPE = 0xFF desde donde se reinicia nuevamente a BOTTOM. Para la generación de señales PWM, la terminal OC2 se pone a '0' lógico cada vez que TCNT2=OCR2 y se pone a '1' lógico cada vez que el contador se reinicia y empieza desde BOTTOM. Dicha terminal puede configurarse para actuar de forma inversa si así se desea, según se observa en el diagrama de tiempo de la figura 2. Debido a la operación con pendiente única, la frecuencia de las señales de salida en el modo Fast PWM puede ser dos veces mayor que en el modo PWM de fase correcta, en el cual se utiliza operación con pendiente dual, es decir, conteo tanto ascendente como descendente. Esta alta frecuencia hace que el modo Fast PWM sea adecuado para la regulación de potencia, rectificación y aplicaciones en conversión de señales digitales a analógicas (DAC). La alta frecuencia también permite el uso de componentes pequeños a nivel físico, tales como bobinas y condensadores, y por tanto reducir el costo total del sistema. En el diagrama de tiempo de la figura 2, en donde se muestra el comportamiento del contador con pendiente única y como se generan por la terminal de salida de comparación (OC2) las formas de onda PWM, se marcan también los puntos en donde ocurre una igualdad entre TCNT2 y OCR2, esto mediante pequeñas líneas horizontales sobre las pendientes que representan el conteo ascendente en TCNT2. La bandera de overflow del TIMER0 (TOV2) se activa cada vez que el contador alcanza su valor máximo. Si la interrupción por desbordamiento del temporizador fue habilitada, la rutina de manejo de interrupción puede ser usada para actualizar el valor de comparación (OCR2). Para la generación de señales PWM, en este modo, se debe configurar el comportamiento deseado de la salida OC2 mediante los bits COM21:0 ubicados en el registro TCCR2. Y para poder visualizar dichas señales, tam-

bién debe ser configurada como salida la terminal del puerto correspondiente a OC2 (PD7). En la figura 2 se aprecia que las formas de onda PWM son generadas por los niveles lógicos que adopta el pin OC2 con cada igualdad entre TCNT2 y OCR2 o con cada reinicio del contador, según se ha mencionado con anterioridad. La frecuencia de las señales PWM de salida puede ser calculada mediante la siguiente ecuación:

f OC 2 _ PWMF =

N ⋅ 256

La variable N representa el factor de pre-escala (1, 8, 32, 64, 128, 256 o 1024). Los valores extremos para el registro OCR2 representan casos especiales cuando se generan formas de onda PWM de salida en este modo. Si OCR2 = BOTTOM o sea 0x00, en la salida OC2 se obtendrá una espiga de voltaje muy angosta cada vez que se presente el valor MAX+1 en cada ciclo de conteo. De lo contrario si OCR2 = MAX o sea 0xFF, entonces se obtendrá por OC2 un valor de salida constante que puede ser ALTO o BAJO dependiendo de la configuración de los bits COM21:0 en el registro TCCR2. Una frecuencia con un ciclo de trabajo del 50%, en la forma de onda de salida PWM, puede obtenerse configurando a OC2 para que invierta o com-

Saber Electrónica 74

f CLK _ I / O

plemente su nivel lógico actual con cada igualdad de comparación (COM21:0=1). La señal generada tendrá una frecuencia máxima fOC2_PWM = fCLK_I/O / 2 cuando OCR2 sea cero. Esta característica es similar al modo de complemento de OC2 en el modo CTC, excepto que en este modo se tiene la característica de doble buffer en la unidad de salida de comparación, esto permite que OCR2 sea actualizado cada vez que el contador alcanza su valor máximo (0xFF). Modo PWM de fase correcta. Este modo es una opción que proporciona una alta resolución para la generación de formas de onda PWM de fase correcta (WGM21:0=1). El modo PWM de fase correcta está basado en la operación con pendiente dual, en donde el contador cuenta repetidamente de manera ascendente desde BOTTOM a MAX y entonces descendente desde MAX a BOTTOM. Para la generación de señales PWM de fase correcta, la terminal OC2 se pone a '0' lógico cada vez que TCNT2=OCR2 durante el conteo ascendente y se pone a '1' lógico cada vez que se produce dicha igualdad en el conteo descendente. Dicha terminal puede configurarse para actuar de forma inversa si así se desea, según se observa en el diagrama de tiempo de la figura 3. La operación con pendiente dual tiene señales de salida con una frecuencia máxima de

Figura 2. Operación del TIMER2 en modo Fast PWM.

Cronómetro Digital operación menor que en operación con pendiente única. Sin embargo, debido a la característica de simetría que se obtiene (ciclo de trabajo del 50%) en los modos PWM con pendiente dual, estos son preferidos en aplicaciones de control de motores. La resolución PWM en este modo es fijada a 8 bits. El diagrama de tiempo de la figura 3 muestra que cuando el contador alcanza su valor máximo (MAX) cambia su dirección de conteo y entonces TCNT2 sólo tendrá dicho valor durante un ciclo de reloj. También se muestran las señales de salida normal e invertida en OC2. Así como los puntos en donde ocurre una igualdad entre TCNT2 y OCR2, marcados mediante pequeñas líneas horizontales sobre las pendientes que representan el conteo ascendente y descendente en TCNT2. En la figura 3 se observa que la bandera de overflow (TOV2) se activa cada vez que el contador alcanza su valor inicial (BOTTOM) y puede ser usada para generar una interrupción cada vez que el contador tenga dicho valor. Las formas de onda PWM son generadas sobre el pin OC2 con los niveles lógicos que éste adopta con cada igualdad entre TCNT2 y OCR2 durante los conteos ascendente y descendente, según se ha mencionado con anterioridad, pero no serán visualizadas hasta que el terminal de I/O correspondiente (PD7) a OC2 sea configurado

como salida. Además se debe configurar el comportamiento deseado de la salida OC2 mediante los bits COM21:0 ubicados en el registro TCCR2. La frecuencia de salida de estas formas de onda puede ser calculada mediante la siguiente ecuación.

f OC 2 _ PWMFC =

f CLK _ I / O N ⋅ 510

La variable N representa el factor de pre-escala (1, 8, 32, 64, 128, 256 o 1024). Los valores extremos para el registro OCR2 representan casos especiales cuando se generan formas de onda PWM de fase correcta en este modo. Si OCR2 = BOTTOM o sea 0x00, la salida OC2 estará continuamente en estado BAJO, de lo contrario si OCR2 = MAX o sea 0xFF, OC2 siempre estará en ALTO. OC2 negada tendría los valores opuestos, dependiendo de la configuración de los bits COM21:0 en el registro TCCR2. En el inicio del periodo 2 de la figura 3, OC2 tiene una transición de ALTO a BAJO incluso aunque no existe una igualdad en la comparación. El objetivo de esta transición es el de garantizar simetría en el ancho de los pulsos alrededor de BOTTOM. Hay dos casos en los que se puede dar una transición sin que se haya dado una igualdad entre TCNT2 y OCR2 con anterioridad:

Figura 3. Operación del TIMER2 en modo PWM de fase correcta.

• Cuando OCR2 cambia su valor desde MAX, como en la figura 3. Nor malmente, si el valor de OCR2 es MAX, el valor del pin OC2 es un nivel lógico ALTO. Pero con el objeto de ase gurar simetría alrededor de BOTTOM, el valor de OC2 es un nivel lógico BA JO cuando OCR2 cambia a un valor distinto de MAX. De hecho OCR2 se actualiza cada vez que TCNT2 llega a MAX. • Cuando el temporizador empieza a contar desde un valor mayor que el de OCR2 y por esta razón se pierde tanto una igualdad en la comparación como el cambio que pudiera haber ocurrido en OC2 debido a ésta. Para poder utilizar correctamente al TIMER/COUNTER2 es necesario configurar correctamente su registro de control (TCCR2), cuya estructura se muestra en la figura 4. Este registro puede ser configurado mediante la modificación de cada uno de sus 8 bits, ya que la mayoría son de lectura y escritura a excepción del bit más significativo (MSB), que sólo es de escritura. El valor inicial de este registro es 0x00 y la función de cada bit se describe a continuación.

• Bit 7 - FOC2: Fuerza Comparación de Salida Este bit sólo se activa y tiene efecto cuando los bits WGM no especifican un modo de operación PWM para el temporizador. Sin embargo, para asegurar compatibilidad con otros dispositivos, puede ser puesto a '0' lógico cuando se escribe en TCCR2 y se trabaja en algún modo PWM. Cuando se escribe un '1' lógico en él, inmediatamente se fuerza una comparación de igualdad entre OCR2 y TCNT2 sobre la unidad de generación de formas de onda. La salida OC2 será cambiada de acuerdo a la configuración de los bits COM21:0 con cada igualdad. Este bit puede aplicarse como un estrobo, de

Saber Electrónica 75

Microcontroladores

Figura 4. Estructura del registro de control del TIMER2, TCCR2. ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cuadro ; Programa para un cronometro digital que contabiliza ; centesimas de segundo, segundos y minutos con displays de 7 segmentos. ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.NOLIST .INCLUDE "m8535def.inc" .LIST .DEF temp=R16 .DEF temp2=R17 .DEF temp3=R18 .DEF cseg=R19 .DEF dseg=R20 .DEF segu=R21 .DEF segd=R22 .DEF minu=R23 .DEF mind=R24 .DEF dato=R25 ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------rjmp inicio ; Vectores de interrupción. reti reti rjmp TIMER2_COMP ; Cuarto vector de interrupción. ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TIMER2_COMP: ; Interrupción por comparación del TIMER2. inc cseg ; Incremento en el conteo de centésimas de segundo. cpi cseg,10 ; ¿Centésimas de segundo igual a 10? brne fin ; No, entonces termina la rutina de interrupción. clr cseg ; Si, entonces centésimas de segundo a cero. inc dseg ; y se incrementan décimas de segundo. cpi dseg,10 ; Décimas de segundo también hasta 9 de lo brne fin ; termina la rutina. clr cseg clr dseg inc segu cpi segu,10 ; Unidades de segundo solo hasta 9 si no termina brne fin ; la rutina. clr cseg clr dseg clr segu inc segd cpi segd,6 ; Decenas de segundo solo hasta 5 si no termina brne fin ; la rutina. clr cseg clr dseg clr segu clr segd inc minu cpi minu,10 ; Unidades de minuto solo hasta 9 si no termina brne fin ; la rutina. clr cseg clr dseg clr segu clr segd clr minu ; Antes de incrementar algún digito se borran los inc mind ; menos significativos a este. cpi mind,6 ; Decenas de minuto solo hasta 5 si no termina brne fin ; la rutina. clr cseg ; Después de que todos los dígitos han alcanzado clr dseg ; su valor máximo, todos se borran y se reinicia el clr segu ; conteo automáticamente. clr segd clr minu clr mind fin: reti ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------inicio: ; Inicio del programa principal. ldi temp,HIGH(RAMEND) ; Inicialización del stack pointer. out SPH,temp ldi temp,LOW(RAMEND) out SPL,temp ldi R30,0x00 ; Inicialización del apuntador Z con la dirección $0100. ldi R31,0x01 ldi temp,0x12 ; Se empieza el almacenamiento de los códigos st Z+,temp ; necesarios para formar los números del 0 al 9 ldi temp,0xDB ; en los displays de 7 segmentos a partir de la st Z+,temp ; localidad $0100 y hasta la $0109 en SRAM. ldi temp,0x31 st Z+,temp ldi temp,0x91 st Z+,temp ldi temp,0xD8 st Z+,temp ldi temp,0x94 st Z+,temp ldi temp,0x14 st Z+,temp ldi temp,0xD3 st Z+,temp ldi temp,0x10 st Z+,temp ldi temp,0x90 st Z+,temp ; Ultimo código almacenado en la dirección $0109. clr temp

1

Continúa

Saber Electrónica 76

tal manera que el valor presente en los bits COM21:0 determinará el efecto de la comparación forzada. Un FOC2 estroboscópico no generará ninguna interrupción, ni borrará al temporizador en modo CTC usando a OCR2 como valor TOPE. Este bit siempre es leído como cero.

• Bit 6, 3 - WGM21:0: Modo de Generación de Formas de Onda Estos bits controlan la secuencia de conteo del temporizador, la fuente para el máximo valor de conteo (TOPE) y qué tipo de generación de forma de onda será usado. Por lo cual, seleccionan uno de los modos de operación soportados por esta unidad de temporización de acuerdo a la tabla 1.

• Bit 5:4 - COM21:0: Modo de Salida en la Comparación de igualdad Estos bits controlan el comportamiento del pin de salida de comparación, OC2. Si uno o ambos están habilitados, entonces la salida OC2 eliminará la operación normal del pin del puerto de I/O (PD7) conectado a ésta. Sin embargo PD7 debe ser habilitado como salida. Cuando OC2 es conectado a PD7, la función de estos bits depende del modo de operación seleccionado mediante la configuración de los bits WGM21:0, según se muestra en las tablas 2, 3 y 4. En los modos PWM, un caso especial ocurre cuando OCR2=TOPE y COM21=1. En este caso la igualdad en la comparación es ignorada, pero OC2 se pone a '1' o a '0' hasta que el TIMER0 alcanza el valor TOPE.

• Bit 2:0 - CS22:21:20: Bits de Selección del Reloj Estos tres bits seleccionan la fuente de reloj que será usada para sincro-

Cronómetro Digital ; Puerto D como entrada.

Cuadro 1 - Cont.

out DDRD,temp. ser temp out PORTD,temp out DDRC,temp out DDRB,temp sei ldi out

temp,0x80 TIMSK,temp

; Activación global de interrupciones. ; Habilitación de la interrupción por comparación entre ; TCNT2 y OCR2 mediante el bit OCIE2 de TIMSK.

ldi out

temp,0x27 OCR2,temp

; Se carga en el registro OCR2 de 8 bits ; el valor TOPE=$27 de conteo.

; Activación de resistores de Pull-Up en puerto D. ; Puertos C y B como salidas.

;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------; TCCR2 ; |-------------------------------------------------------------------------------------------- ------| ;| 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ; |---------------------------------------------------------------------------------------------------| ; | FOC2 | WGM20 | COM21 | COM20 | WGM21 | CS22 | CS21 | CS20 | ; |---------------------------------------------------------------------------------------------------| ;| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |= 08H ; |---------------------------------------------------------------------------------------------------| ; 08H + (CS22:CS21:CS20 = 7) = 0FH ? TCCR2 - Para configurar en el TIMER2 en modo de ; operación CTC con pre-escala de 1024. ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ldi temp,0x0F ; Habilitación del TIMER2 mediante out TCCR2,temp ; escritura en su registro de control TCCR2. clr cseg ; Inicialización de los registros para conteo de clr dseg ; centésimas y décimas de segundo así como clr segu ; unidades y decenas de segundos y unidades clr segd ; y decenas de minutos. clr minu clr mind loop:

rcall datosal rcall enviar sbis PIND,0 rcall detener rjmp loop

; Subrutina para actualizar datos de salida a displays. ; Subrutina que refresca datos en displays. ; ¿PD0=0? ; Si, detener conteo porque se oprimió tecla por 1ª vez. ; No, se establece un loop hasta que se oprima tecla.

;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------datosal: ; Actualiza códigos de salida a displays. mov dato,cseg ; Se guardan en dato=R25 solo números BCD. rcall actual ; Cada vez que se retorna de la subrutina actual, mov R0,temp2 ; temp2=R17 ya contiene el código necesario para mov dato,dseg ; formar un número decimal en un display. En R0, R1, rcall actual ; R2, R3, R4 y R5 se guardan dichos códigos para mov R1,temp2 ; después sacarlos por el puerto B multiplexados mov dato,segu ; y visualizar el conteo de tiempo. rcall actual mov R2,temp2 ; Unidades de segundo en R2. mov dato,segd rcall actual mov R3,temp2 ; Decenas de segundo en R3. mov dato,minu rcall actual mov R4,temp2 ; Unidades de minuto en R4. mov dato,mind rcall actual mov R5,temp2 ; Decenas de minuto en R5. ret ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------actual: ; Decodifica de BCD a 7 segmentos. ldi R30,0xFF ; R30 contendrá solo números BCD al incrementarse otro: ; que además representan las direcciones en SRAM en inc R30 ; donde se almacenaron los códigos de 7 segmentos. cp dato,R30 ; ¿Los números BCD que se comparan son iguales? brne otro ; Si, entonces almacena en temp2 el código de 7 ld temp2,Z ; segmentos correspondiente. ret ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------enviar: ; Saca por el puerto B datos de forma multiplexada. sbi PORTC,0 ; Activa display para centésimas de segundo. out PORTB,R0 ; Saca el código correspondiente a centésimas de seg. rcall delay ; Se retiene el código previo durante 57.25 µS.

Continúa

nizar al TIMER/COUNTER2 de acuerdo a la tabla 5. Es posible usar el reset del pre-escaler del TIMER2 para sincronizar al temporizador durante la ejecución de un programa. El bit 1 (PSR2) del registro SFIOR llevado a '1' lógico permite que dicho pre-escaler sea reseteado. Este bit, cuyo estado normal es '0' lógico, será borrado por hardware automáticamente después de que la operación de reseteo del pre-escaler es realizada. Por default el TIMER2 es sincronizado por una fuente de reloj interna que generalmente proviene de su circuito de pre-escala. Sin embargo, configurando el bit AS2 en el registro ASSR, este temporizador puede trabajar de manera asíncrona con una fuente de reloj externa conectada al pin TOSC1. Esto permite usar al TIMER2 como un contador en tiempo real. Cuando AS2 es activado, los pines TOSC1 y TOSC2 son desconectados del puerto C. Un cristal puede ser conectado entonces entre los pines TOSC1 y TOSC2 para servir como una fuente de reloj independiente para el TIMER2. El oscilador esta optimizado para usarse con un cristal a 32.768KHz por lo que no se recomienda aplicar alguna otra fuente de reloj externa. Es necesario considerar algunos detalles importantes sobre la operación de los registros TCNT2, OCR2 y TCCR2 cuando el TIMER2 est en modo asíncrono, estos se pueden verificar en la descripción de los bits del registro ASSR en la hoja de datos del microcontrolador.

Cronómetro Digital Tabla 1. Descripción de los bits de selección del modo de operación del TIMER2.

Tabla 2. Efecto de los bits COM21:0 sobre OC2 con el TIMER2 en modo normal y/o CTC.

En el cronómetro digital se muestra el conteo del tiempo en minutos, segundos y centésimas de segundo. Recurriré al modo de operación CTC con los bits WGM21:0=2, para usar al registro OCR2 como el valor TOPE de conteo, y a la interrupción por comparación de igualdad entre TCNT2 y

Saber Electrónica 77

Microcontroladores OCR2 del TIMER2 que se dispara al activarse la bandera OCF2, en el momento en que TCNT2=OCR2. La rutina de manejo de interrupción correspondiente será la que controle el conteo de los minutos, segundos y centésimas de segundo. Para lo anterior, dentro del programa de aplicación, se requiere establecer el modo CTC y el pre-escalamiento mediante la configuración del registro de control TCCR2 que se describió anteriormente. Este registro puede ser configurado mediante la modificación de cada uno de sus 8 bits, ya que la mayoría son de lectura y escritura a excepción de FOC2, que sóolo es de escritura, su valor inicial es 0x00. Dada la estructura de TCCR2 y para que los bits WGM21:0=2 se escribirá un “10” binario en estos dos bits. También se usará un factor de división en frecuencia de 1024 configurado mediante los bits CS2 que son tres (CS22:0), y por lo tanto se escribirá en estos bits un “111” binario como se muestra en las tablas 1 y 5. Esto último se realizará después de configurar tanto el modo de operación, como la activación de la interrupción por comparación de igualdad entre TCNT2 y OCR2 del temporizador mediante un '1' lógico escrito en el bit OCIE2 del registro TIMSK y en el bit I de SREG. El programa para el cronómetro digital fue diseñado considerando una velocidad de operación para el microcontrolador de 4MHz, por lo que el factor de pre-escala de CLKI/O/1024 origina una frecuencia clkT1=3906.25Hz. Con dicho pre-escalamiento y frecuencia de operación, el contador se tarda 256µs en avanzar un paso, por lo que utilizará aproximadamente 65.536 milisegundos para completar un solo ciclo de conteo, desde 0 hasta 255 y de regreso a cero considerando que es un temporizador de 8 bits. El tiempo de una centésima de segundo que se necesita para el programa de aplicación se puede obtener estableciendo el valor TOPE de conteo en 39, con el cual el temporizador gasta aproximadamen-

cbi PORTC,0 sbi PORTC,1 out PORTB,R1 rcall delay cbi PORTC,1 sbi PORTC,2 out PORTB,R2 rcall delay cbi PORTC,2 sbi PORTC,3 out PORTB,R3 rcall delay cbi PORTC,3 sbi PORTC,4 out PORTB,R4 rcall delay cbi PORTC,4 sbi PORTC,5 out PORTB,R5 rcall delay cbi PORTC,5 ret

;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------delay: ; Retardo de 88.75 microsegundos en 4MHz. ldi temp3,0x75 mas: dec temp3 brne mas ret ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------delay2: ; Retardo de 22.8 milisegundos. ldi temp,255 mas2: rcall delay dec temp brne mas2 ret ;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------detener: ; Subrutina para detener conteo y borrar displays. clr temp out TCCR2,temp ; Se desactiva el TIMER2 para evitar conteo. rcall delay2 ; Se ejecuta delay2 seis veces para esperar a que rcall delay2 ; PIND0=1. rcall delay2 rcall delay2 rcall delay2 rcall delay2 stop: rcall enviar ; Se refresca pantalla. sbis PIND,0 ; ¿PIND0=1? Si, no se ha oprimido tecla por 2ª vez. rjmp esperar ; No, salto a esperar una pausa en la ejecución antes rjmp stop ; de que PIND0 vuelva a ser '1'. esperar: rcall delay2 rcall delay2 esperar2: rcall enviar ; Se refresca pantalla.

Saber Electrónica 78

Cuadro 1 - Cont.

; Y así sucesivamente se van desactivando y activando ; los displays correspondientes para cada valor de ; conteo que es retenido siempre por medio de la ; subrutina delay. Debido a la alta velocidad de ; refresco de la información sobre los displays pareciera ; que el valor se encuentra estático.

Continúa

Tabla 3. Efecto de los bits COM21:0 sobre OC2 con el TIMER2 en modo Fast PWM.

Tabla 4. Efecto de los bits COM21:0 sobre OC2 con el TIMER2 en modo PWM de fase correcta.

Tabla 5. Descripción de los bits de selección del reloj para el TIMER2.

Cronómetro Digital Cuadro 1 - Cont. reactivar:

sbic PIND,0 rjmp reactivar rjmp esperar2

;¿PIND0=0? Si, salto a esperar2 hasta que sea uno. ; No, ir a reactivar TIMER2 para reiniciar nuevo conteo.

ldi temp,0x0F out TCCR2,temp ; Se reactiva el TIMER2 para iniciar conteo. clr cseg ; Se borran todos los datos del conteo anterior. clr dseg clr segu clr segd clr minu clr mind rcall datosal ; Actualiza datos de salida. rcall enviar ; Refresca pantalla. ret ;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

te 0.009984 segundos, es decir, aproximadamente el tiempo de una centésima de segundo. Entonces, la rutina de interrupción se disparará aproximadamente cada 0.01 segundos cuando se dé la igualdad OCR2=39=TCNT2. El $27 en hexadecimal sería el valor cargado en OCR2. Considérese que la frecuencia de trabajo del oscilador RC interno posiblemente no es muy estable (en 4MHz), por lo que sería mejor utilizar un oscilador de cristal para reducir posibles variaciones en el tiempo calculado. Lo anterior debido a que el cronómetro puede llegar a adelantarse o retrasarse gracias a las posibles fluctuaciones en la frecuencia de operación originadas a veces en un oscilador del tipo RC. En el programa (que está comentado para su mejor comprensión) se utiliza la rutina de manejo de interrupción para que cada que se ejecute se incre-

menten los registros que se usan para llevar a cabo el conteo del tiempo, en donde de hecho se usan sólo códigos BCD válidos. Ya que ésta se dispara cada centésima de segundo, entonces dicho conteo se modifica cada centésima de segundo pero en los displays de 7 segmentos el valor que se visualiza se refresca a mayor velocidad ya que tan solo una instrucción sólo se gasta 250 nanosegundos, por lo tanto se ejecutan aproximadamente 40000 instrucciones en cada centésima de segundo. Se puede hacer uso de 4 displays si se decide visualizar solamente el conteo de minutos y segundos, pero se requieren 6 si además se quiere visualizar el conteo de centésimas de segundo. Por software se realizó la decodificación de BCD a 7 segmentos, de hecho los códigos de 7 segmentos fueron almacenados en las direcciones de memoria SRAM $0100 a $0109, a las

Figura 5. Circuito para probar el funcionamiento del cronometro digital con 4 display de 7 segmentos pa ra visualizar desde centésimas de segundo y hasta decenas de segundo.

cuales apunta el registro Z (R31:R30). Por tanto, para probar el funcionamiento de este programa, es necesario conectar por lo menos 4 displays de 7 segmentos (ánodo común) al puerto B como se muestra en la figura 5. Los códigos de 7 segmentos se envían multiplexados ya que los 6 displays comparten el mismo puerto B de salida, por lo cual se usa el puerto C (PC0, PC1, PC2, PC3, PC4 y PC5) para activar solo uno de estos displays cada vez que se envía un código por el puerto B. PC0 para controlar al display menos significativo y así sucesivamente hasta PC5 para controlar al display más significativo. La activación y desactivación, de cada display, se hace por medio de un transistor BC547 conectado al ánodo común del display correspondiente por su terminal de emisor, el colector a VCC=5V y su base a través de un resistor de 10K© al pin del puerto C correspondiente. Cuando un transistor se satura, entonces el display correspondiente se activa mostrando el código saliente por el puerto B. Dado que el refresco de la información mostrada en estos display es a alta velocidad, se observarán datos que parecieran ser estáticos y que en este caso representan el conteo del tiempo. El conteo se detiene cada vez que se oprime la tecla conectada al bit 0 del puerto D (PD0 en terminal 14 del encapsulado), que además reinicia el conteo desde cero al oprimirla por segunda vez consecutiva. Por último, recordemos que el programa debe ser compilado en el AVRStudio y luego cargado al microcontrolador con ayuda de algún software programador compatible con el circuito programador utilizado. Además, tanto el microcontrolador ATmega8535 como toda la circuitería anexa, deberán ser energizados con 5 volts. ✪

Saber Electrónica 79

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Saber Electrónica 80

Respuestas a Consultas Recibidas Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo: De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1. Hola amigos de Saber Electrónica, mi nombre es Mae Damonte. Les comento que adquiri la promoción Q120801, la del osciloscopio, pero en mi PC me salta pantalla azul de error con la mayoría de los programas. Es nueva, tiene

WINDOWS VISTA y 7 canales de audio. Qué puede ser?. Mae Damonte Respuesta 1. Hola, primero fijate que el Vista permita la ejecución de programas no homologados, con esto los programas ya deben ejecutarse. Si al hacer doble click la pantalla sigue azul, es porque no permite la ejecución del programa (boton derecho de mouse sobre mi pc está la op ción). Luego, cuando abra el programa entrá al set-up de la placa multimedia y fi jate cómo está seteado el micrófono. Tratá de que esté en un solo canal y si no conseguís que funcione, entonces primero hacé funcionar un micrófono y cuando lo logres, en su lugar poné la punta de os ciloscopio y ya te va a funcionar .✪