Saber Electrónica Nº 250

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

Año 21 - Nº 250 MAYO 2008

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ARTICULO DE TAPA Domótica: automatismos normalizados para el hogar

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MONTAJES Construya un osciloscopio de baja frecuencia Sensor infrarrojo de obstáculos para robot Arme un teclado matricial microcontrolado Amplificador de 40W HI-FI

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Monitores LCD para PC - Mayor calidad, menos espacio

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SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 22 - Reparaciones en reproductores de DVDs

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Técnicas de liberación de celulares Liberación, desbloqueo y reparación de software de Samsung Reparación de consolas de videojuegos - Desarme, mantenimiento y limpieza de la lente de una PlayStation 2

33 57

LIBRO DEL MES Curso de electrónica - Etapa 1 - Idóneo en electrónica - Lecciones 5 y 6

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AUTO ELECTRICO Diagnóstico del motor de arranque

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: Publimp rent S.A. - Cónd or 1785 - Bs. As. - Arg e n t i n a

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Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 250 Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute En este número:

Ing. Alberto Picerno Ing. Luis R. Rodríguez Guillermo Necco Ing. Ismael Cervantes de Anda Ing. Juar Carlos Téllez Barreda Enrique Celis EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas Hilda Jara Liliana Teresa Vallejo Mariela Vallejo Diego Vallejo Ramón Miño Javier Isasmendi Ing. Mario Lisofsky Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Internet: www.webelectronica.com.ar Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

DEL DIRECTOR AL LECTOR ¿LA CASA DEL FUTURO? Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. En marzo de 1994 (hace ya más de 14 años) tuve la oportunidad de dirigir el proyecto de informatización de una casa futurista para una exposición en San Pablo, Brasil, denominada “La Casa del Año 2010” (vea el artículo en Saber Electrónica Nº 94). En aquella oportunidad la estrella del proyecto era la posibilidad de que en cada habitación haya “Internet” y que pudieran controlarse artefactos a través de un teléfono de línea. Las luces se encendían automáticamente cuando una persona ingresaba a la habitación, el ingreso estaba permitido sólo para quienes portaban una tarjeta magnética codificada, la temperatura de la casa se mantenía constante a un valor ajustado por el usuario, contaba con una biblioteca informatizada, las ventanas se cerraban al caer la tarde, etc. El corazón del sistema era un servidor realizado con una PC 486 DX2 con un disco rígido de 200MB (no recuerdo qué memoria tenía pero seguro era inferior a 16MB). Para la ocasión se diseñó un programa que permitía el control de todos los eventos. El sistema de conexión se realizó por medio de cables UTP y mediante redes inalámbricas bajo un protocolo X10. ¿Algo de todo esto le resulta familiar...? En aquella oportunidad se decía que en el año 2010 las viviendas iban a estar totalmente informatizadas y creo que NI SABIA el significado de la palabra DOMOTICA. Hoy, casi llegando al año señalado, los sistemas domóticos comerciales ya son una realidad y tener una casa con todos los automatismos que se le ocurra puede resultar más barato que una pantalla plana (aún con sistema de seguridad incluído). Es por ello que el artículo de tapa de esta edición tiene un significado muy especial para mí, ya que con la DOMOTICA dirigí uno de los proyectos más importantes de mi etapa como profesional y gracias a él tuve la oportunidad de contactarme con muchas personalidades que han realizado (y muchos lo siguen haciendo) aportes para nuestra querida revista. Ing. Horacio D. Vallejo

ARTÍCULO

DE

TAPA

Domótica Automatismos Normalizados para el Hogar Si bien no conozco a ciencia cierta el origen y significado de la palabra domótica, se sabe que el tér mino está relacionado directamente con lo que se denomina “casa inteligente” o automatización de vi viendas y edificios. Hay quienes dicen que la palabra "domótica" viene del latín "domus" que significa casa, y de la palabra "informática". La "casa informatizada" la define el diccionario de la Real Academia Española como "conjunto de sistemas que automatizan las diferentes instalaciones de una vivienda". Otros dicen que la palabra se relaciona con “casa” (domus) y robótica. Dependiendo de quién hable de domótica, esto lo traduce en apagar y encender luces, subir y bajar persianas, regular la intensidad de calefacción y cosas sencillas de este tipo, o bien en tecnología punta del futuro al servicio de nuestra casa controlando y regulando un montón de tareas que iremos viendo.

Los ejemplos puestos antes no parece que sean muy tecnológicamente avanzados, ya que estas acciones se llevan a cabo de manera automatizada casi "desde siempre" ya sea en el hogar o bien en otros lugares. Por ejemplo, nos acercamos de noche a un escaparate y se enciende la luz para que lo veamos, o los aspersores del jardín se ponen en marcha todos los días a la misma hora, o caminamos por el pasillo de un hotel y se encienden las luces a nuestro paso. Para la realización de este artículo hemos consultado a varios especialistas y nos basamos en trabajos publicados por Tecnociencia (www.tecnociencia.com), razón por la cual invitamos a nuestros lectores a visi tar dicho sitio y a realizar consultas a los especialistas. Reporte de Horacio D. Vallejo

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Artículo de Tapa Introducción

Figura 1

La domótica es un término que hace referencia a la integración de las distintas tecnologías en el hogar mediante el uso simultáneo de la electricidad, la electrónica, la informática y las telecomunicaciones. Su fin es mejorar la seguridad, el confort, la flexibilidad, las comunicaciones, el ahorro energético, facilitar el control integral de los sistemas para los usuarios y ofrecer nuevos servicios. Hay diferentes tipos de sistemas domóticos, tales como X-10 (corrientes portadoras), EIB (Europeas Instan Bus), PLC y Simón VIS (Controlador programable). Cada uno tiene su propio sistema para controlar los diferentes aparatos eléctricos conectados a un controlador central.

debe significar comodidad y seguridad. Si aprovechamos la domótica en todas sus posibilidades además ahorraremos energía. La domótica se está introduciendo en América Latina muy despacio, debido a la asociación que se hace con la “alta tecnología” que por conocimientos y por precio no está disponible para la gente corriente. Sin embargo, esCuando hablamos de domótica, hay que pensar en el to no es así. Tecnológicamente no requiere de ningún ticoncepto de control integrado de los dispositivos eléctri - po de conocimientos especiales, más allá de manejar un cos y electrónicos de la vivienda, bien de forma presen - menú de opciones o un mando a distancia. Y en cuanto cial, bien de forma remota (figura 1). al precio, es cierto que hay que gastarse cierta cantidad de dinero, pero siempre podemos empezar por cosas La domótica bien entendida y realmente útil nos apor- sencillas. ta algo más que un simple encender/apagar, nos aporta La manera de funcionar una instalación domótica se control en el momento y en el tiempo mediante progra- basa en tres componentes principales, desde el punto mación; y en la distancia, de forma remota, desde la uti- de vista funcional para nosotros como usuarios: lización de un mando hasta la realización de llamadas con el móvil o a través de una conexión a internet. Sensor: es el dispositivo que monitoriza el entorno El objetivo de la domótica es la integración de todos con objeto de generar una acción. Si el sensor es autónolos controles en una unidad centralizada, la posibilidad de mo, es decir, no está conectado a una red domótica pueprogramación de este control, y la posibilidad de acceder de ejecutar una acción de encendido/apagado por sí misde forma remota. mo. Si está en una red, puede mandar una señal a un disUn concepto muy relacionado con la domótica es el positivo que actúe en consecuencia. Y si disponemos de de “hogar digital”, ligado directamente al control de los electrodomésticos de nuestra casa a través del teléfono Figura 2 hasta la conexión de todas las habitaciones a los servicios multimedia y de comunicaciones disponibles hoy en día. Cuando asociamos la domótica con el hogar digital, nos encontramos con heladeras CPUs que hacen las veces de centro de control de los aparatos de la casa y además nos sirve para mandar correos electrónicos o buscar la receta para la comida del día. Cada vez se utiliza más el concepto de Hogar Digital de cara al consumidor, porque es más atractivo y más cercano (figura 2). Cada vez podemos ver más anuncios inmobiliarios de nueva construcción donde se utiliza la domótica como “gancho” publicitario sin especificar los alcances de la automatización. El significado de estos mensajes publicitarios hay que ir a buscarlos a cada promotora inmobiliaria, ya que esta preinstalación puede ser desde la preparación de unas conexiones en las paredes de las habitaciones hasta la instalación de una central de alarmas. En cualquier caso, debemos tener claro que domótica

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Artículo de Tapa un centro de control, éste puede encargarse de decidir qué hacer en función de la señal enviada por el sensor. Como ejemplos los sensores pueden ser de presencia, luz, temperatura, viento, humedad, humo, agua, gas, etc. Actuador: es el dispositivo encargado de ejecutar una acción. Los sensores comentados anteriormente que son capaces de ejecutar una acción, en realidad son también actuadores. CPU o Controlador: se trata del centro de control para gestionar toda la instalación domótica desde un único aparato. No es necesario tener un centro de control, pero nos permitirá la programación de los dispositivos y una gran flexibilidad en el uso de la domótica. Pueden ser aparatos sencillos con unos cuantos botones, hasta pequeñas consolas con pantalla táctil con un menú de opciones para el control de los dispositivos.

Sistemas Domóticos En la década del 70, la automatización de ciertas tareas relacionadas con el hogar (apertura de portones, encendido de luces de jardín en forma automática, etc.) no estaba regida por ninguna tecnología en particular y cada quien realizaba los diseños conforme a sus conocimientos. Ya en los 80, determinadas empresas americanas y españolas comenzaron a emplear “sistemas normalizados” tomando como base para la comunicación de sensores y actuadores a diferentes protocolos, siendo el más usual aquél que empleaba a la red eléctrica para transmitir datos. Esta tecnología se la conoce como Sistema (Tecnología X10). En la actualidad hay diferentes tipos de sistemas domóticos, tales como el ya mencionado X-10 (corrientes portadoras), EIB (Europeas Instan Bus), PLC (por medio de un controlador lógico programable), EHS (European Home Systems), etc. Cada uno tiene su propio sistema para controlar los diferentes aparatos eléctricos conectados a un controlador central. El más común es el sistema X10 que vamos a describir a continuación. Tecnología X10: La tecnología X-10 también es llamada “de corrientes portadoras” ya que utiliza la corriente eléctrica de la vivienda para transmitir la comunicación entre los elementos domóticos. Fue desarrollada en 1978 en Escocia con el objetivo de transmitir datos por las líneas de baja tensión a muy baja velocidad (60 bps en EEUU y 50 bps en Europa) y costos muy bajos. Es una tecnología simple que utiliza un protocolo de comunicación sencillo y algo limitado, pero que continúa en plena vigencia y es suficien-

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te para resolver las necesidades de domotización de un hogar con costos accesibles.

Al usar las líneas eléctricas de la vivienda, no es ne cesario tender nuevos cables para conectar dispositi vos. X-10 es uno de los protocolos más antiguos que se están usando en aplicaciones domóticas. El protocolo X10 no es propietario, es decir, cualquier fabricante puede producir dispositivos X-10 y ofrecerlos entre sus productos, pero está obligado a usar los circuitos y términos del fabricante escocés que diseñó esta tecnología. Aunque, al contrario de lo que sucede con la firma Echelon y su NeuronChip que implementa Lonworks, los circuitos integrados que implementan el X-10 tienen un royalty muy bajo (casi simbólico). Actualmente, se puede encontrar en Europa con tres grandes familias de productos basadas en X-10, teóricamente compatibles entre sí. Estas son: Netzbus, Timac y Home Systems. Hablamos de estos sistemas ya que todos ellos poseen sistemas cuyos mandos pueden estar en español, caso que no ocurre con otros fabricantes (aunque no tengo certeza de que existan sistemas americanos programables en español). Gracias a la antiguedad de los sistemas domóticos (más de 30 años en el mercado) y a la tecnología empleada, los productos X-10 tienen un precio muy competitivo, de forma que es líder en el mercado norteamericano residencial y de pequeñas empresas (realizadas por los usuarios finales o electricistas sin conocimientos de automatización), comenzando a verse cada vez más frecuentemente en el Mercado latinoamericano a tal punto que en Argentina, por ejemplo, la oferta es bastante amplia. X-10 es la tecnología más accesible para realizar una instalación domótica no muy compleja. Los módulos de X10 se comunican con mensajes a base de “ceros y unos”, donde la presencia de un impulso eléctrico equivale a “1” y la ausencia de impulso eléctrico equivale a “0”. Con este sistema de forma sencilla, el protocolo X10 permite identificar hasta 256 elementos distintos enchufados a la red. A la combinación de ceros y unos que identifican cada elemento se le llama dirección, así que tenemos 256 direcciones distintas que podemos controlar con el sistema X10. A su vez, las direcciones se agrupan en 16 códigos, llamados códigos de casa. Por lo tanto tenemos 16 grupos con 16 direcciones cada uno. Esto nos va a permitir el control individual de los elementos así como el control de zonas. El protocolo de comunicación X10 tiene seis comandos que son:

Artículo de Tapa Encendido, Apagado, Reducir, Aumentar, Todo encendido y Todo apagado. Esto nos permite el control básico de cualquier elemento de la red domótica. La única limitación que encontramos en este sistema es que no podemos “interrogar” a un dispositivo sobre cuál es su estado; es decir, por ejemplo no podemos saber si está encendido o apagado, sólo podremos ordenar que se encienda o apague. A pesar de esta limitación, el sistema X10 es el más extendido en uso en todo el mundo, por varios motivos:

Permite la implementación de una estructura mo dular: podemos tener dos o tres dispositivos conectados a nuestra red y aumentar poco a poco las luces y electro domésticos controlados. Es económico: en general tienen un precio accesi ble, y al poder añadir módulos (según surjan nuevas ne cesidades) no obliga a grandes desembolsos de dinero de golpe. No requiere instalación: los módulos X10 se interpo nen entre el aparato a controlar y la red eléctrica, y ya te nemos control domótico. Un problema que tenemos que tener en cuenta es que si la señal X10 circula por toda la instalación eléctrica, también puede ir hacia fuera de ella, y por eso se instalan unos filtros que evitan este pequeño problema ya que su misión es la de poner un cierre a la instalación. Otro posible problema que podemos tener es el riesgo de una intrusión del exterior que con estos filtros lo impedimos; entonces sacamos en claro que sirven pa ra controlar la distribución de la señal. Ya que los módu los no dan una respuesta cuando les llega una orden, no podemos saber si ésta ha llegado correctamente, por lo que todas las órdenes se envían por duplicado para ase gurarnos de que llegan correctamente a su destino. Existen tres tipos de dispositivos X-10: los que sólo pueden transmitir órdenes, los que sólo pueden recibirlas y los que pueden enviar/recibir éstas. Los transmisores pueden direccionar hasta 256 receptores. Los receptores vienen dotados de dos pequeños conmutadores giratorios (uno con 16 letras y el otro con 16 números) que permiten asignar una dirección de las 256 posibles. En una misma instalación puede haber varios receptores configurados con la misma dirección, todos realizarán la función preasignada cuando un transmisor envíe una trama con esa dirección. Evidentemente cualquier dispositivo receptor puede recibir órdenes de diferentes transmisores.

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Los dispositivos bidireccionales tienen la capacidad de responder y confirmar la correcta realización de una orden, lo cual puede ser muy útil cuando el sistema X-10 está conectado a un programa de ordenador que muestre los estados en que se encuentra la instalación domótica de la vivienda.

Dispositivos X10 Módulo aparato: nos permite enchufar cualquier pequeño electrodoméstico o lámpara (no halógena, aunque en la práctica sirven para pequeños halógenos empotrables) para controlarla con el dispositivo. Módulo casquillo: para controlar bombillas directamente de hasta 100Watt (en la práctica soportan 150W). Módulo interruptor empotrable: sustituye al clásico interruptor de pared permitiendo una regulación de la potencia de luz. La ventaja de utilizar este tipo de módulo frente a otros interruptores reguladores de potencia es que éste, al ser X10 compatible, nos Figura 3 permitirá controlarlo de forma remota con un programador o un mando a distancia (figura 3).

Módulo aparato DIN: este tipo de módulos se instalan en el cuadro eléctrico de la vivienda, para evitar tener que utilizar los módulos aparato o casquillo descritos anteriormente. Se utilizan sobre todo para viviendas grandes en las que se divide la casa en “regiones eléctricas”. Se trata de tener varios conmutadores en el cuadro de luz, pero esta vez con el añadido del control domótico (figura 4).

Figura 4

Automatismos Normalizados para el Hogar Aparte de estos simples módulos de control, existen en el mercado sensores de gas, de agua, de humo, de presencia, de movimiento o sensores de luz que cuando se activan mandan una señal determinada a un dispositivo determinado (figura 5). Pongamos un ejemplo práctico. Supongamos que tenemos a unos niFigura 6 ños jugando tranquilamente en una habitación, y queremos que en el momento en que pase la tarde y oscurezca, se encienda la luz de la habitación automáticamente. Podemos colocar un sensor lumínico, que en el momento en que deje de detectar luz mande un comando por la red eléctrica. Ese comando será uno de los seis que hemos visto anteriormente, es decir, encendido, apagado, reducir, aumentar, todo encendido y todo apagado. En este caso escogemos el comando de “encendido”, y lo enviamos a una dirección X10 determinada como, por ejemplo, “B2”. El dispositivo domótico número 2 de la región B (código de casa) recibe la señal de encendido y la lámpara de la habitación se enciende. Si los niños se van corriendo de la habitación, podemos tener un sensor de movimiento que cuando no detecte movimiento ejecute la orden de apagado de la luz. Figura 5

• Es un sistema descentralizado, configurable, no pro gramable. • De instalación sencilla (conectar y funcionar). • De fácil manejo por el usuario. • Compatibilidad casi absoluta con los productos de la misma gama, obviando fabricante y antigüedad. • Flexible y ampliable.

Casos Prácticos de Domotización

1) Programación Horaria con X10 ¿Quiere despertarse por la mañana mediante el en cendido programado de las luces, escuchando su emiso ra de radio favorita a la vez que se pone en marcha la ca fetera para el desayuno? Para este ejemplo necesita nada más que un miniprogramador, un módulo de lámpara y un módulo de aparato que no tendrá más que enchufar a la corriente eléctrica, y a éstos los aparatos correspondientes a controlar (figura 6). Pongamos otro caso. Se va de fin de semana y no quiere que los ladrones aprovechen esta circunstancia para entrar en su casa. Con un programador X-10 y algunos módulos, podrá hacer que luces y aparatos de radio o televisión se enciendan y apaguen solos a unas determinadas horas del día y con ligeras variaciones de tiempo entre unos días y otros, para simular presencia en la vivienda. 2) Sistema de Seguridad con X10 Otra opción para el caso anterior es instalar sensores de movimiento conectados vía radio con un controlador telefónico de seguridad que le llamará por teléfono si se activan los sensores. Si además dispone de una computadora, a través de un software programador de X-10 podrá ejecutar secuencias de acciones diarias o semanales cuando se va de vacaciones, y no tendrá que tener la PC encendida una vez que haya hecho la programación. Así, cuando salga de casa, bastará con apretar un botón de mando a distancia para apagar todas las luces y aparatos, y que se cierren las persianas (con los debidos módulos X-10 conectados). Y cuando caiga la noche, el sistema encenderá la iluminación exterior automáticamente de la misma forma que las apagará cuando amanezca (figura 7).

Por qué Usar un Sistema X10 Según lo que estamos hablando, podemos resumir que un sistema con tecnología X10 (figura 2) posee las siguientes características:

3) Control Remoto del Hogar con X10 Imagine poder encender o apagar su calefacción, riego, electrodomésticos y luces a través de cualquier teléfono fijo o móvil y desde cualquier parte del mundo.

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Artículo de Tapa Figura 7

Figura 8

Figura 9

Con los productos de control telefónico de X10 podrá asegurarse el apagado de los aparatos de forma remota, o activar la calefacción antes de volver a casa. Y con el software adecuado puede hacer todo esto a través de internet. Control a Distancia: La amplia gama de mandos a distancia X-10 le permitirá encender o apagar cualquier aparato doméstico así como regular luces de forma cómoda y sencilla. No sólo aportan confortabilidad, sino que además son especialmente útiles para personas con ciertas discapacidades que deseen controlar su entorno, aún en viviendas de varios pisos, con automatismos como los que se muestran en la figura 8. Ajustar el nivel de la luz, correr las cortinas y poner en marcha el vídeo con el mismo mando ya es posible. Existen mandos que permiten sustituir hasta 6 mandos de sus equipos de audio, video, televisión, dvd..., en uno sólo que además tiene la función de control domótico incluída. Es más, algunos hasta pueden emplearse como teléfono celular además de realizar el mando y así poder efectuar un control a distancia sin importar donde Ud. se encuentre (figura 9). Hay que tener en cuenta que los ejemplos se han puesto pensando en la utilización de un sistema domótico X10 porque es el más accesible para empezar en el mundo de la domótica, y porque no requiere obras para su instalación. Sin embargo, otros sistemas de gestión domótica son igualmente válidos para este tipo de control. Existen gran cantidad de sistemas domóticos X10 y al final de este artículo mencionaremos algunos fabricantes y le brindaremos la oportunidad de que instale en su computadora programas que simulen procesos domóticos. También, en futuros artículos describiremos el montaje de sistemas domóticos X10 fáciles de programar con cualquier PC para que no tenga que comprar sistemas y que funcionan con cualquier módulo sensor o actuador X10. Otros controles con X10 Control mediante centrales y mandos a distancia. Para esto tenemos pequeñas centrales de control, que pueden gestionar desde 8 módulos X10, que tienen un receptor de infrarrojos. A través de un mando a distancia como el de la televisión (en realidad nos valdría el propio mando de la televisión), damos las órdenes a la pe-

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Artículo de Tapa queña central. Normalmente estos aparatos además son programables, de forma que podemos determinar una hora del día para que actúen sobre un determinado módulo. Las centrales más completas permiten su programación conectadas a una computadora. De esta manera, mediante un software, realizamos la programación que después se descarga en la central que será la que se encargue de enviar las señales a los módulos cuando corresponda. Si queremos prescindir de la central de control (aunque una pequeña minicentral siempre viene bien), podemos tener solamente el programador discretamente enchufado cerca de la computadora para realizar las programaciones que queremos (figura 10). Un caso práctico de uso del mando a distancia sería el siguiente: supongamos que en el salón de nuestra casa tenemos la lámpara principal en la región del comedor, y dos lámparas más un poco más pequeñas en la zona del sofá y la televisión. Cuando leemos Figura 10 el periódico nos gusta tener una de las lámparas encendida del todo y otra a medias. Cuando vemos la televisión nos gusta tener las dos lámparas a media potencia. Podemos programar un mando a distancia que apretando un botón envíe las órdenes adecuadas para que las lámparas reciban la potencia de luz que nos gusta en cada situación. En este caso, dada la limitación del sistema X10 de no poder saber si la lámpara está encendida o apagada, cuando queremos media Figura 11 potencia, el sistema apaga la luz e inmediatamente después la regula a media potencia. El tiempo que tarda en enviarse cada orden es aproximadamene de un segundo.

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Para suplir esta deficiencia de no poder conocer el estado de un dispositivo, existe un módulo especial llamada “bidireccional” que se conecta a la red en cualquier punto y cuando detecta una señal la repite por ondas de radio (por ejemplo) a una central para que “memorice” la orden. Si le preguntamos a esta central el estado de un aparato, la central revisa su memoria y nos puede decir cuál fue la última orden que se le dio a la dirección indicada. Aparatos multimedia: Existen diferentes tipos de cámaras X10 que envían la señal de la imagen por radiofrecuencia (figura 11). ¿Quiere ver y oír a su bebé en todo momento sin ne cesidad de estar en la misma habitación? Una pequeña cámara inalámbrica transmite imagen en color y sonido a cualquier televisión de la casa o monitor de ordenador sin ningún tipo de cableado especial ni preinstalación, todo vía radio. La cámara también puede estar orientada a vigilar la entrada de su casa o para controlar un negocio como si estuviera presente.

Cómo es el Protocolo X10 Como ya hemos comentado, el sistema X-10 se transmite por la red eléctrica a los dispositivos que se encuentran conectados, desde persianas, luces, toldos y demás equipos que utilicen una alimentación de 110V ó 220V. El protocolo está formado de tal forma que la señal portadora es captada por cualquier módulo receptor conectado a la línea de alimentación eléctrica, pero sólo modificará el estado de los módulos cuando la orden vaya dirigida a la dirección correspondiente. El sistema X-10 utiliza la señal senoidal de 50HZ ó 60Hz (dependiendo de la red local) de la vivienda para que transporte las órdenes; de ahí el nombre “de corrientes portadoras” que se ha explicado anteriormente. Todos los fabricantes de productos X-10 siguen las normas del protocolo para que los aparatos sean compatibles entre sí. De esta forma podemos comprar los módulos de distintos fabricantes y todos funcionarán correctamente de forma conjunta. Para modular la señal de 50Hz en Argentina (en México o Venezuela es de 60HZ) el transmisor utiliza un oscilador acoplado que vigila el paso por cero de la señal senoidal. Se puede insertar la señal X-10 en el semiciclo positivo o en el negativo de la onda senoidal. La codificación de un bit 1 o de un bit 0, depende de cómo se inyecte esta señal en los dos semiciclos. Un 1 binario se representa por un pulso de 120kHz durante 1 milisegundo y el 0 binario se representa por la ausencia de ese pulso de 120kHz (figura 12).

Automatismos Normalizados para el Hogar Figura 12

Por lo tanto, el Tiempo de Bit coincide con los 20 ms que dura el ciclo de la señal, de forma que la velocidad binaria de 50 bps viene impuesta por la frecuencia de la red eléctrica que tenemos en Argentina. En México la velocidad binaria son 60 bps (figura 13). La transmisión completa de un código X-10 necesita once ciclos de corriente. Los dos primeros ciclos representan el Código de Inicio. Los cuatro ciclos siguientes representan el Código de Casa (letras A-P), los siguientes cinco representan o bien el Código Numérico (1-16), o bien el Código de Función (Encender, Apagar, Aumento de intensidad, etc.). Este bloque completo (Código de

Inicio, Código de Casa y Código de Función o Numérico) se transmite siempre dos veces, separando cada dos códigos por tres ciclos de la corriente, excepto para funciones de regulación de intensidad, que se transmiten de forma continua (por lo menos dos veces) sin separación entre códigos (figura 14). Dentro de cada bloque de códigos, cada cuatro o cinco bits de código deben ser transmitidos en modo normal y complementario en medios ciclos alternados de corriente. Por ejemplo, si un pulso de 1 mseg se transmite en medio ciclo (1 binario), entonces no se transmitirá nada en la siguiente mitad del ciclo (O binario), figura 15. La transmisión completa de una orden X-10 necesita once ciclos de corriente alterna. La división de la trama (grupo de información de cada orden transmitida por la red eléctrica) es como sigue: Se divide en tres campos de información:

Los dos primeros representan el código de inicio. Los cuatro siguientes el código de casa (16 grupos, letras A - P). Los cinco últimos códigos numéricos (1 - 16) o bien el código función (encendido, apagado, aumento o disminu ción de intensidad). Para aumentar la fiabilidad del sistema esta trama se transmite siempre dos veces, separándolas por tres ciclos completos de corriente como se ha comentado anteriormente. Hay una excepción, ya que en funciones de regulación de intensidad se transmiten de forma continuada sin separación entre tramas. Más adelante volveremos al sistema X10 dando detalles técnicos que nos permitirán encarar el diseño de un sistema controlador domótico que funcione en base a este protocolo. A continuación veremos otros estándares empleados en domótica.

Figura 13 Figura 14

Sistema Domótico EIB

Figura 15

Las siglas corresponden a “European Installation Bus”. El estándar EIB ha sido propuesto por la EIBA (European Installation Bus Association). La EIBA es la organización que reúne a empresas europeas de instalación eléctrica para impulsar el desarrollo de sistemas de edificios y conseguir ofrecer

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Artículo de Tapa en el mercado europeo un sistema único de alta fiabilidad. La EIBA tiene su sede en Bruselas, y es una Sociedad Cooperativa según la legislación belga. Pertenecen a la asociación más de 100 miembros de la EIBA, que como fabricantes cubren el 80% de la demanda de aparatos de instalación eléctrica en Europa. El sistema EIB es uno de los grandes estándares europeos de domótica. La principal diferencia de este sistema es que la comunicación se realiza mediante un bus o cableado de la instalación. Por tanto, este tipo de sistema de control domótico es necesario planificarlo en la fase de proyecto del edificio, o bien realizar una importante obra para distribuir el cableado. Tiene toda la flexibilidad necesaria para controlar grandes instalaciones como oficinas, industrias o edificios completos de todo tipo. El control de la instalación no es centralizada, de forma que desde cualquier punto de la red se puede Figura 16 controlar la red completa. Permite una gran escalabilidad y un número muy elevado de dispositivos a controlar (figura 16). La red del EIB se estructura de forma jerárquica. La unidad más pequeña se denomina línea, a la cual se pueden conectar hasta 64 dispositivos. Las líneas se agrupan en áreas. Un área se compone de una línea principal del cual cuelgan hasta 15 líneas secundarias. Esto suman hasta 960 dispositivos. Cada una de las líneas secundarias se conecta con la línea principal mediante un dispositivo llamado acoplador de línea. Puede haber hasta 15 áreas unidas mediante una línea principal. Si hacemos cuentas, podemos controlar con más de 10.000 dispositivos en una misma instalación. Para este tipo de instalaciones es necesario tener en cuenta lo siguiente:

La forma de la estructura de la instalación es libre completamente. Debe haber una fuente de alimentación. La longitud de una línea no debe superar los 1000 metros. La distancia entre la fuente de alimentación y un dis positivo debe ser menor de 350 metros. La distancia máxima entre dispositivos no puede superar los 750 metros. La distancia mínima entre dos fuentes de alimenta ción dentro de una misma línea debe ser mayor de 200 metros.

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Este estándar europeo define una relación extremo a extremo entre dispositivos que permite distribuir la inteligencia entre los sensores y los actuadores instalados en la vivienda (figura 17). El instabus EIB es un sistema para el mando y control de las instalaciones de un edificio mediante un bus. Es un sistema de los llamados abiertos, pues actualmente existen 120 empresas europeas en la Asociación EIB (EIBA), fabricantes de material eléctrico, que han adoptado el mismo protocolo de comunicaciones y que por lo tanto es posible mezclar componentes de diferentes marcas en una misma instalación. Se estima que actualmente existen más de 100.000 instalaciones EIB en el mundo. EIBA es una asociación de mas de 110 empresas europeas, líderes en el mercado eléctrico, que se unieron en 1990 para impulsar el uso e implantación del sistema domótico EIB. La EIBA tiene su sede en Bruselas y todos sus miembros cubren el 80 % de la demanda de equipamiento eléctrico en Europa. Las tareas principales de esta asociación son:

• Fijar las direcciones técnicas para el sistema y los productos EIB, así como establecer los procedimientos de ensayo y certificación de calidad. • Distribuye el conocimiento y las experiencias de las empresas que trabajan sobre el EIB. Encarga a laborato rios de ensayo las pertinentes pruebas de calidad. El Bus de Instalación Europeo (EIB) permite que todos los componentes eléctricos de las instalaciones del edificio estén intercomunicados entre sí, todos con todos. De esta forma es posible que cualquier componente dé órdenes a cualquier otro, independientemente de la distancia entre ellos y de su ubicación, aunque la distancia máxima de una línea bus es de 1 km. Por ejemplo, un interruptor horario situado en cualquier lugar puede conectar uno o varios circuitos repartidos por todo el edificio; un Figura 17

Automatismos Normalizados para el Hogar sensor de movimiento puede conectar un circuito próximo y/o dar una señal informativa o de alarma en otro lugar. Es decir, que todos los aparatos que utilizan la energía eléctrica en su funcionamiento quedan integrados en una sola red, tales como interruptores, pulsadores, motores, electro válvulas, contactores, sensores de temperatura, de humo, de movimiento, etc. El Bus consiste en un cable de 2x0,5mm2, llamado par trenzado, que recorre todo el edificio y al cual se conectan todos los sensores y actuadores pertenecientes a las instalaciones de iluminación, calefacción, aire acondicionado, persianas, cortinas, toldos, alarmas, información, etc. La cantidad de componentes que teóricamente puede tener una red bus es de 11.520, a diferencia de los 256 del sistema X10. El sistema EIB posee ciertas características que destacamos a continuación: Ahorro de energía: Se ahorra energía desconectando la iluminación y la calefacción/aire acondicionado cuando no son necesarios. En zonas de paso y utilizando sensores de movimiento, encender la iluminación al acercarse una persona, apagándose automáticamente transcurrido el tiempo programado. En centros de trabajo y mediante sensores de luminosidad, desconectar la iluminación cuando no es necesaria, porque entra suficiente iluminación por las ventanas. Una variante más avanzada es, con el mismo sensor de luminosidad, regular la iluminación de forma que el nivel luminoso en el plano de trabajo sea siempre constante. La calefacción o aire acondicionado pueden desconectarse automáticamente al abrir las ventanas. Con un solo pulsador o interruptor horario puede modificarse la temperatura de ajuste de todos los termostatos de la instalación, reduciéndola en invierno y elevándola en verano cuando no se utilizan los locales. Para esta operación no es necesario manipular en los termostatos. Seguridad: Se pueden colocar contactos magnéticos en ventanas o puertas que proporcionan señales de alarma que pueden recogerse en un puesto de control central. Detectores de movimiento situados en los lugares adecuados y programados horariamente dan también una alarma. Detectores de humedad situados en locales húmedos dan la alarma y cierran las electroválvulas ante una inundación y así igual con la red del gas. La información de la desconexión de un interruptor automático o un diferencial es enviada también por el Bus al centro de control o a cualquier otro lugar donde sea necesaria esa información. Confort: Mandos a distancia por infrarrojos permiten accionar cómodamente cualquier circuito de iluminación,

persianas, etc. Un display suministra la información del estado de hasta 16 circuitos, incluyendo la temperatura real y la de consigna enviadas por los termostatos. Desde el mismo display pueden darse órdenes a los citados circuitos. De esta forma, uno se puede despreocupar de maniobras repetitivas diarias que pueden hacerlas diferentes automatismos; por ej. conectar y desconectar circuitos a ciertas horas, bajar las persianas o recoger los toldos cuando se hace de noche o lo contrario por la mañana a una determinada hora o cuando da el sol; regar a una determinada hora si a la tierra le falta humedad, etc, etc. Flexibilidad: se pueden reprogramar los componentes necesarios para modificar los enlaces entre sensores y actuadores dentro de una instalación. Sistema de visualización: Aunque el EIB es un sistema descentralizado que no necesita por tanto ninguna centralita ni aparato de control central, pues todos los componentes se comunican directamente entre sí a través del Bus, es posible utilizar un sistema de visualización que mediante un PC, situado en el puesto de control del edificio, permite conocer el estado de todos los circuitos así como dar órdenes manualmente o programadas a cualquier punto del edificio.

Sistema domótico EHS La EHSA se fundó en 1990 para promocionar el uso de la norma European Home Systems (EHS) la cual, con el soporte de Comisión Europea se está convirtiendo en el estándar reconocido para productos y servicios relacionados con la automatización del hogar. Los principales fabricantes de electrodomésticos y telecomunicaciones han desarrollado desde 1987 la norma EHS bajo los programas Europeos EUREKA y ESPRIT. Se han desarrollado componentes electrónicos y software, contribuyendo a hacer posible la implementación de la norma y el desarrollo de aplicaciones sin ser un experto en el sistema EHS. Para cumplir los requerimientos de un sistema de automatización del hogar, EHS define un sistema de red completo, el cual soporta todas las funciones domésticas de forma modular, fácilmente expansible y configurable automáticamente. EHS es un sistema abierto con administración distribuida y funciones de control para todos los medios disponibles. Direccionamiento: Existen varios niveles de direccionamiento. A nivel físico se reservan 256 direcciones de terminales físicos en cada sección. Separando el medio

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Artículo de Tapa físico en varias secciones o empleando varios medios distintos, y uniéndolos mediante enrutadores se puede llegar a millones de direcciones. Fiabilidad de la Comunicación: El sistema de comunicación está organizado de tal manera que sólo un dispositivo puede emitir en un momento determinado, y se envían mensajes de confirmado de recepción. Gestión de la Red: La red EHS mantiene internamente su administración. Cada unidad enchufada en la red negocia automáticamente su dirección de red, se da a conocer en la red, busca otras unidades que puedan estar interesadas en ella o que puedan interesarle, todo sin la intervención del usuario ni del instalador. EHS define un protocolo de comunicaciones basado en el modelo de referencia OSI/ISO estructurado en 7 niveles, similar al de las comunicaciones informáticas a las que estamos acostumbrados, de manera que queda definido desde el cable (o cualquier otro soporte físico) por el que va a circular la información (nivel 1), hasta las reglas sintácticas y semánticas del “idioma” que van a utilizar los diferentes equipos para entenderse entre ellos (nivel 7).

afecte hasta a un máximo de 3 bits de los 14 que componen el código. Para poder asegurar que un comando de una red domótica instalada en una vivienda particular no “viaje” a través de la red eléctrica de potencia a otra vivienda produciendo resultados inesperados e indeseables, en este medio físico de transmisión debe introducirse en cada trama de datos, no sólo la dirección de destino de la unidad a la que va dirigida el mensaje, sino también un código que sirva de “identificador de vivienda”.

Transmisión de Datos por Infrarrojos La posibilidad de controlar cualquier dispositivo instalado en la vivienda de forma remota a través de un mando a distancia por infrarrojos (IR) es posiblemente una de las funciones más demandadas por los usuarios. De hecho, multitud de equipos ya incorporan esta posibilidad, e incluso algunos de ellos no se conciben sin esta prestación, como la televisión o el reproductor de DVD. Además, los controladores de infrarrojos tienen las ventajas de ser ligeros, pequeños, de bajo consumo y, sobre todo, baratos.

Transmisión de Datos por Cable Coaxil Medio de Transmisión EHS El medio de comunicación puede variar. Si queremos instalar la gestión domótica en una vivienda ya construida, optaremos por la red eléctrica para evitar las obras. Por el contrario, si lo planificamos en la fase de construcción, escogeremos la realización de una instalación de cable, preferiblemente coaxil que nos aporta una mayor rapidez en la comunicación. Si lo que preferimos es el poder contar con unidades portátiles para desplazarnos con ellas por la vivienda, optaremos por los infrarrojos.

Transmisión de Datos por Red Eléctrica Debido a la gran cantidad de perturbaciones que se producen en este medio, se recomienda tomar las máximas precauciones en orden a conseguir una buena protección de los equipos electrónicos frente a picos de tensión. Asimismo, se recomienda que los elementos conectados a la red cumplan con las regulaciones aplicables en cuanto a emisión de ondas electromagnéticas. Para asegurar la comunicación se debe introducir más información redundante para poder asegurar que el dato ha llegado de forma correcta a su destinatario: 6 bits de paridad añadidos a los 8 bits de datos. Los bits de paridad constituyen un código cíclico detector/corrector de error gracias al cual es posible la corrección de un error que

Saber Electrónica 16

El cable coaxil está pensado específicamente para aplicaciones domésticas de Audio/Vídeo. El objetivo de la especificación EHS para el cable coaxil es definir un medio para: Distribución de señal de banda ancha que procede del exterior de la vivienda Recogida y distribución de señales de banda ancha en el interior de la vivienda, como cámaras de vídeo Intercambio de comandos de control entre todos los equipos conectados a la red domótica. Otros sistemas: Hay otros estándares más o menos extendidos, algunos de los cuales tiene aplicaciones específicas. Además existen muchos fabricantes que han desarrollado sus propios productos de gestión domótica del hogar. Algunos han logrado una gran expansión y reconocimiento internacional como el sistema Lonworks o el Lutron para control de iluminación de grandes viviendas e incluso edificios enteros. Por ejemplo el fabricante español de electrodomésticos Fagor ha desarrollado su propia tecnología para el control de todos los electrodomésticos de la casa de forma remota. El fabricante de alto nivel Simon, ha incorporado sistemas de control domótico remoto por teléfono para las luces, calefacción, etc, con sus propios interruptores. ✪

MONTAJE

Construya un Osciloscopio de Baja Frecuencia Construya un osciloscopio para analizar señales de audio con la placa IGTV....¡Y un sólo integrado! En el primer artículo de esta serie dedicada a la placa IGTV (publicado en Saber Electrónica Nº 243) prometimos que cons truiríamos un osciloscopio con un sólo integrado. Ha llegado el momento de cumplir tal promesa. En esta ocasión el proyec to propuesto es un osciloscopio de baja frecuencia el cual ser virá perfectamente para analizar señales de audio.

Autor: Ing. Luis Roberto Rodríguez e-mail: [email protected]

A

unque la máxima frecuencia utilizable es de poco más de 15kHz, el costo del instrumento será de aproximadamente 10 dólares, lo cual lo hará accesible a la mayoría de los lectores de nuestra querida revista. La construcción del osciloscopio es muy sencilla, nuestro primer diseño sentará las bases para instrumentos de mayores prestaciones, los cuales iremos construyendo con el correr de las ediciones. Guiaremos al lector paso a paso y desde cero en el diseño y construcción de osciloscopios digitales cada vez de mayor desempeño, hasta terminar con uno de características cercanas a los modelos comerciales. Cabe aclarar que este instrumento se debe conectar a la placa IGTV publicada en Saber Electrónica Nº 243 para que las señales puedan ser vistas en un TV o monitor... ¡Sí! osciloscopio con pantalla gigante... Si Ud. no posee la revista y desea armar la placa IGTV, puede dirigirse a nuestra web: www-

.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e in grese la clave “graficatv”.

Introducción Antes de comenzar con las explicaciones técnicas, un poco de historia: Convertir una televisión en un osciloscopio es una idea tan antigua como la vida de la misma televisión. Cuando comencé a estudiar la preparatoria técnica (¡eso sí es historia!), un alumno de ingeniería dió una plática acerca de cómo había logrado desplegar trazos de señales eléctricas en un televisor modificando las entradas a las bobinas de deflexión vertical y horizontal. Por cierto, este método ya ha sido tema de nuestra querida revista (Videoscopio, revista Saber Electrónica Nº 192 ), artículo cuyo autor fue Egon Strauss. Después me comentaba mi compañero de ingeniería que había recibido muchas felicitaciones por su experimento.

Yo intenté repetirlo en casa pero lo único que recibí fue una fuerte descarga eléctrica cuando manipulaba el cinescopio. Pero eso no fue todo; ¡terminé dañando el televisor! En aquellos tiempos tenía más ganas que conocimientos, sin embargo la idea me ha cautivado desde entonces. Aunque el enfoque utilizado con la placa IGTV es distinto al método de introducir señales a las bobinas de deflexión, al final se muestran señales eléctricas en la pantalla del televisor, lo cual viene a culminar un viejo sueño, como acertadamente apuntaba nuestro director, el Ing. Vallejo.

Osciloscopio y Televisor El tubo de rayos catódicos en los televisores convencionales guarda cierta similitud con el de un osciloscopio (también convencional); sin embargo, el rayo de electrones que se proyecta en la pantalla es manipulado magnéticamente en el caso de un tele-

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Montaje visor y eléctricamente en un osciloscopio. En el caso del televisor, al hacer circular corriente en las bobinas de deflexión, se crea un campo magnético el cual desvía el rayo de electrones proyectado en la pantalla. En el osciloscopio la desviación se produce por medio de placas horizontales y verticales colocadas internamente. Al aplicar tensión a las placas, el rayo de electrones (carga eléctrica negativa) se desvía hacia la placa positiva y se aleja de la placa negativa, manifestándose en la pantalla un movimiento proporcional a la tensión en las placas de desviación. El trazo en el osciloscopio se consigue aplicando una onda diente de sierra en las placas horizontales, mientras que la señal que se desea mostrar es aplicada a las placas verticales. La velocidad horizontal es determinada por la frecuencia de la onda diente de sierra aplicada a las placas. En el caso del osciloscopio, en realidad, las placas son un condensador aunque de capacitancia muy baja, lo cual permite poder aplicar frecuencias muy altas sin problema. Sin embargo, en el caso del cinescopio en un televisor, la inductancia de las bobinas de deflexión se convierte en un problema al momento de aplicarles frecuencias altas. Motivo por el cual sólo es posible mostrar frecuencias bajas en el televisor por el método de señales en las bobinas deflectoras. De hecho, las frecuencias que se aplican a las bobinas de deflexión en el caso de un televisor son fijas (aproximadamente 15735Hz para las bobinas horizontales y aproximadamente 60Hz para las verticales en el sistema NTSC), por lo tanto las bobinas son diseñadas tomando en cuenta que las frecuencias son fijas (para la norma PAL será de 15.625Hz). Lo explicado anteriormente es válido para los cinescopios convencionales, los televisores de nueva generación utilizan pantallas de cuarzo o de plasma y no tienen bobinas ni placas de deflexión. Nuestro osciloscopio utiliza el enfoque de displays de cuarzo, aunque se utilice un televisor convencional.

Principios de Funcionamiento de un Osciloscopio Digital Para mostrar señales que fluctúan en el tiempo, en el caso de un osciloscopio digital, primero debemos convertir la señal analógica de entrada en datos digitales empleando para esto un convertidor analógico-digital. Cada dato convertido se debe almacenar en una memoria y posteriormente transformar estos datos en una gráfica desplegada en una pantalla. El principio de funcionamiento es fácil de visualizar mentalmente y en teoría no debe ser un problema llevarlo a la práctica. Realmente el mayor inconveniente radica en la conversión análoga-digital, ya que si deseamos mostrar una señal de cierta frecuencia, el convertidor debe ser capaz de convertir la señal analógica a digital a una velocidad al menos al doble de la frecuencia que deseamos mostrar, de acuerdo al teorema de Nyquist. Esto es, si deseamos mostrar en la pantalla una frecuencia de 10MHz, la cual tiene un período de 100ns, debemos realizar la conversión ¡en 50ns! En la práctica hace falta una velocidad mayor, ya que la figura que se obtendría ni siquiera se parecería a la real si se muestrea sólo al doble. Hasta hace algunos años, disponer de un convertidor de tal velocidad requería una inversión considerable debido a su elevado costo, afortunadamente hoy en día existen convertidores de 30MHz y más veloces a un costo razonable. Los únicos convertidores capaces de trabajar a tal velocidad son el tipo “flash”, los cuales convierten la señal analógica a la entrada en un dato digital a la salida en pocos nanosegundos.

Elementos y Controles de un Osciloscopio Digital Bien, aunque de una manera teórica, hemos expuesto las bases del funcionamiento de un osciloscopio digital. A continuación se muestran los elementos básicos necesarios en el pro-

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ceso práctico para implementar el instrumento junto con los diferentes tipos de control que normalmente se emplean: a) Retener la señal analógica por un instante. b) Convertir en digital la señal por medio de un convertidor A/D. c) Almacenar el dato de la conversión en una memoria RAM. d) Repetir el ciclo hasta obtener el número deseado de muestras. e) Mediante un proceso digital graficar los datos en algún tipo de pantalla. f) Implementar un control para actuar sobre el tiempo horizontal (segundos/división). g) Implementar un control para actuar sobre la ganancia vertical (voltios/división). h) Implementar un control para actuar sobre la sincronía de disparo. Aunque se puede implementar un sinnúmero de controles a un osciloscopio, los citados anteriormente constituyen los elementos básicos de cualquier instrumento de este tipo. Nuestro instrumento lo diseñaremos utilizando el microcontrolador PIC16F873, de tal forma que de alguna manera implementaremos todos los pasos señalados anteriormente con este único integrado para lo cual utilizaremos elementos discretos externos y software interno.

Construcción El circuito cabe perfectamente en una sola tarjeta protoboard y sobra espacio, así que la construcción no debe presentar mayor problema. La figura 1 muestra el diagrama esquemático de nuestro instrumento. Como podrá apreciar el lector, el circuito es bastante simple. De hecho los condensadores de 15pF son opcionales, ya que es muy probable que al armarse el circuito en protoboard no sean necesarios. La figura 2 muestra una fotografía

Construya un Osciloscopio de Baja Frecuencia con el instrumento armado en una tarjeta de protoboard. Observe que ni siquiera hubo necesidad de los 2 condensadores del cristal. Bien, ahora analizaremos cada uno de los pasos expuestos y mostraremos la solución empleada en cada caso.

a) Retener la señal analógica por un instante. Debido a que el convertidor analógico-digital no es instantáneo, es necesario mantener la señal analógica muestreada con el mismo nivel mientras es llevada a cabo la conversión, de otro modo el resultado no sería confiable. El circuito encargado de esta función se llama Muestreo y Retención (Sample And Hold) y debe ser capaz de retener el nivel estable durante el tiempo de la conversión. El PIC16F873 cuenta con esta función que se activa en el instante en que seleccionamos la entrada analógica. El fabricante estipula que el tiempo mínimo para cargar el condensador de retención es de 1.6µs, después del cual podemos iniciar la conversión ejecutando la instrucción BSF ADCON0, GO.

pio. Esto limitará la frecuencia máxima que podremos mostrar, sin embargo podremos observar señales de audio perfectamente.

c) Almacenar el dato de la conversión en una memoria RAM. La memoria RAM del 16F873 es de 192 localidades, la cual realmente es insuficiente para una aplicación de osciloscopio, ya que no podremos almacenar varias pantallas, sin embargo será suficiente para nuestro primer osciloscopio simple. Para grabar los datos utilizaremos el direccionamiento indirecto, ya que éste permite direccionar la RAM de una manera continua. Si utilizáramos el modo directo, tardaríamos más tiempo en almacenar cada dato, ya que debemos cuidar la página RAM que estamos accesando. (RP0 y RP1).

Después de cada dato digital que obtenemos del CAD, lo almacenamos, incrementamos el apuntador de localidad (el cual es el FSR) y preguntamos si ya han sido guardados 160 datos (lo de este número se aclara en el siguiente inciso). Si es así terminamos con el muestreo de la señal y procedemos a desplegar el resultado en la pantalla.

d) Repetir el ciclo hasta obtener el número deseado de muestras. Después de almacenar el resultado de la conversión, iniciamos de nuevo un muestreo y retención y luego otra conversión. Este proceso se repite hasta obtener el número de datos suficientes de acuerdo a la resolución que mostraremos en la pantalla. Los osciloscopios comerciales, por lo general, muestran una cuadrícula en

b) Convertir en digital la señal por medio de un convertidor A/D. Cuanto más rápido podamos convertir la señal analógica en dato digital, mayor será la frecuencia capaz de desplegar nuestro osciloscopio. Muchos de los microcontroladores fabricados actualmente cuentan con un convertidor analógico-digital integrado. Tal es el caso del PIC16F873, el cual cuenta con dicha función. Sin embargo, hay un problema: el convertidor no es del tipo flash y requiere de aproximadamente 20 microsegundos mínimo para completar cada conversión. Esto se debe a que la conversión es por aproximaciones sucesivas, que aunque es la segunda más veloz (sólo superada por el tipo flash), permite una frecuencia máxima de 50kHz, reflejándose en aproximadamente 15kHz en una aplicación práctica para oscilosco-

Figura 1 - Diagrama Esquemático del Osciloscopio.

Figura 2 - Nuestro osciloscopio armado en una tarjeta de protoboard.

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Montaje la pantalla de 10 cuadros horizontales por 8 verticales. La pantalla de la IGTV tiene una resolución de 228 por 216 píxeles. Si en nuestro caso usamos cuadros de 20 píxeles por lado, podemos acomodar 10 cuadros horizontales para un tamaño horizontal de 200 (20 x 10); sin embargo, no tendríamos espacio para colocar otros elementos visuales como texto para los voltios por división, etc. Para poder contar con espacio para avisos limitaremos los cuadros horizontales a 8, lo que nos permitirá usar solo160 píxeles horizontales (20 x 8) quedando 68 píxeles para colocar textos o dibujos. Verticalmente también tendremos 8 cuadros (160 píxeles). Así que nuestro osciloscopio mostrará una cuadrícula de 8 x 8 cuadros, sólo 2 cuadros horizontales menos que los modelos comerciales. Este es el motivo por el cual usaremos 160 localidades (como se mostró en el inciso anterior) para almacenar los datos de la conversión en correspondencia con los 160 puntos horizontales, quedando 32 localidades de las 192 disponibles para uso general.

e) Mediante un proceso digital graficar los datos en algún tipo de pantalla. Ya tenemos los 160 datos digitales almacenados en nuestra memoria RAM del PIC. Ahora debemos transformar esta información en una gráfica desplegada en la pantalla de la TV. Afortunadamente la placa IGTV tiene integrada una función que se encarga justamente de esto, sólo debemos enviar los datos y la IGTV se encargará de realizar el proceso de despliegue de la gráfica. Por medio de la instrucción ESCRIBIR BLOQUE EN MEMORIA INTERNA enviaremos los 160 datos almacenados en el PIC hacia la tarjeta IGTV. Luego enviaremos la instrucción GRAFICAR PASO X con la cual nuestra tarjeta graficará en la pantalla los datos almacenados previamente en su memoria interna.

Como podrá observar, estimado lector, es muy sencillo implementar un osciloscopio con la tarjeta IGTV. Esto se debe a las poderosas instrucciones integradas para ello, liberando al diseñador de escribir largas y tediosas rutinas, basta con enviar un grupo de datos digitales y pedirle a la tarjeta que los grafique.

f) Implementar un control para actuar sobre el tiempo horizontal (segundos/división). De acuerdo al fabricante del PIC, el menor tiempo en que se puede convertir un dato analógico en digital, es de aproximadamente 20 microsegundos. Sin embargo, debido a que necesitamos ejecutar algunas instrucciones para grabar cada dato digital en la memoria después de cada conversión, agregaremos otros 5 microsegundos al tiempo de conversión entre dato y dato, para obtener 25 microsegundos en total. Si multiplicamos 25 microsegundos por 20 píxeles que mide cada división (cuadro), obtenemos 500 microsegundos por división, la cual será la escala de barrido horizontal más rápida. Además tendremos también tiempos de 1, 2, 5 y 10 milisegundos por división, las cuales no representan problema para la velocidad de conversión, ya que son mayores a 25 microsegundos. Nuestro osciloscopio tendrá un botón de control para seleccionar el tiempo de barrido horizontal. ¿Cómo gene raremos el tiempo horizontal? Bien, utilizaremos el timer 1, el cual es de 16 bits. Programaremos un cierto número en este timer el cual dependerá de la escala de tiempo horizontal seleccionada. Habilitaremos la interrupción por dicho timer e iniciaremos al convertidor de tal suerte que en la rutina de interrupción después de transcurrido el tiempo programado en el timer, leeremos el dato convertido a digital y lo almacenaremos en la localidad en turno. Cada vez que se ejecute una interrupción por el timer, incrementaremos la localidad de almacenamiento (la cual estará señalada por el registro

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FSR) y volveremos a iniciar una conversión en el convertidor analógico-digital hasta obtener 160 muestras. Realmente en la subrutina de interrupción está el “corazón” del funcionamiento del software. En la figura 3 se muestra un diagrama de flujo que muestra lo que sucede en cada interrupción por el TMR1. En cuanto sucede la interrupción se carga el TMR1 con los valores apropiados para generar otra interrupción en un período que es determinado por el barrido horizontal (THOR), desde 25 microsegundos en la escala de 500 microsegundos por división hasta 500 microsegundos en la escala de 10 milisegundos por división. (Recuerde que cada división equivale a 20 muestras, ya que cada división es de 20 por 20 píxeles). Después de cargar el TMR1 con el valor apropiado, se lee el dato que ya debe estar listo en el CAD (Convertidor Analógico-Digital) y se guarda en la localidad correspondiente. Luego se incrementa el apuntador de la siguiente localidad.

Figura 3 - Diagrama de Flujo de la Subrutina de Interrupción.

Construya un Osciloscopio de Baja Frecuencia Enseguida se pregunta si ya se han guardado 160 localidades, si no es así simplemente se vuelve de la subrutina de interrupción y se espera la siguiente. Mientras esto sucede, el CAD está trabajando. En caso de que ya se hayan guardado 160 datos se detiene el TMR1, por lo que ya no habrá más interrupciones. Luego se envían los datos a la tarjeta IGTV y se le pide que los grafique con la instrucción DESPLEGAR PASOX. Por último se regresa de la subrutina de interrupción a ejecutar el programa principal. Es en el programa principal donde se está muestreando si se presiona alguno de los dos botones. Si se presiona DISP, se arranca TMR1, iniciándose un nuevo ciclo de conversiones. Si se presiona THOR se programa el TMR1 con los valores correspondientes al nuevo tiempo de barrido horizontal, el cual determina el período de interrupción del TMR1.

g) Implementar un control para actuar sobre la ganancia vertical (voltios/división). Con el fin de poder implementar nuestro osciloscopio en un solo integrado, sólo implementaremos una escala vertical, la cual será de 500 milivoltios por división. Si intentáramos agregar más escalas verticales, seguramente se haría necesario el uso de amplificadores operacionales e interruptores analógicos, aumentando el número de circuitos integrados. Dejaremos esto para el siguiente osciloscopio que diseñaremos con nuestra tarjeta IGTV. h) Implementar un control para actuar sobre la sincronía de disparo. Normalmente los osciloscopios tienen varios modos de disparo, lo cual determina el instante donde se comienza a muestrear la señal. Dichos modos son:

a) b) c)

Normal Auto Único

En el modo normal no hay información de trazo y sólo se muestra éste cuando se detecta el nivel de disparo en la entrada, mostrándose entonces la forma de onda. En el modo auto el disparo ocurre automáticamente aunque no se alcance el nivel de disparo, por este motivo siempre se muestra un trazo en la pantalla. En el modo único no se muestra trazo en la pantalla hasta que se alcanza el nivel de disparo en la señal de entrada, igual que en el modo normal, Sin embargo, en este modo una vez disparado el barrido horizontal se ignoran subsecuentes disparos, quedando la última forma de onda en la pantalla por el tiempo que sea necesario. En nuestro osciloscopio sólo utilizaremos el modo disparo único, además no estará sincronizado con la señal. Es decir, la señal se mostrará en la pantalla cada vez con un inicio aleatorio, sacrificaremos funcionalidad en aras de la simplicidad.

es la pata 5, en lugar de la pata 8 (la nueva versión también la descarga de nuestra web). Si usted ha construido los 3 primeros instrumentos de la serie, simplemente cambie el cable de la pata 8 en el conector de la IG a la pata 5 del mismo conector, ya que la pata 5 es ahora D0. El nuevo archivo para el microcontrolador Atmega8515 es IGTVR2.HEX, el cual podrá descargar de forma gratuita.

Si usted adquiere la tarjeta arma da, ésta ya viene con la nueva versión. También se ha actualizado el archivo de macros, el cual es ahora Macros3I G.asm, el cual también puede obtener se del sitio WEB de la revista sin cos to. Para adquirir la placa armada debe ponerse en contacto con el autor (luis [email protected]) o con Saber In ternacional (ventas@saberinternacio nal.com.mx).

Nuestro Osciloscopio en Acción

Las siguientes figuras muestran a nuestro osciloscopio desplegando vaSoftware rias formas de onda. La figura 4 muestra el tono DTMF del número “9”. (Los Debido a limitaciones de espacio tonos DTMF son los utilizados en teleno podemos mostrar el código fuente fonía para marcación). del osciloscopio, éste está disponible La figura 5 muestra la señal de auen www.webelectronica.com.ar, de- dio tomada de un reproductor de CD. be hacer click en el ícono password e La figura 6 muestra la señal de CA ingresar la clave: “graficaTV”, el nom- de 60HZ en el secundario de un transbre del archivo del programa es Osci - formador y la figura 7 muestra la misloscopioA.asm. También encontrará ma señal desplegada por un osciloscoel archivo binario el cual se usa para pio comercial. grabar el microcontrolador con el nomComo podrá observar, estimado bre OsciloscopioA.hex. lector, nuestro osciloscopio no tiene mucho que pedirle a uno comercial. Esto es válido sólo para bajas frecuenActualizaciones cias. Ha habido una actualización de software en la tarjeta IGTV, respecto a la versión publicada en Saber Nº 243 y se ha reflejado en un pequeño cambio en hardware. En esta nueva versión (1.2), la entrada a la IG de nombre D0,

Comentarios Finales A continuación se enumeran las severas restricciones presentes en nuestro simple instrumento:

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Montaje Lista de Materiales Placa IGTV Microcontrolador PIC16F873 2 Capacitores de 15pF 1 Capacitor electrolítico de 100µF x 25V 2 Pulsadores miniatura para circuito impreso 1 Cristal de Quarzo de 20MHz 1 Resistor de 330Ω 1 Resistor de 3k9 1 Resistor de 22kΩ 1 Resistor de 33kΩ Varios: Placa de circuito impreso, o protoboard, soldador, estaño, cables, caja para montaje, etc.

Figura 4 - Tono DTMF.

Figura 5 - Señal de audio.

Figura 6 - Señal de CA de 60HZ.

Saber Electrónica 22

1) Sólo puede mostrar señales de corriente alter na. 2) Sólo puede mostrar señales de audio. 3) No tiene sincro nía en el disparo. 4) Sólo tiene una escala vertical (500mV por divi sión). 5) No tiene posi ción horizontal ni vertical.

6) No tiene cursores. 7) No puede almacenar más de una pantalla. 8) Sólo tiene un canal. 9) Tiene impedancia de entrada muy baja. Aún con todas estas restricciones, este proyecto ha tenido la intención de mostrar lo sencillo que es implementar diferentes instrumentos con nuestra tarjeta IGTV. Con este sencillo pero funcional aparato sentamos bases sólidas para, en futuros artículos, construir osciloscopios cada vez de mejor desempeño y con un costo muy bajo. ✪

Figura 7 - Señal de CA de 60HZ en un osciloscopio comercial.

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

MONITORES LCD PARA PC -

MAYOR CALIDAD, MENOS ESPACIO

Este tipo de pantalla se está imponiendo en las PCs. En este ar tículo veremos cuáles son sus ventajas y aprenderemos cómo elegir la más adecuada. De la Redacción de

de MP Ediciones

E

n los últimos años, los monito res del tipo LCD se han conver tido en la elección de un núme ro cada vez mayor de usuarios. Atrás van quedando los monitores conven cionales de tubo (CRT), que si bien ahora son muy baratos, su uso y volu men de fabricación están en franca declinación. De hecho, los monitores LCD tienen ventajas importantes so bre las viejas tecnologías, entre las que se destacan un menor tama ño y peso, el bajo consumo eléc trico y el hecho de no cansar tan to la vista como los monitores CRT. En esta nota los conocere mos más a fondo y descubrire mos sus características más im portantes. La sigla “LCD” corresponde a Liquid Cristal Display (Pantalla de Cristal Líquido), y se usa esta denominación porque los monitores de este tipo basan su funcionamiento en la utilización de un polímero que puede alterar el sentido de sus moléculas al aplicar una carga eléctrica. De este modo es posible permitir o restringir el paso de la luz. Las pantallas de estos monitores están divididas en diminutas celdas rellenas de cristal líquido, una placa de tran-

sistores (llamada TFT, por Thin Film Transistor) que altera el estado de cada celda, y una luz de fondo. Todas pantallas LCD que se fabrican en la actualidad son del tipo TFT, pero conviene saber que hace unos años también existían monitores de cristal líquido con menores prestaciones, que eran conocidos como “de matriz pasiva”. En ese entonces, los TFT, más nuevos y de mejor desempeño, se co-

nocían como “matriz activa”. Se pueden encontrar pantalla de matriz pasiva en notebooks del tipo Pentium II o anteriores. A continuación veremos algunas cuestiones fundamentales a la hora de considerar o evaluar un monitor LCD. * Tamaño de pantalla: la dimensión de la pantalla se expresa en pulgadas y se mide diagonalmente. En la actualidad, los modelos más chicos y económicos tienen 15 pulgadas, lo que es suficiente para usos de oficina o para el procesamiento de textos. Sin embargo, si se tiene otras aspiraciones para el uso de la PC, conviene apuntar a un monitor más grande. Los hay de 17, 19, 20 y hasta 22 pulgadas.

Figura 1 - El Samsung 740N es uno de los moni tores más populares del momento. Tiene gran calidad de imagen y un precio atractivo. Su tiem po de respuesta es de 8 milisegundos y cuesta 260 dólares.

* Relación de aspecto o formato: la relación de aspecto de una pantalla especifica la diferencia entre el alto y el ancho del área visible. Hasta hace poco, el formato más común era de 4:3 (por cada 4 píxeles de alto había 3 de ancho), que es todavía el más utilizado en los monitores y televisores convencionales de tubo y que también se encuentra en

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Mantenimiento de Computadoras muchos LCD. Actualmente, están en auge los monitores con formato de pantalla ancha o panorámica (Widescreen), que tienen una relación de aspecto de 16:9. Esta relación es exactamente la que se usa en las películas. Por esa razón, si quieren usar la PC para ver DVD, sin dudas les convendrá un monitor de éstos.

valor de brillo se especifica en candelas por metro cuadrado (cd/m2) o “nits”. Ambas magnitudes son equivalentes. Lo normal es un brillo de 200 cd/m2.

Píxeles muertos

Los monitores LCD tienen una capa de transistores encargada de mantener con electricidad las celdas de cristal líquido que conforman la * Resolución pantalla. Según el nativa: los viejos costo y tecnología de Figura 2 - El ViewSonic VX1945WM tiene una pantalla de 19 pulgadas monitores CRT la pantalla, por cada panorámica, parlantes incorporados, puertos USB y, lo más interesante, un ofrecen la posibilicelda puede haber conector universal para reproductores de MP3 iPod. Cuesta unos US$ 450. dad de cambiar la hasta cuatro transisEn otra época, el pobre tiempo de tores, lo que se traduce en millones de resolución y aún así mantener una gran calidad de imagen. Lamentable- respuesta de las pantallas LCD era un transistores por monitor. mente, esto no ocurre con los LCD. problema que generaba anomalías en Cuando estos transistores fallan, Cada pantalla de cristal líquido tiene pantalla, pero no en la actualidad, se generan “píxeles muertos”, que un número fijo de píxeles, y este nú- cuando la mayoría de los equipos ob- son celdas de cristal líquido que no mero constituye lo que se llama “reso- tienen tiempos menores a los 20 mili- encienden. Los fabricantes considelución nativa”. En esta resolución, la segundos. ran que hasta cierto margen (generalA la hora de comprar, les reco- mente un 3%) estos píxeles muertos pantalla brinda su mejor calidad de imagen, por lo que conviene utilizarla mendamos elegir un monitor moder- son aceptables, y no afectan la calisiempre en ese modo. Los LCD tam- no, con un tiempo de respuesta de 8 dad de visión. bién permiten realizar cambios de re- milisegundos o menos. De esta forma, Al momento de comprar, es imporsolución, pero, al hacerlo, la calidad podrán aprovecharlo para los usos tante verificar que la garantía no sea de la imagen se ve perjudicada por más exigentes. demasiado laxa en cuanto a los píxeuna falta de nitidez. Las resoluciones les muertos. * Contraste: ésta es una medida nativas varían según el tamaño de la Un monitor de 17 pulgadas tiene, pantalla. Actualmente, los formatos que generalmente se utiliza en los aproximadamente, 4 millones de píxemonitores LCD. Indica la diferencia en les. más usuales son: la intensidad de luz entre el punto más Comprobar su estado visualmente luminoso y el más oscuro de la panta- puede ser algo complicado, pero, por *15”: 1024 x 768 píxeles lla. Los monitores con mayor valor de suerte, existen programas para poner *17”: 1280 x 1024 píxeles contraste pueden ofrecer una mejor a prueba la pantalla y detectarlos. Uno *19”: 1280 x 1024 píxeles *19”: Widescreen: 1440 x 900 pí - reproducción de color. El valor mínimo de los más conocidos es el freeware en la actualidad es de 400:1, pero no Dead Píxel Buddy, que se puede enxeles es difícil conseguir pantallas con valo- contrar en www. l a p t o p s h o w c a s e* Tiempo de respuesta: es el res de 700:1. .co.uk. Otra opción es Dead Píxel Testiempo que tarda un píxel en pasar de ter (www.dps.uk.com). * Brillo: el brillo es una cuestión a estado inactivo a activo. Cuanto mejor Cualquiera de estos programas es sea, más fluidos serán los movimien- la que se debe prestar atención sobre bueno para evaluar si aparecen fallas tos reproducidos en la pantalla (jue- todo en los monitores LCD, donde es en una pantalla recién comprada o, si una característica muy importante. El es posible, antes de comprar. ✪ gos o películas).

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SERVICE

En estos últimos 2 años hemos dictado un curso sobre el funcionamien to y mantenimiento de los reproductores de DVD, analizando cada una de las etapas que lo componen, realizando la explicación tomando como base a modelos comerciales. Creemos que la mejor manera de concluir este curso es dando una serie de “guías” que nos ayudarán a reparar dis positivos que lleguen a nuestro taller. En esta nota y en la que viene, analizaremos algunas fallas comunes.

Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] Introducción A continuación vamos a describir dos reparaciones que fueron realizadas en APAE y publicadas en boletines técnicos de esta asociación. Están firmadas por mí pero cuentan con la colaboración de alumnos de diferentes cursos. APAE es una asociación sin fines de lucro destinada a ayudar a los profesionales y amigos de la electrónica. Reparación 1 La capacidad de un reproductor para leer discos DVD grabados en una grabadora casera o una PC es enorme, tanto que algunas veces las preguntas de los clientes nos dejan dudando porque siempre hay un formato desconocido. Hace un tiempo me llamó uno de ellos y me preguntó a boca de jarro: Mi reproductor de DVD tiene posibilidad de reproducir discos grabados en divX, yo recuerEDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804

EDICION ARGENTINA Nº 101 SEPTIEMBRE 2008 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. U r u g u a y: RODESOL: Ciudadela 1416 Montevideo, TEL: 901-1184

do haberlos reproducido pero ahora no consigo que reproduzca uno que me enviaron de España con videos de mi nieta.

dejó de hacerlo y que él necesita ver un divX familiar que le mandaron de España y el DVD le indica “Codec incorrecto” cuando pone ese disco. Siempre le comento a mis alumnos ¿Qué es el divX y qué tengo que que nuestro trabajo de reparadores hacer para que el DVD se reproduz - va a ser muy diferente dentro de alca? gunos años. De inmediato le pedí que leyera El hardware va ser cada vez más el manual para asegurarse de que simple y por lo tanto será improbable era un reproductor adecuado, pero que falle, pero cuando falle va a ser por supuesto lo había perdido. mucho más difícil de reparar sin la Hoy vamos a hablar de la posibi- ayuda de la PC o directamente va a lidad de reproducir discos codifica- ser imposible. Así que mi consejo, dos con una codificación divX. parafraseando a José Hernández y En el momento actual es común en verso, es: que un reproductor pueda reproducir discos con este formato. Pero esta Hacete amigo de la PC, característica no era común en reno le des de qué quejarse, productores de hace un par de años que siempre es bueno tener y por supuesto, nuestro cliente al palenque ande ir a rascarse. perder el manual de usuario no lo puede confirmar a pesar de que inY si no vean en qué derivó el trasiste en que su equipo reproducía bajo que estoy redactando y qué hediscos divX sin problema hasta que rramienta usé para todo el trabajo.

Director Ing. Horacio D. Vallejo

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Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Producción José Maria Nieves Staff Teresa C. Jara Olga Vargas Luis Leguizamón Alejandro Vallejo Javier Isasmendi

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Reparaciones en DVDs Actualmente la codificación divX es bastante conocida, pero debo reconocer que cuando la oí por primera vez no tenía idea de lo que era. Lo que hice fue tomar la PC, entrar en el buscador es.wikipedia.com (es una enciclopedia libre en español que tiene muchos temas relacionados con la electrónica y la informática). En wikipedia ingresé en la ventana de búsqueda y escribí: divX. El resultado merece repetirse explicando qué significan los términos utilizados ya que pertenecen al argot de los técnicos informáticos y seguramente un técnico en electrónica tendrá dificultades para entender. DivX Desarrollador: DivX, Inc. Última versión: 6.6.1 / 18 de junio de 2007 Sistema Operativo: Windows, Mac OS X y Linux Género: Códec de video, Reproductor multimedia Licencia: Software propietario Idioma: En español Sitio Web: www.divx.com En esta tablita se puede observar que se trata de un software que no es de distribución libre y que sirve para cualquier PC que tenga un sistema operativo Windows, Mac o Linux, es decir prácticamente todos. Es un codec de video, un formato de video comprimido basado en los estándares MPG-4 parte 2. Comenzó a desarrollarse como un formato para la transmisión de la televisión digital de alta definición mediante el estándar MPEG-4, aunque su potenciación y expansión se vió con el surgimiento de los sistemas multimedia en Internet. Pronto quedó relegado debido al gran tamaño de los ficheros, por otros formatos como el WMV de Microsoft, el Quick Time de Apple o el Real de RealNetworks, todos ellos de menor tamaño, ideales para video bajo demanda.

Actualmente el desarrollo es totalmente legal, llevado a cabo por DivX, Inc, que viendo el potencial real de este códec lo comercializó y trasladó al mercado de consumo, aunque, si bien es legal, no está estandarizado por ningún organismo oficial. En la actualidad no es difícil encontrar reproductores domésticos capaces de leer este formato, e incluso cámaras digitales que funcionan con el mismo. Tras la comercialización del códec, algunos de los colaboradores siguieron su desarrollo, creando versiones libres como Xvid y cerradas como 3ivx, incluso desarrollos de nuevos contenedores multimedia como el Matroska. Gracias a su desarrollo es posible almacenar más de una hora de video en un CD de 700MB con calidad cercana a la del DVD, sin tener que pagar regalías si es para uso personal. Resulta ideal para los videoaficionados que pueden guardar y distribuir su obra en este formato sin menores problemas. Inclusive existe un sitio llamado “Stage6” en donde los aficionados pueden compartir videos lanzado por DivX Inc. en el 2006 y que se encuentra actualmente en el estado “beta” (en la jerga informática significa a nivel de primera versión y en período de prueba). Es un sitio de características similares a You Tube ya que permite streaming de video (Streaming es un término que se refiere a ver u oír un archivo directamente en una página web sin necesidad de descargarlo antes al ordenador o computador). También permite la subida de contenido libre por cualquiera que se haya registrado. La característica principal es que los videos de Stage6 están comprimidos en DivX, a diferencia de la mayoría de las páginas que lo hacen en formato Flash Video y esto permite ver y generar videos de alta calidad. Volviendo a nuestro problema. Le pedí al usuario que me trajera el

disco que no podía leer. Luego observé que el DVD tenía una entrada para conectar a la PC por el puerto USB. Así que la conecté. Mi PC reconoció que existía un nuevo hardware conectado a la misma y abriendo el ícono “Mi PC” observé que reconocía al nuevo hardware como una memoria externa tipo “pen drive” y le dió el nombre de disco “H” indicando que allí había guardado varios software, uno de los cuales se llamaba divx.exe. Ingresé al sitio www.divx.com y allí seleccioné “descargas” y bajé el último archivo disponible (el más actualizado) de divx.exe. Luego con el “explorador de windows” seleccioné el nuevo divx.exe y “copiar”. Posteriormente entré al disco H y pedí “guardar”, me contestó que ya existía una versión vieja de divx.exe y si la quería reemplazar. Contesté que sí y quedó guardada la nueva versión en el DVD. Sólo me quedaba probar el disco DivX que le habían enviado de España a mi cliente y ¡oh maravilla! Lo reconoció y lo reprodujo mostrando las andanzas de la nieta de mi cliente.

Conclusión: Esta fue la primer reparación de un DVD que realicé simplemente por software; pero seguramente no será la última y quise mencionarla a mis alumnos que aún no tienen PC para que entiendan que en el momento actual, la PC es muy importante para algunas reparaciones y cada vez va a ser más imprescindible. Es reconocido por todos los reparadores que muchos TVs requieren una carga de memoria previa a la reparación, porque en caso contrario los TVs no arrancan. Hoy vimos que una reparación de DVD se realizó sin necesidad de sacarle la tapa. Mañana seguramente vamos a encontrar otro caso similar. Yo siempre encontré el modo de usar algún dispositivo que reemplace al osciloscopio; pero a la PC no tengo cómo reemplazarla.

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Service Reparación 2 La torre de Babel. Eso es un reproductor de DVD. Los más modernos pueden modificar la norma de transmisión en que están grabados los discos, para aquellos usuarios que tienen receptores sólo PALN. Los más antiguos; si el disco está grabado en NTSC, no hay modo de modificar la norma, el cliente que tiene un PALN no lo puede ver.

¿Hay películas PALN? No, las películas son NTSC o PALB pero si Ud. compró su reproductor en algún comercio serio de Argentina y es de marca, seguramente va a convertir la película PALB en PALN y se va a poder ver en un TV de los viejitos (siempre que tenga entrada de audio video y sea una película para región 4 o región “ALL”). Pero si compró el reproductor en cualquier lugar, no se sorprenda porque puede encontrar cualquier norma de salida NTSC, PALN, PALB, PALM (hasta ahora nunca encontramos un SECAM pero si algún día lo encuentro no me va a extrañar). Lo que ocurre es que este curso se escribe en la República Argentina y los Argentinos, cuando salimos a pasear, nunca dejamos de comprar alguna ganga que vemos por allí o por acá y el turista no sabe de normas de TV y el vendedor siempre vende y deja contento al cliente, sobre todo si mañana se va y no puede hacer ningún reclamo. NTSC/PALB sin conversor a PALN, es lo más común que se puede encontrar por esta parte del mundo. Y aquí hay tres quejas posible del cliente: 1) Se ve bien pero sólo en blanco y negro 2) No se ve ninguna película 3) Algunas películas se ven y otras no. En esta entrega vamos a tratar el caso 1 y vamos a dejar los otros casos para después. Seguramente se trata de una máquina de marca, o de supermercado comprada vaya a saber dónde y obser-

vada en un TV puro PALN o un binorma automático donde no funciona el NTSC o un binorma manual predispuesto en PALN. Sintetizando, la máquina sale en PALB y el TV recibe en PALN. Este caso tiene una solución sencilla. Colocar un conversor que se fabrica en Argentina y que tiene un valor de unos 25 dólares americanos; el problema es convencer al cliente de que tiene que gastar unos 45 dólares entre materiales y mano de obra para reparar un equipo que le costó 70 dólares. Por supuesto que si se va a quejar se lo van a probar con un TV multinorma PALB y le van a decir que su TV funciona mal. El cliente va a volver furioso y confundido o no va a volver nunca y va a hacer toda la mala propaganda posible y uno así puede perder clientes sin tener la culpa. Por eso es conveniente que Ud. se adelante a los hechos y le explique que el problema tiene dos soluciones: arreglar el TV o arreglar el DVD; de ambas soluciones la segunda es la más barata y la más rápida para el reparador. Este problema tiene una solución de lujo para el caso que el usuario tenga un TV con chasis aislado. Y es utilizar la salida por componentes del DVD. El autor está trabajando en una plaqueta muy económica que colocada en el TV permite extender sus entradas a una entrada por componentes que es idéntica para PALN, PALM, PALB, NTSC e inclusive SECAM. Probablemente la llamemos “Babel” y suponemos que va a resolver el problema de la compatibilidad de los TV con los DVDs. Por ahora, la solución de usar un transcodificador PALB/PALN ubicado en el DVD es la mejor. Estos transcodificadores se instalan en la salida de video compuesto y modifican la frecuencia de la subportadora de color de 4,16 a 3,58MHz. Y ahora vamos a hablar de cómo conectar un DVD a un TV empezando por el peor caso pero muy común en nuestro país. Nuestro cliente tiene un TV sin entrada de A/V, un videograba-

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dor (con deco) porque no pudo comprar una grabadora de DVD y un reproductor de DVD de esos llamados genéricos, es decir con un nombre de fantasía, por lo general comprado en un supermercado. Conecte la señal de TV por cable o la antena, al videograbador y el DVD por su salida de A/V a la entrada de A/V de la video. La salida de RF de la video la debe conectar a la entrada de antena del TV y sintonizar el TV en el canal 3 o 4. Coloque un cassette de video y observe si el TV reproduce la película correctamente. Pulse Stop y deben aparecer los canales de aire o cable. Cambie de canal con el remoto del video grabador. Con el mismo control remoto de la video seleccione video externo y si el DVD está encendido aparecerá la pantalla de presentación. Si sale en blanco y negro se ganó un trabajo porque seguramente estamos en presencia del caso 1. Este procedimiento tiene dos problemas. Por un lado, que el cliente entienda todo lo que tiene que hacer para poder ver una película en DVD. Para este problema sólo le puedo recomendar una virtud cada día más escasa: “la paciencia”. Explíquele al cliente con la mayor claridad posible y hágale practicar hasta que domine el sistema. Si comienza a decir algo así como “es muy difícil, ¿no hay otro modo más sencillo?....” dígale que sí pero que le va a salir por lo menos ....... La víscera del bolsillo está conectada al sistema linfático central y afecta al cerebro haciéndolo mucho más receptivo. El otro problema es que la imagen no va a tener mucha definición por todos los procesos de codificación, decodificación, modulación y detección involucrados en el procedimiento utilizado. El proceso más afectado es la modulación de video en el videograbador que está muy lejos de ser profesional. Es decir que el DVD se va a ver algo peor que un canal de TV. Hasta aquí hemos dado un par de reparaciones. En la próxima edición analizaremos otros dos casos. ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación de Celulares Liberación, Desbloqueo y Reparación de Software de

SAMSUNG Si Ud. es asiduo lector de Saber Electrónica ya sabe que un teléfono celular se libera para que pueda operar con chips de diferentes compañías, se desbloquea para que el usuario pueda disponer de todas las prestaciones del móvil (radio, más memoria, etc.) y que se le puede actua lizar y hasta modificar el sistema operativo de la misma manera que se hace con una computadora. Todas estas funciones pueden realizarse de muchas maneras pero, en general, la forma adecuada es por medio de progra mas que corren en una computadora, enlazando al telé fono con la PC por medio de cables apropiados. En esta nota veremos los diferentes pasos a seguir para realizar todas estas funciones y muchas más en teléfonos Samsung. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected] Introducción Esta vez voy a comenzar un poco diferente para explicar lo mismo. Vamos a dar la definición de algunos términos: 1) Liberar: Hacer que un teléfono GSM reconozca chips de cualquier compañía. 2) Desbloquear: Hacer que el teléfono alcance el máximo de sus prestaciones. 3) Flashear: Programar el teléfono para cargarle un sistema operativo. 4) Flexar: Programar el teléfono para cambiar el programa de su BIOS. 5) Cajas de Liberación: Cajas que permiten conectar a un teléfono con la computadora para poder

comunicarlos por medio de un programa. 6) Cables de Programación: Cables que en general ya poseen el circuito de adaptación. 7) Caja de Trabajo RS232: Circuito Universal que permite conectar a casi cualquier teléfono con el puerto serie de una computadora. 8) Soluciones para Celulares: Paquete compuesto de cables y programas para que el técnico pueda realizar el servicio técnico a un celular. 9) SUIT: Conjunto de programas que permiten realizar todas las funciones de programación en un teléfono móvil. Hay Suits para técnicos y hay suits para usuarios. 10) ¿Se precisan cajas costosas para liberar celulares?: NO!!!, en general con la caja de Trabajo

RS232, los cables de conexión del teléfono a la caja y los programas de gestión es suficiente. 11) ¿Se consiguen fácilmente todas estas herramientas? En general SI… salvo para algunas excepciones (el Nokia 6131, por ejemplo) los programas están disponibles en Internet y si quiere contar con programas “creíbles” se los consigue pagando precios económicos. Realizadas estas aclaraciones, continuaré con la misma frase de siempre: “el principal problema con que se encuentra el técnico es la falta de información”. Es más, muchas de las personas que realizan el mantenimiento y la reparación de móviles, además, carecen de formación teórica

Saber Electrónica 37

Cuaderno del Técnico Reparador Figura 1

que le permita comprender qué está haciendo cuando usa una cajita de liberación que suele ser muy costosa (cualquier caja como la smart, red box, tornado, dongles, etc. las cobran más de 300 dólares). Sin embargo, todos los teléfonos celulares son en esencia iguales, ya que todos pueden comunicarse entre sí por medio de la red de telefonía celular y, por más que cambie la tecnología, lo que distingue a los móviles entre sí es la cantidad de tareas adicionales a la comunicación que cada uno hace (sacar fotos, reproducir videos, comunicarse a Internet, ejecutar juegos, reproducir música, etc.). La liberación de un teléfono celular para permitir que el móvil GSM pueda reconocer a un chip de cualquier compañía debe ser, entonces, muy similar para cualquier celular. La liberación consiste en quitar un candado que las empresas operadoras colocan en una posición de la memoria de usuario y para ello muchos programadores realizan aplicaciones (programas) para escribir los datos en dicha memoria que permitan quitar el mencionado candado. Todo esto que estamos dicien-

Saber Electrónica 38

do puede resultarle familiar… ya que lo repito una y otra vez y no dejaré de decirlo hasta que sea algo tan normal como decir que las resistencias se miden en ohm! La programación de un móvil es similar al que los electrónicos empleamos para programar a un microcontrolador. Por un lado necesitamos conectar al micro con la computadora y para ello, se usan tarjetas programadoras o bien se arman cables de conexión para comunicar al microcontrolador con un puerto de la computadora. Luego es necesario un programa que permita cargar un archivo en la memoria del microcontrolador. En un teléfono celular ocurre lo mismo, ya que posee en su interior un microcontrolador que se encarga de supervisar y realizar “todas las tareas” que deba ejecutar el móvil. “Todos los teléfonos se pueden comunicar a través de protocolo RS232, o MBus o FBus”. En el protocolo RS232 se emplean tres cables: TX, RX y GND y la velocidad de transmisión es relativamente baja (es normal una velocidad de 9600 baudios). El protocolo RS232 es el que maneja el puerto serie o puerto COM de la computadora. En MBus y FBus se emplean 4

cables, típicamente los mismos que en RS232 pero que se llaman de diferente forma más un cuarto hilo que lleva tensión. En estos protocolos se puede enviar datos a mayor velocidad; en MBus típicamente 10MB y en FBus 100MB. MBus y FBus son los protocolos que maneja el puerto USB de la computadora (MBus equivalente a USB 1.1 y FBus equivalente a USB 2.0) y su explicación la dimos en Saber Electrónica N°248 (Trabajando con Teléfonos Celulares Sony Ericsson). Los teléfonos celulares que se conectan al puerto USB de la computadora para intercambiar archivos, deben emplear programas que comuniquen a dicho teléfono a través del puerto USB y para su ejecución normalmente se precisa la instalación de un driver para comunicar al teléfono con la PC. Los móviles que se conectan por RS232 en cambio, normalmente no requieren la instalación de drivers, ya que los programas realizan el intercambio de datos a través de los tres hilos (TX, RX y GND). Es por este motivo que siempre recomiendo a los principiantes que traten de realizar experiencias de mantenimiento de celulares utilizando conexión serial o RS232 y,

Técnicas de Liberación de Celulares para ello, es preciso contar con programas que comuniquen a la PC y al teléfono por un puerto COM. Ahora bien, los teléfonos celulares manejan diferentes niveles de la computadora para comunicarse a través de RS232, razón por la cual es preciso un “adaptador de niveles”. La caja de trabajo RS232, publicada en Saber Electrónica Nº 235 y cuyo circuito se muestra en la figura 1, realiza la adaptación de niveles entre el teléfono y la computadora. Básicamente posee un circuito integrado MAX232CPE que realiza esta adaptación. Ahora bien, la caja se conecta a la computadora por medio de un cable prolongador de puerto serial que se puede comprar en cualquier casa de computación o que Ud. mismo puede armar, ya que sólo es preciso conectar 3 cables (patas 2, 3 y 5 del puerto serial o puerto COM). El problema se encuentra en la fabricación del cable que conecta al teléfono con la caja, y es aquí donde entra en juego el ingenio de cada uno y para eso mes a mes vamos publicando notas que muestran la forma en que yo armo los cables. Como primera medida es preciso conseguir el manual de servicio

Figura 2

del teléfono celular con el que vamos a trabajar a los efectos de saber dónde está el conector que posee los contactos RX, TX y GND. Normalmente estos contactos son parte del conector exterior del móvil y en otras ocasiones se encuentra en el compartimiento donde se aloja la batería. Otra opción es contar con los diagramas de los cables de adaptación sugeridos por los fabricantes y en esta nota daremos los esquemas para varios modelos de Samsung.

Cables para Teléfonos Samsung En el artículo publicado en Saber Electrónica Nº 235 dimos los esquemas de contactos para un montón de teléfonos celulares, casi todos los empleados en nuestro mercado. Sin embargo, si el teléfono con el que Ud. quiere trabajar no se encuentra en dicho artículo (bájelo sin cargo de nuestra web, dirigiéndose al sector de números anteriores de Saber Electrónica), siempre puede recurrir al manual de servicio. Teniendo el diagrama del conector, ahora podemos armar el cable. Sin embargo, surge la siguiente pregunta:

¿De dónde saco el conector pa ra enchufar en el teléfono? En algunos casos podrá conseguir conectores en casas de venta de accesorios de celulares, pero generalmente deberá recurrir al conector de un auricular y en otros casos hasta deberá “sacrificar” un cable de conexión por USB. Una vez que encuentre el diagrama del conector del teléfono deberá armar un cable donde de un lado esté el conector del teléfono y del otro un conector RJ11 para enchufarlo en la caja RS232. Para armar el cable, sólo debe seguir atentamente el siguiente párrafo: El conector del teléfono posee un Terminal RX, un Terminal TX y un Terminal GND, luego el conector RJ11 también posee estos tres contactos. Para armar el cable debe conectarse TX del teléfono con RX de la caja, RX del teléfono se conecta con TX de la caja y GND de ambos conectores se conectan entre sí. Ahora bien, si no quiere usar la caja de trabajo y desea armar un cable de programación, damos a continuación los diagramas para algunos modelos Samsung: Cable de Programación para Samsung A300: En la figura 2 se muestra el diagrama circuital de este cable, note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora. Cable de Programación para Samsung C100: En la figura 3 se muestra el diagrama circuital de este cable, note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora. Cable de Programación para Samsung D820, T809: En la figura 4 se muestra el dia-

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 3

Figura 4

grama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora.

Cable de Programación pa ra Samsung R200, R201, R208, R210, R220, R225, SGHT500, SGH-N620, SGH-N600, SGH-T400, SGH-T100, SGH-

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N500, SGH-R210, SGH-R200, SGH-S100, SGH-A800, SGHA400: En la figura 5 se muestra el diagrama circuital de este cable. Note

Técnicas de Liberación de Celulares grama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora.

Figura 5

Cable de Programación para Samsung SGH200-288: En la figura 7 se muestra el diagrama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora. Cable de Programación para Samsung SGH600-2100: En la figura 8 se muestra el diagrama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora.

Figura 6

Cable de Programación para Samsung T100, T400, N600, N620, A800: En la figura 9 se muestra el diagrama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora. Cable de Programación para Samsung X100, X108, X460, X600, X608, E100, E330, E610, E630, E700, E708, E820, S500, S508: En la figura 10 se muestra el diagrama circuital de este cable. Note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora.

que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora.

Cable de Programación para Samsung SGH-600, 2100, 2200, 2400, N100: En la figura 6 se muestra el dia-

Cable de Programación para Samsung D100, E400, P100, P400, S200, S300, V200, X400, X450, SGH-E710, SGH-E600, SGH-X450, SGH-E300, SGHE400, SGH-X400, SGH-P100, SGH-C200, SGH-D410, SGH-

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Cuaderno del Técnico Reparador D100, SGH-X120, SGH-P400, SGH-V200, SGH-S300, SGHS200: En la figura 11 se muestra el diagrama circuital de este cable, note que se muestra el diagrama del conector del teléfono para que

pueda ubicar los terminales y el conector DB9 que va a la computadora

pines) donde se pueden observar los contactos tanto para conexión por RS232 como por Fbus.

En resumen, en la figura 12 se brinda el esquema de un conector típico para Samsung (que es de 18

En la tabla 1 se puede apreciar el número de pin del conector Samsung, la descripción de dicho contacto y cuál es su función. Esta tabla aplica para casi todos los modelos, entre ellos: A200, A400, N200, N500, N600, N620, N700, N710, R200, R210, R220, T100, T400, T410, T500, T700, C120, C200, C210, C230, D100, D410, D415, D418, E100, E105, E300, E310, E315, E316, E317, E318, E330, E335, E400, E418, E600, E610, E630, E700, E710, E715, E800, E820, E850, P100, P107, Q200, S200, S300, S500, V100, V200, V205, V206, V208, X100, X105, X120, X138, X140, X150, X200, X400, X426, X427, X430, X450, X460, X475, X480, X488, X600, X610, X620, X636, X640, SGH-E820, SGH-E100, SGH-E330, SGH-X100, SGHX600, SGH-E700, SGH-E630, SGH-X460, SGH-S500, SGHE800, etc.

Figura 7

Figura 8

Saber Electrónica 42

Técnicas de Liberación de Celulares Figura 9

Pin (de izq. a derecha) 1,2 3 4 5 6,8,11 7 9

Señal

V_EXT_CHARGE AUX_SPK TXD1 +Vbat GND REC01 RXD1

10 12 13 14 15 16

AUX_MIC CHARGER_OK JIG_REC CTS RTS RxD

17

TxD

18

+Vbat

Descripción

Entrada de carga Salida de auricular Salida de señal para propósitos generales (TX) Salida de batería Masa, tierra On/off para grabación Entrada de señal para propósitos generales (RX) Entrada de micrófono Control de carga On/off serial 1 CTS serial 1 RTS RX para datos seriales (programación) cortocircuitada a la pata 18 con un resistor de 2kΩ TX para datos seriales (programación) cortocircuitada a la pata 18 con un resistor de 2kΩ Salida de batería

Tabla 1: Descripción de pines del conector de los teléfonos Samsung.

Ejemplo de Armado de un Cable para Conectar con la Caja RS232 En base a los diagramas vistos, el esquema para el armado del cable SAMSUNG para conectarlo a la caja RS232 se muestra en la figura 13.

Liberación de Teléfonos Celulares Samsung Utilizando el cable mostrado en la figura 13 y la caja RS232, con los programas adecuados podemos liberar casi cualquier teléfono Samsung. Por cuestiones de espacio solamente daremos algunos ejemplos. Sin embargo, si desea información específica sobre un modelo en particular, puede recurrir a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “telcel”; de esta manera, habrá ingresado al sector de telefonía celular. Busque luego el

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 10

Figura 11

Saber Electrónica 44

Técnicas de Liberación de Celulares sector Samsung y en él encontrará archivos para diferentes modelos y podrá descargar los programas que empleamos, los cuales han sido probados para que no se encuentre con “problemas” a la hora de instalarlos en su computadora.

Liberación de Teléfonos Samsung Series: C, D, E, I, N, P, S, V, X, Z Como siempre decimos, siempre que el teléfono celular sea suyo (o que tenga la debida autorización del propietario) y no sea un aparato en comodato (por lo cual sigue siendo de la empresa que se lo vendió hasta que termine el contrato de comodato), la liberación o el desbloqueo de un teléfono celular NO es delito, a diferencia de la clonación ya que dicha práctica constituye un cambio en el número de IMEI

Fig.12

del móvil y eso está penado por la ley en cualquier país. Para la liberación se emplean programas escritos por personas que, en general, no tienen autorización del fabricante del teléfono por lo cual no pueden registrar su propiedad intelectual y por ende, si el programador le coloca una “llave” y alguien se la quita (se dice que lo crackea), entonces tampoco es delito (a menos que el programa po-

sea registro de propiedad, en cuyo caso se estaría delinquiendo). El uso de programas sin conocer su origen es peligroso ya que muchas personas colocan archivos que no sirven y hasta que pueden infectar a nuestra computadora. Es por eso que siempre utilice programas de los cuales conozca su procedencia. Los programas empleados para trabajar con celulares suelen ser realizados para operar en conjunto con cajas de desbloqueo, o dongles, de manera que dicho programa sólo se activa cuando reconoce al dispositivo fabricado por el autor o con licencia de éste. Luego, otras personas le quitan el “candado” para que no requiera esa caja o dongle para que el programa trabaje normalmente y el técnico debe conocer si dicho software se comunica con el teléfono a través del puerto COM,

Figura 13

Saber Electrónica 45

Cuaderno del Técnico Reparador o de un puerto USB o por qué medio. De esta manera, si contamos con un programa de uso libre o crackeado pero sin licencia (para no cometer delito) y si ese programa se comunica con el celular a través del puerto COM, y si tenemos la caja de trabajo RS232 y si hemos construido el cable tal como explicamos en este artículo, entonces podremos “liberar” a un teléfono celular. Con el programa PSS (Professional Samsung Software) que generalmente se provee con un dongle llamado NSDONGLE, es posible liberar diferentes móviles Samsung y si bien no podemos asegurar que sea útil para todas las series que hemos nombrado, la lógica dice que sí. Según expertos consultados y atendiendo a prácticas propias, estamos en condiciones de afirmar que este programa sirve para los siguientes modelos: A200, A800, C120, C200, C207, C225, C800, E300, E315, E316, E317, E400, E600, E710, E715, N500, N600, P100, R200, R210, R220, S40o, T100, V200, X140, X150, X200, X427, X475, X480, X510, X600, X636, etc. Para liberar estos modelos es preciso: 1) Tener la caja RS232 y conec tarla al puerto COM de la PC. 2) Tener armado el cable según el esquema de la figura 13 y conec tarlo tanto al móvil como a la caja RS232. 3) Asegurarse que la batería del teléfono esté bien cargada. 4) Quitar la tarjeta SIM del celu lar. 5) Asegurarse que las conexio nes son firmes para que no se rom pa la comunicación durante el pro ceso de liberación. 6) Tener instalado el programa PSS. El programa PSS lo puede descargar de la web… hay muchas versiones. Nosotros empleamos con éxito uno tomado de “melo-

diasmóviles.com” y lo probamos con éxito. Para descargar el programa puede dirigirse a nuestra web: www.webelecronica.com.ar, haga click en el ícono password y con la clave “telcel” busque la sección Samsung y allí encontrará las instrucciones para descargarlo gratuitamente. La clave que indica el lugar de descarga, para activar el programa, es: www.melodiasmoviles.com. Una vez descargado el programa lo descomprime en el disco rígido de su PC de modo que aparezca una carpeta y en su interior encontrará varios archivos. Ejecute el

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Figura 14

Figura 15

archivo cbsetup.exe y seleccione la opción crypto-box usb (recuerde que es un programa al que alguien le ha quitado el candado y por ello no precisa conectarle una caja costosa). Luego ejecute el archivo cbnsdongle.exe y aparecerá una imagen como la de la figura 1, seleccione el puerto COM donde ha conectado la caja y luego elija el modelo del móvil que va a liberar. Hecho esto, hacemos click en el botón UNLOCK y aparecerá una imagen como la de la figura 15, en la cual se ve el mensaje “searching for phone”, en ese momento se debe apretar el botón de encendido

Técnicas de Liberación de Celulares del teléfono (power). El programa entrará en comunicación con el teléfono y lo liberará en pocos segundos (figura 16), de modo que el teléfono podrá ser usado con tarjetas SIM de cualquier compañía.

Liberación de Samsung D500 y D500E Para liberar estos modelos es preciso: 1) Tener la caja RS232 y conec tarla al puerto COM de la PC. 2) Tener armado el cable según el esquema de la figura 13 y conec tarlo tanto al móvil como a la caja RS232. 3) Asegurarse que la batería del teléfono esté bien cargada. 4) Quitar la tarjeta SIM del celu lar. 5) Asegurarse que las conexio nes son firmes para que no se rom pa la comunicación durante el pro ceso de liberación. 6) Tener instalado el programa SVCD500/D500E El programa SVCD500/D500E lo puede descargar de la web, desde diferentes páginas. Para descargar una versión del programa, puede dirigirse a nuestra web: www.webelecronica.com.ar, haga click en el ícono password y, con la

Figura 16

clave “telcel”, busque la sección Samsung y allí encontrará las instrucciones para descargarlo gratuitamente. Una vez descargado el programa, lo descomprime en el disco rígido de su PC y extrae todos los archivos. Ejecute el archivo I107D500_E_041122_SVC.exe y seleccione el modelo del teléfono (figura 17), luego apriete OK y aparecerá la pantalla de la figura 18; selecione “default country” y apriete “Write IMEI” (no va a estar reescribiendo el IMEI, ya que ésto sería

Figura 17 un delito, simplemente es el procedimiento para que pueda liberar, tal como seguimos explicando). Aparecerá la imagen de la figura 19; apriete UNLOCK y aparecerá la imagen de la figura 20, en la que le pide que encienda el teléfono, lo hace, éste ingresará en el modo TAT y en unos segundos el móvil estará liberado.

Liberación de Samsung 500, 600, 8X0, 2100, 2200, 2400, Q100, A110, A2XX, A300, A400, M100, N100, N300, N400, N500, N600, R2X0, R300, T100

Figura 18

Para liberar estos modelos es preciso: 1) Tener la caja RS232 y conec tarla al puerto COM de la PC. 2) Tener armado el cable según el esquema de la figura 13 y conec tarlo tanto al móvil como a la caja RS232.

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Cuaderno del Técnico Reparador 3) Asegurarse que la batería del teléfono esté bien cargada. 4) Quitar la tarjeta SIM del celu lar. 5) Asegurarse que las conexio nes son firmes para que no se rom pa la comunicación durante el pro ceso de liberación. 6) Tener instalado el programa All Samsung Unlocker by Paderf El programa “All Samsung Unlocker” lo puede descargar de la web, desde diferentes páginas. Para descargar una versión del programa, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password y con la clave “telcel” busque la sección Samsung y allí encontrará las instrucciones para descargarlo gratuitamente. Una vez descargado el programa, lo ejecuta y aparecerá una imagen como la mostrada en la figura 21; seleccionamos el puerto COM1 y el modelo del teléfono (figura 22), luego pulsamos el botón UNLOCK y al cabo de unos segundos el teléfono quedará liberado. Debemos aclarar que en muchos casos aparecerá la opción mostrada en la figura 22 “conect your phone” luego de pulsar UNLOCK y en ese caso deberá encender el móvil. Para otros modelos esta operación es automática y no deberá realizar esta acción.

Evidentemente no podemos dar en estas páginas los ejemplos de li beración de todos los modelos Samsung, ya que nuestro propósito es mostrarle la forma general de realizar esta operación. Si Ud. quiere saber cuál es el programa recomendado para su modelo, nuevamente le sugerimos que vaya a nuestra web: www.webelectroni ca.com.ar, haga click en el ícono password y con la clave “telcel” busque la sección Samsung y allí encontrará las instrucciones para saber qué programa es el más ade cuado para su teléfono. ✪

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Figura 19

Figura 20

Figura 21

MONTAJE

Sensor Infrarrojo de Obstáculos para Robot Con el advenimiento de eventos de competencia de mini-robó tica también se incrementan las necesidades de los lectores de sensores de uso más especializado y que puedan dotar a nues tros pequeños “monstruos” de funciones que les incremente su autonomía. Claro está que un microcontrolador juega un pa pel muy importante en el desempeño de un robot de competen cia cuando es autónomo pero hay algunas veces que un micro controlador sin un sensor de uso especifico en realidad se vuel ve un dolor de cabeza, por lo que presento un circuito que usa un módulo receptor infrarrojo para detección de obstáculos muy útil para robots de lucha o para evadir obstáculos, cumpliendo con una de nuestras premisas: que sea sencillo, barato, eficiente y cuya salida pueda aplicarse a cualquier µC de propósito general o para algún circuito de control análogo simple.

Autor: Juan Carlos Téllez Barrera Docente ESCOM - I.P.N. e-mail [email protected]

C

omo ya abordamos en el último artículo de mi autoría, los módulos de recepción infrarrojos nos permiten controlar casi cualquier cosa cuando son usados de la manera correcta, esto es aprovechando las virtudes de usar una señal codificada para la transmisión de datos y que ésta a su vez module una señal de frecuencia específica, lo cual evita interferencias y puede usarse casi en cualquier ambiente de laboratorio o en nuestro caso de competencia. Nuestra propuesta es trabajar con un circuito que genere la frecuencia portadora de transmisión,

que es una señal cuadrada del rango de 35 a 45kHz, la cual será modulada por una segunda señal de alrededor de 1.5kHz. Esto es con la finalidad de producir ráfagas de pulsos que serán aplicados a un circuito transmisor compuesto por un led Infrarrojo, un resistor de 100 ohm y un transistor como driver de potencia. Esta señal, al ser de naturaleza pulsante, permitirá que el led emisor Infrarrojo pueda emitir pulsos a una mayor distancia que si se polarizara sólo con voltaje de continua. Esta señal tenderá a ser reflejada por cualquier objeto que se encuentre a su

Figura 1 - Diagrama interno del módulo receptor.

paso cuya intensidad de reflexión dependerá de la naturaleza del material del obstáculo, color o posición. Una vez que tengamos una señal reflejada, ésta deberá ser captada por un módulo sensor Infrarrojo comercial, el cual, dependiendo que el ángulo de reflexión sea el correcto, captará al obstáculo entregando una señal cuadrada de la frecuencia moduladora de 1.5kHz que podrá ser aplicada a cualquier circuito, ya sea digital, análogo o un microcontrolador, por ejemplo, el PICAXE. El uso de un módulo de este tipo nos permite minimizar el circuito al máximo, ya que internamente tiene un demodulador, un filtro electrónico pasabanda, una etapa limitadora y una etapa de salida a colector abierto que sólo requiere un resistor de elevación como complemento. Deben cumplirse, a su vez, ciertas características. Si nos avocamos a la gráfica mostrada en la figura, observamos que la sensibilidad de re-

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Montaje cepción del módulo infrarrojo dependerá del filtro electrónico incorporado, cuya frecuencia central de operación es de 40kHz para el que usamos de prueba, el GP1U52X. La gráfica nos muestra que si desviamos la frecuencia moduladora hacia arriba o hacia abajo, la sensibilidad disminuirá, pero también en la práctica se observa que con el aumento de la distancia la dispersión del emisor infrarrojo será mayor y entonces la recepción dependerá de los siguientes factores: Si la distancia es mayor, deberá haber mayor intensidad de señal para compensar la dispersión. Si la frecuencia moduladora es cercana o similar a la especificada para el módulo, podrá captar señales aun cuando presenten algo de dispersión o más débiles. La superficie de reflexión deberá presentar el ángulo adecuado que permita la máxima intensidad de reflexión de radiación infrarroja. Por lo anterior, podemos deducir que si la intensidad del emisor infrarrojo se mantiene constante al mismo tiempo que la superficie reflectora presenta la posición adecuada, entonces al correr la frecuencia de portadora lograremos que el módulo receptor capte la señal en base a su sensibilidad para la frecuencia en que ajustemos al emisor y a la distancia a la que esté el objeto o superficie. Por lo

tanto, podremos ajustar la “distancia de detección” y con ello lograr que nuestro sensor sea adecuado a nuestras necesidades. Nos enfocaremos ahora en el circuito. La figura presenta el diagrama esquemático del circuito donde observamos que con dos compuertas NAND del CD4093 y los componentes R1, R2 y C1 se generará la frecuencia de portadora, P1 es un preset con el cual ajustaremos dicha frecuenFigura 2 - Gráfica de sensibilidad VS fre cia y lograremos ajustar la cuencia del receptor. “distancia” para la cual deseamos que funcione nuestro sensor. Esta frecuencia se encon- misor, el cual podrá ser alimentado trará en el rango de 35 a 45kHz de- con 5 volts. Este se colocará junto al pendiendo también de la tolerancia módulo receptor infrarrojo con el cuide los componentes. Las dos com- dado de que visualmente no tengan puertas NAND restantes, R4, R5 y contacto y apunten hacia la misma C2 generarán la frecuencia modula- dirección, y si es posible, colocar aldora de aproximadamente 1500Hz. gún trozo de material que los separe Ambas frecuencias deberán combi- y el contacto sea sólo por reflexión. narse para lograr ráfagas de pulsos El módulo receptor requiere R7 en por lo cual aplicamos ambas señales la alimentación para estabilizar el a la base de un transistor Q1 de uso funcionamiento, R9 es el resistor de común BC547 por medio de R3 y elevación de donde tomamos la saliR8. Lo anterior se comporta como da SIG. Si deseamos que sea aún más una compuerta AND alambrada, la señal combinada en T1 es aplicada directivo el emisor infrarrojo, deberá al emisor infrarrojo D1 y como limita- colocarse dentro de algún tubo opaco o colocar al frente de él una pandor de corriente a R6. Este será nuestro módulo trans- talla con un orificio para que el haz

Figura 3 - Esquema completo del circuito.

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Sensor Infrarrojo de Obstáculos para Robot

Figura 4 - Prototipo de prueba antes del PCB.

infrarrojo sea más estrecho. Como el módulo receptor debe alimentarse con la misma fuente, entonces debemos tener el cuidado de respetar las tolerancias de alimentación. Por parte del emisor no hay problema, ya que el CD4093 tiene un amplio rango de alimentación de VCC. Nuestro módulo es un GP1U52X que admite voltajes de alimentación desde 3.5 volt hasta 5.5 volt sin presentar gran cambio en la detección de los objetos, tan sólo una variación en la distancia por la intensidad aplicada a D1. Por lo general, todos los módulos de este tipo se alimentan con 5 volt VCC. Podrán usarse también los módulos receptores TSOP1738, el PNA4602 o el GP1U28Q o similar. También éstos pueden reciclarse de algún viejo aparato que tenga incor-

LISTA DE MATERIALES:

Figura 5 - Ejemplos de modulos receptores infrarrojos.

Figura 6 - Disposición de terminales de dispositivos comerciales, cuyos códigos son GP1U28R y TSOP1738.

GPU1 - Sensor infrarrojo GP1U50X. Puede usarse el GP1U28Q, TSOP1738, PNA4602 o similar (ver disposición de terminales). R1: 100kΩ R2: 4,7kΩ R3: 1kΩ R4: 47kΩ R5: 1kΩ R6: 100Ω R7: 220Ω R8: 1kΩ R9: 2,7kΩ C1: 1.000pF C2: 10.000pF P1: 4,7kΩ Q1: BC548 - Transistor NPN de uso general (puede usarse un BC547). D1: Led emisor infrarrojo (cualquiera para usos generales sirve). IC1: CD4093 - Circuito integrado CMOS.

Varios Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, fuente de alimentación, estaño, cables, etc.

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Montaje

Figura 7 - Disposición de componentes y circuito impreso.

porado algún receptor infrarrojo sólo teniendo cuidado en identificar los terminales, ya que éstas varían según el fabricante. La señal resultante del módulo receptor es un voltaje cercano a VCC en ausencia de emisión infrarroja. Al captar esta la señal, será una señal cuadrada de la frecuencia moduladora de 1500Hz, la cual podrá ahora ser procesada o manipulada con algún microcontrolador de uso general, PICAXE, circuito análogo o digital, Las aplicaciones de un módulo como éste son muchas.

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Yo lo implementé para un pequeño robot de lucha, pero puede usarse para evadir objetos, detectar presencia, colocarse en los paragolpes de los autos para ser asistidos con una señal audible para estacionarse, etc. Las figuras 7 y 8 muestran la imagen del módulo de prueba y las imágenes en PCB WIZARD de cómo se vería la tarjeta ya terminada y el impreso. Figura 8 . Aspecto de la tarjeta con componentes montados.

¡Hasta la próxima edición! ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

Reparación de Consolas de Videojuego Desarme, Mantenimiento y Limpieza de la Lente de una

PlayStation 2 En la edición anterior comenzamos a explicar có mo se puede realizar el mantenimiento de una consola de videojuegos PlayStation One, dando detalles para la modificación del circuito electró nico con el objeto de poder cambiar el microcon trolador que permita la lectura de cualquier tipo de disco. Dijimos, en dicho artículo, que los con ceptos brindados no deben ser utilizados con fi nes ilegales ya que repudiamos todo tipo de pira tería; sin embargo, creemos que un técnico con conocimientos puede realizar las modificaciones necesarias para que su consola pueda reproducir videos caseros u otro tipo de documento que no sea en un soporte de los deno minados “originales”. En esta nota vamos a describir cómo se realiza el desarme de una consola PlayStation 2 y qué pasos deben seguirse para el mantenimiento y limpieza de la lente del pick-up. Aclaramos que desde el mes pasado hemos abierto una sección en nuestra web con documentos sobre funcionamiento, man tenimiento, limpieza, reparación, cambios de chips, etc. y que no debe esperar a futuras ediciones para acceder a este material. La descarga de los diferentes do cumentos es gratuita para los socios del Club Saber Electrónica. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected] Introducción Es fácil suponer que cuando una consola comienza a fallar, ya sea porque no lee bien ciertos discos o se traban los juegos o éstos tardan mucho en cargarse, o la velocidad de la música es muy lenta o si al querer ver una película en la reproducción se producen pequeñas pausas, seguramente el lector está sucio o tiene problemas. Tal como hemos dicho para la PlaySta-

tion One, el proceso que vamos a describir no es 100% seguro pero puede “revivir” a la mayoría de las consolas utilizadas en el hogar.

Nota: No nos hacemos responsa bles del posible daño que le pue da hacer a su consola. Todo lo que haga es bajo su propio ries go, aquí indicamos el modo de hacerlo de acuerdo con sugeren cias de expertos.

La mayoría de las fallas enumeradas se presentan por suciedad del lector del pick-up por lo que como primera medida se debe realizar una limpieza externa del lente del lector empleando paños de los empleados para cámaras fotográficas o papel del tipo de los usados en pañuelos higiénicos y alcohol isopropílico. Para realizar la limpieza externa del lente abra la tapa del porta CD y con el papel o el paño realice

Saber Electrónica 37

Cuaderno del Técnico Reparador la limpieza. Obtenga mediante dobleces una punta muy pequeña, embébala en el alcohol isopropílico y muy suavemente frote dicha punta en el lente óptico, teniendo mucho cuidado de hacerlo suavemente. Esto también lo puede hacer como mantenimiento cuando note que el compartimiento porta CD tiene polvo. No use hisopos, algodón o papel de cocina porque dejarán residuos en el lector pudiendo provocar fallas. Una vez que haya realizado la limpieza, aguarde unos 10 minutos y encienda la consola para probar que funcione correctamente. Si después de hacer lo anterior, la consola sigue fallando, presentando los mismos síntomas, entonces es muy probable que necesite una limpieza mejor o que deba ajustar el lector de CD, el cual también puede estar dañado y en ese caso se lo deberá reemplazar.

Figura 1

Para realizar una limpieza más profunda del lector deberemos desarmar la consola y para ello debemos contar con las siguientes herramientas y elementos:

1. Soldador tipo lapiz de 15w con punta electrolítica de 0,5 mm. 2. Soldador normal (puede ser pistola) de 40w para soldaduras de mayor tamaño.

Figura 2

Figura 4

Figura 3

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Reparación de Consolas de Videojuego

Figura 5

Figura 6

Figura 7

3. Pistola de silicona para pegar chip o cables, etc. 4. Cinta aislante para separar componentes que puedan agregar se al realizar modificaciones en el circuito. También sirven las cintas termocontraíbles. 5. Estaño fino, preferiblemente del tipo “soldadura de plata” que se emplea generalmente para soldar componentes SMD. 6. Set de destornilladores con punta tipo cruz y plana para torni llos pequeños (set de relojero o de técnico en PC). 7. Destornillador con punta imantada para tornillos con punta tipo cruz. 8. Flux para limpiar y realizar buenas soldaduras. 9. Tijeras 10. Pinzas para tomar tornillos chicos o cosas pequeñas. 11. Cortante pequeño (cutter). 12. Pinza o alicate de corte pe queño. 13. Téster o multímetro, im prescindible para realizar todo tipo de mediciones. 14. Alcohol isopropílico.

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Cuaderno del Técnico Reparador 15. Paño antiestático o papel del denominado “TISSUE”.

Figura 8

Figura 9

Saber Electrónica 40

En la figura 1 podemos observar un set de herramientas económicas que puede ser utilizada para nuestros propósitos al lado de una consola PS2 tipo slim que usaremos como base para nuestro trabajo. En primer lugar debemos quitar las etiquetas que posee la consola (si queremos mantener su imagen original) y para ello podemos humedecer dichas etiquetas con un rociador con agua (con mucho cuidado de no mojarla por dentro) y luego utilizar una secadora e ir despegándola lentamente para que no se rompa, tal como se puede ver en la figura 2. Luego, quitamos las 6 tapitas de la parte inferior de la consola a los efectos de poder sacar los tornillos (figura 3). Para abrir la consola hay que tener cuidado ya que tiene unas pestañas en los laterales por lo cual hay que aplicar cierta fuerza pero cuidando de no dañar los encastres (figura 4). Un vez que haya quitado la carcasa tendrá la consola tal como muestra la figura 5, en la que se observan diferentes partes que debemos tener en cuenta para futuras operaciones de mantenimiento. Si quiere realizar una limpieza de la lente deberá sacar los tornillos que sujetan a los mandos de la consola (figura 6). También deberá sacar el cable de reset que en la figura 5 se muestra como RS en la parte inferior derecha de la consola. La figura 7 muestra cómo quitar esta cinta, operación que debe realizarse con mucho cuidado, especialmente tratando de no doblarla demasiado, ya que pueden quebrarse las pistas de circuito impreso en ella. Debe quitar los tres cables, pero en el centro antes de tirar hay que mover la parte marrón

Reparación de Consolas de Videojuego Figura 10

Figura 11

de plástico. También hay que quitar el cable de la pila y el ventilador. La figura 8 muestra imágenes de los conectores que debe quitar. A los efectos de poder realizar un trabajo sin riesgo, es recomendable quitar la chapa de abajo del equipo (figura 9) Para desmontar la placa del lector, quitamos los 4 tornillos (figura 10) que sujetan la estructura y luego, con mucho cuidado, se quita el tornillo que está debajo del soporte (figura 11). Ahora ya estamos en condiciones de poder “medir” el pick-up y hacer la limpieza de la lente y hasta el reemplazo del lector. Recuerde que NUNCA debe hacer fuerza para retirar ninguna parte.

Limpieza de Lector PS2

Figura 12

La limpieza del lente de la PS2 es un proceso que si no se hace con mucho cuidado podría dañar la consola, así que si decide limpiarlo es bajo su propia responsabilidad. Si bien no es preciso el desarme total de la consola, si realiza los pasos descriptos no correrá riesgos de rotura de ningún cable ni conector. En la figura 12 reproducimos la imagen del lente. Para limpiar el lector necesitan alcohol isopropílico o líquido para la limpieza de lentes u ópticas. NUNCA usen alcohol de uso medicinal, busquen un palillo con papel tissue en sus puntas, mojen el extremo en el líquido y pásenlo suavemente por el lente

NOTA: El lente está como suspendido en el aire, es normal, pero no lo hundan Mucho cuidando de que no se dañe. Con la otra punta del palillo sequen el líquido y esperen un par de minutos a que se termine de secar

Saber Electrónica 41

Cuaderno del Técnico Reparador Figura 13

por completo, coloquen nuevamente la tapa que cubría el lector, coloquen los 4 tornillos y después con cuidado de no apretar la cinta de los botones del frente, coloquen otra vez la tapa de arriba, vuelvan a armar la consola siguiendo los pasos inversos a la apertura y “a pro-

bar la PS2”. En caso de que no funcione correctamente, entonces deberá efectuar algunas mediciones para buscar el origen de la falla pero ese tema será tratado en futuras ediciones. Si Ud. no quiere esperar a que el artículo sea publicado, puede descargar la guía de nuestra

Saber Electrónica 42

web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “repaplay”. Por último, y como dato com plementario, en la figura 13 se reproduce una imagen de la placa de una PlayStation 2. ✪

MONTAJE

Arme un Teclado Matricial Microcontrolado Nuevamente vamos a hacer uso de la “Tarjeta Integrado ra de Aplicaciones, publicada en Saber Electrónica Nº 242 (cuya clave es ICA-023) para explicar la manera de implementar un teclado matricial, el cual puede ser útil para construir, por ejemplo, una calculadora. En el pre sente material sólo se explicará la forma de configurarlo, para que en sucesivas entregas se desarrolle la calcula dora de manera completa. Autor: M. en C. Ismael Cervantes de Anda Docente ESCOM IPN [email protected]

U

n teclado es un dispositivo por medio del cual una persona puede “comunicarle” información a un microcontrolador, considerándose, por lo tanto, un elemento indispensable en aquellos proyectos en donde el usuario tiene que interactuar con el microcontrolador. Por ejemplo para configurar la manera de operar de la circuitería, como lo es en un horno de microondas en donde se tiene que seleccionar el tiempo de cocción de un alimento. Existen 2 tipos de teclados, uno de ellos requiere tener disponible una terminal de entrada de un microcontrolador para cada una de las teclas, mientras que el otro tipo de teclado se encuentra bajo configuración matricial, ahorran-

Figura 1 - Tarjeta Integradora con el display LCD conectado.

do terminales en un microcontrolador. Para comprender este último concepto vamos a recurrir a una situación práctica, hagamos de cuenta que necesitamos un teclado que en total tenga 16 teclas para diferentes aplicaciones. Si utilizamos el primer tipo de teclado enunciado en este apartado, necesitaríamos contar con un microcontrolador que tuviera disponibles 16 terminales de entrada, lo cual hace totalmente impráctico el utilizar este tipo de teclado, a menos que multiplexemos por medio de un circuito externo al microcontrolador la información de las teclas (yo no lo haría). En cambio con un teclado matricial de 4 filas por 4 columnas es suficiente para ingresar la información al microcontrolador, y para emplear el teclado de 16 teclas sólo son necesarias 8 terminales del microcontrolador (4 de entrada y 4 de salida). El teclado matricial es un circuito que nos ayuda a ingresar datos al microcontrolador, para implementarlo se requiere del uso de una serie de botones con reposición automática (push boton) conectados de tal ma-

nera que se tienen filas y columnas a través de las cuales es muy fácil identificar cuál tecla fue oprimida. El teclado matricial más común es el que posee 4 filas y 4 columnas, dando origen a un teclado con 16 teclas, pero los teclados matriciales pueden ser mucho más grandes, inclusive podemos disponer de teclados del tamaño de los empleados en las PC (102 ó 103 teclas). La forma de operación básica de cualquier teclado matricial es la siguiente: Cuando se oprime una tecla se produce la unión de una fila con una columna, provocando que para un microcontrolador sea muy sencillo identificar la tecla que fue pulsada. Se recomienda que para implementar un teclado matricial se haga uso de botones tipo push boton de cuatro terminales, para que sea sencilla su implementación en un circuito impreso de una sola cara. Por la manera en cómo se acomodaron los botones que se muestran en el diagrama esquemático de la figura 2, se generan 4 columnas y 4 filas; las cuales se forman con la unión de las respectivas

Saber Electrónica 63

Montaje terminales de los botones y lo recomendable es seguir la conexión expresada en el diagrama esquemático, ya que prácticamente de ahí se obtiene el circuito impreso. Por ejemplo, enfoquemos nuestra atención hacia el botón identificado como S5, éste está conectado en su parte izquierda con el borne identificado como “C1” que se refiere a la columna 1, y por su parte derecha al borne identificado como “F1” que se refiere a la fila 1. Por lo tanto, si es presionado este botón estaremos uniendo la fila 1 con la columna 1. Para todos los botones se tiene el mismo principio de operación, por lo que se generan combinaciones de columnas con filas, las cuales son muy fáciles de identificar de acuerdo al botón que se oprima. El paso siguiente es personalizar cada uno de los botones, por ejemplo si se tratara de una calculadora se colocarían las teclas numéricas del 0 al 9 y los botones restantes con las operaciones aritméticas básicas, o también se personalizan los botones con letras, etc. A continuación se explicará el funcionamiento de un teclado matricial de 4X4 con un microcontrolador, por lo tanto, para que éste trabaje y realice la lectura de un teclado matricial, se requiere destinar 4 de las terminales de uno de sus puertos como salidas, las cuales identificaremos por el momento como S0, S1, S2 y S3. A cada una de las salidas por separado se le tendrá que enviar un “1” lógico, mientras el “1” lógico aparece sólo en una de las salidas, las 3 restantes se fijan con un estado de lógico de “0”. El “1” lógico se hace llegar al teclado matricial, causando que se vaya activando una de las filas, para activar la fila identificada como F0 se tiene que enviar un “1” lógico a través de la salida S0, y “0” lógicos a las salidas S1, S2 y S3. Posteriormente se tiene que enviar un “1” lógico por la salida S1 y “0” lógicos a las salidas S0, S2 y S3, para que sea activada la fila F1, y así sucesivamente hasta llegar a la fila F3 que corresponde con la salida S3. Lo

Figura 2 - Diagrama esquemático de un teclado matricial de 4 X 4 (ICA-015).

que es importante observar es el hecho de que cuando una salida se coloca en estado lógico de “1”, las 3 salidas restantes se fijarán en estado lógico de “0”. El “1” lógico tiene que ser enviado solo uno a la vez por la salida correspondiente, para que de esa manera se tenga el control de la fila que se está activando. Una vez que un “1” lógico se encuentra presente en alguna de las filas del teclado matricial, se tiene que esperar un tiempo razonable (máximo 10 milisegundos) para que sea presionada una tecla, y dependiendo de cuál fue oprimida, se enviará el “1” lógico a una de 4 terminales del microcontrolador que previamente tuvieron que ser configuradas como entradas, las terminales de entrada por el momento serán identificadas como E0, E1, E2 y E3, que respectivamente corresponden a las columnas C0, C1, C2 y C3. En el teclado matricial, cuando es presionada una tecla, se cierra un interruptor que interconecta una fila con una columna. Es por ello que sólo se envía un “1” lógico a la vez a la fila correspondiente, porque ese “1” lógico se reflejará en una co-

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lumna de acuerdo con el botón que sea oprimido. Si fueran enviados al mismo tiempo a más de una fila los “1's” lógicos, no se podría identificar claramente a los botones que sean oprimidos. En la figura 3 se muestra la imagen de un teclado matricial con la identificación de sus teclas, para poder ingresar los datos que se requieran. En este ejemplo se está empleando un teclado matricial de 4X4 simulando una calculadora básica.

Figura 3 - Teclado matricial con sus botones identificados (ICA-015).

Implementación de un Teclado Matricial

Figura 4 - Diagrama de flujo para controlar al teclado matricial.

Saber Electrónica 65

Montaje En la tabla 1 se muestra el código ASCII (se recomienda que se asigne código ASCII cuando se trabaja con un teclado) resultante, que será generado a partir de la combinación de fila y columna que se presente cuando una tecla sea oprimida. La tabla 1 es tan sólo un ejemplo que se recomienda emplear para utilizar un teclado matricial, ya que de la tabla se observa con lujo de detalle la fila y columna que se une, una vez que se presiona una tecla. En el diagrama de bloques de la figura 4 se muestran todas las acciones que tienen que realizarse para controlar la lectura de un teclado matricial. A continuación se procederá a realizar la descripción del diagrama de flujo de la figura 4, tomando en consideración que las terminales del microcontrolador que funcionarán como entradas, serán las correspondientes terminales del puerto A PA0 = E0, PA1 = E1, PA2 = E2 y PA3 = E3 (estas terminales corresponden a las columnas del teclado). Las terminales del microcontrolador que tendrán que ser configuradas como de salida, serán las del puerto B tal como sigue PB0 = F0, PB1 = F1, PB2 = F2 y PB3 = F3 (las terminales del puerto B se conectan a las filas del teclado matricial). Tal como se explicó anteriormente, para controlar la lectura de un teclado matricial, se tiene que ir activando cada fila de manera independiente; por lo tanto, se tiene que comenzar por la primera fila, o sea la identificada como F0. Se recurre al comando “bsf portb,0” para enviar un “1” lógico a la salida S0 (PB0) del microcontrolador

Figura 5 - Conexión de un te clado matricial de 4 X 4.

y que corresponde con la fila 0 (F0), como paso siguiente se tiene que generar un retardo o espera de cuando más 10 ms, tiempo suficiente para minimizar el rebote que se genere en el interruptor una vez que se oprima el teclado. Posteriormente cuando termina el tiempo de 10 ms, se puede dar por hecho que si fue oprimida una tecla, ésta ya se estabilizó y por lo tanto ahora se puede acceder al proceso para determinar la tecla que fue accionada; una vez que se activó la fila 0 del teclado, será a través de una de las 4 columnas que sabemos

qué tecla se oprimió. Como paso siguiente se pregunta por cuál terminal de entrada del microcontrolador se recibe un “1” lógico (si es que se oprimió una tecla), recordando que son 4 alternativas las que nos reporten la posible identificación de una tecla, porque al momento de activar la fila 0 se tiene abierta la identificación de las teclas “1”, “2”, “3” y “+” que corresponden con las columnas C0, C1, C2 y C3, que a su vez se conectan con las entradas PA0, PA1, PA2 y PA3 del microcontrolador. Para reconocer la tecla que fue oprimida, se tiene que hacer uso de comparaciones, las

Tabla 1 - Combinación de filas y columnas del teclado matricial. LISTA DE MATERIALES: FO = S0 F1 = S1 F2 = S2 F3 = S3

C0 = E0 31* 34* 37* 01

C1 = E1 32* 35* 38* 30*

(*) Código ASCII (hexadecimal).

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C2 = E2 33* 36* 39* 0F

C3 = E6 2B* 2D* 2A* 2F*

Tarjeta integradora de aplicaciones (ICA-023) Teclado matricial de 4X4 (recomendamos el ICA-015) Módulo de leds (recomendamos el ICA-014).

Implementación de un Teclado Matricial cuales están representadas por medio del símbolo de un rombo en el diagrama de flujo de la figura 4. Dentro de los bloques de comparación se encuentra expresada una pregunta, por medio de la cual se verifica por qué terminal de entrada del microcontrolador se está reflejando el “1” lógico que se está enviando por la salida S0 del microcontrolador. Si la pregunta se hace válida en alguna de las condiciones de comparación, dando como respuesta un “si” procediendo a guardar un dato en un registro de memoria RAM identificado como “varteclado”. El valor del dato que será alojado en el registro varteclado depende de cuál comparación fue válida, la cual a su vez está relacionada con la tecla que ha sido presionada. Para el caso de la fila 0 los valores que pueden ser guardados son: 31H, 32H, 33H ó 2BH, de acuerdo con la tecla que fue activada. Pero si ninguna tecla de la

fila 0 es accionada, entonces el resultado de las comparaciones será “no”, provocando que como paso siguiente se repita nuevamente el proceso de identificar la tecla que es accionada, pero ahora en la siguiente fila que se identifica como F1 (fila 1). De manera básica, cuando se pasa a la activación de la fila 1, el proceso es el mismo que para la fila 0, sólo que en esta oportunidad la salida que se activará será la identificada en el microcontrolador como S1 (PB1) y que corresponde con la fila 1, haciéndose esta operación por medio del comando “bsf portb,1”. De igual manera, para evitar los rebotes mecánicos de los interruptores del teclado, es utilizado un retardo de máximo 10 ms. Acto seguido dependiendo en qué columna se encuentra la tecla que se oprima, será por donde se reciba el correspondiente “1” lógico a través de la terminal de entrada, sólo que en esta ocasión las posibles te-

clas que pueden ser activadas con las identificadas como “4”, “5”, “6” ó ““, que corresponden con las entradas E0, E1, E2 ó E3. Si fue presionada una tecla de la fila 1, se procederá a guardar un dato en el registro varteclado, que en esta oportunidad utiliza los valores 34H, 35H, 36H ó 2DH. En caso de que no se oprima tecla alguna de la fila 1, entonces se pasará a revisar si en la fila 2 es en donde se presionó una tecla. La operación que se realiza para las filas 0 y 1 es la misma que se utiliza para las filas 2 y 3, pero buscando que se oprima cualquiera de las teclas “7”, “8”, “9” ó “X” para la fila 2, ó las teclas “L”, “0”, “=” ó “/” para la fila 3. Todo esto de acuerdo a como se observa en el diagrama de flujo de la figura 4. Para el presente ejercicio de aprendizaje en la utilización del teclado, estamos condicionando al programa del microcontrolador para que una vez que se presione una tecla y

Figura 6 - Diagrama esquemático de la tarjeta integradora de aplicaciones (ICA-023).

Saber Electrónica 67

Montaje se le asigne el valor correspondiente al registro varteclado, el programa se quede “atrapado” mientras un determinado botón se encuentre oprimido, pero una vez que el botón que fue presionado sea liberado, se proceda a realizar el desplegado de dicho valor contenido en el registro varteclado a través del puerto C sobre leds. Por otra parte, si ninguna tecla se presiona se tiene que realizar la búsqueda de alguna tecla mediante la activación de las diferentes filas, ter-

minando con esta actividad cuando alguna tecla es presionada. En la fila 3 las teclas L e = las relacionamos con un valor hexadecimal igual con 01 y 0F respectivamente, ya que la tecla L la utilizaremos, por ejemplo, para limpiar el valor del registro varteclado, mientras que la tecla = la emplearemos para mostrar un resultado. En el diagrama esquemático de la figura 5 se muestra el circuito básico para conectar el teclado matricial al microcontrolador, en el

Tabla 2 Código del programa que controla al teclado matricial, parte 1. ;================================================= ; Nombre del Proyecto: Manejo del teclado ; Autor: Desarrollo Saber Electrónica ; PIC: 16F874 ; Velocidad de reloj: 4 Mhz ;================================================= LIST P=PIC16F874 ;ó PIC16F877 ;================================================= ; Declaración de Registros ;================================================= w equ 0x00 status equ 0x03 portb equ 0x06 portc equ 0x07 trisb equ 0x86 trisc equ 0x87 adcon1 equ 0x9f varteclado equ 0x20 var1 equ 0x23 var2 equ 0x24 var3 equ 0x25 ;================================================= ; Declaración de Bits ;================================================= c equ 0 ;carry / borrow bit rp0 equ 5 ;registrer banck select bit rp1 equ 6 ;registrer banck select bit z equ 2 ;bit cero ;================================================= ; Inicio ;================================================= reset org 0 goto inicio ;================================================= ; programa principal ;================================================= inicio bsf status,rp0 ;cambiar a banco 1 bcf status,rp1 movlw 0x0F ;puerto b (b4, b5, b6, b7) salida movwf trisb ;puerto b (b0, b1, b2, b3) entrada movlw 0x00 ;puerto c como salids movwf trisc movlw 0x07 movwf adcon1 bcf status,rp0 ;cambiar a banco 0 bcf status,rp1 clrf varteclado clrf portb clrf portc ;================================================= ;pregunta por las teclas 1,2,3,+ ;================================================= fila00 bcf status,rp0 bcf status,rp1 bcf portb,7 bsf portb,4 ;envia 1 a la primera fila 0 de teclas call retardo btfsc portb,0 ;¿se trata de la tecla "1"?

Saber Electrónica 68

goto btfsc goto

te1

te2

t3

temas

cual sólo se muestran las terminales del puerto B que son empleadas, pero debe de tener en cuenta que falta la alimentación y el cristal en caso de ser requerido. A manera de recordatorio, en la figura 6 se muestra el diagrama esquemático de la Tarjeta Integradora, en la cual se muestra que en las terminales correspondientes al puerto B del microcontrolador, ya se encuentra preparado el circuito para solamente colocar un teclado matricial como el ilustrado en la figura 3.

goto btfsc goto goto

te1 portb,1 te2 btfsc te1 portb,3 temas fila01

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 1 status,rp1 0x31 varteclado desplegar

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 2 status,rp1 0x32 varteclado desplegar

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 3 status,rp1 0x33 varteclado desplegar

;¿se trata de la tecla "2"? portb,2

;¿se trata de la tecla "3"?

;¿se trata de la tecla "+"?

bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla + bcf status,rp1 movlw 0x2b movwf varteclado goto desplegar ;================================================= ;pregunta por las teclas 4,5,6,;================================================= fila01 bcf status,rp0 bcf status,rp1 bcf portb,4 bsf portb,5 ;envia 1 a la primera fila 1 de teclas call retardo btfsc portb,0 ;¿se trata de la tecla "4"? goto te4 btfsc portb,1 ;¿se trata de la tecla "5"? goto te5 btfsc portb,2 ;¿se trata de la tecla "6"? goto te6 btfsc portb,3 ;¿se trata de la tecla "-"? goto temenos goto fila02 te4 bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 4 bcf status,rp1 movlw 0x34 movwf varteclado goto desplegar te5 bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 5 bcf status,rp1 movlw 0x35 movwf varteclado goto desplegar

Implementación de un Teclado Matricial Recuerde que el montaje completo de esta placa integradora se publicó en Saber Nº 242 y que puede descargar toda la información de nuestra web www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono

password e ingresando la clave: ica023. Además en la tabla 2 y 3 se muestra el programa que tiene que ser cargado al microcontrolador para que controle la lectura del teclado matricial.

Tabla 3 Código del programa que controla al teclado matricial, parte 2. te6

temenos

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 6 status,rp1 0x36 varteclado desplegar

bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla bcf status,rp1 movlw 0x2d movwf varteclado goto desplegar ;================================================= ;pregunta por las teclas 7,8,9,X ;================================================= fila02 bcf status,rp0 bcf status,rp1 bcf portb,5 bsf portb,6 ;envia 1 a la primera fila 2 de teclas call retardo btfsc portb,0 ;¿se trata de la tecla "7"? goto te7 btfsc portb,1 ;¿se trata de la tecla "8"? goto te8 btfsc portb,2 ;¿se trata de la tecla "9"? goto te9 btfsc portb,3 ;¿se trata de la tecla "X"? goto tepor goto fila03 te7 bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 7 bcf status,rp1 movlw 0x37 movwf varteclado goto desplegar te8 bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 8 bcf status,rp1 movlw 0x38 movwf varteclado goto desplegar te9 bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 9 bcf status,rp1 movlw 0x39 movwf varteclado goto desplegar tepor bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla X bcf status,rp1 movlw 0x2a movwf varteclado goto desplegar ;================================================= ;pregunta por las teclas L,0,=,/ ;================================================= fila03 bcf status,rp0 bcf status,rp1 bcf portb,6 bsf portb,7 ;envia 1 a la primera fila 3 de teclas call retardo btfsc portb,0 ;¿se trata de la tecla "L"? goto teL btfsc portb,1 ;¿se trata de la tecla "0"? goto te0 btfsc portb,2 ;¿se trata de la tecla "="? goto teigual

teL bcf

te0

teigual

tediv

Por último, en el diagrama de flujo de la figura 4, y en el código del programa de las tablas 2 y 3 del teclado matricial, se hace uso de una subrutina para generar el retardo de tiempo de 10 milisegundos. ✪

btfsc goto goto

portb,3 tediv fila00

;¿se trata de la tecla "/"?

bcf status,rp1 movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla L

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla 0 status,rp1 0x30 varteclado desplegar

bcf bcf movlw movwf goto

status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla = status,rp1 0x0f varteclado desplegar

0x01 varteclado desplegar

bcf status,rp0 ;escribe codigo ascii de la tecla / bcf status,rp1 movlw 0x2f movwf varteclado goto desplegar ;================================================= ; rutina para desplegar los valores del teclado ;================================================= desplegar bcf status,rp0 bcf status,rp1 movf varteclado,0 movwf portc ;escribir en el puerto c espera01 btfsc portb,0 goto espera01 espera02 btfsc portb,1 goto espera02 espera03 btfsc portb,2 goto espera03 espera04 btfsc portb,3 goto espera04 clrf portb goto fila00 ;================================================= ; Subrutina ;================================================= retardo bcf status,rp0 ;cambiar al banco 0 bcf status,rp1 movlw .01 movwf var1 ciclo_3 movlw .100 movwf var2 ciclo_2 movlw .166 movwf var3 ciclo_1 decfsz var3,1 goto ciclo_1 decfsz var2,1 goto ciclo_2 decfsz var1,1 goto ciclo_3 return end

Saber Electrónica 69

MONTAJE

Amplificador de 40W Hi-Fi Hace tiempo venimos publicando una serie de pequeños am plificadores de audio que tienen la intención de ser sencillos y fáciles de armar, destinados al lector principiante que proba blemente los arme como su primer montaje electrónico. Es por ello que tienen como característica principal la sencillez, para evitar complicaciones que derivan en frustraciones indesea das. En este número presento un equipo un poco más comple jo, pero de funcionamiento excelente, que cumple con las nor mas básicas de un sistema de Alta Fidelidad.

Autor: Guillermo H. Necco LW3DYL

S

abemos que un amplificador consta de dos partes fundamentales: el amplificador de tensión, que eleva la tensión de entrada, que normalmente está en el orden del volt hasta unos 30 volt, necesarios para excitar el parlante y el amplificador de corriente. Otra parte son los drivers y los transistores de salida, encargados de alimentar al parlante con la potencia requerida, con velocidad y sin distorsiones. En los anteriores diseños utilizábamos un amplificador diferencial sencillo como amplificador de tensión. Este

tipo de amplificadores tiene muchos defectos como uso en alta fidelidad, y el principal es que trabaja desequilibrado (ver figura 1). Como vemos, la carga de un colector es el transistor driver y el otro colector está a positivo. Esto provoca un desbalance en las corrientes de ambos transistores, que deberían ser iguales para tener baja distorsión. Asimismo, la corriente de polarización se fija con una humilde resistencia, siendo un sistema simple pero poco efectivo. En este amplificador utilizamos un sistema denominado "amplificador di-

Figura 1

Saber Electrónica 70

ferencial a espejo de corriente", que vemos a la derecha del anterior, que es muy superior en su desempeño. Consta de un generador de corriente constante Q1, que provee una corriente de alrededor de 4mA que alimenta al par diferencial Q2 y Q3, que son obligados a trabajar en simetría por los transistores Q4 y Q5, que como vemos, al tener las bases conectadas juntas, fuerzan a una rama a repetir la corriente de la otra. Por otra parte, la carga (RL) conectada a este diferencial es mucho más liviana, porque en vez de ir a la base de un simple driver,

Amplificador de 40W Hi-Fi

Figura 2

que presenta una impedancia baja, se conecta a un driver compuesto por 2 transistores, lo que hace que la impedancia se eleve y sea más "liviano" el trabajo de excitar el amplificador de corriente. Como resultado obtenemos más "libertad" en el sonido, mayor claridad, mayor velocidad de subida (slew rate) y una bajísima distorsión por intermodulación. El amplificador de corriente se compone de dos pares Darlington complementarios, armados en torno a los conocidos BD139 + TIP33C y BD140 + TIP34C, que me han dado sobradas muestras de fortaleza y fidelidad. Para estabilizar la corriente de reposo de los transistores de salida recurro al simple pero efectivo método de anclar la polarización de base por medio de 4 diodos 1N4007. Noten que los diodos están en el borde del disipador de salida, esto es para que tengan contacto térmico con el mismo, dado que si calienta la etapa de salida disminuye la tensión de la juntura, haciendo lo mismo la corriente de reposo. La misma se fija por medio del preset de 500 ohms en unos 10mA, que se miden poniendo un téster en la escala de 200 milivolt con una punta

en la salida de parlante y el otro en un extremo de una de las resistencias de emisor de 0,47 ohm 5 Watt. Debe girarse el preset hasta tener una lectura de 5mV más o menos. En la figura 2 vemos el diagrama esquemático, en la figura 3 la placa de circuito impreso y en la figura 4 la disposición de los componentes en la plaqueta. Un detalle importante: midan con un téster con medidor de hfe todos los transistores, porque vengo encontrando transistores marcados con una determinada característica que en realidad son cualquier cosa. Se ve que nuestros amigos orientales hacen un transistor genérico y luego le ponen el nombre que necesitan para venderlo. He encontrado BC548 con las patas al revés, transistores marcados como TIP33C que si los mido son PNP, diodos zener abiertos, BF981 en corto y un sinnúmero de herejías que pueden confundir al armador más experimentado, cuánto más a un principiante. Disfruten del armado del proyecto y comprobarán la excelente calidad de sonido del mismo. ¡Hasta la próxima! ✪

Lista de materiales: 1 1 1 3 2 3 3 6 1 1

Disipador 10 x 5 TIP33C TIP34C BD139 BD140 BC558 BC548 1N4007 LED rojo Preset 500Ω

Capacitores 1 220µF x 35V 2 100µF x 50V 2 10µF x 25V 2 0,1µF x 100V Poliéster 1 180pF 1 100pF Resistencias 2 0,47Ω 5 Watt 1 10Ω 2W 1 33Ω 2W 2 100Ω 2W 1 10kΩ 2W 2 5,6Ω (1/4 Watt) 5 120Ω 1 220Ω 1 470Ω 2 1kΩ 1 4k7 1 6k8 2 15kΩ

Saber Electrónica 71

Montaje

Figura 3

Figura 4

Saber Electrónica 72

El Libro del Mes

Tal como mencionamos en Saber Electrónica Nº 246 y Nº 248, Edito rial Quark y Saber Internacional le proponen “estudiar” una carrera de Electrónica comenzando desde “cero” desde su casa, con apoyo a través de Internet. Este método de estudio, único por su tipo, le permi te al lector de Saber Electrónica “capacitarse” a distancia y para ello diseñó un sistema compuesto de 6 etapas donde cada etapa posee 6 lecciones. Para estudiar cada lección el estudiante puede tener una guía de estudio y un CD multimedia Interactivo. A partir de este mes, Ud. puede encontrar en los principales puestos de venta de revistas las lecciones 5 y 6 que están contenidas en el tomo Nº 40 de la Colección Club Saber Electrónica y el CD Nº 5 que está en una Edición Especial titulada: “Curso Multimedia de Electrónica en CD” (también puede so licitar a su canillita amigo los tomos de Colección Nº 36 y Nº 38 del Club SE y las Ediciones Especiales Nº 1 a 4 del Curso Multimedia de Electrónica en CD que se han editado los meses anteriores). En esta no ta le mostramos en qué consiste este curso indicando los contenidos de las lecciones Nº 5 y Nº 6 y de los CDs Multimedia correspondientes.

APRENDA ELECTRONICA: Primera Etapa: Idóneo en Electrónica Carrera de Electrónica con Apoyo por Internet Estudie con los volúmenes del

Curso Multimedia de Electrónica en CD

P

roponemos el estudio de una Carrera de Electrónica COMPLETA y para ello desarrollamos un sistema que se basa en guías de estudio y CDs multimedia Interactivos. Actualmente estamos dando la posibilidad que adquiera una lección por mes en todos los kioscos del país y ya puede adquirir las guías de las lecciones 5 y 6 y el CD Multimedia con la lección 5 (son dos productos que se venden por separado). La primera etapa de la Carrera le permite formarse como Idóneo en Electrónica y está compuesta por 6 módulos o remesas (son 6 guías prácticas - en este texto están

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Aprenda Electrónica

El Club Saber Electrónica tiene el agrado de presentar un Curso de Electrónica Multime dia, Interactivo, de enseñanza a distancia y por medio de Internet. El Curso se compone de 6 ETAPAS y cada una de ellas posee 6 lecciones con teoría, prácticas, taller y Test de Evaluación. La es tructura del curso es simple de modo que cualquier persona con estudios primarios completos pueda estudiar una lección por mes si le dedica 8 horas semanales para su total comprensión. Al cabo de 3 años de es tudios constantes podrá tener los conoci mientos que lo acrediten como Técnico Supe rior en Electrónica. Cada lección se compone de una guía de es tudio impresa (el tomo de colección del Club SE Nº 40 que actualmente está en los mejo res kioscos del país posee las guías de estu dio de las lecciones 5 y 6) y un CD multime dia interactivo (este mes en puestos de pe riódico encontrará el CD Nº 5). A los efectos de poder brindar una tarea do cente eficiente, el alumno tiene la posibilidad de adquirir un CD Multimedia por cada lec ción, lo que lo habilita a realizar consultas por Internet sobre las dudas que se le vayan presentando. Tanto en Argentina como en México y en va rios países de América Latina al momento de estar circulando esta edición se ponen en venta en los mejores puestos de revistas ediciones especiales denominadas “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el volu men 1 corresponde al estudio de la lección Nº 1 de este curso, el volumen 2 de dicho Curso en CD corresponde al estudio de la lec ción Nº 2, etc. Actualmente está disponible el a sólo $19,90. Las lecciones 1 y 2 de este Curso de Electró nica, Etapa 1, se editaron en el tomo Nº 36 de la Colección Club Saber Electrónica, hace cuatro meses. Las lecciones 3 y 4 están con tenidas en el tomo Nº 38 de la colección Club Saber Electrónica que se publicó hace dos meses. Con el tomo Nº 40 finaliza la edi ción de la primera Etapa del Curso con lo cual el lector podrá completar sus estudios y rendir un examen para obtener el Título de “Idóneo en Electrónica”. El Test de Evalua ción lo puede realizar por Internet en cual quier momento o personalmente en las sedes de Argentina y México en fechas y horarios que se publicarán por Internet.

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las dos primeras- y 6CDs - los volúmenes 1 a 6 del Curso Multimedia de Electrónica en CD). Los estudios se realizan con “apoyo” a través de Internet y están orientados a todos aquellos que tengan estudios primarios completos y que deseen estudiar una carrera que culmina con el título de "Técnico Superior en Electrónica". Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas. Podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animación contenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberito- donde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones electrónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Test de Evaluaciones) periódicas para que sepa cuánto ha aprendido. Detallamos, a continuación, los objetivos de enseñanza de las lecciones 5 y 6 recordando que la guía de estudio está dentro del de la “ (su valor es de $15 y está en todos los kioscos del país) y que el CD Nº 5 debe solicitarlo como “ ” (su valor es de $19,90 y también puede comprarlo en los mejores kioscos del país): CD 5 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 5 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá: los Capacitores, cómo almacenan la energía, cómo se asocian, los distintos materiales utilizados como dieléctrico, los de valor fijo y los ajustables. En la parte Práctica aprenderá a distinguir los distintos tipos de capacitores, a utilizar el Código de colores, cómo se comportan los capacitores en Corriente Continua y Alterna, cómo se comprueba su estado con el Ohmetro y cómo verificar el valor de la capacidad. En la sección Taller-Instrumental, proponemos un circuito sencillo para medir capacitores. ESTE CD ESTA ACTUALMENTE EN PUESTOS DE PERIODICOS. CD 6 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 6 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá los Semiconductores, la estructura de los semiconductores, las impurezas, las junturas, la polarización de las junturas, las curvas características, los diodos de señal, los zener, los leds, los fotodiodos y los varicap. En la parte Práctica, aprenderá a distinguir los distintos tipos de diodos semiconductores, a conocer cómo se comportan frente a cambios de temperatura, a verificar sus terminales, el comportamiento de un fotodiodo, el comportamiento de un circuito rectificador en puente, y la prueba de diodos con el multímetro. En la sección Taller-Instrumental, proponemos el circuito de una fuente de alimentación regulada variable, muy útil para realizar el service de equipos electrónicos.

Si Ud. posee el CD y está conectado a Internet, podrá hacer consultas sobre las dudas que se le presenten y un profesor se las contestará sin cargo. Podrá realizar 10 consultas sin cargo por cada lección. Si desea realizar más consultas, entonces deberá abonar los servicios del docente, para lo cual podrá “comprar” paquetes de una, dos, cinco o diez consultas. Si Ud. no ha comprado el CD multimedia, igual podrá realizar el curso con asistencia a través de Internet para lo cual deberá ingresar a: www.webelectronica.com.ar, deberá dirigirse al ícono password e ingresar la clave “CURSOE1L5” y seguir las instrucciones que en dicho sitio se destacan. También podrá “bajar” una imagen del CD (si no lo consigue en su localidad) previo pago del mismo (al mismo precio de venta al público de cada volumen de la Enciclopedia).

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AUTO ELÉCTRICO

Diagnóstico del Motor de arranque Esta sección, que aún está en pañales, está dedicada a explicar los aspectos eléctricos y electrónicos de los automóviles modernos. Pretendemos darle “herramien tas” a nuestros lectores para que puedan conocer los diferentes dispositivos y cómo se realiza su control. Tal como dijéramos en Saber Electrónica Nº 248, comen zamos describiendo las partes básicas e iremos avan zando hasta llegar al funcionamiento, diagnóstico y pro gramación de las computadoras de a bordo. Para la elabo ración de nuestros artículos contamos con la colaboración de “automecanico.com” que es un portal especializado al que pueden recurrir para ampliar sus conocimientos. En la edi ción anterior dimos una primera parte sobre el funcionamiento del alternador, pero antes de meternos de “lleno en mandos electrónicos” seguiremos describiendo los pasos a seguir para diagnosticar otros dispositivos eléctricos del automóvil. Redacción de Horacio Daniel Vallejo con bibliografía de Enrique Celis. www.automecanico.com Introducción El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor de combustible del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios medios (explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los cilindros). El motor de arranque consta de dos elementos diferenciados:

- El motor propiamente dicho que es un motor eléctrico ("motor serie" cuya particularidad es que tiene un elevado par de arranque). - El relé de arranque: tiene dos funciones, por un lado se comporta como un relé normal, es decir se usa para conectar y desconectar un cir cuito eléctrico. Pero también tiene la misión de desplazar el piñón de arranque para que este engranaje se Figura 1

acople con la corona del volante de inercia del motor térmico y así trans mitir el movimiento del motor de arranque al motor de combustible o motor de combustión interna.

Funcionamiento del Motor de Arranque En general, podemos decir que hay dos tipos comunes de motor de arranque: los que llevan solenoide separado, y los que lo llevan incorporado, tal como se muestra en la figura 1. La figura 2 muestra un esquema circuital correspondiente a la alimentación del motor de arranque. El motor de arranque tiene la función de darle vueltas a una rueda dentada del motor, llamada volante

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Auto Eléctrico (flywheel), tal que al completar su vuelta sincronizada al sistema de encendido dará arranque al motor. Al suceder ésto, el motor se queda funcionando y el motor de arranque regresa a su posición de descanso. En la figura 3 podemos observar un esquema en corte de un motor de arranque detallando sus partes constituyentes. En la figura 4 podemos observar la forma en que actúa el pequeño engranaje del bendix (embrague de giro libre) cuando se acopla a la rueda volante, para dar inicio al arranque del motor. El motor de arranque va ensamblado entre la transmisión y el motor; por lo tanto, el sólo hecho de estar instalado hace que todo lo que es metal en él, esté conectado al polo negativo de la batería. El cable o chicote que conecta tierra va directamente del polo negativo de la batería hacia el motor. Este cable se atornilla en cualquier tornillo o perno perteneciente al motor.

Figura 2

Figura 3

Recuerde que el motor está insta lado sobre soportes de goma o hule, que no son conductores. Nota importante: el cobre expuesto al aire se oxida y se cubre de un polvo blanco que lo quema y hace difícil la translación de corriente.

Figura 4

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Cuando haga pruebas de tensión, hágalo con un amperímetro; o use una lámpara de luz para comprobar la caída de tensión si la hubiera. En el despiece de la figura 3 el (4) indica el espacio que recorre el engranaje del bendix para acoplarse a la rueda volante del motor. El (1) es el conector que tiene conectado el cable o chicote que viene directamente de la batería (+). Cuando usted activa la llave de encendido, un cable o chicote delgado lleva corriente positiva (+) hacia el conector (2); al suceder esto ocurren dos cosas: el solenoide se activa

Diagnóstico del Motor de Arranque Figura 5

magnéticamente y por un extremo tira (jala) la palanca impulsora del bendix, llevándolo a su posición de trabajo, y por el otro empuja la placa de contacto haciendo un puente entre el conector (1) y el conector (3), que es el que alimenta de corriente (+) a los inductores y carbones, haciendo dar vueltas a la armadura, completándose de esta manera la función de dar las vueltas iniciales a la rueda volante del motor. El cable o chicote que viene de la batería y va al motor de arranque se mantiene con corriente todo el tiempo, pero el circuito para llegar al interior se encuentra cortado. El solenoide cumple la función de hacer “el puente”. Por esta razón, algunas personas hacen pruebas en el arrancador pasando corriente del conector (1) al conector (2), realizando lo que denominan “toques de corriente”. Vea en la figura 5 un despiece un poco más detallado para reconocer las diferentes partes del motor de arranque.

Cuando instale un motor de arranque, ponga especial cuidado en los conectores, ya que no deben te ner contacto uno con otro ya que si bien es cierto que llevan el mismo ti po de corriente, el conector delgado, que es el que activa el solenoide, lo controla la llave de encendido. La llave de encendido envía corriente positiva (+) al motor de arranque sólo cuando usted hace presión a la llave hacia delante. Si usted suelta la llave, la función de enviar corriente se corta, dejando en sus manos el control del arranque del motor. En un motor de arranque con solenoide integrado, cuando usted activa la llave hacia la posición de arranque, un cable lleva la corriente de 12 volt hacia el solenoide del motor de arranque. El solenoide tiene un campo magnético que al ser activado hace 2 cosas: primero desliza un pequeño engranaje (bendix) hacia los dientes del flywheel (volante del motor) y al mismo tiempo hace un puente entre el cable que llega al motor

de arranque desde la batería y el cable que surte de corriente a los campos del motor de arranque con el objeto de darle la tensión positiva de alimentación. Al suceder esto, el motor de arranque da vueltas a gran velocidad con la suficiente fuerza para que el engranaje pequeño dé vueltas a la rueda del volante y así se da inicio al arranque del motor. La figura 6 muestra un arrancador usado por Ford. Este tipo de arrancador mantiene integrado el mecanismo para deslizar el bendix: El solenoide para este tipo de arrancador es el que se muestra en la figura 7.

Figura 6

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Auto Eléctrico El motor de arranque con so- Figura 7 lenoide separado usado por la Ford utiliza a dicho solenoide para conectar el terminal positivo de tensión a dicho motor de arranque. En cuanto se conecta la corriente, el motor de arranque activa y desliza el engranaje o piñón que se acopla a la rueda volante y al mismo tiempo gira con fuerza para que el motor empiece su funcionamiento. Vea la figura 8. Allí puede obFigura 9 servar la forma en que actúa el pequeño engranaje del bendix (embrague de giro libre) cuando se acopla a la rueda volante para dar inicio al arranque del motor. Cuando usted deja que la llave de encendido regrese a su posición normal, desconecta el solenoide, entonces el engranaje regresa a su sitio de descanso, el motor de arranque deja de dar vueltas y queda desconectacuando se pisa el pedal del embrado del motor hasta que usted lo vuel- gue [clutch]. va a activar. Como puede observar, si usted quiere hacer una prueba para saber RECUERDE que todos los vehí - si el motor de arranque funciona bien, culos equipados con transmisión au - ponga la palanca de cambios en partomática, necesariamente, llevan un king o neutro, luego conecte un cable interruptor o switch, acoplado a la pa - con tensión (borne positivo) al coneclanca (linkage) que mueve los cam - tor delgado que tiene el solenoide, bios en la transmisión. Este interrup - que se muestra en la figura 9 (sólo tor corta la corriente que va hacia el dele toques, si lo conecta directamotor de arranque cuando la palanca mente se puede quedar pegado el de cambios esta fuera de parking o motor de arranque). neutro. Igualmente, si quiere saber si el solenoide está en buenas condicioIgualmente, cuando el vehiculo nes, desconecte el cable o chicote usa motor con caja de velocidades que va hacia el motor de arranque manual, también lleva un interruptor (arrancador) y luego conecte un cainstalado que se activa o desactiva ble con tensión positiva al conector Figura 8

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delgado que tiene el solenoide. Al hacer esto debe llegar corriente al terminal que desconectó (instale previamente un téster o probador de corriente); si no es así, cambie el solenoide por uno nuevo. El conector del solenoide es un cable, sólo dele toques de corriente. Si reacciona, tiene mal el cableado que lleva corriente del switch hacia el solenoide de arranque (en este circuito puede estar incluido un relé). Si no reacciona quite el motor de arranque y cámbielo por otro o repare el mismo. Antes de comprar otro, pruébelo afuera. Si reacciona, entonces cambie el cable que lleva corriente negativa (-) de la batería hacia el motor. Estos cables cuando están demasiado usados no trasladan la corriente con suficiente fuerza debido a que presentan una resistencia eléctrica elevada. Los motores de arranque no son eternos y muchas veces el uso continuado por fallas en el arranque del motor daña los campos internos. Asimismo, internamente este motor de arranque lleva carbones o brochas que se van desgastando con el uso. Es necesario darle un servicio de mantenimiento al motor de arranque que incluya un cambio de carbones y lubricación completa. Cuando los carbones están gastados, los resortes que se encargan de presionar los carbones contra el núcleo ya no pueden estirarse más; por esta razón, la conexión es débil, dificultando la transmisión de corriente desde las escobillas o carbones hacia el conmutador. Cuando usted prueba un motor de arranque fuera del motor, éste puede funcionar bien; pero la condición de funcionamiento débil puede confundir el diagnóstico. “Sea cuidadoso cuando haga la prueba”. Los motores de arranque se pue-

Diagnóstico del Motor de Arranque den acoplar a diferente modelo de vehículo de acuerdo con las especificaciones del fabricante, pero por alguna razón estos motores no encajan perfectamente en todos los vehículos especificados, dando como consecuencia problemas de acople. Es decir que cuando usted da vuelta a la llave de encendido, sólo escucha un clack, como si le faltara corriente; pero lo que realmente está sucediendo es que el bendix no puede acoplarse, de tal manera que si el bendix no se acopla, no logra “salir completamente”, y por lo tanto los conectores principales no llegan a hacer contacto. En estos casos, debe revisarse la posición del motor de arranque. En algunos modelos estos motores traen unas láminas que ajustan el motor de arranque a su posición. En otros casos es necesario alejar con unas huachas [anillos] intermedias la posición del motor de arranque, pero todo esto es necesario hacerlo con paciencia y mucha observación. También debe tener en cuenta que una mala instalación de la rueda volante puede dar problemas de acople. Cuando se instale una rueda volante (flywheel), debe tener mucho cuidado en colocar las partes originales.

Una Falla Común Una falla muy común en el sistema de arranque de los motores actuales es el siguiente: cuando usted activa la llave de encendido para dar el arranque, escucha un chasquido muy leve, pero el motor de arranque no se activa, haciendo repetir el intento varias veces, hasta lograr que funcione. La idea inmediata es que el solenoide del mo-

computadora del vehículo (recuerde que los circuitos trabajan en base a resistencia y esta resistencia puede alterarse, dependiendo del daño, y de la temperatura ambiental). No estaría demás abrir la computadora para una inspección visual. Para hacer esta inspección, se necesita tener conocimientos previos.

Igualmente Tome Nota: El siste ma eléctrico de los vehículos actua les trae problemas con la calidad de los componentes electrónicos. Debi do a esto, no llama la atención que constantemente los vehículos con un año o dos de uso sean llamados por los fabricantes para hacer correccio nes (cambio de relés, cableados y componentes similares). tor de arranque no sirve; luego pensamos que la batería tiene un corto o también creemos que el interruptor de la transmisión está desubicado o fuera de ajuste. Hacemos los cambios, los ajus tes, pero el problema se mantiene... Esta anormalidad en algunos vehículos lo ocasiona un relé que se encuentra en el circuito que va desde la llave de encendido hacia el motor de arranque. En estos casos no descarte que este problema lo puede estar originando un cortocircuito dentro de la

Por esta razón, no permita que los cables o conexiones corran muy cerca de partes calientes del motor. Póngale especial cuidado al cable o chicote que conecta tierra desde la batería al motor. Este cable frecuentemente atornillado a una de las cabezas o culata, se calienta y pierde capacidad para conducir la señal. Es mejor renovarlo e instalarlo en alguna parte de la estructura del motor que no caliente demasiado y que sea buena conductora de electricidad. Tenga cuidado al cambiar o colocar una batería en el alojamiento del vehículo. Conecte bien los cables, no los invierta. Asegúrese que al bajar el capot o cerrar el compartimiento del motor, éste no llegue a topar o rozar el polo positivo [+] de la batería. El movimiento del vehículo y una batería demasiado grande o alta pueden originar cortos oscilantes que terminan dañando la computadora de abordo del vehículo y dar como resultado distintas fallas. ✪

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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.

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: [email protected] 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 re spuesta se demore. Pregunta 1: Quiero saber si en la revista van a tocar solamente los temas eléctricos de los automóviles o si en algún momento van a enseñar a reparar las computadoras y si no lo tienen pensado, si me pueden decir de dónde puedo sacar

información que me sirva. Soy mecánico de profesión pero estudié electrónica. Roberto Blanco

Respuesta: Hace un par de ediciones comenzamos a publicar artículos referentes a electricidad y electrónica en el automóvil y las primeras revistas tratarán temas básicos para que la información sea útil a todos los lectores. Calculamos que nos tomará un año para comenzar a publicar material sobre computadoras de a bordo. Sin embargo, en nuestra web encontrará material sobre el tema y que no podemos publicar en esta revista por falta de espacio. Si lee la sección del Automóvil de esta revista encontrará instrucciones para la descarga gratuita de ese material. ✪

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