Saber Electrónica N° 267 Edición Argentina

August 18, 2017 | Author: Albert Eistein | Category: Transistor, Light Emitting Diode, Bipolar Junction Transistor, Printed Circuit Board, Electronics
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Descripción: Magnetoterapia con micro ST7 3 MONTAJES Amplificador de usos varios (0 a 300 kHz) 22 Localizador de seña...

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SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

Año 23 - Nº 267 OCTUBRE 2009

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

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ARTICULO DE TAPA Magnetoterapia con micro ST7

3

MONTAJES Amplificador de usos varios (0 a 300 kHz) Localizador de señales CMOS de gran ancho de banda Circuitos y consejos útiles para proyectos con PICs de 8 patas Masajeador electrónico Osciloscopio por USB de 40MHz. La etapa de entrada

22 26 49 53 57

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Back-Up, restore y restauración de GDFS en teléfonos Sony Ericsson

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SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 17 Parlantes de nanotubos de carbón

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LIBRO DEL MES CLUB SE Nº 57. Recepción de TV por antena VHF - UHF - Satélite

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MICROCONTROLADORES PIC 16F874/877

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AUTO ELECTRICO Descripción de la interfase OBDII. Parte 3: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. Continuación

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

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

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

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 267 Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute En este número:

Ing. Alberto Picerno Pablo Hoffman Martín Szmulewicz

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 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. Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

DEL DIRECTOR AL LECTOR AVANZAMOS CONFORME A SUS GUSTOS Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontra mos nuevamente en las páginas de nuestra re v i s t a predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. De los artículos más solicitados por nuestros lectores, sin dudas, los que sacan ventajas son los referentes a la televisión digital terre s t re y a la electromedicina. Sobre TDT, el ingeniero Picerno está preparando material para formarnos e informarnos, no sólo en las normas vigentes sino también en cómo se efectúa tanto la transmisión como la recepción de señales por antena; de hecho, en el próximo número presentaremos un informe sobre la actualidad en el tema. En cuanto a electromedicina se refiere, seguimos desarrollando y seleccionando material sobre equipos útiles en este campo y por ello en esta revista Ud. encontrará un p royecto elaborado por Nueva Electrónica y un aparato que diseñé ya hace casi 20 años pero que aún hoy está vigente para su construcción. Tanto la magnetoterapia como las estimulaciones eléctricas (masajeador) suelen emplearse en terapias complementarias aunque la medicina tradicional cada vez más está aceptando estas técnicas y la quinesiología es una prueba de ello; es por esto que creemos que los dos circuitos propuestos serán de suma utilidad para quienes estén en este tema y, seguramente, le encontrarán aplicaciones interesantes. En esta edición también seguimos avanzando en el desarrollo de un osciloscopio de 40MHz para PC por USB, se trata de un proyecto que estamos describiendo por partes. Dado que por su longitud no podemos colocar todo en una sola edición. Si bien en este ejemplar ya comenzamos a mostrar algunas partes del circuito, en la próxima avanzaremos bastante en la cuestión electrónica del instrumento. Sin embargo, si no desea aguardar, en el artículo le decimos cómo bajar todo el material para que ya arme su propio osciloscopio sin tener que aguardar hasta el mes próximo. Algo similar ocurre con la sección que dedicamos a la electrónica del automotor donde estamos describiendo una interfase OBD II con el LM327 pero, mas que la presentación de un circuito, estamos realizando un pequeño curso para que conozca también a los comandos AT y así pueda tener más conocimientos sobre el tema. En este caso, si desea armarse la interfase sin tener que esperar el próximo número de nuestra querida revista, puede hacerlo dirigiéndose a nuestra web, con los datos que le brindamos. Como puede apreciar, vamos en línea con los avances tecnológicos sin dejar de lado el gusto de nuestros lectores; claro que no podemos satisfacer el pedido de todos, ya que las páginas de nuestra revista son limitadas, pero constantemente preparamos contenidos sobre diferentes asignaturas y probamos más de 10 montajes al mes. Todas esas notas adicionales también llegan a nuestros lectores… sólo es necesario que se inscriba como socio del Club SE (es gratuito) para que le enviemos a su correo electrónico todo aquel material que, por falta de espacio, no hemos incluido en nuestra revista predilecta. ¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

Muchos Médicos y Fisioterapeutas utili zan desde hace años nuestros productos de Electromedicina, incluyendo nuestra Magnetoterapia. Algunos usuarios de Magnetoterapia se han puesto en con tacto con nosotros para indicarnos que variando de forma continua las frecuen cias de los impulsos se aceleran las cura ciones, eliminando más rápidamente el dolor. Una vez que hemos constatado con Especialistas Médicos que esto es cierto, hemos proyectado un sistema de Magnetoterapia renovado que responde a estas nuevas consideraciones y que uti liza un micro ST7.

con micro ST7 Las primeras observaciones científicas sobre los benéficos efectos producidos por los impulsos de RF en algunos procesos fisiológicos se remontan a casi un siglo atrás, si bien hasta la década de los setenta no se realizaron las primeras aplicaciones de esta nueva terapia de impulsos, para la que se acuñó el término Magnetic Therapy (Magnetoterapia), término con el que universalmente se conoce aún hoy en día. Desde entonces se ha ido incrementando paulatinamente nuestro conocimiento sobre este ámbito terapéutico, si bien también han existido muchas barreras dogmáticas que impidieron su reconocimiento inicial por parte de la “medicina oficial”. En efecto, se ha verificado ampliamente por parte de muchas comunidades científicas que los impulsos generados por Magnetoterapia son capaces de regenerar tejidos epidérmicos, acelerar la calcificación de fracturas óseas, curar inflama-

Este artículo se edita en el marco de colaboración entre Nueva Electrónica y Saber Electrónica. Mediante este acuerdo, los lectores de Saber Electrónica de América Latina tienen soporte téc nico y comercial de los kits y demás productos ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nue vaelectronica.com)

ciones y eliminar dolores de articulaciones, cervicales, espalda, etc. También se ha comprobado que esta terapia es capaz de reforzar el sistema inmunológico del organismo, de producir endorfinas que atenúan las sensaciones de dolor y de mejorar la circula-

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ción sanguínea, previniendo la formación de placas en las arterias, principal causa de infartos. Las estadísticas médicas, fruto de años de observaciones sobre centenares de pacientes sometidos a esta terapia, demuestran que el 90% de los pacientes consiguió una completa curación y que el 10% restante experimentó notables mejorías. La revista Nueva Electrónica ha apostado desde hace mucho tiempo por este tipo de terapia con varios productos de Electromedicina, ya que se trata de una terapia contrastada que actúa con tiempos sorprendentemente rápidos y con la ventaja de no introducir en el organismo productos farmacológicos que pueden producir efectos secundarios.

Recientemente varios Médicos, Fisioterapeutas y Dermatólogos que utilizan Magnetoterapia han llegado a la conclusión de que variando de forma continua la frecuencia de los impulsos se estimula mejor la regeneración de los tejidos enfermos, se eliminan más rápidamente las toxinas y las inflamaciones se erradican en períodos de tiempo más cortos.

Muchos instrumentos nuestros son utilizados por Fisioterapeutas, Dermatólogos y Médicos para tratar fracturas óseas, dolores reumáticos, ciática, tortícolis, artrosis cervical, etc. Por todos estos motivos creemos que un aparato de Magnetoterapia debería estar presente en todos los hogares, ya que cuando cualquier miembro de la familia sienta dolor o alguna de las patologías anteriormente mencionadas, puede someterse inmediatamente a esta terapia, eligiendo el horario que más le convenga y realizarla cómodamente en casa. Quien no disponga del aparato puede optar por la medicina pública, sometiéndose a los largos plazos y tiempos de espera, o a las clínicas privadas, donde los tiempos de espera se reducen a costa de pagar las facturas correspondientes.

Gracias a esta mejora la terapia resulta mucho más eficaz para atenuar los procesos inflamatorios que son la principal causa de dolores musculares y óseos, reumas, ciáticas, lumbalgias, etc.

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Estos hallazgos recientes nos han inducido a proyectar una nueva Magnetoterapia que, utilizando un microprocesador ST7, modifica de forma automática y secuencialmente las frecuencias a los valores siguientes: 156 - 312 - 625 - 1.250 - 2.500 impulsos por segundo.

Sería muy largo enumerar las demostraciones de gratitud que nos llegan por parte de los centenares de lectores que utilizan nuestros productos de Magnetoterapia, incluyendo las personas que inicialmente eran escépticas y que tras un par de aplicaciones no sólo han decidido utilizarla sino que incluso la recomiendan a sus conocidos. Antes de comenzar la exposición de nuestra nueva Magnetoterapia consideramos oportuno llamar su atención:

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Muchos “charlatanes” aprovechan los efectos posi tivos contrastados de la Magnetoterapia para anunciar en algunas televisiones privadas instru mentos que aparentemente parecen salidos de los laboratorios de la NASA y que realmente en su interior solo incluyen integrados NE.555 que cues tan menos de 0,5 dólares, con la serigrafía borrada para no poder identificarlos con facilidad. Estos dispositivos generan ondas cuadradas que no tie nen ningún efecto terapéutico. Por si esto no fuera suficiente, estos instrumentos se venden a miles de dólares, lo que supone una auténtica estafa.

IMPULSOS de MAGNETOTERAPIA Los impulsos terapéuticos utilizados en Magnetoterapia se componen de series compuestas por 40 impulsos estrechos con una duración total de 100 microsegundos (vea la figura 1). Estos impulsos, que alcanzan una amplitud de unos 70-80 volt pico/pico, son irradiados por un paño que se aplica directamente en el punto a tratar desarrollando así su benéfica acción terapéutica de forma rápida y eficaz. Los impulsos son completamente inocuos y no producen ningún tipo de sensación sobre la piel. Precisamente por este motivo es, en principio, difícil saber si los paños están irradiando los impulsos. Para controlar que efectivamente se están irradiando los impulsos hemos instalado en el panel frontal del mueble, encima de los bornes de conexión de los paños, dos diodos LED indicadores encima de cada conector. Los diodos LED situados a la izquierda parpadean siguiendo el ciclo de la

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frecuencia aplicada al paño irradiante, es decir son indicadores de funcionamiento. Si estos diodos LED están apagados, con los paños conectados, significa que las conexiones internas del paño irradiante están en cortocircuito. Los diodos LED situados a la derecha sólo se encienden cuando se conectan los paños irradiante en los conectores, es decir son indicadores de conexión. Si estos diodos LED están apagados, con los paños conectados, significa que las conexiones internas del paño irradiante se han abierto. Como ya hemos señalado, los impulsos terapéuticos utilizados en Magnetoterapia se componen de series compuestas por 40 impulsos estrechos con una duración total de 100 microsegundos (vea la figura 1). La secuencia correcta de aplicación y el número de impulsos para conseguir resultados óptimos desde el punto de vista terapéutico es la siguiente: 1.156 impulsos por segundo 1.312 impulsos por segundo 1.625 impulsos por segundo 1.250 impulsos por segundo 2.500 impulsos por segundo La observación unánime de Médicos y Fisioterapistas que han utilizado esta terapia durante años en aplicaciones ambulatorias es que para hacer la terapia más eficaz y conseguir una curación más rápida hay que aplicar los impulsos durante los siguientes tiempos de exposición: Series de 1.156 impulsos durante 2 minutos Series de 1.312 impulsos durante 2 minutos

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Series de 1.625 impulsos durante 2 minutos Series de 1.250 impulsos durante 2 minutos Series de 2.500 impulsos durante 2 minutos

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El ciclo de 5 aplicaciones de diferentes series de impulsos se repite 6 veces consecutivas, es decir un total de 60 minutos.

Magnetoterapia

Nuestra nueva Magnetoterapia responde a este ciclo de aplicaciones. Llegado el final del proceso el microprocesador ST7 interrumpe automáticamente la aplicación de impulsos, señalando el final con un sonido emitido por el zumbador CP1. La duración mínima de esta terapia es de 30 minutos. Si se quiere interrumpir el funcionamiento después de este intervalo de tiempo hay que presionar el pulsador Select (P1) conectado al terminal 5 del microprocesador IC2. Si, alcanzados los 30 minutos, se quiere prolongar la terapia a 60 minutos, sólo hay que volver a presionar el pulsador P1. En el panel frontal se encuentran 6 diodos LED con las siguientes indicaciones de tiempo: 10 - 20 - 30 - 40 - 50 - 60 minutos Al empezar la terapia se enciende el diodo LED correspondiente a los 10 primeros minutos, automáticamente empiezan a parpadear los dos diodos LED situados a la izquierda de los conectores Output A y Output B. La velocidad de parpadeo de los diodos LED es lenta ya que corresponde a la frecuencia mínima (156 impulsos por segundo). Este estado se prolonga un tiempo total de 2 minutos.

Pasados 2 minutos el microprocesador IC2 cambia la frecuencia a 312 impulsos por segundo. La velocidad de parpadeo de los diodos LED situados a la izquierda de los conectores Output A y Output B es algo más rápida. Después de 4 minutos el microprocesador IC2 aumenta la frecuencia a 625 impulsos por segundo. La velocidad de parpadeo de los diodos LED situados a la izquierda de los conectores Output A y Output B es aún más rápida. Al 6º minuto el microprocesador IC2 conmuta la frecuencia a 1.250 impulsos por segundo. La velocidad de parpadeo de los diodos LED situados a la izquierda de los conectores Output A y Output B también se incrementa. Por fin, al 8º minuto el microprocesador IC2 conmuta la frecuencia a 2.500 impulsos por segundo. La velocidad de parpadeo de los diodos LED situados a la izquierda de los conectores Output A y Output B llega al máximo. Este estado se prolonga hasta llega al minuto 10. Completado el primer ciclo de 10 minutos se enciende el diodo LED correspondiente al periodo de 20 minutos. Automáticamente se repite la secuencia de 156312-625-1.250-2.500 impulsos por segundo durante un tiempo de 2 minutos para cada frecuencia.

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Magnetoterapia Figura 7 - Esquema eléctrico de la nueva Magnetoterapia. El micro ST7 está referenciado como EP.1610

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Artículo de Tapa Pasados 20 minutos se enciende el diodo LED correspondiente al período de 30 minutos. Automáticamente se repite la secuencia de 156312-625-1.250-2.500 impulsos por segundo durante un tiempo de 2 minutos para cada frecuencia. Después de 30 minutos se enciende el diodo LED correspondiente al período de 40 minutos. Automáticamente se repite la secuencia de 156312-625-1.250-2.500 impulsos por segundo durante un tiempo de 2 minutos para cada frecuencia. Una vez completado este cuarto ciclo, es decir después de los 40 primeros minutos, se enciende el diodo LED correspondiente al periodo de 50 minutos. Automáticamente se repite la secuencia de 156-312-625-1.250-2.500 impulsos por segundo durante un tiempo de 2 minutos para cada frecuencia. Pasados 50 minutos se enciende el diodo LED correspondiente al periodo de 60 minutos. Automáticamente se repite la secuencia de 156312-625-1.250-2.500 impulsos por segundo durante un tiempo de 2 minutos para cada frecuencia. Una vez que se alcanzan los 60 minutos el microprocesador detiene la terapia, señalizando la finalización mediante la emisión de un sonido a través de CP1.

nentes marcados con la indicación + 5 V en el esquema eléctrico. El “cerebro” que administra la Magnetoterapia es el microprocesador ST7, referenciado como IC2 (vea la figura 7). Del terminal 10 del microprocesador IC2 salen cada 2,5 microsegundos los impulsos, que el terminal 14 interrumpe cada 40 impulsos a través del diodo DS2. El tiempo total es: 2,5 x 40 = 100 microsegundos (vea nuevamente la figura 1). Estos impulsos se potencian a través los inversores IC3/A, IC3/B e IC3/C para aplicarse a la Base del transistor NPN TR2, cuyo Colector controla la Base del transistor PNP TR1 que manda los impulsos a las dos etapas finales de potencia compuestas por TR3-TR4 y TR5-TR6 (vea la figura 7). Cuando se proporciona tensión al circuito actuando sobre el interruptor S1 se encenderán los 6 diodos LED del panel frontal conectados a los terminales 12-13-15 del microprocesador IC2 (DL2 a DL7) y los diodos LED DL8-DL9 conectados a los terminales 7-11, de esta forma se indica que todas las etapas del circuito funcionan perfectamente. Después de unos pocos segundos los diodos LED se apagarán. Si en los conectores de salida están conectados los paños irradiantes veremos encenderse los dos diodos LED de la derecha situados encima de los de los conectores Output A y Output B, es decir DL10 y DL11.

ESQUEMA ELECTRICO El esquema eléctrico completo de la nueva Magnetoterapia se muestra en la figura 7. Como se puede observar, los 12 volt AC proporcionados por el secundario del transformador de alimentación T1 se rectifican a través del puente RS1 para aplicarse a dos puntos diferentes. Por un lado la señal se aplica a la resistencia R1, conectada al emisor del transistor PNP TR1 utilizado para obtener, en su Colector, los impulsos de 100 microsegundos que utilizan los dos osciladores RF compuestos por los transistores TR3TR4 y TR5-TR6. Por otro lado la señal se aplica al terminal de entrada (E) del integrado estabilizador IC1, un L.7805, que proporciona en su salida una tensión estabilizada de 5 voltios utilizados para alimentar el microprocesador IC2, los inversores digitales contenidos en el integrado IC3 y todos los compo-

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En cuanto presionemos el pulsador P1, conectado al terminal 5 del microprocesador IC2, veremos encenderse en el panel Time (min) el primer diodo LED de la izquierda situado sobre la inscripción 10 minutos, señalizando que se ha iniciado el ciclo de la Magnetoterapia. Los diodos LED situados a la izquierda sobre los conectores de salida empezarán a parpadear lentamente. Pasados 2 minutos veremos estos diodos LED parpadear más rápidamente. La velocidad se irá incrementando progresivamente hasta llegar a los 10 minutos. En ese momento el diodo LED indicador de 10 minutos se apaga y el LED indicador de los 20 minutos se enciende. Los diodos LED DL8DL9 situados sobre los conectores de salida irán incrementando progresivamente su velocidad de parpadeo. Después de otros 10 minutos el diodo LED indicador de 20 minutos se apaga y el LED indicador de los 30 minutos se enciende. Los dio-

Magnetoterapia dos LED DL8-DL9 situados sobre los conectores de salida irán incrementando progresivamente su velocidad de parpadeo. Pasados otros 10 minutos el diodo LED indicador de 30 minutos se apaga y el LED indicador de los 40 minutos se enciende, repitiéndose el ciclo hasta llegar a 60 minutos. Si en este momento la palanca del conmutador Timer está en la posición OFF el circuito deja de funcionar, condición que es señalizada por el sonido emitido por CP1. En cambio, si el conmutador Timer está en ON el funcionamiento continúa indefinidamente, sólo dejará de funcionar actuando sobre el conmutador Power. Volviendo al esquema eléctrico de la figura 7 podemos observar las dos etapas finales de potencia constituidas por los transistores TR3¬TR4 para la salida A y por los transistores TR5¬TR6 para la salida B. Los impulsos presentes en las salidas se aplican a las conducciones internas de Fig.6 Esta Magnetoterapia dispone de dos salidas independientes para los paños irradiantes que poder aplicar dos paños y así poder hacer, si se desea, dos tratamientos los dispersan hacia el extesimultáneos. Por supuesto también se puede utilizar un único paño. rior para que se puedan aplicar al la zona a tratar, realisalida el diodo LED permanece apagado, señalizando así su acción terapéutica. zando de esta forma la avería o la falta de conexión. El diodo LED DL11 realiza una función análoga a la del diodo LED DL10 para la Salida B. CONTROL del CIRCUITO El microprocesador ST7 controla continuamente el funcionamiento correcto y óptimo de cada una de las etapas de la Magnetoterapia. El diodo LED DL10, situado sobre el conector de la Salida A, solo se enciende si el paño irradiante está conectado a esta salida y no presenta ningún problema. Si su conexionado interno se abre o se rompe el cable que conecta el paño al conector de

Por otro lado, si el diodo LED DL8 no parpadea significa que la etapa de oscilación compuesta por TR3-TR4 presenta alguna anomalía. Si es el diodo LED DL9 el que no parpadea el problema reside en la etapa de oscilación compuesta por TR5-TR6. En el caso de que la velocidad de parpadeo de los dos diodos LED DL8 y DL9 no sea igual hay que verificar la polaridad de los diodos DS3/DS4DS5-DS6.

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Artículo de Tapa Hay que tener presente que la velocidad de parpadeo de los diodos LED DL8-DL9 está controlada por el microprocesador IC2. No están conectados directamente a las salidas ya que la velocidad de las señales es tan rápida para el ojo humano que si los diodos LED estuvieran conectados a las salidas los percibiríamos siempre encendidos. A mínima frecuencia la velocidad de parpadeo de los diodos LED DL8-DL9 es de unos 30 impulsos por minuto, incrementándose gradualmente hasta alcanzar 33-3643-50 impulsos por minuto.

REALIZACION PRACTICA La realización práctica de esta Magnetoterapia es muy sencilla, cualquier persona que desee realizarla lo logrará sin ninguna dificultad. En primer lugar hay que tener presente que este proyecto está compuesto por dos circuitos impresos de doble cara: El L X . 1 6 1 0, de forma cuadrada, soporta todos los componentes del circuito base (vea la figura 9) y el LX.1610/B, de forma rectangular, que se utiliza para fijar los dos conmutadores S1-S2, el pulsador P1 y los diodos LED (vea la figura 10). Es aconsejable comenzar el montaje por el circuito LX.1610 ya que es el que soporta la mayor parte

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de los componentes, como se puede observar en la figura 9. El montaje del circuito puede comenzar por la instalación de los dos zócalos para los integrados IC2-IC3 y por los dos conectores hembra de 15 y 3 agujeros (Conn.1-Conn.2) utilizados para recep-

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cionar los conectores macho presentes en el circuito impreso LX.1610/B. Después de haber soldado todos los terminales de los zócalos y de los conectores a las pistas del circuito impreso se puede proceder a la instalación de las resistencias, identificándolas a través de las franjas de color serigrafiadas sobre su cuerpo, ya que estas franjas indican su valor óhmico. Después de las resistencias se puede proceder al montaje de los diodos de silicio, controlando su polaridad a través de la franja negra presente sobre su cuerpo. Hay que orientar los diodos como se indica en el esquema de montaje de la figura 9. Ahora se puede proceder a la instalación de los condensadores cerámicos, de los condensadores de poliéster y de los condensadores electrolíticos, respetando en estos últimos la polaridad de sus terminales y teniendo presente que su terminal más largo es el positivo (+). El montaje puede continuar con la instalación de las impedancias de alta frecuencia (JAF), caracterizadas por su cuerpo de color azul sobre el que tienen serigrafiado su valor correspondiente (1 o 4,7 microHenrios). Al lado del condensador electrolítico C 1 hay que montar el puente rectificador RS1, orientando hacia abajo el borne (+). Su cuerpo no debe hacer contacto con la superficie del circuito impreso, hay que separarlo unos 4-5 mm. Para completar el montaje hay que instalar los tran-

sistores metálicos, el integrado IC1, el transformador de alimentación T1 y la cápsula piezoeléctrica CP1.

El pequeño transistor metálico 2N2906, tipo PNP, se monta en el espacio reservado para TR1, orientando hacia el transformador de alimentación T1 la pequeña muesca metálica que sobresale de su cuerpo. El pequeño transistor metálico 2N3227, tipo NPN, se monta en el espacio reservado para TR2, orientando hacia la resistencia R12 la pequeña muesca metálica que sobresale de su cuerpo. Los cuerpos de ambos transistores han de estar separados unos 4-5 mm del circuito impreso. Ahora se pueden montar los 4 transistores finales de potencia 2N4033 en los espacios reservados para TR3-TR4-TR5-TR6, orientando la minúscula muesca metálica que sobresale de su cuerpo en la dirección indicada en el esquema de montaje práctico (vea la figura 9). También en este caso sus cuerpos han de estar separados unos 4-5 mm del circuito impreso. A continuación hay que instalar el integrado estabilizador IC1, insertando sus tres terminales después de haberlos doblado en forma de L. Este integrado se monta al lado del condensador de poliéster C2, fijando su cuerpo en el circuito impreso con un tornillo metálico y su correspondiente tuerca. Para completar el montaje de los componentes del impreso hay que instalar el transformador de alimentación T1 y la toma de 3 polos utilizada para

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Magnetoterapia conectar los tres cables provenientes de los terminales de la toma de red de 110/220 Volt. En el agujero central de esta “toma” (clema) se conecta el cable de tierra que procede del terminal superior de la toma de red de eléctrica (vea la figura 9). Es el momento de instalar IC2 e IC3 en sus correspondientes zócalos, respetando la muesca de referencia en forma de U y teniendo mucho cuidado en no torcer ningún terminal. Una vez completada la instalación del circuito base se puede pasar al montaje del circuito LX.1610/B (vea la figura 10), circuito que soporta los dos conmutadores de palanca S1-S2, el pulsador P1 y todos los diodos LED. En primer lugar hay que montar, en la parte inferior izquierda, el conector macho de 15 terminales en L (Conn.1), y, en la parte inferior derecha, el conector de 3 terminales en L (Conn.2). Una vez realizada esta operación se pueden montar las tres resistencias R13-R24-R2 y los dos conmutadores de palanca S1-S2, presionando a fondo para que su cuerpo se junte con el circuito impreso. Ahora se puede montar el pulsador P1 y, a continuación, los diodos LED. Como se puede observar en la figura 13 el Ánodo (A) es más largo que el Cátodo (K). En la serigrafía del circuito impreso (figura 10) los agujeros correspondientes a los Ánodos tienen serigrafiada una “A” (todos están orientados hacia la derecha). No hay que soldar los terminales de los diodos LED nada más introducirlos en los agujeros del circuito

impreso. Para soldarlos a la altura adecuada conviene primero fijar los dos conmutadores S1-S2 en el panel frontal y tomar la medida a la que han de quedar los diodos LED para que sobresalgan un poco del panel. Una vez realizada esta operación ya se pueden soldar los terminales al circuito impreso. Todos los diodos LED son de color rojo a excepción del diodo LED DL1, situado sobre el conmutador S1, que es de color verde.

MONTAJE en el GABINETE En la base inferior del mueble plástico hay que fijar el circuito impreso base LX.1610 con 4 tornillos. En el panel posterior hay que fijar, mediante dos tornillos con tuerca, la toma de 110V/220V y la cápsula CP1 (en la figura 9 se muestra la conexión de los terminales de la toma red eléctrica a la clema de 3 polos). La toma de red incluye un portafusibles en el que hay que instalar el fusible incluido en el kit (figura 14). En el panel frontal del mueble se fijan los conectores macho correspondientes a las Salidas A y B, conectando sus terminales al circuito impreso a través de dos pequeños trozos de cable. También en el panel frontal hay que montar los dos conmutadores de palanca S1-S2. Antes de fijar el panel frontal hay que enchufar los dos conectores macho Conn.1 y Conn.2 en los dos conectores hembra correspondientes del circuito impreso base. Una vez realizadas estas operaciones es aconsejable realizar la sencilla prueba que deta-

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Artículo de Tapa llamos a continuación antes de cerrar la tapa del mueble.

dimensiones de los paños disponibles para esta Magnetoterapia son las siguientes:

Sin conectar ningún paño irradiante a las Salidas A y B hay que poner la palanca del interruptor Power (S1) en ON: Durante unos pocos segundos todos los diodos LED (DL2 a DL7 y DL8-DL9) se encenderán confirmando así que el circuito funciona correctamente. Presionando el pulsador Select, sin haber conectado ningún paño irradiante, se encenderá el primer diodo LED Time (min) y comenzarán a parpadear, muy lentamente, los diodos L E D situados en la parte superiorizquierda de los conectores de las Salidas A y B, confirmando así que ha comenzado el ciclo de los impulsos terapéuticos.

Modelo PC.1293 (figura 4): Paño de 22 x 42 cm con enchufe profesional. Modelo PC.1324 (figura 5): Paño de 13 x 85 cm con enchufe profesional.

Cada 10 minutos se irán encendiendo secuencialmente los diodos LED DL2-DL3-DL4-DL5-DL6DL7 que corresponden en el panel frontal a la indicación de tiempo 10-20¬30-40-80-60 minutos. Alcanzados los 60 minutos la cápsula CP1 emitirá sonido avisando de esta forma de que el ciclo terapéutico ha sido completado. En este momento en los conectores de las Salidas A y B no habrá ningún impulso. NOTA: Si el conmutador Timer (S2) está en ON el ciclo continuará indefinidamente. Para pararlo hay que dejar de alimentar el circuito actuando sobre el interruptor Power.

LOS PAÑOS IRRADIANTES Si bien existen de diferentes marcas y modelos, las

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El paño de 22 x 42 cm es el más indicado para tratar los dolores localizados en el pecho, en la espalda, o en los omoplatos, ya que cubre un área muy amplia. Por lo tanto es adecuado para tratar dolores de origen reumático y reforzar las defensas inmunitarias. El de 13 x 85 cm, que dadas sus dimensiones parece una bufanda, es adecuado para tratar áreas más concretas. Se puede envolver alrededor del cuello para tratar las cervicales o bien de la rodilla, muñeca, brazo o pierna para eliminar dolores ocasionados por la artrosis o para acelerar el proceso de calcificación ósea en caso de fracturas y luxaciones. No es necesario aplicar directamente el paño irradiante en la epidermis, se puede aplicar sobre la ropa o, incluso, sobre la escayola en el caso de que alguien tenga escayolado un miembro. Los impulsos irradiados pueden atravesar espesores de 20-25 cm. Quien sufra dolores agudos notará una notable mejoría después de una o dos aplicaciones. No obstante aconsejamos no interrumpir bruscamente la terapia para evitar posibles recaídas. Para tratar enfermedades crónicas o acelerar la recuperación de fracturas óseas se pueden realizar 2 o 3 aplicaciones al día.

Magnetoterapia CONTRAINDICACIONES

PATOLOGÍAS TRATABLES

Las contraindicaciones del uso de la Magnetoterapia se limitan a únicamente dos casos:

Las patologías tratables con la Magnetoterapia son muchas. Aquí enumeramos las más comunes, confirmadas por los médicos especialistas que llevan utilizando esta terapia durante muchos años con óptimos resultados:

No debe ser utilizada por personas que ten gan un marcapasos. No deben utilizarla las mujeres durante el embarazo.

UTILIZACION La utilización de esta Magnetoterapia es muy sencilla. Hay que conectar en la toma de Salida A o en la toma de Salida B el enchufe profesional presente en el paño irradiante. Esta Magnetoterapia dispone de dos salidas independientes para poder aplicar dos paños y así poder hacer, si se desea, dos tratamientos simultáneos. Al encender el aparato, accionando el interruptor de red (Power), se encenderán durante unos segundos todos los diodos LED como confirmación de que el dispositivo está funcionando correctamente. Si esto no ocurre, algo anda mal. Después de que se apaguen los diodos LED se puede iniciar la terapia presionando el pulsador Select. Automáticamente se enciende el diodo LED correspondiente a los 10 primeros minutos y empezarán a parpadear los diodos LED situados en la parte superior-izquierda de los conectores de las Salidas A y B. Si durante una sesión terapéutica hay que interrumpirla momentáneamente por cualquier motivo sólo hay que presionar el pulsador Select para pausar el ciclo. Presionando nuevamente el pulsador Select el ciclo se reanuda en el punto en el que se interrumpió. IMPORTANTE: Si en las primeras aplicaciones se nota una ligera sensación de dolor en la zona tratada no hay que preocuparse ya que es síntoma de que la Magnetoterapia está ejerciendo su acción terapéutica sobre las células enfermas. Interferencias TV: Si se utiliza la Magnetoterapia a una distancia menor de 1 metro de una TV encendida y sintonizada en VHF, pueden aparecer en la panta lla pequeños puntos irregulares. Seleccionando canales en UHF o alejándose de la TV estas peque ñas interferencias desaparecen.

Artrosis Artritis Ciática Lumbalgia Tendinitis Talalgia Traumatismos causados por contusiones Tirones y dolores musculares Atrofia muscular Luxaciones Fracturas óseas Tortícolis Dolores de espalda Dolores intercostales Osteoporosis Inflamaciones Algias dentales Miositis Cefalea Vértigos Dolores post-operatorios Dolores en las articulaciones Dolores de próstata Dolores menstruales Heridas que no cicatrizan

PRECIO de REALIZACION Nueva Electrónica comercializa el LX.1610: Este producto contiene todos los elementos del Kit de Magnetoterapia, incluyendo todos los componentes necesarios para la realización del circuito base LX.1610 (figuras 9 y 11) y los componentes de la tarjeta auxiliar LX.1610/B (figuras 10 y 12). También se incluye el cordón de red eléctrica y el gabinete de plástico con el panel anterior perforado y serigrafiado (figura 3). Puede solicitarlo directamente ingresando a la página de Nueva Electrónica (www.nuevalectronica.com) y ellos lo envían a cualquier ciudad de América Latina, brindando el soporte a todos los lectores de nuestra querida revista. ✪

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Artículo de Tapa

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Magnetoterapia

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MONTAJE

Amplificador de Usos Varios (0 a 300kHz) Los amplificadores de audio con alimentación en el rango de 4 a 12V, con potencias de hasta 1W, tienen una gran cantidad de aplicaciones. Se los emplea en juguetes, intercomunicadores, receptores experimentales o de bajo costo, fonógrafos, instrumentos musicales portátiles, seguidores de señales, alarmas, etc. En este artículo publicamos el circuito de un amplifi cador muy sencillo de armar, de bajo costo y de muy buena calidad sonora. Con 12V es posible obtener una potencia de 1W real, más que sufi ciente para escuchar con buen volumen dentro de un automóvil. Por: Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

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l circuito que aquí proponemos está basado en el LM386 de National, un circuito integrado extremadamente popular para este tipo de aplicaciones. Los amplificadores de potencia en la banda de 200mW a 1W son ideales para aplicaciones en las que se utilizan pilas o batería para alimentación o, también, en proyectos experimentales, juguetes e intercomunicadores. El LM386 de National, figura 1, es el componente ideal para esta aplicación, dado su facilidad de obtención, bajo costo y la necesidad de pocos componentes externos para lograr un amplificador completo. Además, este integrado tiene la ganancia programada externamente por medio de un capacitor (C2), lo que permite adecuarlo a las más diversas aplicaciones. En este artículo daremos la configuración básica del LM386, con

ganancia “200” y alimentación entre 4 y 12V. Para reducir la ganancia, se deben intercalar resistores de hasta 10kΩ en serie con C2, o abrir el circuito, retirando a C2, cuando se llega al mínimo de 20. Las principales características del circuito integrado son: o Tensión de alimentación: 4 a 12V - para el LM386N-1/3 y LM386M-1. o Tensión de alimentación: 5 a 18V - para el LM386N-4.

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o Corriente de reposo (para 6V): 4mA (típico). o Ganancia de tensión: 20 a 200 (ver texto). o Potencia de salida para una ali mentación de 6V, sobre un parlante de 8 , usando el LM386N-1, LM386M-1: 325mW (típico). o Potencia de salida para una ali mentación de 9V, sobre un parlante de 8 , usando el LM386N-3: 700mW (típico). o Potencia de salida para una ali mentación de 16V, sobre un parlante

Figura 1

Amplificador de Usos Varios Figura 2

o Disipación total: LM386N - 0,73W.

de 32 , usando LM386N-4: 1W (típico). o Banda pasante: 300kHz. o Distorsión armónica total (6V, 8, 125mW): 0,2% (típico). o Resistencia de entrada: 50k (típico). o Disipación total: LM386N 1,25W.

En la figura 2 tenemos el diagrama completo del amplificador sugerido por National Semiconductor. En el circuito indicado, la señal es aplicada a la entrada no inversora a través del potenciómetro de volumen VR1. La ganancia del circuito está determinada por el capacitor entre los pines 1 y 8. Sin este capacitor, tenemos la ganancia mínima de 20; con el capacitor, tenemos la ganancia máxima de 200. C6 y R1 se usan solamente en el caso del LM386N-4, sirviendo para mantener constante la impedancia de carga en la banda de frecuencia de operación. Con ganancias elevadas es importante la utilización de C3, a fin de evitar inestabilidades en el circuito, pero con ganancias bajas, como por ejemplo sin el capacitor C2, el capacitor C3 puede ser elimi-

nado. La figura 3 sugiere una disposición de componentes en placa de circuito impreso, mientras que en la figura 4 se puede observar el montaje en expermientador digital. Los capacitores electrolíticos deben tener una tensión de trabajo de por lo menos 50% mayor que la tensión de alimentación. Los demás capacitores pueden ser de poliéster o cerámicos. Lista de Materiales CI1 - LM386 - Amplificador opera cional, ver texto. R1 - 10 - ver texto. VR1 - potenciómetro logarítmico de 10k. C1, C2 - 10µF - electrolítico de 25V. C3, C5 - 100nF - poliéster o cerámico. C4 - 100µF - electrolítico de 25V. C6 - 47nF - poliéster o cerámico. C7 - 220µF - electrolítico x 25V. LS1- parlante de 4,8 ó 16. IC2 - jack de entrada según la apli cación. Varios: Placa de circuito impreso, base para el circuito integrado, perilla para el poten ciómetro, cables, soldadura, gabinete para montaje, etc.

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Montaje Figura 4

El potenciómetro es logarítmico y puede incluir la llave que conecta y

desconecta la alimentación. Los cables de entrada de la señal

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deberán ser blindados. Sería interesante utilizar un zócalo para el circuito integrado, ya que con eso se evitaría el calor del proceso de soldadura y tendríamos mayor facilidad de sustitución en caso de necesidad. Para probar este amplificador sólo es preciso alimentarlo con tensiones de acuerdo con la versión y aplicar una señal en la entrada. Esta señal puede provenir de un inyector, de la salida de un walkman o, también, de un micrófono de cristal. Comprobado el funcionamiento, sólo queda utilizar el aparato en la aplicación deseada. En caso de utilizarse solamente la etapa en un circuito mayor, el lay-out de la placa puede ser modificado. ✪

MONTAJE

Localizador de Señales CMOS de Gran Ancho de Banda Proponemos el armado de una punta de prueba o localizador de oscilaciones capaz de interpretar señales por encima de la banda de audio. El circuito divide la fre cuencia de las señales presentes en su entrada, para que señales de varios megahertz se ubiquen en la banda audible, permitiendo así, detectarlas por el oído.

Por: Federico Prado [email protected]

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n general, las señales por encima de los 15kHz no se pueden escuchar. Como la mayoría de los circuitos digitales opera en frecuencias muy superiores a ésta un seguidor de señales de audio resulta inútil en los circuitos de este tipo, ya que si consideramos la banda de RF, no existe modulación para extraer y aplicar a un parlante o bocina. Sin embargo, con un simple artificio podemos hacer un seguidor o localizador de señales digitales de altas frecuencias. El principio de operación del aparato es sencillo: se divide la frecuencia elevada de la señal por valores hasta 16384, de manera que una señal de 16MHz caiga en una banda audible, un poco menos de 1kHz, y pueda oírse en un parlante sonando como un silbato. El circuito propuesto posee diversos valores de división, con lo que podemos detectar, en los circuitos digitales, señales que van desde algunos hertz hasta el límite

del integrado CMOS, que en el caso que nos ocupa es del orden de 7MHz con 10V de alimentación y 6MHz con 9V de alimentación para que resulte un instrumento portátil (en el circuito verá que se sugiere una tensión de 9V pero luego veremos que conviene emplear 2 baterías de 9V en serie en conjunto con un potenciómetro, ya que se puede aplicar cualquier tensión entre 5V y 15V). El aparato podrá alimentarse a través de fuente propia o, preferiblemente, con la misma fuente del aparato que estuviera analizándose. Las principales características de este instrumento son: * Tensión de alimentación: 5 a 15V. * Consumo sin señal: 1mA (típ). * Consumo con señal: 20 a 100mA (ver texto). * Rango de frecuencias de operación: 5Hz a 7MHz (10V). 5Hz a 2,5MHz (5V).

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* Divisiones posibles de la frecuencia: 2, 16, 32, 64, 256, 1024, 4096 y 16384. La división de frecuencia se hace con base en un único circuito integrado CMOS del tipo 4020. Este circuito integrado consiste en un contador binario de 14 etapas y que, por lo tanto, puede dividir la frecuencia de una señal por hasta 214, es decir, 16384. Según vemos por la cubierta, tenemos salidas accesibles en diversas etapas y, en consecuencia, diversos valores para la división. Así, en la salida 8 (pin 13) tenemos la disponibilidad de una señal cuya frecuencia corresponde

Localizador de Señales CMOS de Gran Ancho de Banda

Figura 1

a la de la entrada dividida por 28 = 256. En nuestro proyecto, mediante una llave selectora, elegimos 8 cocientes para la división de la señal, que corresponden a divisiones por 2, 16, 32, 64, 256, 1024, 4096 y 16384. Es evidente que si el lector quisiera utilizar una llave de más posiciones, podrá aprovechar los otros valores disponibles. También puede emplear una llave de menos posiciones y elegir los rangos de división que crea convenientes. Así, dependiendo de la salida seleccionada por la llave S1 (Ic3 e Ic4), tenemos señales que corresponden a la entrada dividida por un cierto valor. Eligiendo este valor en forma adecuada, hacemos que

la señal caiga en la banda de audio y, con eso, pueda amplificarse y aplicarse a un parlante. La amplificación se hace a través de un único transistor Darlington de potencia, que tiene un parlante como carga en su colector. Como la ampliación es grande, puede reducirse su volumen con la conexión en serie de un potenciómetro de 100Ω (en el circuito impreso no se prevé esta conexión, pero Ud. podrá realizarla sin ninguna dificultad). Es importante observar que la tensión de las señales de entrada debe ser igual o menor a la utilizada en la alimentación.

Figura 3

Figura 2

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Montaje como sugiere la figura 1. El diagrama completo del localizador aparece en la figura 2, mientras que la figura 3 muestra la disposición de los componentes en una placa

Figura 4

Figura 5

Así, no podemos alimentar el circuito con 12V cuando estamos localizando señales de un circuito CMOS alimentado por 15V. Por este motivo es que recomendamos que se utilice la misma alimentación que la del aparato investigado, ajustando la tensión con un potenciómetro conectado a 2 baterías en serie, tal EDITORIAL 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 118 FEBRERO 2010 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 Cap. Uruguay: RODE-SOL: Ciudadela 1416 Montevideo

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de circuito impreso. Será conveniente montar el circuito integrado en una base DIL y dotar al transistor de un pequeño disipador de calor. Si el lector prefiriera no utilizar una llave rotativa de 1 polo x 8 posiciones, podrá hacer conexiones por el sistema “enchufe x borne”, o mediante el sistema que prefiera. De esta forma, la división de frecuencia será seleccionada encajándose el enchufe en el borne correspondiente. La punta de prueba es común y los diodos admiten equivalentes, como los 1N914. Todo el conjunto cabe fácilmente en una cajita plástica y, para la conexión al equipo en prueba, utilizando su alimentación, podemos usar cables con pinzas cocodrilo (caimanes). A fin de probar el aparato, puede montarse el oscilador CMOS que se muestra en la figura 4. Este oscilador produce señales de 20kHz a 500kHz, y puede usarse en la verificación del funcionamiento Impresión: WE BEN S.A . - Mor eno 165 - Lanús - Bs.As,

Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción José María Nieves Producción José Maria Nieves Staff Teresa C. Jara Olga Vargas Luis Leguizamón Alejandro Vallejo Liliana Vallejo Mariela Vallejo Fabian Alejandro Nieves Publicidad Alejandro Vallejo

Lista de Materiales IC1 - 4020 - circuito integrado CMOS. Q1 - TIP120 o TIP121 - transistor Darlington. D1, D2 - 1N4148 - diodos de uso general. R1 - 10kΩ - resistor de 1/4W, 5%. C1 - 100µF - capacitor electrolítico de 16V. LS1 - Parlante común de 8Ω x 10cm. S1 (IC3 e IC4) - Llave de 1 polo x 8 posiciones (ver texto). IC2 - Punta de prueba. Varios: Placa de circuito impreso, base para el circuito integrado, disipador de calor para el transistor, cables, perilla para la llave, pinzas cocodrilo negro y rojo, caja para montaje, cables, soldadura, etc. de las diversas salidas. Tenga en cuenta que para muchas aplicaciones conviene tener un oscilador CMOS de frecuencia variable por lo cual también sugerimos que lo arme y, para ello, en la figura 5 se tiene el diagrama de circuito impreso. Para accionarlo, recordamos que es mejor utilizar la misma fuente del aparato en prueba, de modo de garantizar que las señales lógicas de entrada no superen la tensión de alimentación, lo que podría dañar el circuito integrado, sino arme la configuración de la figura 1 y ajuste con un multímetro el valor de la tensión de modo que sea similar al del circuito bajo prueba. ✪ Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón

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.

Cuaderno del Técnico Reparador

Back-Up, Restore y Restauración de GDFS en Teléfonos Sony Ericsson En la edición anterior vimos que modificar el contenido de algunas zonas de memoria de los teléfonos celulares puede ser riesgos. Cambiar un archivo puede dañar al teléfono al punto de que sólo pueda ser recuperado o “revivido” si se cuenta con las herramientas apropiadas. Muchos teléfonos Sony Ericsson (DB2010, DB2012 y DB2020 con CID49/51/52, por ejemplo) poseen una zona denomi nada GDFS que contiene, entre otras cosas, documentos progra mados por el operador y otros de identificación y si no se toman los recaudos necesarios podría cometer un delito. Pero no todas las marcas emplean el mismo nombre para esa zona de memoria; Motorola la denomina SEEM para el caso de sus dispositivos P2K. En esta nota veremos cómo se carga un archivo GDFS en teléfonos Sony Ericsson, también dire mos cuándo y cómo se pueden “reparar” estas zonas de memoria. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Cómo se Carga la GDFS Recuerde que ya hemos visto algunos métodos y que es esencial contar con los archivos propios del teléfono, por lo cual recomendamos hacer un back-up (más adelante, en esta nota, indicamos cómo se hace). Explicaremos rápidamente cómo cargar el GDFS con el programa FarManager. Puede descargar este programa y todas las aplicaciones y archivos mencionados en este archivo a partir de los links dados en nuestra web. Para ello, diríjase a: www.webelectronica.com.ar Haga click en el ícono password e ingrese la clave: “GDFS7”. Para realizar el proceso, haga lo siguiente:

1 - Instale el programa FarManager, inícielo y ejecute el comando (Alt + la tecla F1 / Alt + la tecla F2). Aparecerá una nueva ventana, presione "SEFP". 2 - Seleccione el cable, veloci dad, y modelo de teléfono, luego presione "Enter The Matrix". 3 - Presione "FLASH". 4 - Aguarde la lectura y carga de la memoria. 5 - Seleccione el archivo GDFS que quiere cargar, el que tiene que estar en formato raw. Para seleccionarlo haga click con el botón derecho del ratón sobre el archivo. Presione "Copy" o la tecla directa F5. 6 - Realice el copiado. 7 - Seleccione "Flash RAW image". Indique la dirección de ini cio y final.

Para distintos teléfonos debe colocar: W800 - GDFS - 45F00000 - 00100000 K750 - GDFS - 45F00000 - 00100000 K700 - GDFS - 44F00000 - 00100000 Z800 - GDFS - 21F00000 - 00100000 Luego presione "Flash". 8 - Aparecerá un aviso advir tiendo que usted puede matar el teléfono si usa un archivo de GDFS inválido. Presione YES. NOTA: Si no está seguro: NO LO HAGA!!! Ante la menor duda lea el artículo publicado en la edición anterior. 9 - Aparecerá una ventana que le mostrará el progreso de la insta lación, aguarde la escritura de la memoria.

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Cuaderno del Técnico Reparador 10 - Aguarde a que aparezca el cuadro de mensajes y presione "Close". Retire la batería unos segun dos, vuelva a colocarla, encienda el teléfono y listo.

Cómo Hacer Back Up con el Programa Setool 1.8 Como siempre, tenemos que tener el teléfono sin el chip y listo para conectar a la computadora por medio del cable adecuado (recomiendo el uso de la caja RS232 como interfase). Baje el programa desde el link dado en nuestra web, ejecútelo y en Phone Type coloque el modelo del equipo. Haga click en READ GDFS y conecte el móvil manteniendo apretada la letra C del celular. Si el teléfono es CID49 les aparecerá el mensaje:

hacemos daño al programa de su memoria, podemos restaurarla. Ejecute el programa y en Phone Type coloque el modelo del teléfono. Luego en MISC FILES en (...) seleccionamos el back-up hecho y hacemos click en WRITE GDFS. Nos va salir un mensaje como el de la figura 1, en el que se nos advierte que el celular puede morir. Hacemos click en Y E S... y luego conectamos el cable del teléfono a la computadora manteniendo su tecla C apretada. Si el teléfono es CID49 les aparecerá el mensaje: Detach Cable From Phone. Remove Battery Fron Phone, Then Insertt iT Back. Then Press Ready.

Detach Cable From Phone. Remove Battery Fron Phone, Then Insertt iT Back. Then Press Ready. O sea, debe desenchufar el cable, sacar la batería, poner la batería, presionar donde dice READY y luego, mantener la letra C del celular apretada, enchufar el cable y esperar a que termine el procedimiento. Se va a crear un archivo con la estructura gdfs_xxxxxxxxxxxx.bin en la carpeta de SETool donde xxxxxxxxxxxx es el IMEI del teléfono. Por consiguiente este respaldo es imposible aplicarlo a otros celulares sólo sirve para este móvil porque contiene su IMEI.

Cómo Hacer Restore con el Programa Setool 1.8

Figura 2

Figura 3

Como ya tenemos el back-up hecho, podemos guardarlo de modo que si “al jugar” con el móvil

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Figura 1 Debe desenchufar el cable, sacar la batería, poner la batería, presionar donde dice READY y luego, mantener la letra C del celular apretada, enchufar el cable y esperar a que termine el procedimiento. El celular fue restaurado.

Cómo Reparar GDFS de Sony Ericsson Tecnología DB2020 sin Tener Respaldo Previo Lógicamente, con tanto jugar, me han pasado muchas cosas, una de ellas es que he “roto” varios pro-

Back-Up, Restore y Restauración de GDFS gramas y los teléfonos han muerto. Cada vez que he logrado revivir uno, ha sido motivo de algún artículo o guía que luego comparto con los lectores de Saber Electrónica. Nicolás Garamendi, de Chivilcoy, Argentina, es uno de nuestros colaboradores en lo que a celulares Sony Ericsson se refiere y nos ha escrito el presente informe, indicando que se usa como ejemplo un k750 pero que sirve para todos los db2020, si se cuenta con el programa setool3 + tp o con la dreambox. Es decir, si Ud. posee un db2020 con problemas primero pruebe este método y si no logra “revivirlo” tendrá que recurrir a algún técnico que posea una dreambox. Deben tener un GDFS original, al que le colocaremos el IMEI de nuestro teléfono. Si se le pone el de otro modelo de teléfono se lo puede dañar.

Figura 4

Figura 5 1) Descargue desde el link dado en nuestra web el programa Setool 2 lite y ejecútelo, aparecerá la imagen de la figura 2. Seleccione el modelo. 2) Coloque el archivo Script.txt en MISC FILES (figura 3) y hagan click en Write Script (esta acción creara un archivo.txt con su IMEI), figura 4. 3) Una vez que el proceso ter mine (no lleva más de 1 minuto), desconecte el teléfono, saque la batería y la reinserta. Se habrá creado un archivo con varios números dentro de la carpe ta del programa. 4) Ahora en la misma ventana MISC FILES presiona los 3 puntos y selecciona el archivo de GDFS extraído y presione "Write GDFS", figura 5. Aparecerá un mensaje como el de la figura 6 diciéndo que si la GDFS no es la adecuada, dañare mos el teléfono. Presionamos en "YES" y conectamos el teléfono presionando su tecla "C".

NOTA: Si no está seguro de hacer lo correcto NO LO HAGA.

el teléfono ahora sino quiere correr el riesgo de matarlo com pletamente.

5) Aguarde a que termine el proceso y desconecte el teléfono 6) Por último, en la MISC FILES (sacamos y reinsertamos la bate - haga click en los 3 puntos y selec ría). cione el archivo que se originó al aplicar el primer script (el cual tiene IMOPRTANTE: No encienda un nombre de varios números y se

Figura 6

Saber Electrónica 31

Cuaderno del Técnico Reparador encuentra en la carpeta del progra ma setool2lite), figura 7, y haga click en "write script". Ahora conectamos el teléfono mantenien do presionando su tecla "C". Espere a que termine la progra mación, desconecte el móvil (quite y reinserte la batería) y listo. Si hizo todo bien, al digitar *#06# deberá aparecer el IMEI de su teléfono; si aparece otro NO LO USE y vuelva a intener todo el procedimiento descripto. Para obtener un GDFS original, en nuestra web lo redireccionamos a sitios que dicen ser legales (no podemos asegurarlo y la descarga corre por su riesgo y cuenta). Creo oportuno “volver a decir que si cambia el número de IMEI de un teléfono está delinquiendo y

Figura 7

su acción está penada por la ley”. Por lo tanto, tiene que tener excesivo cuidado cuando trabaja con este tipo de programas y realiza operaciones como las que estamos describiendo. Termino este artículo recomen-

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dando nuevamente que si tiene alguna duda NO REALICE LOS PROCEDIMIENTOS QUE HEMOS DESCRIPTO. Este artículo debe ser considerado únicamente por profesionales que saben lo que hacen. ✪

SERVICE

En esta entrega veremos detalles de construcción de los parlantes de nanotubos, proponiendo un modelo práctico. También veremos cómo se realizan mediciones experimentales para obtener el mejor desempeño, de qué forma se pueden minimizar las distorsiones y otros conceptos relacionados con el tema. Recordamos que la presentación teórica sobre este tema se realizó en Saber Electrónica Nº 265.

“Si lo escuchas lo olvidas, si lo lees lo recuerdas, si lo haces lo aprendes Confucio - 500 AC” Autor: Ing. Alberto H. Picerno

[email protected] atenúan la luz en un 30%) lo que lejos de ser un problema es una ventaja porque mejora aún más el contraste La cantidad de correos sobre el de la pantalla que llega a valores de tema me lleva a compleunas 2500 veces cuando tar el artículo escrito se combina la lámina de sobre estos increíbles nanotubos con la ilumiparlantes que ya está nación de back-ligth con funcionando en algunos LEDs de alto brillo. dispositivos que se Gracias a algunos lecvenden en todo el mundo tores descubrí que incluyendo la República actualmente este tipo de Argentina. En la figura 1 parlante es de uso obligase puede observar una do en los nuevos teléaplicación ornamental de fonos celulares que son dichos parlantes. todo pantalla. En realidad En Saber Nº 265, ya se deberían llamar disindicamos su presencia positivos celulares en TVs LCD colocados porque la función de telésobre la pantalla ya que fono es sólo una más de el parlante es una lamina las que pueden cumplir, flexible de algunos unos perdida entre las múltiFigura 1 . Aplicación de los parlantes de láminas de nanotubos de carbono 20 o 30 átomos de carples funciones que reaIntroducción a los Parlantes de Nanotubos de Carbón

bono de espesor. El material es de color negro pero tan pequeños espesores tienen una transmitancia del orden del 70% (es decir que sólo

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Service lizan. En efecto ya son mini TVs LCD de 16/9 de alta definición e iterativos, GPS, reproductores de música, mini PC y no sé cuántas cosas más que seguro me estoy olvidando. Mis lectores, dedicados a reparar celulares, me escribieron al leer el artículo indicándome que la conexión de audio de esos equipos termina en la pantalla LCD y no tienen dispositivo alguno que se parezca a un parlante, ni tienen agujeros de salida de sonido ni suficiente espesor como para incluir un parlante, y sin embargo suenan muy bien. Me animaría a decir que estos parlantes son la quintaesencia de la electrónica moderna porque tienen una existencia deletérea. Son transparentes, no-dimensionales (no tiene espesor medible), son flexibles, no vibran (por lo que se supone que son eternos) y además se pueden estirar hasta 3 veces su tamaño original aumentando su transparencia y reduciendo su resistencia por metro. Si no tuvieran costo podríamos decir que no existen, pero existen y van a revolucionar la tecnología de audio. Yo diría que tienen un solo problema. Es difícil entender como funcionan. Pero para eso está nuestra querida revista, que fue la primera en anunciarlos para su número aniversario. Cuando pienso que mucha gente estaba usando esta verdadera maravilla descubierta casi por casu-

alidad en China, por un grupo de alumnos de la universidad de Tsinghua y no sabía que sus equipos lo tenían incorporado, pienso que estamos viviendo una nueva revolución industrial donde los dispositivos se venden sin anunciar. La civilización llegó a tal extremo que ya no se asombra de nada y lo extraordinario puede pasar desapercibido. Antes, el inventor de algo sorprendente lo anunciaba con bombos y platillos y luego lo aplicaba para ganar sus merecidos pesitos. Ahora lo aplica sin chistar y suponemos que gana más que antes porque tiene la ventaja de la sorpresa. En lo que sigue trataremos de explicar cómo funciona el parlante de nanotubos de carbono utilizando ejemplos fácilmente comprensibles para el lector y que seguramente lo dejarán asombrado.

Auricular con un Resistor Un auricular es un recinto cerrado sobre una oreja con un parlante que genera presión acústica directa sobre el tímpano del usuario, que podríamos decir que es la salida del recinto acústico (figura 2). Es un sistema con un altísimo rendimiento porque opera como un recinto cerrado con el tímpano como membrana tensa que cierra la salida.

Figura 2 . Auricular clásico con parlante

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Si yo le dijera que el parlante puede ser reemplazado con un simple resistor Ud. diría que estoy loco. Pero le voy a demostrar que se puede, si Ud. acepta que no va a ser un dispositivo con un gran rendimiento ni con una buena respuesta en altas frecuencias (figura 3). Un resistor es un componente que transforma energía eléctrica en energía térmica. Es decir que calienta el aire del interior del auricular y es la única transformación que existe en la mecánica que tiene un rendimiento del 100% porque la potencia de pérdida también genera calor. Si se alimenta el resistor con una tensión continua el aire del interior se expande porque así lo indica la teoría de los gases. Si un gas se calienta se expande y si se enfría se contrae. En nuestro caso, como el auricular es un recinto cerrado por un diafragma tenso que es el tímpano, éste se mueve hacia adentro si hay calentamiento y hacia afuera si hay enfriamiento. El problema es que si se invierte la conexión de fuente sobre el resistor éste no se enfría; sino que se calienta con las dos polaridades. Pero ahora supongamos que tenemos un componente que es una mezcla de resistor y celda de Peltier que enfría al invertir la polaridad. Aun así tenemos un problema, el

Figura 3 . Auricular resistivo

Parlantes de Nanotubos de Carbón dispositivo resistor/Peltier tiene una masa considerable, de modo que si lo alimentamos con CA sólo funcionará calentándose y enfriándose si la frecuencia es muy baja, por ejemplo de 1 ciclo por hora. A medida que aumentamos la frecuencia, la inercia térmica hace que el resistor/Peltier tenga cada vez una menor variación de temperatura, hasta que en frecuencia de por ejemplo 1kHz estará constantemente a una temperatura promedio que es la ambiente. Como el tímpano por dentro de la cabeza está en contacto con el aire ambiente, no hará ningún movimiento. Pero no se puede dejar de reconocer que nuestro auricular a resistor funciona y que generará sonido aunque de muy baja frecuencia y que si no lo ayuda la celda Peltier moverá el tímpano hacia adentro dos veces por ciclo tal como se puede observar en la parte inferior de la figura 4.

Un Parlante a Resistor Seguramente el lector ya debe estar pensando si el dispositivo funciona sin el recinto cerrado del auricular. Sí, funciona pero perdiendo rendimiento porque solo una pequeña parte del aire expandido llegará al tímpano. El resto se desparrama por el ambiente. En realidad esto ocurre también si utilizamos un parlante clásico con cono bobina móvil e imán así que no es un problema del tipo de dispositivo. Pero es fácilmente entendible que ahora hay una fuerte dependencia de la forma del resistor con respecto a la eficiencia del parlante a resistor. En un buen diseño el resistor debe generar la mayor cantidad de aire caliente posible. Y en esto tenemos experien-

Figura 4 . Comparación entre la tensión aplicada y el movimiento del tímpano

cia porque este dispositivo con buena transferencia de corriente eléctrica en calor, existe y se llama disipador. El parlante a resistor (figura 5) podría ser una placa de cobre muy fina tendida entre dos varillas de cobre. Este dispositivo tiene una buena capacidad de generación de aire caliente, una relativamente baja masa y una gran superficie en contacto con el aire. Pero el aire caliente

generado en la parte posterior de la lámina se pierde y el sistema tiene menos eficiencia. Peor aun, el parlante está en cortocircuito acústico es decir que el sonido que se genera por atrás puede llegar a anularse con el producido por adelante. Igual que con un parlante común por lo que deberíamos montarlo sobre una bafle infinito. De cualquier modo la masa mecánica está muy lejos de poder calentarse y enfriarse a frecuencias tan altas como 20kHz. Y si pegamos la lámina a una superficie aislante del calor lo que ganamos en eficiencia (porque solo hay disipación hacia delante) lo perdemos por el incremento de masa térmica. Es importante que el lector entienda cómo se propaga la onda acústica que saliendo del parlante a Figura 5 . Parlante de resistor, llega al tímpano. lámina de cobre delgada El aire cercano a la lámina

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Service se calienta y se expande, esto hace que el aire que está al lado (hacia el parlante) se comprima y se enfríe. Pero para comprimirse toma el aire mas cercano al parlante, que se calienta y así sucesivamente tal como se representa en la figura 6. ¿Si se coloca un ter mómetro dentro de la onda termo acústica se lo ve fluc tuar? Sí, pero ese termómetro Figura 6 - Onda termo acústica en el aire debe ser muy especial porque debe poder subir y bajar su instante y un instante después ocurre columna de mercurio hasta 20.000 lo inverso. veces por segundo. ¿El aire vibra? No, pero una membrana tensa colocada en su camino sí; por ejemplo colocando la mano dentro de la columna de aire, si se emiten bajas frecuencia se percibe una vibración porque de un lado de la mano hay más presión que de la otra en un

La Lámina de Nanofibras de Carbono Una nanofibra de carbono tiene un diámetro prácticamente nulo que se mide en átomos de carbono. Ese diámetro es del orden de los seis átomos pero a pesar de tener un

Figura 7 - Tela de nanotubos de carbono

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diámetro tan pequeño presenta una resistencia eléctrica relativamente baja. En la figura 7 se pueden observar los nanotubos de carbono procesados formando un folio listo para usar como recubrimiento transparente de una pantalla de LCD. Podríamos decir que es como una capa de tallarines de carbono. La de la figura 7 es una fotografía electrónica de la tela terminada, con una magnificación de 50.000 veces obtenida con un microscopio electrónico de 10kV. Abajo a la derecha se observa una línea de comparación que tiene 2µm (micrómetros) de largo. Los nanotubos que aparecen como gusanos en la tela, tienen un diámetro menor a 2 nm (nanometros) y un largo de 5 a 30 µm, es decir que las fibras son como minimo 3.000 veces mas largas que gruesas y pueden ser hasta 28.000 veces más largas que gruesas. En Saber Nº 265, nosotros mostramos un dibujo de una molécula de nanotubos de carbono y era un caño perfectamente derecho. Ahora vemos una fotografía en donde los nanotubos tienen una forma aleatoria. ¿Cuál es la verdad? Por supuesto la verdad es la fotografía. Los nanotubos no pueden tener una pureza del 100 % es decir que existen otros materiales que contaminan la muestra. Ellos son los responsables de que el crecimiento del tubo no sea parejo, pero esto lejos de ser un problema es una ventaja, porque las hebras con rulos se entremezclan y permiten generar una especie de fieltro de trama muy abierta que inclusive puede tener un sentido principal de orientación si se fabrica con nanotubos micropeinados. Si se corta una tira de 1 cm de ancho de esta tela y se la enrolla

Parlantes de Nanotubos de Carbón apretadamente sobre sí misma hasta formar un cilindro de 1 cm3 y se lo pesa, observará un peso menor a 140 mg. Es decir que la densidad del material es de 140 mg/cm3. Para que tenga una idea de esta magnitud, el cobre tiene una densidad de 8,5 g/ cm3 es decir que es unas 60 veces más pesado. Algo más sorprendente aún es que el espesor de la tela es de unos 10 nm para una tela de una sola capa de nanotubos y por lo tanto su peso es de 1,5µg/cm2. Es decir que un parlante del tamaño de una hoja A4 que tiene 600cm2 pesaría 600 x 1,5 = 900µg es decir prácticamente 1 mg y mil parlantes pesarían un gramo. Estamos en presencia de material prácticamente inexistente más que ideal para equipos portátiles. Los datos referidos a esta tela fueron obtenidos de un fabricante chino llamado Timesnano y se refieren al material genérico denominado TimetubeTM TNST del que realizamos, a continuación, una rápida descripción. Las iniciales TNST, corresponden a Super Lámina de nano tubos de una sola capa, desarrolladas para responder a la investigación y necesidades de la industria, que necesita folios o telas transparentes, de baja densidad, muy conductoras de la electricidad, transparentes y estirables. El valor de transparencia es de un 78% a 550 nm sin estiramiento y pueden estirarse hasta 2,5 veces su longitud original, su peso específico es de 0,14. Una sola capa de tela del tamaño de una hoja tamaño A4 tiene una resistencia de 500 Ohm entre los dos lados mayores de la hoja (21x30 cm).

Figura 8 - Observe que a 50Khz la señal se atenúa 34dB.

problemas que pueden ser solucionados si se utiliza una lámina de tubos de carbono en lugar del cobre. El problema fundamental es que aunque usemos una lámina de cobre de muy poco espesor es suficientemente masiva como para no permitir que se caliente y se enfríe en 25µs, que es el semiperíodo de una señal de audio de 20kHz. La inercia térmica es muy alta y si excitamos la lámina a esa frecuencia tomará una tem-

peratura proporcional al valor eficaz de la corriente alterna circulante. Pero una lámina de nanotubos de carbono prácticamente es todo aire y sobre todo si está peinada en un solo sentido como lo podemos observar en la figura 8. Los nanotubos tienen tan poca masa mecánica que casi carecen de inercia térmica de modo que pueden responder a frecuencias de 300kHz sin perder rendimiento y comportarse

Diseño de un Parlante con una Lámina de Nanotubos de Carbono Anteriormente analizamos el funcionamiento de un parlante de lámina de cobre. Este diseño tiene varios

Figura 9 - Microfotografía electrónica de una lámina de nanotubos de car bono peinados en sentido horizontal

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Service como una resistencia pura hasta 1MHz. Además por la misma razón (la lámina es casi todo aire) poseen una minima resistencia de convección. Esto significa que calientan el aire con gran eficiencia cuando son recorridas por una corriente eléctrica porque están en un contacto íntimo con el mismo. Pero aunque los nanotubos son tan poco masivos, siguen respondiendo a todas las leyes de la termodinámica y por lo tanto se calientan cualquiera sea la polaridad de la corriente que circula por ellos.

Mediciones Sobre un Parlante Experimental Como ya sabemos, si excitamos el parlante con 1kHz se obtiene una presión sonora de 2kHz tal como lo demuestra la prueba indicada por la figura 9 esta medición no es desconocida porque se trata de la misma que se le realiza a cualquier parlante clásico para medir sus características más importantes. La medición se realiza dentro de una cámara anecoica con un micrófono profesional colocado a 5 cm del parlante y con un preamplificador de alta fidelidad absolutamente lineal en su respuesta a frecuencia. El parlante de lámina de nanotubos de carbono se monta sobre un bafle infinito (superficie 10 veces mayor que el

parlante con un agujero central y sujeto sólo por las cuatro puntas). La lámina tiene un tamaño de 3 x 3 cm y se realizan dos pruebas con un parlante de una sola lámina o de cuatro láminas superpuestas sin estiramiento. La tensión aplicada es la adecuada para disipar 3 o 12W de acuerdo a la cantidad de láminas; es decir que se aplica una tensión de pico a pico de unos 64V o una eficaz de 22,7V que nos permite calcular la resistencia del parlante del siguiente modo. P = V2/R R = V2 /P R = 22,72 / 3 = 171 Ohm También: P = V2/R R = V2 /P R = 22,72 / 12 = 43 Ohm Analizando la medición observamos claramente que la señal captada por el parlante tiene una frecuencia de 2kHz en tanto que la proporcionada al parlante es de 1kHz. Inclusive se observa que la presión sonora instantánea no estada centrada sobre el eje cero sino que está desplazada hacia arriba. Según la teoría la presión sonora debería tener una forma no senoidal (ver la figura 4), pero como ésta es una distorsión armónica el parlante se las arregla para suprimir las componentes armónicas superiores y

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desaparecen las puntas hacia abajo. Cuando la medición se realiza a baja frecuencia esta cancelación deja de existir y aparece una distorsión importante. En la figura 10 se puede observar una medición de la distorsión armónica total o THD (Total Harmonic Distortion) y de la presión sonora ambas en función de la frecuencia. Para entender el comportamiento real del parlante se lo somete a una prueba más que consiste en verificar la linealidad del mismo a una frecuencia de 1kHz. En la figura 11 se puede observar cómo varía la presión sonora de salida en función de la potencia aplicada al parlante de cuatro capas. Como podemos observar el parlante es extremadamente lineal dentro del rango considerado.

Corrección de la Distorsión por Duplicación de Frecuencia

Ya conocemos el fenómeno que nos llevó a realizar ejemplos con un resistor más una célula Peltier para lograr que el parlante enfriara. Por supuesto que la solución real debe ser más simple. Y lo es; todo consiste en prepolarizar al parlante con la mitad de la tensión de pico para que nunca se invierta la corriente que circula por él. Es decir que el pico negativo se transforme en una tensión aplicada nula y el positivo en una tensión aplicada del doble de la original. Esto es muy fácil de lograr con un amplificador con salida en push pull de fuente única sin capacitor de acoplamiento, como el mostrado en la figura 12. Observe que los oscilogramas rojo y Figura 10 - Medición de presión sonora azul están super-

Parlantes de Nanotubos de Carbón

Figura 11 - Distorsión y presión sonora en función de la frecuencia

Figura 12 - Presión sonora en función de la potencia aplicada

puestos y que el eje de cero fue co- que los amplificadores semidigitales puede usar directamente cargado rrido a -2 divisiones. El mínimo de tenían dos fuentes negativas y dos sobre el puente de salida del amplifisalida llega justo a este valor y el positivas y éstos tienen 4 o más cador PWM si se tiene la precaución máximo llega a 64V. fuentes positivas de diferente valor o de utilizar un circuito con fuente Recuerde que nuestro parlante una fuente con variación analógica única. Es decir que la salida PWM es de nanotubos de carbono y por lo continua. tendrá un valor que pasa de nulo a tanto es capaz de calentarse o enfripositivo. Si está mucho tiempo en arse al ritmo de la señal de audio. positivo la PWM genera mucho calor Supongamos que cuando se le apliLos Parlantes de Nanotubos y sobre el parlante de nanotubos y si can 64V se calienta a 64ºC y cuando los Amplificadores PWM está poco o cero tiempo en positivo se le aplican 32V se calienta a 32ºC. no genera temperatura. En un silenCon la polarización propuesta va a Un amplificador PWM actual tiene cio se genera una señal cuadrada y funcionar cambiando su temperatura una sola sección analógica: el filtro el parlante está a temperatura media. entre 0 y 64ºC con 32ºC cuando la de portadora que evita la circulación Aquí estamos en un caso similar al señal pasa por el punto de reposo. de portadora sobre el parlante ya que anterior con respecto al rendimiento, Este es el principio de fun- el mismo no es resistivo puro y no pero en este caso no se requiere una cionamiento de la polarización pero responde a las frecuencias de la por- fuente variable ya que los transisno es realmente el circuito utilizado tadora PWM (el cono no se mueve a tores de salida operan como conmuporque este circuito con polarización esas frecuencias). tadores y sólo hay que limitar el tiemfija tiene un rendimiento muy bajo, Pero un parlante de nanotubos po máximo que la salida queda en similar al de un viejo amplificador tiene respuesta hasta 200kHz o más valor positivo. Pero el filtro de portaclase “A”. y es resistivo puro. Por lo tanto se dora desaparece por completo y el Los circuitos reales varían la polarización de modo de adecuarla a la salida. Si por ejemplo la señal de audio es baja en lugar de dejar la polarización en 32V la bajan quizás a 10V y si no hay sonido la bajan a 0V. Es decir que utilizan una fuente de tensión variable tal como lo vienen haciendo los amplificadores semidigitales tipo A I WA desde hace mucho tiempo que tenían 4 valores Figura 13 - Amplificador de salida para una adecuada polarización del parlante de tensión de fuente. Solo

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Service amplificador PWM que de por sí es económico pasa ser más económico aun.

Resistencias Estandarizadas de Parlantes Hasta este momento no se hizo un mayor esfuerzo en conseguir que el parlante de nanotubos de carbono pudiera reemplazar directamente a un parlante de 8 o de 4 Ohm y en realidad es probable que esa estandarización no tenga sentido. Pero para no usar tensiones peligrosas sobre el parlante es conveniente que intentemos bajar su resistencia pero sin provocar un incremento considerable de la atenuación luminosa si pretendemos usarlo sobre una pantalla de TV. Para poner un ejemplo vamos a tratar de fabricar un parlante de la menor resistencia posible para una pantalla de LCD con una relación de aspecto de 16/9 y un tamaño de 33” por ser la más clásica. Esta pantalla tiene una diagonal de 33” x 2,54 cm = 84 cm una altura de 41 cm y un ancho de 73 cm que se debe dividir por 2 para realizar una pantalla estereofónica. El dato a considerar es la resistencia del parlante de tamaño A4 de una sola capa. Este parlante tiene una resistencia de 500 Ohm y una atenuación luminosa de 0,78 veces con unas dimensiones de 21 x 30 cm. La altura de la pantalla LCD es prácticamente el doble de la altura de parlante A4 y por lo tanto tendría una resistencia también doble si cubrimos sólo 30 cm de ancho. Y su resistencia sería de 1000 Ohm. En realidad va a ser un poco más baja si utilizamos los 36 cm que puede ocupar el parlante; 1000 x 30/36 = 830 Ohm.

La lámina de nanotubos puede estirarse hasta 2,5 veces su dimensión original en el sentido de orientación de los nanotubos. El nanotubos no se estira sólo se endereza y por lo tanto la resistencia se reduce en forma proporcional. Por lo tanto tendremos una resistencia de 830/2,5 = 332 Ohm. Cuando la lámina se estira se reduce su atenuación porque hay menos material interceptando la luz. Se calcula que la atenuación original del 78% puede llegar al 95% (cada capa atenúa un 5%) cuando se estira el material al máximo. Esto es equivalente a un cristal transparente de la mejor calidad, lo que permite agregar múltiples capas de nanotubos; por ejemplo 5 capas para lograr un parlante de 66,4 Ohm con una atenuación de 25% de luz (figura 13). En (A) se muestra la lámina montada sobre dos resortes que ofician de contactos del parlante. En (B) se observa el parlante estirado al doble de su valor original. En (C) se puede observar el gráfico de la transmitancia en función de la longitud de onda; la curva negra corresponde al parlante sin estirar y la roja al parlante estirado al doble de su dimensión original. En (D) se puede observar la curva de la presión sonora en función de la frecuencia de audio que prácticamente no se modifica.

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Si usamos una tensión de audio de 30V eficaces se puede lograr una potencia: P = V2/R = 10000/66,4 = 13W Esta potencia por canal lo que es harto suficiente para un TV. Para pegar una lámina de nanotubos a una pantalla de cristal se debe estirar la lámina apoyarla sobre el cristal y luego sopletear con un spray de etanol. Cuando el etanol se seca la lámina está perfectamente pegada. Cuando no existe la limitación de cubrir una pantalla se puede llegar a parlantes de menor resistencia si fuera necesario. Por ejemplo un parlante de tamaño A4 posee una resistencia de 500 Ohm sin estirar y de 500/2,5 = 200 Ohm estirado. En este caso no tenemos la limitación de la transparencia así que podemos usar la cantidad necesaria de capas como por ejemplo 25 para obtener un parlante de 8 Ohm.

Conclusiones

Con este artículo tratamos de aclarar todas las dudas que quedaban sobre los parlantes de nanotubos de carbono. Su funcionamiento no es tan fácil de entender como el de un parlante de cono, bobina móvil e imán pero creemos que nuestra explicación paso a paso suple los conocimientos de física que se requieren para entender el dispositivo solo con fórmulas matemáticas. Estamos en tratativas con un importador para conseguir el material Figura 14 - Estiramiento de la lámina de nanotubos que nos permita realizar experiencias prácticas. Por ahora todo lo escrito fue extraído del artículo escrito por los descubridores del dispositivo indicado en Saber Nº 265. ✪

MONTAJE

Circuitos y Consejos Utiles

para Proyectos con PICs de 8 Patas Desde hace un par de ediciones estamos dando sugerencias y cir cuitos prácticos para los "8-pin Flash microcontrollers (MCU)" que son usados en un amplio rango de productos cotidianos, desde cepillos de dientes y secadores de pelo, hasta productos industriales y de medicina. La familia de “PIC16F/18F Power Managed featuring nanoWatt Technology” reúne todas las ventajas de la arquitectura del PIC® MCU y la flexibilidad de la memoria Flash con una serie de características nuevas en cuanto a la ali mentación. Estos dispositivos se convierten en una solución para sistemas inteligentes o complejos que requieren una extensa vida útil de la batería y su uso eficiente. La flexibilidad de la memoria Flash y las excelentes herramientas de desarrollo, que incluyen "low-cost In-Circuit Debugger", "InCircuit Serial Programming y "MPLAB® ICE 2000 Emulation", hacen que estos dispositivos sean ideales para cualquier aplicación de control. La siguiente serie de Tips 'n Tricks pueden ser aplica dos a una variedad de aplicaciones que ayudan a obtener lo máximo del “PIC16F/18F Power Managed family featuring nanoWatt Technology”. Traducción y Adaptación de Luis Horacio Rodríguez de “PIC Microcontroller Power Managed Tips‘n Tricks” Blindaje para Mejorar el Desempeño de Timer 1 Las aplicaciones que requieran que el Timer1 tenga un cristal conectado a los pines T1OSO y T1OSI deben tener en cuenta el diseño del circuito impreso (PCB). El Timer1 de bajo consumo utiliza muy poca corriente y esto provoca, a veces, que el circuito oscilador sea sensible a circuitos vecinos. El circuito oscilador, el cristal y los capacitores, deben estar situados los más próximo al microcontrolador posible. No deberían pasar otros circuitos por las proximidades del circuito oscilador del PIC. Si es inevitable que exista otro circuito de alta velocidad cerca del circuito oscilador del micro, debe utilizarse un blindaje

o anillo de protección alrededor del circuito oscilador y los pines del microcontrolador, como muestra la figura 1. También puede utilizar un plano de tierra debajo de los componentes del oscilador, lo que ayuda a prevenir la interacción con circuitos de alta velocidad.

3. Performance de la batería. 4. Capacidad de la batería. 5. Tamaño/Peso de la batería. 6. Costo de la batería. Las baterías vienen de todo tipo de tamaño y forma. Baterías de alta capacidad típicamente tienen una resistencia interna mayor, por lo que no son muy útiles para aplicaciones

Qué Fuente Usar para los PICs de 8 Pines Para diseñar una fuente para un dispositivo pequeño puede ser engañoso. Hay varios factores que deben ser considerados: 1. Requerimientos Voltaje/ Corriente. 2. Aspectos químicos de la batería.

Figura 1

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Montaje con alta demanda de corriente. Las más adecuadas para altas demandas de corriente tiene una menor capacidad o un peso mayor que una de alta resistencia de dimensiones similares. Baterías primarias también tienen mayor capacidad que las secundarias (recargables). Si Vdd debe ser mantenida constante, se debe emplear una batería con descarga plana de tensión como por ejemplo: pilas de LiMg (primary) y NiMH (secondary). Si se necesita un mejor control del suministro de tensión se puede usar un regulador de tensión.

Recomendaciones para Reducir el Consumo Todos los PIC® MCUs tienen pines I/O bidireccionales. Algunos de estos pines pueden manejar entradas analógicas. Es muy importante prestar atención al tipo de señales aplicadas a estos pines para que consuman la menor potencia posible. 1) Pines de puertos no utilizados Si un pin de un puerto no es utilizado, se puede dejar desconectado pero configurado como pin de salida tanto "high" como "low", o bien puede ser configurado como una entrada con una R externa de 10kΩ, llevándola a Vdd o Vss. Si se configura como entrada, sólo va a fluir la corriente de "leakage" por el pin (la misma corriente fluiría si el pin se conectara directamente a Vdd or Vss). Las dos opciones permiten al pin ser usado luego para una entrada o salida sin cambios significativos en el hardware. 2) Entradas digitales Un pin de entrada digital consume la menor corriente cuando la entrada está cerca de Vdd o Vss. Si la tensión de entrada está en el

medio de Vdd y Vss, los transistores dentro de la entrada digital están polarizados cerca de la región lineal y van a consumir una cantidad de corriente significante. Si el pin puede ser configurado como entrada analógica, el "buffer" digital es apagado reduciendo tanto la corriente del pin como la corriente total del microcontrolador.

de puertos (PORT I/O) comúnmente es pasada por alto. En un POR (Power-on Reset), los registros PORT (por ejemplo) tienen un valor desconocido. Si los registros TRISB se configuran antes que los registros PORTB sean modificados, los pines de salida pueden generar pulsos no deseados durante la inicia-lización.

3) Entradas analógicas Las entradas analógicas tienen una muy alta impedancia de entrada por lo que consumen poca corriente. Van a consumir menos corriente que una entrada digital si la tensión aplicada va a estar normalmente entre VDD y VSS. A veces es apropiado y posible configurar entradas digitales como entradas analógicas cuando la entrada digital debe ir a un estado de poco consumo.

Ejemplo: Borre PORTB y configure todas su patas como salidas:

4) Salidas Digitales Una salida digital no consume corriente adicional a la que fluye por el pin para alimentar al circuito externo. Preste atención a los circuitos externos para reducir al máximo su consumo de corriente.

Recomendaciones para Reducir los Pasos de Programación Para reducir costos, los diseñadores deben aprovechar al máximo la memoria disponible en el microcontrolador (MCU). La memoria programable es una de las causas más importantes en el costo del MCU. La optimización del código le evita tener que comprar más memoria que la necesaria. Aquí se presentan ideas para reducir el código. 1) Inicialice los Puertos de Entrada y Salida A pesar que la siguiente práctica puede ser rutinaria, la inicialización

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BANKSEL CLRF BANKSEL CLRF

PORTB PORTB TRISB TRISB

;banco 0 ;borre PORTB ;banco 1 ;configure como salidas

2) Utilice 2 Velocidades de Arranque (Two-Speed Start-up) Esta característica es nueva para la familia de PICs y está disponible en algunos de los dispositivos “nanoWatt”. Usando el oscilador interno, el usuario puede ejecutar un código o programa mientras espera que el temporizador “Oscillator Start-up (OST)” termine (modos LP,XT o HS). Esta característica (llamada “Two-Speed Start-up ”) se habilita usando la configuración de bits IESO. Cuando se utiliza este modo el Two-Speed Start-up va a actuar como reloj o clock desde INTRC (32kHz) hasta que el oscilador OST haya terminado. Se puede cambiar a una frecuencia interna de oscilación más rápida durante el "start-up” usando el registro OSCCON. El ejemplo de la tabla 1 muestra los distintos pasos de programación necesarios para conseguir esto. La cantidad de cambios de frecuencias depende de la discreción del usuario. En el ejemplo de la tabla 1 se asume un cristal de 20MHz trabajando en modo HS en un PIC16F. Cómo Utilizar un

Circuitos y Consejos Utiles para PICs de 8 Patas Módulo de Voltaje de Referencia como un D/A El módulo del voltaje de referencia, usado normalmente como referencia para los Comparadores, puede ser usado como salidas simples del D/A con capacidades limitadas de conducción en RA2. Debe setear el bit CVROE (CVRCON) y configurar el pin como entrada analógica. Debido a la limitación indicada, se debe usar un buffer externo en la salida de la referencia de tensión para conexiones externas a Vref, tal como muestra el circuito de la figura 2.

Cómo Detectar la Pérdida de Oscilador a Cristal (o resonador) Se puede utilizar el “Fail-Safe Clock Monitor” para detectar la pérdida del oscilador a cristal o a resonador, u otra fuente de "clock" externa. Cuando se detecta la pérdida del oscilador, un "clock" (reloj) interno provee la señal o pulso de el "clock", permitiendo un apagado suave o ingresar en un modo “limp-along” Si no fuera necesario apagar al circuito. Para hacer esto, simplemente establezca el bit FCMEN en H en el “Configuration Word ”(CONFIG1H). Se puede elegir una velocidad mayor de “limp-along en los bits de IRCF(OSCCON) antes o después que ocurra la pérdida.

Habilitando Modos de Espera (Idle) para bajar el Consumo La familia de PIC18F “nanoWatt” presentan múltiples modos “Idle” que pueden ser usados para reducir la potencia consumida. Seteando el bit de Idle (OSCCON) y ejecutando

Tabla 1

un "Sleep" puede apagar el CPU y permitir a los periféricos que continúen corriendo. En estos estados el consumo de potencia puede reducirse hasta un 96%.

Cómo y Cuando Eliminar el Uso de un Oscilador Externo

Consejos de Software y Hardware Daremos un par de sugerencias de hardware y software que ayudan a reducir la cantidad de componentes externos y reducir los pasos de programación.

Combine los relojes duales para el clock del PIC16F Dual La familia de PIC16F62X está equipada con un segundo oscilador interno de baja velocidad. Este oscilador está disponible cuando la fuente de clock que se configura es la RC interna (INTRC), Externa RC* (EXTRC) o External Resistor (ER). El oscilador interno puede ser usado para operar el microcontrolador a velocidades bajas para reducir la potencia consumida. La frecuencia normal del oscilador no está calibrada, por lo que se espera una tolerancia de un Figura 2 20% a un 40%. Para cambiar los osciladores, simplemente cambia el bit 3 (OSCF) en el registro PCON. Cuando el OSCF está borrado (clear), se usa el oscilador de baja velocidad. Si el OSCF está en “1” (set), se utiliza el oscilador seleccionado en los bits de CONFIG.

Si no se necesita una frecuencia de "clock" muy precisa use el clock interno. Tiene mejor estabilidad de frecuencia que un oscilador RC externo. El clock interno puede generar también una de las varias frecuencias para usar en el controlador, permitiendo que para reducir la demanda de corriente se reduzca la frecuencia del sistema. Cuando se requiere una velocidad mayor, puede seleccionar como se desea por medio del control del programa.

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Montaje Los dispositivos más nuevos tiene un reloj (clock) interno de multiples frecuencias (multi-speedclock). Pueden variar desde 8MHZ hasta 31kHz en 8 pasos. La frecuencia se selecciona usando el registro OSCCON. Cómo calibrar el Oscilador Interno El oscilador RC interno calibrado de fábrica puede requerir una nueva calibración debido al cambio de temperatura y de Vdd. Se puede usar el Timer1 para calibrar el oscilador interno conectando un cristal a 32.768kHz, tal como muestra la figura 3. La calibración se basa en una frecuencia medida del oscilador interno RC. Por ejemplo, la frecuencia elegida es 4MHz, sabemos que el tiempo de una instrucción es de

determinar si se necesita una recalibración, y si la frecuencia debe ser aumentada o disminuida. Este ajuste usa el registro OSCTUNE, que tiene un rango de ±12% en 0.8% pasos. Si desea detalles de este proFigura 3 ceso, puede recurrir a la nota AN244 de Microchip “Internal 1µs (Fosc/4) y el Timer1 tiene un RC Oscillator Calibration”, ya sea en período de 30.5µs (1/32.768kHz). la página del fabricante o, a través Esto significa que en un período del de links dados en nuestra web. Si Timer1 el procesador (core) puede desea descargar esta nota de apliejecutar 30.5 instrucciones. Si los cación y el manual completo sobre registros del Timer1 consejos útiles para microcontro“TMR1H:TMR1L” se cargan con un ladores PIC de 8 patas, diríjase a valor conocido, se puede calcular la nuestra web: cantidad de instrucciones que se van a ejecutar en el Timer1 “overwww.webelectronica.com.ar flow”. El número calculado se compara luego con el número de instrucUna vez en nuestro portal, haga ciones ejecutadas por el core. click en el botón password e ingrese Con el resultado, podemos la clave “pic8p”. ✪

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MONTAJE

Masajeador Electrónico El uso de pequeños estimuladores electrónicos para el tratamiento de dolores musculares, contracturas y deficiencias en la piel hoy en día está muy difundido. Además, estudios realizados en investiga ciones, han demostrado que los animales domésticos se repo nen más fácilmente de enfermedades respiratorias cuando son tratados con estos instrumentos. En este artículo, pre sentamos una circuito destinado a la producción de pequeñas estimulaciones eléctricas para su uso en elec tromedicina. Si bien no constituyen un riesgo, recomen damos usarlos con la asistencia de profesionales médi cos. Por: Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

E

l objeto de este artículo es presentar un proyecto que se emplea para estimular o masajear determinadas zonas de la piel por medio de pequeños pulsos eléctricos capaces de producir corrientes por nuestro organismo, mucho más bajas que las que podrían provocar algún tipo de lesión, pero suficientes para producir un estímulo. La idea es generar pulsos de media tensión durante intervalos reducidos, controlados en frecuencia para fortalecer los músculos, nervios y otras áreas determinadas de nuestro cuerpo. “Estos aparatos deben ser empleados por personas idóneas en el área de la medicina”. El estímulo es realizado externamente, normalmente por medio de dos electrodos en forma de chapas que se colocan en la zona a ser tratada. La cantidad de electrodos puede

exceder a dos y el número depende del profesional que realice el tratamiento. En estos aparatos no debe utilizarse alimentación directamente de la red eléctrica, ya que podría no existir un límite en la aplicación de corriente, lo que ocasionaría daños físicos. Por otro lado, como las pilas no son capaces de suministrar tensiones elevadas, es necesario la aplicación de circuitos inversores que puedan vencer la resistencia de la piel para producir el requerido estímulo. Los circuito inversores que se emplean, trabajan con corrientes muy pequeñas, evitando las descargas bruscas en el usuario. Cabe aclarar que el circuito de este estimulador es muy sencillo y puede ser utilizado para realizar experimentaciones con el objeto de acceder a circuitos más complejos que abordaremos en otras ediciones de Saber Electrónica. El dispositivo propuesto permite ajustar la tensión

de los pulsos a ser aplicados, con lo cual variará la intensidad del estímulo. Se alimenta desde la red eléctrica y permite el ajuste de la frecuencia de los pulsos hasta algunas centenas de hertz. La intensidad apropiada del estímulo se consigue con otro ajuste. En general, todos los componentes empleados son fáciles de conseguir en el mercado, pero es conveniente que arme el proyecto de acuerdo a su disponibilidad. Los electrodos a emplear puede ser cualquiera de los que se consigue en el mercado, incluso puede realizar prueba con “botones”

Figura 2

Saber Electrónica 53

Montaje Figura 1

Figura 3

Saber Electrónica 54

Masajeador Electrónico Figura 4

descartables de los que se emplean en electrocardiogramas, aunque lo ideal es utilizar electrodos donde la zona eléctrica sea del mismo tamaño de la zona a tratar. El principio de funcionamiento es bastante sencillo: en primer lugar es necesario acondicionar la tensión de la corriente eléctrica, obteniendo pulsos de tensión alterna elevada pero aislados de la red. Para ello se emplea un transformador que opera con variaciones de corriente producidas por un conmutador comandado por un oscilador. Es común emplear transformadores de poder para estos proyectos donde el bobinado a emplear como primario determina las características del oscilador.

En la figura 1, se muestra el esquema eléctrico del masajeador de un solo canal, que es utilizado también por acupunturistas para estimular determinadas zonas asociadas a una dolencia o falencia física. Se trata de un dispositivo que permite un masaje continuo o temporizado y que posibilita variar la intensidad de los pulsos aplicados, la frecuencia y el ciclo de actividad. En este caso, la fuente de energía se construye a partir de la red eléctrica y no es necesario el uso de un transformador elevador, dado que se trabaja con un transistor de salida para altas tensiones del tipo BU208, como el mostrado en la figura 2. La temporización del masaje se consigue por medio de un 555 actuando como oscilador monoestable disparado por un pulsador normal abierto; el tiempo puede ser variado si, en lugar de un resistor de 1M5 (R2), se colocara un potenciómetro de 2M5, tanto lineal como logarítmico. La señal a ser utilizada se consigue con un segundo 555, cuya frecuencia se varía a partir

de un potenciómetro de 100kΩ (VR1) y el ciclo de actividad por medio de otro 555, también en configuración astable. Note que en este circuito se pueden incluir Leds indicadores para saber cuándo el aparato está en funcionamiento, si se encuentra en tratamiento temporizado o continuo, etc. En la figura 3, se da una sugerencia de circuito impreso para el masajeador. Note que en este PCB el transistor BU208 se conecta fuera de él, es decir, debe conectarlo por medio de cables, utilizando el esquema de la figura 4 para guiarse. En la placa los potenciómetros tamFigura 6

Figura 5

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Montaje Lista de Materiales

R5 - 10k R6 - 47k IC1, IC2, IC3 - NE555, circuitos integra - R7 - 100k R8 - 4,7k dos temporizadores. R9 - 47k x 1W IC4 - Conector de salida para los elec C1 - 10µF x 25V - Electrolítico. trodos. C2 - 0,22nF - Poliéster o cerámico. Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso C3, C4, C5, C6 - 0,1nF - Poliéster o general. cerámico. Q2 - BU208 - Transistor de salida de SW1 - Llave inversora simple. alta tensión (debe conectarse fuera de la plaaca de circuito impreso, preferible - SW2 - Pulsador normal abierto. mente con un disipador de calor). Varios: VR1, VR2 - Potenciómetros de 100k Placa de circuito impreso, gabinete lineales. para montaje, disipador para el VR3 - Potenciómetro de 50k lineal. transistor de salida, fuente de ali R1 - 10k mentación de 12V y 120V (ver figu R2 - 1,5M (ver texto). ra 5), cables, perillas para los R3 - 10k potenciómetros, etc. R4 - 22k bién figuran como “pre-sets”; Ud. debe colocar los potenciómetros en el gabinete y conectarlos por medio de cables a la placa de circuito impreso. Si no quiere comprar electrodos, para realizar masajes pueden fabricarse electrodos circulares construidos con goma conductora con un diámetro de unos 5 cm. Los electrodos pueden ser uno o varios y cuando se conecten más de uno, deben estar en paralelo. Luego, estos terminales deben

ser aplicados en las zonas a tratar. Reiteramos que, si bien el uso de estos masajeadores no entraña un gran riesgo para la salud, cuando son manejados por personas no idóneas pueden entorpecer algún tratamiento que se esté realizando en forma paralela. La fuente de alimentación sugerida se muestra en la figura 5. Note la inclusión de dos transformadores, uno de aislación y el otro con secundario de 12V. Para esta fuente no se provee la placa de circuito impreso

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porque su diseño es sencillo y hasta se puede armar en “araña”. La figura 6 muestra un tipo de electrodo comercial económico. Las puntas de salida del masajeador deberán tener “botones” de conexión adecuados para “prender” facilmente a los conectores. Una vez armado el aparato, para verificar su funcionamiento toque los cables de salida con dos dedos de una mano, es decir, sujete las puntas donde debería colocar el electrodo (sin que se toquen) con los dedos de una mano, accione SW2 y mueva lentamente el cursor de VR3 hasta sentir una sensación de cosquilleo en los dedos. Aconsejamos tener SW1 en posición “directa” de modo que haya tensión a la salida siempre que SW2 esté apretado y no actúe el temporizador IC1. Haga esta operación lentamente para no tener un choque brusco que provocaría una sensación desagradable. Cuando sienta un cosquilleo, actúe sobre el cursor tanto VR2 como de VR3, verificando cambios en la sensación percibida como consecuencia de la variación de frecuencia del oscilador. Esto es todo, comprobado el funcionamiento sólo basta con colocar los electrodos adecuados para ser puesto en práctica por una persona idónea. ✪

MONTAJE

Osciloscopio por USB de 40MHz Trecera Parte:

La Etapa de Entrada Estamos realizando el desarrollo de un oscilosco pio con conexión a la PC a través del puerto USB. El osciloscopio posee 2 canales de 8 BITs y es capaz de capturar hasta 8 millones de muestras por segundo (MSPS) con la posibilidad de exten derlo fácilmente a 40 MSPS. Su di-seño está basa do en un microprocesador central y varios com ponentes (controlados por dicho procesador) para llevar a cabo la tarea de captura. Entre los componentes se encuentra un microprocesador PIC, una memoria SRAM (para usar de buffer) y contadores de 8 bits (para direccionar la memo ria). En este artículo veremos los detalles que lle varon a la elección de la estructura para el circuito de entrada y mostraremos la configuración adoptada. A través de varias publicaciones se explicarán todos los puntos tomados en cuenta para la elección tanto del hardware, como del firmware y el software; es decir, no se publica como un montaje “paso a paso” sino como un proyecto en todo su contexto. Por: Pablo Hoffman y Martín Szmulewicz http://www.pablohoffman.com

Introducción Los amplificadores de entrada son utilizados principalmente para separar la etapa de entrada de la de adquisición y hacer una adaptación de impedancias. Esto independiza a estas etapas. Todos los amplificadores seleccionados tienen características muy similares, y todos son aptos para el proyecto, sin embargo el MAX477 tiene como ventaja el encapsulado DIP, que el resto no lo tiene disponible. Esta característica nos simplifica en costo y tiempo, y es por eso que lo hemos elegido. La estabilidad en cuanto a las variaciones de

parámetros (offsets) es superior frente al resto, mientras que el ancho de banda y rango de tensiones es similar a los otros amplificadores. Las características que nos han hecho elegir el MAX477 de Maxim son mas bien prácticas que técnicas. Es decir, cualquiera de estos amplificadores satisfaría los requisitos, sin embargo, el amplificador de Maxim gana en precio, disponibilidad, y por sobre todo, es el único que se encuentra disponible en encapsulado del tipo DIP. Este encapsulado es nuestro preferido y facilita su conexión y posible reemplazo, sin necesidad de utilizar zócalos especiales, los cuales en ciertos

casos son difíciles de conseguir y pueden ser muy caros. Contadores Un contador es básicamente un circuito secuencial temporizado. Un contador binario de n bits puede contruirse con n flip-flops en cascada. Los flip-flops que se utilizan son flip-flops tipo T, el cual cambia de estado (0 o 1) en cada flanco ascendente de su entrada de reloj. En la figura 1 se puede observar la operación básica de un contador de 4 bits. Dentro de la familia de contadores, hemos encontrado de hasta 8 bits que trabajen a la frecuencia especificada (40MHz) y es por esta

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Montaje razón que debimos colocar dos contadores. También consideramos útil que los mismos sean contadores hacia adelante y hacia atrás. Si bien puede que no lo utilicemos en este momento, consideramos que es de buen diseño poder prever futuros usos y dar la posibilidad de expandir a funcionalidad de los componentes. Así también hemos elegido un contador que tenga una señal de habilitación de funcionamiento, es decir, que si el dispositivo no se encuentra habilitado, por mas que tenga señal de reloj y se intente avanzar en la cuenta, no lo va a hacer ya que como se espera, éste no se encuentra habilitado. Dado que el direccionamiento de las memorias es de 16 bits, se deben utilizar dos contadores en cascada para obtener el funcionamiento deseado. Entre los dispositivos TTL de alta velocidad hemos encontrado el siguiente: o

74F269

Hemos elegido este por ser el mas estándar y utilizado mundialmente. Nos provee las características necesarias para el proyecto, y es de alta disponibilidad, bajo precio, y existe mucha documentación sobre su uso. Consideramos que siempre que se puedan utilizar componentes masivos y siempre que cumplan con las especificaciones, sería un buen punto a tener en cuenta para tomar la decisión sobre su uso. Buffers bidireccionales 8-bit Son conocidos también como transceptores, y son básicamente 2 separadores de tres estados. Estos separadores de tres estados hacen que en funcionamiento normal, cada bit de salida tenga exactamente el mismo valor que en su correspondiente entrada. Sin embargo, cuando se los pone en el tercer estado (tri-state), su salida pasa a

Figura 1

ser de alta impedancia, tal como si no existiese conexión alguna. De esta forma se permite a algún otro dispositivo escribir en ese bus. Los transceptores, o buffers bidireccionales, hacen uso de esta característica para escribir a uno u otro lado del bus. Es decir que pueden hacer que un bus de entrada se convierta en uno de salida y viceversa. Tiene como objetivo poder separar a dos sub-circuitos que tengan funciones tanto de lectura como de escritura, entonces mediante este dispositivo es posible que ambos se comuniquen, tomando previa decisión de quién es el que escribe y quién es el que lee. Al igual que en la elección del contador, hemos tomado el mismo criterio de utilizar un componente masivo. La línea 74F de Fairchild Semiconductors es la óptima para estos casos. El componente seleccionado en este caso fue entonces el 74F245 (figura 2). Protectores USB Los protectores USB, como el de la figura 3, son supresores de transitorios de tensión que puedan ocurrir en la línea de comunicación. Estos ruidos pueden provenir de cualquier fuente, y pueden provocar daños a los equipos en ambos extremos del bus USB si son de magnitud y duración suficiente. Estos son protectores para USB 1.1, y nos son aptos para las altas velocidades del USB 2.0 dada su alta capacitancia de entrada. Hemos buscado circuitos integrados que provean esta funcionalidad, y la única fábrica que provee

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Figura 2

componentes específicamente con este fin es Texas Instruments. Los modelos disponibles que hay son: SN75240, SN65240, y SN65220. Entre estos componentes, el único del cual teníamos disponibilidad y solamente en los Estados Unidos, es del SN65240. Este integrado difiere del SN65220 en que el primero tiene dos supresores mientras que el segundo tiene uno solo. Es evidente que esta caracterís-

Figura 3

La Etapa de Entrada de un Osciloscopio por USB Figura 4

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Montaje tica no afecta en absoluto el diseño ni el funcionamiento del circuito. o Texas SN65220/SN65240/SN75240 Osciladores programables Hemos evaluado también la utilización de un oscilador integrado programable en vez de cristales. Éstos tienen la ventaja de tener menor radiación, menor amplitud en componentes de mayor frecuencia, requieren menor cableado, tienen mayor estabilidad, y también evitan tener que comprar varios cristales para diferentes frecuencias cuando se pueden obtener a partir de un mismo integrado. Sin embargo los encapsulados en los que se consiguen estos integrados tienen un montaje mas complicado, y los cristales son de uso mucho más masivo y común que estos integrados. Hemos tenido en nuestro poder muestras de estos componentes, pero aún así tomamos la decisión de optar por un cristal, ya que tienen muy alta disponibilidad en cualquier mercado (incluso el local), son baratos, fácilmente reemplazable, y proveen una forma segura y conocida de manejo. Además, se cuenta con extensa documentación sobre su uso. Creemos todas éstas razones suficientes para haber tomado la elección del cristal. Un ejemplo de oscilador programable es el Linear Technology LTC6905.

unidad para adaptar una señal de entrada que se encuentre sobrepasando los niveles máximos de tensión aceptable. También este primer amplificador se encarga de sumar una tensión media a la señal de entrada, de modo de que luego esta señal se encuentre centrada en el valor de tensión medio entre los rangos de entrada de los conversores A/D. La señal de entrada original se supone centrada en 0V y el osciloscopio debería ser capaz de medir señales tanto positivas como negativas. Dado que la alimentación de todos los circuitos es de 0-5V, para lograr medir señales que sean negativas a la entrada del osciloscopio debemos de sumarle una tensión continua, la cual haría que una entrada de 0V se encuentre en el valor de tensión que se encuentre justo en el medio del rango de voltajes del conversor A/D. Una vez que la señal es "pequeña" y esta centrada, pasa a un segundo amplificador, el cual tiene una ganancia bastante alta para adaptar esta señal a valores de tensión que maximicen el rango de conversión del ADC.

La ganancia de este segundo amplificador esta dada por la selección de resistencias en su nodo de realimentación. La selección de la resistencia a utilizar esta comandada por patas de control del PIC. Se trata de 2 patas de control, las cuales nos dan un total de 4 posibles selecciones. Estas 2 señales de control del PIC van a un decoder/demux, el cual a partir de estas 2 señales genera 4, las cuales son mutuamente excluyentes. Luego estas van a un juego de 4 llaves analógicas. De este modo, solo una de las 4 llaves estará seleccionada a la vez. Es aquí donde se selecciona el camino que seguirá el nodo de realimentación y ganancia del segundo amplificador, seleccionando a través de cada uno de los 4 caminos una resistencia en particular, de modo de seleccionar la ganancia deseada de esta etapa. El circuito de la etapa de entrada se muestra en la figura 4. La foto de la figura 5 muestra el prototipo de la etapa de entrada final armada en circuito impreso universal. Aclaramos que más adelante daremos el esquema de circuito

Diseño de la Etapa de Entrada La etapa de entrada consta de 2 amplificadores operacionales, y un selector de rango de voltaje, o mejor dicho, de ganancia de la etapa. Directamente de la entrada de medición, la señal entra en el primer amplificador operacional. Este se encarga de disminuir los voltajes de la señal de entrada, es decir, tiene ganancia mucho menor que la

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Figura 5

La Etapa de Entrada de un Osciloscopio por USB impreso realizado en programas PCB.

Componentes Utilizados Amplificador operacional: MAX477 Como mencionamos al comienzo de este artículo, en un principio habíamos elegido al MAX477. Este amplificador no lo habíamos utilizado sino hasta casi llegado el final del proyecto, ya que dados los tiempos que se han manejado, no habíamos llegado al diseño e implementación de la etapa de entrada. Al probar el funcionamiento del MAX, hemos experimentado que, dada su altísima ganancia, este provocaba oscilaciones en su salida. También el hecho de amplificar con gran ganancia señales pequeñas, la distorsión que se obtenía a su salida era muy considerable. Esta distorsión era básicamente oscilaciones pequeñas sobre la señal original. Al cambiar este operacional por un 741 (muy popular dentro del ambiente electrónico), observamos que su comportamiento se acercaba más al esperado. Las oscilaciones ya no existían y por lo tanto se obtenía una señal mucho mas limpia. Sin embargo la ganancia era mucho menor que la del MAX, y esto provocaba que las resistencias elegidas para la selección de rangos prácticamente no provoquen diferencia alguna en la ganancia de este segundo amplificador, en especial a altas frecuencias. Esto implicaba tener una señal mucho mas limpia a la salida de la etapa de entrada pero sin control sobre la selección de rangos. Así también, al utilizar el 741 el ancho de banda se ve drásticamente reducido, ya que este operacional no esta preparado para trabajar a las altas frecuencias a las cuales va a ser sometido el osciloscopio. Además, al tener un ancho

de banda menor, la ganancia de este operacional es modificada de acuerdo a la frecuencia de la señal de entrada, haciendo que a partir de una frecuencia media se comporte de forma no-lineal. Luego hemos optado por probar con otro operacional, en este caso, un OP37 de Texas Instruments, pero sin lograr un resultado satisfactorio. Finalmente hemos probado con una combinación de 741 y MAX, pero dejamos este tema como mejora pendiente para el futuro

necesita del decodificador, el cual hace que las señales de control sean mutuamente excluyentes, de modo que nunca pueda estar seleccionado más de un canal simultáneamente. Un detalle a tener en cuenta es que los voltajes en sus pines de entrada/salida no pueden superar por mucho a Vcc ni caer muy por debajo de tierra. Esto implicaría una conducción forzada de los transistores.

Decodificador binario 74HCT139 Este decodificador binario cumple 2 funciones básicas: decodificar un numero binario representado en 2 bits en un juego de 4 bits de control, y, adicionalmente (por la naturaleza de un decodificador), estos bits son mutuamente excluyentes, necesario para el control de las llaves analógicas. Es necesario utilizar inversores a la salida de estas señales de control ya que el decodificador controla señales activo-bajas, mientras que el integrado de llaves analógicas utiliza una lógica activo-alta. El inversor en cuestión, el 74HC240 es un inversor de 8 pares de entradas/salidas.

Frecuencia Máxima de Trabajo

Llaves analógicas: 74HC4066 Este integrado contiene 4 llaves analógicas. Cada una de estas llaves consta de un par de transistores que permiten o no la comunicación directa entre sus 2 puntas y es habilitado mediante una pata de habilitación independiente para cada uno de estos circuitos. Cuando esta llave se encuentra habilitada, su resistencia es de aproximadamente 50 ohm, mientras que cuando se encuentra deshabilitada, su resistencia tiende a infinito. Todas estas compuertas son independientes, y es por esto que se

La frecuencia máxima de trabajo del osciloscopio puede calcularse a partir de las frecuencias máximas de los componentes que lo integran. Las compuertas lógicas simples generalmente no son el problema, puesto que éstas, siendo de naturaleza TTL, tiene un ancho de banda muy superior al del resto de los componentes. Por eso, para calcular la frecuencia máxima de trabajo del osciloscopio estudiaremos la frecuencia máxima que soporta cada uno de sus componentes. Sin embargo, no todos los componentes cumplen un papel relevante en el cálculo de la frecuencia máxima de trabajo. Por ejemplo, la velocidad máxima de trabajo del PIC es independiente de la velocidad máxima de trabajo del osciloscopio puesto que en las capturas a alta velocidad el PIC no juega ningún papel, más que el de disparar la captura. Por lo tanto, el análisis de la máxima frecuencia de trabajo debe realizarse a partir de los componentes que están involucrados directamente en la capturas a alta velocidad, a saber: o o o o

Conversores AD Contadores Memorias Amplificadores de entrada

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Montaje De las hojas de datos de dichos componentes podemos extraer sus frecuencias máximas de trabajo, las cuales se muestran en la tabla 1. Como se puede observar en la tabla 1 las dos limitantes son el conversor AD y la memoria, siendo ésta última la menos importante puesto que se puede reemplazar por el modelo CY7C-109B-15 (de igual pinout) que trabaja hasta 66MHz. El conversor AD, en cambio, no tiene un sustituto inmediato conocido. Por consigue, de éste análisis se desprende que la frecuencia máxima de trabajo del osciloscopio es de 40MHz. Para lograr dicha frecuencia se deberá utilizar un cristal de 40MHz y será necesario contar con un PCB bien diseñado a los efectos de minimizar ruidos e interferencias, que son muy dañinos a dichas frecuencias. En el prototipo inicial (en el cual no dispusimos del tiempo y los medios necesarios para fabricar un PCB) la frecuencia máxima a la cual pudimos hacer trabajar la placa fue 8 MHz ya que, para frecuencias superiores (probamos con un cristal de 20MHz) el funcionamiento de la placa era erróneo o nulo.

Atribuimos estos problemas a la falta de haber diseñado un circuito impreso apropiado, y llegamos a la conclusión de que para trabajar a tan altas frecuencias la distribución y el diseño físico de la placa cumple un papel fundamental, cosa que no ocurre a bajas frecuencias donde solo es necesario que los compo-

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nentes estén conectados correctamente. Nota de Redacción: Al momento de redactar este artículo, ya hemos conseguido hacer funcionar al osciloscopio con una frecuencia de 20MHz, sin embargo, seguimos realizando estudios para mejorar el rendimiento del dispositivo. ✪

Este mes puede encontrar, en los mejores quioscos del país, el tomo Nº 57 de la colección Club SE: “Recepción de TV por Antena”, escrito por el Ingeniero Alberto H. Picerno quien en su editorial dice: “Muchas veces en mi vida me hicieron la misma pre gunta, ¿cómo va ser la TV del futuro? Yo me pasé la vida dedicado a la TV y debería conocer la respuesta, pero me doy cuenta que no la sé. Realmente no tengo al menor idea de cómo va a ser la TV del futuro y sin ir tan lejos; no sé cómo va a ser dentro de tres años. Tal es la velocidad con la que cambian las cosas en nuestra especialidad, que ni siquiera me animo a decir cuál va a ser la pantalla que utilicemos para ver la información. Es decir que no sólo el medio de transmisión es impredecible; ya es impredeci ble el tipo de pantalla. La última novedad, que eran las pan tallas de Plasma, ya no se venden en la Argentina y de otros países de habla hispana me llegan noticias similares. ¿Y qué se vende en los negocios de artículos para el hogar? Se vende solo LCD y el clásico TV a TRC con tubo común o de baja profundi dad. Los vendedores están tan confundidos como los com pradores, porque venden los LCD con iluminación de back Light a leds, como TVs con pantalla de Leds, que solo existen en

versión gigante para carteles de propaganda o estadios deportivos. Y esto no es todo. La mayor novedad de los TVs de última generación son los parlantes de estado sólido transparentes, pegados sobre la pantalla. Como los vendedores no entienden de qué se trata, no lo emplean como argumento de venta y en algunos casos en que yo les hice el comentario, apoyaron la mano en la pantalla y como no vibraba me negaron la veraci dad del hecho. Cuando traté de explicarles que generaban sonido sin vibrar, pusieron tal cara que tuve que abandonar el intento antes que llamaran a los empleados de seguridad. Si no se puede anticipar un tema tan concreto como la pantalla y desde donde sale el sonido, mucho menos se puede anticipar el medio utilizado para hacer la transmisión. Sólo puedo decir que la TV la PC y la telefonía fija e inalámbrica, que venían con vergiendo desde hace por lo menos 15 años, ya chocaron y ahora sólo hay que ver quién quedó mejor parado en el choque y se va a quedar con la mayor porción de la torta, o si todos quedaron bien parados y se produce una división equitativa y una libre y leal competencia. ¿Qué nos queda por hacer a nosotros, los técnicos? Lo nue stro es irreversible, tenemos que conocer todos los medios posi -

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bles de transmisión y con las variantes viejas y nuevas, porque la idea de EEUU del silencio analógico quedó en la historia y las transmisiones son aún analógicas en EEUU, mismo que ya corrió cuatro veces la fecha del silencio analógico. Los pueblos no quieren imposiciones que impliquen un gasto considerable de dinero. Quieren la opción de hacer lo que se les ocurra y sobre todo están cansados de mentiras recaudatorias. En todo el mundo no debe haber alguien que no crea que la TV de alta definición (HD) es lo máximo a lo que puede aspirar un usuario moderno y que una pantalla de LCD es lo único que per mite apreciar la HD con el máximo de calidad. ¿Y no es así? NO, un moderno monitor de PC a TRC tiene mayor definición que la HD. Por su sistema de dots en delta pueden trabajar con hasta aproximadamente 1500 líneas cuando la HD sólo llega a 1080. Por eso en este libro quise hacer un compendio de las nuevas formas de transmitir TV en forma analógica libre, en forma analógica codificada, en forma digital libre (TV digital terrestre o TDT) o en forma digital codificada; por aire, por cable, por satélite o por par telefónico. Usando un TV o una PC y lo quise hacer dando ejemplos prácticos y no solo la fría teoría del tema. Hace la friolera de 2.500 años Confusio escribió: si lo escuchas lo olvidas, si lo lees lo entiendes, si lo haces lo apren des. Y en este libro le enseñamos “a hacer”, gastando lo menos posible. Basta como ejemplo cuando lo invitamos a ver TV codi ficada por UHF. No solo le explicamos cómo armar su deco; también le explicamos como probarlo, como conectarlo al TV, como modificar su predisposición para adaptarlo a su zona y por último como fabricar su propia antena usando caños plásticos para agua. Y si no hay transmisiones de UHF en su zona le explicamos cómo utilizar la PC usando la TV P2P que es totalmente gratui ta. Ud. elige, nosotros le enseñamos todas las técnicas que hoy están funcionando y estamos atentos a todo lo nuevo que pueda aparecer en el mundo para que nuestros lectores tengan la novedad en forma inmediata. En esta nota le explicamos el fun cionamiento de un inversor que puede servir para realizar una codificación y decodificación expermiental y que es parte del libro que no puede faltar de su biblioteca”.

transmisiones realizadas. Les sugerí el uso de este inversor antes de la modulación en el transmisor y que se emplee el mismo inversor a la salida del sintonizador y antes de la entrada de video, de modo de poder utilizar un reproductor de VHS como sintonizador, colocando en su salida de video un inversor antes de conectarlo a la entrada de video del tele visor. En la semana que estuve en la Universidad se montó el sistema de codificación y decodificación y funcionó perfecta mente. Ahora bien, mi sorpresa fue muy grande cuando pude c o m p robar que varias localidades de distintos países emplean este sistema (aún hoy) para codificar señales que las emiten por UHF de modo que si Ud. recibe señales por ante na y están codificadas, puede probar con este sencillo cir cuito para verificar si puede ver claramente el canal de su agrado. Con respecto a la recepción de señales de TV desde satélite, en algunos casos también la señal de video viene invertida y por ello, el uso del circuito que propondremos adquiere una relevada importancia. Con respecto a la “creación de efectos especiales”, exis ten diversos equipos capaces de producirlos pero el costo de estos aparatos no siempre los hace accesibles, dejando a muchos poseedores de cámaras sin opciones. Es por eso que el circuito que describimos en este capítulo es un aparato interesante y de bajo costo que le permitirá producir efectos simples o realizar pruebas de codificación y decodificación de señales de TV. Se trata de un inversor de video, sencillo pero que le ofrecerá muchas aplicaciones y recursos; y que está destinado, principalmente, a los lectores amantes de los efectos especiales de video. Un inversor de video, como su nombre lo indica, invierte la señal de video de una cámara o de un grabador de cassetes

Ing. Alberto H. Picerno

Inversor Decodificador Hace unos años publicamos el circuito de un inversor de video para producir efectos en filmaciones “caseras”. En un viaje realizado a Perú en 2005, me solicitaron un circuito “casero” que pudiera codificar la señal emitida por una emisora Universitaria de modo que solamente los salones de estudio que tuvieran el decodificador puedan asistir a las

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Figura 1 - Formas de onda en la entrada y salida del dispositivo.

Figura 3 - Forma de onda de una señal de video.

Figura 2 - Diagrama en bloques del montaje.

de manera de presentar, en un televisor o monitor, la imagen “en negativo”. Evidentemente, intercalando el aparato entre la cámara y el video, podremos grabar la señal en negativo con un efecto muy interesante (figura 1). Las aplicaciones posibles para este tipo de aparato son variadas, y de ellas destacamos: - Codificación y decodificación experimental de señales de video. - Producción de efectos especiales cuando focalizamos figuras, letreros, etc. También pueden hacerse grabaciones en negativo de personas o escenas. - Usando un proyector, se puede visualizar negativos de fotos en forma normal, invirtiéndolos con la ayuda de nuestro aparato. El examen de los negativos se vuelve, así, mucho más simple y agradable.

En la figura 2 observamos un diagrama en bloques del aparato. La señal de video, cuya forma se muestra en la figura 3, se aplica a la entrada del circuito. Esta señal tiene controlada la intensidad de excitación del circuito a través de P1, de modo de obtener la excitación conveniente tanto de los circuitos de inversión como de amplificación de los pulsos de sincronismo. La inversión de la señal se hace por medio de Q1, que opera en la configuración de emisor común. La señal se aplica a la base de este transistor vía C2, aparece con la fase invertida en el colector, siendo entonces, llevada a la etapa final de amplificación, que está formada por Q4. Este transistor en la configuración de colector común, no invierte la fase de la señal y la entrega a la salida con baja impedancia, de acuerdo con las características exigidas por los circuitos externos que serán excitados. El pulso de sincronismo está trabajado por Q2 y Q3, los que lo amplifican y lo aplican a Q4

El equipo es bastante sencillo, utilizando componentes comunes y de fácil montaje. Alimentado con pilas comunes, es de uso fácil y seguro y se adapta a la mayoría de las cámaras de video. Las principales características del circuito son: - Impedancia de entrada: 75Ω (aproximadamente) - Tensión de alimentación: 6V - Corriente de consumo: 30mA (típ.) - Banda pasante: 20Hz a 15MHz - Ganancia: 3dB (máx.)

Figura 4 - Diagrama completo del inversor de video.

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con la fase original. Los pulsos se aplican a este circuito vía R5 y C3. P2 ajusta el punto de funcionamiento de Q1, de modo de poder ajustarse el nivel de la inversión de la señal, con lo que se consigue una mejor nitidez para el efecto. La llave S2 permite pasar rápidamente del efecto al funcionamiento normal, en el caso de grabación o edición de películas. El LED1 indica que el aparato está conectado; la alimentación proviene de pilas pequeñas comunes o, si se prefiere, puede alimentarse de una fuente de 5 ó 6V. Obsérvese que este circuito no utiliza bobinas o circuitos integrados especiales, lo que es muy importante para facilitar el montaje a aquellos lectores que no tengan acceso a comercios que tengan una línea completa de componentes. La figura 4 muestra el diagrama completo del inversor de video. Todos los componentes pueden instalarse en una placa de circuito impreso, como vemos en la figura 5, excepto los jacks de entrada, de salida, el Led, los potenciómetros, las llaves y la batería. El conjunto podrá ser ubicado en una caja plástica o de metal. Los jacks de entrada o conectores son del tipo usado en cámaras de Figura 5 - Placa de circuito impreso. video, y la conexión debe hacerse por medio de un cable coaxil de video de buena calidad. Es importante tener en cuenta este detalle para que, después de la inversión, no haya pérdida de calidad en la señal de video. Los transistores admiten equivalentes como el Figura 6 - Modo de usar el aparato. BC547 para el BC548, y el BC557 para el BC558. Los resistores pueden ser de 1/8W o más, con el 5% de tolerancia, Los potenciómetros son lineales y los capacitores electrolíticos deben tener una tensión de trabajo de 12V o más. C4 y C6 son capacitores cerámicos de disco. Para las pilas se Figura 7 - Modo de grabar negativos fotográficos con imagen positiva. precisará un soporte

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adecuado y para los potenciómetros necesitaremos perillas plásticas. Las conexiones de los jacks de entrada y salida a la placa deben ser lo más cortas posibles para que no se produzcan alteraciones en la señal. Para el LED, que puede ser rojo o de cualquier otro color, se deberá utilizar un soporte apropiado. En la figura 6 observamos el modo correcto de hacer la conexión del inversor entre una cámara de video y el monitor con el grabador. Ya resaltamos que el empleo de cables y conectores de buena calidad es importante para evitar pérdidas en la señal que perjudiquen la imagen. Esta configuración puede usarse para una prueba inicial de funcionamiento: Ajuste P1 hasta lograr una imagen sincronizada y con buena definición y, luego, P2 para obtener la inversión del video. En la figura 7 mostramos una interesante aplicación del sistema en la grabación (en una película común de video) de negativos de fotos, pero ya invertidos, de modo de poder visualizarlos en su forma positiva en un monitor.

Una cinta VHS común de 180 minutos permite grabar cerca de 1000 fotos con un tiempo de 10 segundos para cada una. Evidentemente, debe ajustarse el foco de la cámara con mucho cuidado, a fin de obtener una imagen nítida y un grado de iluminación apropiado. Comprobado el funcionamiento del equipo, sólo queda usarlo para los efectos deseados. Si quiere utilizar este circuito para “codificar” una señal de TV antes de transmitirla por antena, debe colocar el circuito a la salida de la etapa de video, antes del mezclador del transmisor. De esta manera, para poder recepcionar la señal en “positivo”, en el televisor deberá “volver” a invertir la señal antes de que ésta se presente en la pantalla. En la figura 8 damos un ejemplo de conexión del inversor en un sistema de recpeción de TV por satélite. En la figura, la antena ya posee su amplificador de bajo ruido (LNB) y el sintonizador es capaz de sintonizar señales dentro del espectro empleado para la TV satelital. ✪

Figura 8 - Conexión del inversor para decodi ficar señales de Tv por inversión de video en un sistema de recepción de Tv satelital Lista de Materiales Semiconductores: Q1, Q3 y Q4 - BC548 o equivalente - Transistores NPN de uso general. Q2 - BC558 o equivalente - Transistor PNP de uso general. LED1 - LED rojo común. Resistores: 1/8W, 5% R1- 2,2kOhm R2 -22kOhm R3 - 470 R4-120Ohm R5 - 100Ohm

R6 - 68kOhm R7 -6,8kOhm R8 - 1kOhm R9 - 12kOhm R10 -1,2kOhm R11 - 120Ohm R12- 82Ohm R12 -1kOhm R14 - 1kOhm

C6 100nF - cerámico disco

Capacitores (electrolíticos - 12V o más): C1 - 47uF - electrolítico C2 y C3 - 10uF - electrolítico C4 - 120pF - cerámico disco C5 220uF - electrolítico

Placa de circuito impreso, caja para montaje, soporte para 4 pilas pequeñas, perillas plásticas para los potenciómetros, cables blindados, soporte para el LED, soldadura, etc.

Varios P1 - 100Ohm- potenciómetro P2 - 1kOhm - potenciómetro S1 - interruptor simple S2 - llave de 1 polo x 2 posiciones B1 - 6V - 4 pilas pequeñas J1 y J2 - conectores de video

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MICROCONTROLADORES

PIC16F874/877 Un Microcontrolador Todo Terreno Los circuitos integrados programables (Programmable Integrated Circuits = PIC) son componentes sumamente útiles en la Electrónica de Consumo. Aún cuando son conocidos desde hace treinta años, existen en la actualidad nuevos tipos que cumplen con una serie de requisitos y características sumamente útiles. El 16F877 no es precisamente de lo “más nuevo” pero su gran versatilidad, el hecho de poder manejar señales analógicas, su bajo costo, la facilidad de programación y la gran cantidad de información sobre sus aplicaciones lo convierten en uno de los microcon troladores “más codiciados” a la hora seleccionar componentes para diseño de sistemas. En esta nota comenzamos a explicar algunas de las características principales de este integrado. Informe preparado por Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

LA FAMILIA DEL PIC16F877 El microcontrolador PIC16F877 de Microchip pertenece a la familia de microcontroladores de 8 bits (bus de datos) que tienen las siguientes características generales que los distinguen de otras familias: - Arquitectura Harvard - Tecnología RISC - Tecnología CMOS Estas características se conjugan para lograr un dispositivo altamente eficiente en el uso de la memoria de datos y programa y por lo tanto en la velocidad de ejecución. Microchip ha dividido sus microcontroladores en tres grandes subfamilias de acuerdo al número de bits de su bus de instrucciones. Esta

clasificación se puede observar en la tabla 1. Los microcontroladores que produce Microchip cubren una amplio rango de dispositivos cuyas características se pueden observar a continuación: - Empaquetado (desde 8 patitas hasta 68 patitas). - Tecnología de la memoria incluída (EPROM, ROM, Flash).

Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

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-Tensión de trabajo desde 2.5V a 6V. -Frecuencia de operación (Hasta 20MHz). Empaquetados Aunque cada empaquetado tiene variantes, especialmente en lo relativo a las dimensiones del espesor del paquete, en general se pueden econtrar paquetes tipo PDIP (Plastic Dual In Line Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) y QFP (Quad Flat Package), los cuales se muestran en la figura 1. Nomenclatura Además de lo mostrado en la tabla 1, en el nombre específico del microcontrolador pueden aparecer algunas siglas como se muestra en la tabla 2. En la tabla 3 se especifican los rangos de voltaje estándar y extendido manejados por los dispositivos.

PIC16F874/877 Figura 1

Oscilador Los PIC de rango medio permiten hasta 8 modos distintos para el oscilador. El usuario puede seleccionar alguno de estos 8 modos programando 3 bits de configuración del dispositivo denominados: FOSC2, FOSC1 y FOSC0. En algunos de estos modos el usuario puede indicar que se genere o no una salida del oscilador (CLKOUT) a través de una patita de Entrada/Salida. Los modos de operación se muestran en la siguiente lista:

o EXTRC: Resistencia / capacitor externos. o EXTRC: Resistencia / Capacitor externos con CLCKOUT. o INTRC: Resistencia / Capacitor internos para 4MHz. o INTRC: Resistencia / Capacitor internos para 4MHz con CLKOUT.

Los tres modos LP, XT y HS usan un cristal o resonador externo, la diferencia sin embargo es la ganancia de los drivers internos, lo cual se ve reflejado en el o HS: Alta velocidad (y alta potencia) rango de frecuencia admitido y la potenCristal/resonador. cia consumida. En la tabla 4 se muestran o LP: Baja frecuencia (y bajo consu - los rangos de frecuencia así como los mo de potencia). capacitores recomendados para un oscilao XT: Cristal / Resonador cerámico dor en base a cristal. externos, (Media frecuencia). o RC: Resistencia / capacitor exter Cristal externo: En los tres modos nos (mismo que EXTRC con CLKOUT). mostrados en la tabla anterior se puede

usar un cristal o resonador cerámico externo. En la figura 2 se muestra la conexión de un cristal a las patitas OSC1 y OS2 del PIC. Circuito RC externo: En los modos RC y EXTRC el PIC puede generar su señal oscilatoria basado en un arreglo RC externo conectado a la patita OSC1 como se muestra en la figura 3. Este modo sólo se recomienda cuando la aplicación no requiera una gran precisión en la medición de tiempos. Rangos: La frecuencia de oscilación depende no sólo de los valores de Rext y Cext, sino también del voltaje de la fuente Vdd. Los rangos admisibles para resistencia y capacitor son: Rext: de 3 a 100 kohm, Cext: mayor de 20pF

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Microcontroladores Oscilador externo: También es posible conectar una señal de reloj generada mediante un oscilador externo a la patita OSC1 del PIC. Para ello el PIC deberá estar en uno de los tres modos que admiten cristal (LP, XT o HS). La conexión se muestra en la figura 4.

Tabla 4

- Hasta 368 bytes de memoria de datos (RAM). - Hasta 256 bytes de memoria de datos EEPROM. - Hasta 4 fuentes de interrupción. - Stack de hardware de 8 niveles. - Reset de encendido (POR). - Timer de encendido (PWRT). - Timer de arranque del oscilador Calibración del oscilador inter no: El fabricante ha colocado un valor de (OST). - Sistema de vigilancia Watchdog calibración para estos bits en la última dirección de la memoria de programa. timer. - Protección programable de código. Este dato ha sido guardado en la forma - Modo SEP de bajo consumo de ener de una instrucción RETLW XX. Si no se quiere perder este valor al borrar el PIC gía. - Opciones de selección del oscilador. (en versiones EPROM con ventana) prime- Programación y depuración serie “Inro se deberá leer y copiar. Es una buena Circuit” (ICSP) a través de dos patitas. idea escribirlo en el empaquetado antes de borrar la memoria). Figura 2 Oscilador interno de 4MHz: En el modo INTRC el PIC usa un arreglo RC interno que genera una frecuencia de 4MHz con un rango de error calibrable de - 1.5%. Para calibrar el error de oscilación se usan los bits CAL3, CAL2 , CAL1 Y CAL0 del registro OSCCAL.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PIC16F877 La siguiente es una lista de las características que comparte el PIC16F877 con los dispositivos más cercanos de su familia que son el PIC16F873, PIC16F874, PIC16F876 y PIC16F877: - CPU RISC. - Sólo 35 instrucciones que Figura 3 aprender. - Todas las instrucciones se eje cutan en un ciclo de reloj, excepto los saltos que requieren dos. - Frecuencia de operación de 0 a 20MHz (DC a 200 nseg de ciclo de instrucción). - Hasta 8k x 14 bits de memo - Figura 4 ria Flash de programa.

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- Lectura/escritura de la CPU a la memoria flash de pro grama. - Rango de voltaje de opera ción de 2.0 a 5.5 volt. - Alta disipación de corriente de la fuente: 25mA. - Rangos de temperatura: Comercial, Industrial y Extendido. - Bajo consumo de potencia: o Menos de 0.6mA a 3V, 4MHz o 20µA a 3V, 32kHz o menos de 1µA corriente de standby.

Periféricos - Timer0: Contador/Temporizador de 8 bits con pre-escalador de 8 bits. -Timer1: Contador/Temporizador de 16 bits con pre-escalador -Timer0: Contador/Temporizador de 8 bits con pre-escalador y post-escalador de 8 bits y registro de periodo. - Dos módulos de Captura, Comparación y PWM. - Convertidor Analógico/Digital: de 10 bits, hasta 8 canales -Puerto Serie Síncrono (SSP) - Puerto Serie Universal (USART/SCI). - Puerto Paralelo Esclavo (PSP): de 8 bits con líneas de protocolo.

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PIC16F877 En la figura 5 se observa a manera de bloques la organización interna del PIC16F877. Se muestra también junto a este diagrama su diagrama de patitas, para tener una visión conjunta del interior y exterior del Chip. La CPU es la responsable de la interpretación y ejecución de la información (instrucciones) guardada en la memoria de programa. Muchas de estas instrucciones operan sobre la memoria de datos. Para operar sobre la memoria de

PIC16F874/877 Figura 5

datos además, si se van a realizar operaciones lógicas o aritméticas, requieren usar la Unidad de Lógica y Aritmética (ALU). La ALU controla los bits de estado (Registro STATUS), los bits de este registro se alteran dependiendo del resultado de algunas instrucciones.

memoria de programa apuntada por PC y al mismo tiempo ejecuta la instrucción

Ciclo de instrucción El registro Program Counter o Contador de Programa (PC) es Figura 6 gobernado por el ciclo de instrucción como se muestra en la figura 6. Cada ciclo de instrucción la CPU lee (ciclo Fetch) la instrucción guardada en la

anterior, esto debido a una cola de instrucciones que le permite ejecutar una instrucción mientras lee la próxima. Como puede verse, cada ciclo de instrucción (Tcy) se compone a su vez de cuatro ciclos del oscilador (Tosc). Cada ciclo Q provee la sinc ronización para los siguientes eventos: Q1: Decodificación de la instruc ción. Q2: Lectura del dato (si lo hay). Q3: Procesa el dato. Q4: Escribe el dato.

Figura 7

Debido a esto cada ciclo de instrucción consume 4 ciclos de

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Microcontroladores reloj, de manera que si la frecuencia de oscilación es Fosc, Tcy será 4/Fosc.

Con respecto al registro de la figura 7, el significado de cada bit es el siguiente: Z: Este bit se pone (=1) para indicar que el resultado de la última operación fue cero, de lo contrario se limpia (=0). C: Bit de acarreo /préstamo de la últi ma operación aritmé tica (en el caso de resta, se guarda el préstamo invertido CD: Acarreo/ Préstamo proveniente del cuarto bit menos significativo. Funciona igual que el bit C, pero para ope raciones de 4 bits.

REGISTROS DE LA CPU Registro PC: Registro de 13 bits que siempre apunta a la siguiente instrucción a ejecutarse. En la siguiente sección se dan mayores detalles en el manejo de este registro. Registro de Instrucción: Registro de 14 bits. Todas las instrucciones se colocan en él para ser decodificadas por la CPU antes de ejecutarlas.

CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DE RANGO MEDIO

Registro W: Registro de 8 bits que guarda resultados temporales de las operaciones realizadas por la ALU.

Tabla 5 En la tabla 5 se resumen las 35 instrucciones que reconoce la CPU de los PIC de medio rango, incluyendo su mnemónico, tiempo de ejecución, código de máquina y afectación de banderas.

Registro STAT U S : Es un registro de 8 bits en el que cada uno de sus bits (denominados “Banderas o Flags”) es un indicador de estado de la CPU o del resultado de la última operación como se indica en la figura 7.

F o rmato General de las Instrucciones.

Nota: En adelante se usará lo siguiente: R = Bit leíble. W= Bit Escribible. U= No implementado (se lee como 0). -n= Valor después del Reset de encendido.

Tabla 6

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Cada instrucción en lenguaje de máquina (binario) del PIC contiene un código de operación (opcode) el cual puede ser de 3 a 4 o 6 bits, dependiendo del tipo de instrucción. La tabla 6 describe el formato para cada tipo de instrucción de los PIC de rango medio. ✪

AUTO ELÉCTRICO LM327: Intérprete OBD a RS232

Descripción de una Interfase OBD II Parte 3: Descripción de los Comandos AT para Generar Programas en OBD II (Continuación)

En esta sección estamos explicando el funcionamiento de uno de los circuitos integrados más utilizados para la creación de interfases para OBD II, nos referimos al LM 327. Los comandos AT son instrucciones codificadas que con forman un lenguaje de comunicación entre el hombre y un terminal tipo modem. Como hemos visto, para diag nóstico a bordo de automóviles, también se emplean comandos AT y cada fabri cante, en función del protocolo elegido, utiliza un sistema de escaneo para poder leer los códigos de error que permitan identificar las fallas. Es por eso que comenzamos a explicar el funcionamiento del circuito integrado LM327, fabricado exclusivamente para satisfacer las necesidades de la mayoría de los pro tocolos empleados en diagnóstico automotor. En esta nota veremos algunos comandos comunes y cómo se los utiliza. Por Luis Horacio Rodríguez Introducción Estamos describiendo el desarrollo de una interfase OBD II a RS232 con el LM327 para leer los códigos de error en un sistema computarizado para vehículos. Como creemos que el lector debe tener conocimientos avanzados, no solo hemos descripto las características del circuito integrado sino que estamos enseñando la estructura de los comandos AT para luego explicar los comandos OBD II y terminar con el montaje de una interfase como el de la figura 1, que utilizaremos con programas universales y gratuitos. Esta interfase

comenzamos a describirla en Saber Electrónica Nº 263 y Ud. puede bajar los artículos anteriores y el desarrollo completo del dispositivo desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar Haga click en el ícono password e ingresando la clave “atobd”. A modo de recordatorio, y como un resumen de lo que es OBD II, digamos que la computadora que activa la luz "CHECK ENGINE" del vehículo responde a un sistema de monitoreo electrónico enmarcado en el sistema OBD. OBD I fue diseñado para monitorear sistemas

específicos del fabricante para los vehículos construidos entre 1981 y 1995. Más adelante, se desarrolló el sistema OBD II, que forma parte de todos los vehículos fabricados a partir de 1996 vendidos en los Estados Unidos. OBD II fue adoptado con el objeto de reducir las emisiones de los vehículos. Gracias a su sencillez y efectividad, OBD II posee aplicación universal en todos los automóviles y camionetas recientes, nacionales e importados. El programa en el sistema computarizado del vehículo tiene la finalidad de detectar fallas en los distintos sistemas, y puede acce-

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Auto Eléctrico derse al mismo a través de un puerto OBD II universal, que suele ubicarse debajo del panel de instrumentos.

Si un sistema OBD encuentra un problema, la computadora enciende la luz "CHECK ENGINE" para advertir al conductor de que

existe un fallo y establece un Código de Diagnóstico de Problema (DTC) para identificar al mecánico dónde ocurrió el problema. Estos

Figura 1

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Resumen de Comandos OBD II códigos no aparecen a simple vista, para leerlos se requiere de un escaner o una herramienta especial de diagnóstico, como el Lector de Códigos CAN OBD II, que los usuarios y mecánicos utilizan como punto de partida para las reparaciones. El Lector de Códigos del Area CAN de Sistemas OBD II debe funcionar con todos los vehículos que cumplen con el estándar OBD II. Todos los vehículos desde 1996 (automóviles, camionetas ligeras y SUV) vendidos en los Estados Unidos cumplen con esta norma y en la actualidad casi todos los vehículos trabajan con este sistema.

OBD y las Normas ISO Para entender la estructura de los comandos OBD debemos comprender primero qué es un modelo OSI (Open System Interconnection). Es una abstracción propuesta por la “Organización Internacional para la Estandarización” (ISO), con el objetivo de normalizar internacionalmente los protocolos que se usan para comunicar distintos equipos en las redes telemáticas. Las 7 capas de un modelo OSI se muestran en la figura 2. Cuanto más alto nos encontremos mayor será el nivel de abstracción. Las capas superiores, para “funcionar”, hacen uso de las que están por debajo. Actualmente ArCan solo implementa los niveles 1 y 2, es decir “Nivel

Físico” y “Nivel de Enlace de Datos” y es sobre esta última capa en la que debemos basarnos para implementar el OBD. Para entender qué es un modelo OSI y cómo funciona, recomiendo visitar los siguientes links: http://es.wikitel.info/wiki/OSI http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI OBD define una capa de aplicación para el diagnóstico del automóvil, es decir, la capa 7 del modelo OSI. Todo lo relacionado con el diagnóstico del automóvil sobre CAN, lo

podemos encontrar básicamente en un grupo de normas ISO: a) Diagnostic services (layer 7) está especificado en la ISO 157653. b) Network layer services (layer 3) está especificado en la ISO 15765-2. c) Controller area network (CAN) services (layer 1 y 2) está especificado en la ISO 11898. Para aclarar dudas que pudiera tener, consulte el esquema de la figura 3. En este caso debemos tener en cuenta que para usar OBD no es necesario implementar todas las capas OSI, ya que sólo usa la 1,2,3,7. El mcp2551 implementa la capa 1 “Nivel Físico”, el mcp2515 la 2 “Nivel de Enlace de Datos” y por software, generalmente se debe implementar la capa 3 o “Nivel de Red” que es donde se define como se estructuran los mensajes, y la capa 7 o “Nivel de Aplicación” que recoge los distintos comandos disponibles. La SAE, Sociedad de Ingenieros Automotrices, define normas con los mismos objetivos que las vistas hasta ahora, pero en este caso para Estados Unidos.

Resumen de Comandos AT

Figura 2

AL (Allow Long messages) Los protocolos OBD normales restringen el número de bytes de datos de un mensaje, que el ELM 327 normalmente hace (tanto para enviar

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Auto Eléctrico como para recibir), a 7. Si se selecciona AL, el CI permitirá largos envíos (8 bytes de datos) y largas recepciones (ilimitadas en número). El defecto es AL off (y NL seleccionado). AR (Automatically set the Recceive address) Las respuestas del vehículo serán reconocidas y mostradas por el ELM 327 si su dirección de recepción, internamente almacenada, iguala a la del mensaje que se envía. Con el modo de autorrecepción, el Figura 3 valor usado para la dirección de recepción se elegirá en base a los bytes de encabezamiento, y se actualizará automáticamente cada vez que se cambien los bytes de encabezamiento. El valor que se usa para la dirección de recepción se determina en base a cosas tales como el contenido del primer byte de encabezamiento, y si el mensaje usa dirección física, dirección funcional, o si el usuario ha establecido un valor con los comandos SR o RA. La autorrecepción se activa por defecto, y no se usa por parte del formateo J1939. AT0, AT1 y AT2 (Adaptive Timing control) Cuando se reciben respuestas de un vehículo, el ELM 327 tradicionalmente espera el tiempo establecido por la posición AT ST 44 para responder. Para asegurar que el CI trabaje con una gran variedad

ATO se usa para inhabilitar la temporización adaptable (usualmente se usa cuando se experimenta), mientras que AT2 es una versión más agresiva (el efecto es más notable para conexiones muy lentas. Puede que no vea mucha diferencia con sistemas OBD más rápidos). El protocolo J1939 no soporta la Te m p o r i z a c i ó n Adaptable. Las respuestas del J1939 usan tiempos fijos de exclusión como lo establece la norma.

de vehículos, se estableció el valor por defecto en un número conservador (lento). Aunque este tiempo es ajustable, mucha gente no tiene el equipo o la experiencia para determinar el valor óptimo. La característica de Temporización Adaptable automáticamente establecerá el valor del tiempo de exclusión en un nivel basado en los tiempos reales de respuesta del vehículo. A medida que cambian las condiciones tales como carga del bus, etc., el algoritmo aprende de ellos y hace ajustes apropiados. Note que siempre usa la posición AT ST hh como la posición máxima, y nunca elegirá una que sea más larga. Hay 3 posiciones de temporización adaptable que están disponibles para usar. Por defecto, se habilita la opción 1 (AT1) y es la posición recomendada.

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BD (perform an OBD Buffer Dump) Todos lo mensajes enviados y recibidos por el ELM 327 se almacenan temporariamente en un conjunto de 12 posiciones de memoria llamado Buffer OBD. A veces puede servirnos ver el contenido de este buffer, quizás para ver por qué falló una iniciación, para ver los bytes de encabezamiento del último mensaje, o aprender más de la estructura de los mensajes OBD. Ud puede preguntar en cualquier momento cuál es el contenido de este buffer para ser “iniciado” (impreso) y cuando lo hace, el ELM 327 envía un byte que representa la longitud del mensaje del buffer, seguido del contenido de las 12 posiciones del buffer OBD. Este byte representa el número real de bytes recibidos, entren o no en el buffer OBD. Esto puede ser útil cuando se ven largos flujos de datos (con AT AL), dado que el número representa exactamente el número de bytes recibidos.

Resumen de Comandos OBD II Sólo los 12 primeros bytes recibidos se almacenan en el buffer. BI (By pass the Initialization sequence) Este comando debe usarse con precaución. Permite que se active el protocolo OBD sin requerir ningún tipo de iniciación. El proceso de iniciación normalmente se usa para validar el protocolo, y sin él los resultados pueden ser difíciles de predecir. No debe usarse para el uso de rutina de OBD y fue pensado para permitir la construcción de simuladores ECU y demostradores de entrenamiento. BRD 44 (try Baud Rate Divisor hh) Este comando se usa para cambiar el divisor de velocidad en baud al valor hexadecimal provisto por hh. La velocidad real (en kb ps) será 4000 dividido por este divisor. Por ejemplo, una posición de 115,2 kbps requeriría un divisor de 4000/115,2 o sea 35. En notación hexadecimal 35 se escribe 23, de modo que el comando real que hay que enviar sería: AT BRD 23 Dado que el ELM 327 puede operar a velocidades mucho más altas que las que pueden soportar algunas interfaces, el comando BRD requiere que se prueben las velocidades pedidas, con regreso a la velocidad anterior si hay problemas. En el uso, el comando se envía como pedido para cambiar la velocidad, y el CI responde con “OK”. Después de eso, un temporizador interno comienza a esperar para asegurar que la com-

putadora controladora tenga tiempo suficiente para cambiar su velocidad a la misma. El CI luego envía el mensaje de encendido a la nueva velocidad, y comienza a esperar mientras que la computadora controladora evalúa lo que se ha recibido. Si el mensaje AT 1 fue recibido sin errores, la computadora controladora envía un carácter de retorno de carro para probar el circuito transmisor. Si el CI lo recibió correctamente, se retiene la nueva velocidad. Si la computadora controladora ve errores, simplemente no envía respuesta, el CI espera el tiempo establecido por AT BRT, y cuando no se detecta ninguna respuesta, regresa a la velocidad anterior. Cualquier nueva velocidad que se establezca de esta manera se retiene entre llamadas para establecer defectos (ATD) y para arranques tibios (AT WS), pero no sobrevivirá una reinicialización por hardware (un encendido/apagado o una llamada a AT 2). Si tiene el hábito de llamar AT 2 en su código, aconsejamos usar AT WS. BRT hh (set Baud Rate Timeout to hh) Este comando permite variar el tiempo de exclusión usado en el protocolo de velocidad (o sea, AT BRD). El retardo de tiempo está dado por

hh x 5 ms, donde hh es un valor hexadecimal. El valor por defecto de esta posición es OF, dando 75ms. Note que un valor de 00 no da 0 ms, sino el tiempo máximo de 256 x 5ms, o 1,28s. CAF0 y CAF1 (CAN Auto Formatting off or on) Estos comandos determinan si el ELM 327 le ayuda en el formateo de los datos CAN que se envían y reciben. Con el CAF1 habilitado, el CI automáticamente generará bytes para dar formato (PCI) al enviar y los quitará al recibir. Esto significa que puede seguir emitiendo pedidos OBD (01 00, etc) como de costumbre, sin importar los bytes extra que requieren los sistemas de diagnóstico CAN. También, con el formateo activo, cualquier bytes de datos extra (no usados) que se reciben en el cuadro serán eliminados, y se ignorará cualquier mensaje con bytes PCI inválidos. Cuando se realiza el monitoreo, no obstante, los mensajes con bytes PCI inválidos se mostrarán con un enunciado: “FF), verá “OFF” en vez de una cuenta específica.

CRA hh (set the CAN Rx Addr to hhh) El establecimiento de las máscaras y de los filtros CAN a veces puede ser difícil, de modo que si sólo quiere recibir información de una dirección (o sea, un CAN ID), entonces debe emplear esta instrucción. Por ejemplo, si sólo quiere ver información de 7E8, simplemente envíe:

CV dddd (Calibrate the Voltage to dd dd volts) Con este comando se puede calibrar la lectura de tensión que muestra el ELM 327 ante un pedido AT RV. El argumento (“dddd”) siempre debe darse en 4 dígitos, sin punto decimal (supone que el lugar decimal está entre el 2º y el 3º dígito). Para usar esta característica, simplemente se debe usar un medidor exacto para leer la tensión de entrada real, luego debe emplear el comando CV para cambiar el factor de la calibración interna. Por ejemplo, si el ELM 327 muestra la tensión en 12,2V mientras que Ud. Mide 11.99V, entonces envíe AT CV 1199 y el CI se recalibrará en esa tensión (realmente leerá 12.0V debido al redondeo).

AT CRA 7E8 El ELM 327 hará los ajustes necesarios de la máscara y el filtro. Este comando restringe la vista de sólo un ID. Para permitir la recepción de un rango de IDs, debe establecer la máscara y el filtro independientemente. Para invertir los cambios hechos por el comando CRA, simplemente envíe el comando Auto Receive (AT AR). CRA hhhhhhhh (set the CAN Rx Addr to hhhhhhhh) Este comando es idéntico al anterior, salvo que se usa para establecer los CAN IDs de 29 bits en vez de 11. El comando de Autorrecepción (AT AR) también se usa para invertir los cambios hechos por este comando. CS (show the CAN Satatus counts) El protocolo CAN requiere que se mantengan estadísticas con respecto a los números de errores detectados en la transmisión y en la

D (set all to Defaults) Este comando se usa para establecer las opciones en sus posiciones por defecto, como cuando se aplica potencia al principio. El último protocolo almacenado se retirará de memoria y se convertirá en la posición actual (posiblemente cerrando otros protocolos que están activos). Cualquier ajuste que el usuario haya hecho para los encabezados, filtros o máscaras serán restaurados a sus valores por defecto, y también el del temporizador. D0 y D1 (display DLC off (0) or on (1)) El CAN (ISO 15765-4) OBD

requiere que todos los mensajes tengan 8 bytes de datos, de modo que mostrar el número de bytes de datos (el DLC) normalmente no es muy útil. Cuando se experimenta con otros protocolos, no obstante, puede ser útil poder ver cuáles son las longitudes de los datos. Los comandos D0 y D1 controlan la presentación del dígito DLC (los encabezados también deben estar activos a fin de ver este dígito). Cuando se muestra, el dígito DLC aparecerá entre los bytes del ID (encabezado) y los bytes de datos. La posición por defecto se determina mediante PP 29. DM 1 (monitor for DM 1s) El protocolo SAEJ1939 publica códigos de fallas periódicamente a medida que se detectan, usando mensajes DIAGNOSTIC MODE 1 (DM1). Este comando establece que el ELM 327 monitoree continuamente este tipo de mensaje, siguiendo protocolos de transporte multisegmento como se requiere. Una combinación de máscaras y filtros podría establecerse para dar una salida similar, pero no permitirían detectar mensajes multilínea. El comando DM1 agrega lógica extra, necesaria para los mensajes multilínea. Este comando sólo está disponible cuando se ha seleccionado un Protocolo CAN (A, B o C) para el formateo J1939. Devuelve error si se intenta en cualquier otra condición. Por motivos de espacio, no continuamos describiendo los comandos AT usados en OBD. Lo haremos en la próxima edición. De todos modos, si Ud. no quiere esperar hasta el mes próximo, puede descargar el listado completo de nuestra web: www.webelectroni ca.com.ar haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: atobd . ✪

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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:

De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1. Hola amigos de Saber Electrónica, hace poco estuve en la Editorial buscando los DVDs de las ediciones 22 años, realmente una colección invalorable. Además adquirí el Nº 35 de la colección CSE donde habla del manejo de puertos de PC y recordé un artículo que se publicó en Saber Electrónica 218 donde hay para construir un Probador de puertos de serie. Como en mi trabajo manejo puertos de serie me interesa este artículo y leyendo más detenidamente observo algunos términos que solicito me aclaren. En la página 26 del tomo se mencionan los cáculos de los resistores y de C2 y se dice que este último tiene un valor de 0.01uF o 10pF, y ésta es la primera aclaración que necesito pues ambos valores no son iguales; más adelante habla de los valores normalizados donde se dice que C2=100pF y para que funcione el

O F E R TA ! ! !

CADA DVD A SOLO

LED opcional C2 debe ser de 100uF. Leyendo en la revista 218 donde está la lista de materiales, se menciona a C2 de 100uF y en el circuito C2 es un electrolítico y C1 un capacitor no polarizado y no menciona su valor. Por favor quisiera que me aclaren cual es el valor de C1 y C2 para que el circuito funcione, tal vez la explicación teórica que se hizo me mareó un poco y me hace difícil.verlo Agradezco tu respuesta. Angel Leiva Respuesta 1. Hola Angel! Mirando el circuito, ninguno de los capacitores es determinante. C1 es desacople del 555 y nosotros generalmente no lo ponemos; en este caso puede ser 100nF. En cuanto a los 4 capacitores que están sobre el MAX, el fabricante recomienda colocar electrolíticos de 10µf. Desconocemos el por qué los autores han colocado otros valores, pero debería funcionar. Por lo que vemos es muy sencillo el circuito así que no tenés que tener problemas Gracias por tu contacto. ✪

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