Saber Electrónica N° 280 Edición Argentina

Año 24 - Nº 280 NOVIEMBRE 2010

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ARTICULO DE TAPA Computadora de a bordo microcontrolada para vehículos

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AUDIO Fuentes resonantes para equipos de audio. Diseño del modulador PWM

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MANUALES TECNICOS Energía hidroeléctrica. Prácticas y proyectos

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TECNICO REPARADOR Liberación de teléfonos celulares. Liberación y trucos para el Nokia 5230 Pantallas planas para TV y Monitores. Los tubos CCFL en las pantallas planas

51 57

MONTAJES Prescaler divisor x10 hasta 1,5GHZ Probador sonoro de semiconductores Analizador analógico Avisador lumínico para el teléfono

61 64 67 69

AUTO ELECTRICO Qué hacer ante mensajes de timeout. Los comandos AT ST y AT AT

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MICROCONTROLADORES Curso programado de microcontroladores PICs

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DESCARGA DE CD GRATUITA CD: Trucos y Mitos de los teléfonos celulares

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: Impresiones BARRACAS S. A. ,Osva ldo Cruz 3091, Bs . Ai res, Arg e n t i n a

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Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

SABER ELECTRONICA

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

TAN VIGENTE COMO HACE 24 AÑOS

En este número:

Ing. Alberto Picerno

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: Herrera 761 (1295), Capital Federal, Tel (11) 4301-8804 México (SISA): Cda. Moctezuma 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077 ARGENTINA 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 México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve 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.

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encon tramos nuevamente en las páginas de nuestra re vista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Días pasados me encontraba en México ajus tando detalles de distribución de nuestra querida revista, en sus ediciones Mexicana y Andina cuando el encargado de una cadena comercial me comentaba que aprendió electrónica gracias a Saber Electrónica y que hoy era un gusto para él poder participar de las gestiones para que la revista se venda en los comercios de dicha cadena. En la conversación me preguntó que había pasado con las otras revistas re f e rentes de la electrónica y por qué hoy en Saber se publicaban artículos de muchas de dichas revistas. Mi respuesta, fue la que suelo dar: “los lectores precisan estar informados por todas las fuentes posibles, en electrónica educativa no hay competencias sino complementos y todo lo que el lector reciba para instruirse es bienvenido”. De dicha reunión, no sólo quedó en claro que la distribución de Saber Electrónica en México está mejorando sino que coordinamos la publicación de dos Manuales Coleccionables mensuales, uno sobre teléfonos celulares y otro sobre service de equipos electrónicos. ¿Y en Argentina la distribución también es así de sencilla? Créame lec tor que con mucho pesar tengo que decir que NO, que cada vez se me hace más difícil lograr que esta revista llegue a sus manos y que incluso ahora el sistema de distribución nos cobra por los ejemplares circulados que no son vendidos. ¿Y esto qué significa? ¡que sale más caro hacer que esta revista llegue a su manos! Saber Electrónica es una revista técnica que no edita la misma cantidad (ni mucho menos) que un diario o una revista de chimentos y que para que el lector la encuentre en el kiosco de su preferencia tenemos que imprimir mucho más de lo que se vende, por lo tanto “o bien bajamos la tirada para no pagar por lo que no se vende y perjudicamos a los lectores y en definitiva a la propia revista o bien masticamos un poco de bronca y tratamos de seguir adelante para que Ud. pueda de seguir capacitándose” Sabemos que el rubro editorial no está pasando por su mejor momento y que con las posibilidades que brinda Internet, el sector debe reconvertirse… nosotros estamos en ese camino pero también sabemos que tanto los estudi antes como los técnicos aún siguen prefiriendo el papel a la pantalla, sobre todo cuando tienen que capacitarse. Es por eso que, pese a que el papel siga aumentando y a que sigan apareciendo trabas, seguiremos trabajando para que nuestra querida y viejita Saber Electrónica sigue siendo tan vigente co mo hace 24 años. ¡Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

Los vehículos fabricados en la actualidad poseen una computadora capaz de detectar el funcionamiento de diferentes partes del motor (sobre todo para la inyección electrónica), utilizando un sistema estándard denominado OBD (On Board Diagnostic). Sin embargo, no todos los vehículos poseen una computadora generérica que permita realizar diferentes avisos para dar confort o facilitar la tarea de los conductores. En esta nota describimos el circuito de una computadora microcontrolada capaz de recibir señales de 8 sensores diferentes y controlar 4 salidas, fácil de adaptar a cualquier vehículo, sin importar su costo ni tecnología.

COMPUTADORA DE A BORDO MICROCONTROLADA PARA

VEHÍCULOS

INTRODUCCIÓN Desde 1997 los automóviles, en su mayoría, traen incorporado algún tipo de circuito microcontrolado que verifica el estado se sensores ubicados en diferentes partes del vehículo y actúa en consecuencia de las señales recibidas. A los fines de normalizar el funcionamiento de algunos circuitos, sobre todo lo referente a inyec-

ción electrónica, se emplea el denominado código OBD (on board diagnostic = diagnóstico a bordo) y desde 2002 es común encontrar en los vehículos fabricados por cualquier empresa, las computadoras con OBD II y su correspondiente conector. Podemos considerar que la computadora posee dos bloques fundamentales, uno que se encarga de recibir el estado de los sensores y activar las salidas correspondientes y otro que “traduce” el

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Artículo de Tapa estado de dichas salidas en códigos con la estructura de mensajes de OBD II. Sin embargo, no todas las funciones automáticas están contempladas en el sistema OBD II y, en muchos casos, la instalación de automatismos adicionales permite contribuir en la comodidad de los pasajeros. La computadora que proponemos en este artículo permite el sensado de hasta 8 eventos, capaces de controlar 4 salidas, de manera que a ella se pueden conectar las señales procedentes del sensor de combustible, de temperatura del motor, de inyectores, etc. y activar diferentes salidas en función de estados de programación establecidos por el técnico. Si bien existe una gran cantidad de posibilidades, describiremos un programa que puede controlar 3 eventos (de las 8 entradas disponibles) que comandarán a dos de las cuatro salidas disponibles, de manera que está predispuesto como un sistema de alarma ya sea antirrobo o de seguridad. Por fines de espacio es imposible brindar todas las posibilidades pero en diferentes ediciones describiremos distintos automatismos capaces de ser controlados con esta central. Para esta primera aplicación, se propone que una de las entradas esté conectada a los sensores de puerta, otra al sensor de temperatura y la tercera al sensor de combustible; luego, si el motor está apagado la computadora funciona como sistema antirrobo (una salida se conecta a la bocina o a una sirena externa y/o a una electroválvula para impedir el paso de combustible).

tura como del combustible para dar un sistema de aviso cuando el combustible esté bajo y apagando el motor (o dando un aviso) cuando se ha sobrepasado una determinada temperatura. Obviamente, las combinaciones disponibles son muchas y en el artículo se explican las diferentes variantes para que, una vez estudiado el curso, se pueda utilizar la computadora para los fines que el técnico determine.

LAS COMPUTADORAS

DE

A BORDO

Las computadoras para coche son cada vez más populares. Por supuesto ya no nos contentamos con tener un equipo de música. Ni siquiera con tener un GPS (sistema de posicionamiento global) que nos indique dónde estamos y hacia donde vamos. Queremos ir más allá. Queremos entretener a nuestros pasajeros con una película en DVD, o con la TV. Queremos que tengan la posibilidad de jugar con su consola o que puedan acceder a Internet con el ordenador de a bordo. Aunque a algunos les parezca increíble, todo esto es posible gracias a la tecnología actual. Existen mil maneras de elegir e instalar una computadora y esto se debe a que uno de los mejoramientos más apasionantes en la industria automotriz fue el agregado de diagnósticos a bordo (OBD) en los

Sin embargo, con esta computadora podremos realizar un sistema de guía para estacionamiento asistido (figura 1), controlar la temperatura del habitáculo, controlar la velocidad máxima, etc. Respecto de nuestra primera aplicación, si el motor está en marcha, entonces se anula el sistema antirrobo y comienza el monitoreo tanto de la tempera-

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Figura 1. Mediante la instalación de sensores de proximidad, la computadora puede realizar el estacionamiento asistido de un vehículo

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos

Figura 2. Cuando la computadora de un vehículo equipado con OBD II detecta algún problema, enciende la lámpara CHECK ENGINE que puede tener diferentes indicaciones, como las que mostramos en esta figura.

vehículos o, dicho en forma más sencilla, la computadora que activa la luz "CHECK ENGINE" del vehículo (figura 2). OBD I fue diseñado para monitorear sistemas específicos del fabricante para los vehículos construidos entre 1981 y 1995. Posteriormente, se desarrolló OBD II, que forma parte de todos los vehículos fabricados a partir de 1996 vendidos en los Estados Unidos. Como su predecesor, OBD II fue adoptado como parte de un mandato gubernamental de reducir las emisiones de los vehículos. Pero el factor que hace que OBD II sea único es su aplicación universal en todos los automóviles y camionetas recientes - nacionales e importados. Este sofisticado programa en el sistema computarizado principal del vehículo tiene la

finalidad de detectar fallas en una gama de sistemas, y puede accederse al mismo a través de un puerto OBD II universal, que suele ubicarse debajo del panel de instrumentos. Para todos los sistemas OBD, si se encuentra un problema, la computadora enciende la luz "CHECK ENGINE" para advertir al conductor, y establece un Código de Diagnóstico de Problema (DTC) para identificar dónde ocurrió el problema (figura 3). Para recuperar estos códigos, se requiere una herramienta especial de diagnóstico, como el Lector de Códigos CAN OBD II, que los consumidores y profesionales utilizan como punto de partida para las reparaciones. El Lector de Códigos CAN OBD II está diseñado para 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 o fabricados por empresas de dicho país, cumplen con OBD.

LAS PLACAS MADRE DE LA COMPUTADORA DE "A BORDO" Cuando pensamos en una computadora para coche o similar, necesitamos tener muy claro cuál es el principal problema con el que nos encontramos: la alimentación a la corriente. En un coche, el generador de corriente eléctrica, lo representa la batería. Esta batería debe ser capaz de alimentar toda nuestra instalación. Pero con cuidado, ya que también debe seguir siendo capaz de alimentar el resto de las funciones de nuestro coche.

Figura 3. Cuando se enciende la lámpara CHECK ENGINE, se debe conectar un lector OBD o escáner a la computadora del auto para leer el código de error. El escáner puede ser una interfase que se conecta a cualquier computadora personal.

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Artículo de Tapa Es por eso que, a diferencia que en nuestra casa, debemos tener mucho cuidado con la elección de nuestros componentes y vigilar mucho el consumo de éstos. Hay que saber, que tan solo un procesador tradicional como el que tenemos en casa, puede estar consumiendo mas de 60W. Si a esto le sumamos el resto de componentes, placas, unidades, pantallas, etc. un PC doméstico muy normal puede estar consumiendo por encima de los 200W. Existen fabricantes de placas que se han cuidado de diseñar soluciones para informatizar las funciones del auto. Por ejemplo, VIA posee placas como las Mini-ITX, Nano-ITX y Pico-ITX. Existen más de 10 familias diferentes de estas placas y el consumo máximo, del modelo más potente, trabajando en "full", apenas alcanza los 30W. Esto es realmente sorprendente cuando descubrimos que estas placas incluyen todo: el procesador, la tarjeta gráfica y las tarjetas de red y de sonido. Otra de las ventajas de estas placas son sus dimensiones, ya que la mayor ocupan tan sólo 17x17cm y la menor apenas 10x7,2cm. Esto nos ayudará a que el equipo sea también de reducidas dimensiones si elegimos una caja que se ajuste a estos formatos.

LOS CONTROLES COMPUTARIZADOS

DEL

MOTOR

Los Sistemas Electrónicos de Control Computarizado permiten a los fabricantes de vehículos cumplir con las normas rigurosas de emisiones y eficiencia energética impuestas por los gobiernos estatales y federales. Como resultado de un aumento de la contaminación del aire (smog) en las grandes ciudades establecieron nuevas reglamentaciones y normas de contaminación del aire para enfrentar el problema. Una complicación adicional fue la crisis energética de principios de la década de los setenta, que causó un aumento importante en los precios del combustible durante un corto período. En consecuencia, los fabricantes de vehículos no solamente se vieron obligados a cumplir con las nuevas normas de emisiones, sino también a hacer sus vehículos más eficientes en el uso de la energía. Se requirió que la mayoría de los vehículos cumplieran con un estándar de kilómetros recorridos por litro de nafta consumido. Para reducir las emisiones de los vehículos, se necesita un suministro preciso de combustible y un

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ajuste preciso del encendido de las bujías. Los controles mecánicos del motor que se usaban en esa época (como puntos de encendido, adelanto mecánico del encendido y el carburador) respondían demasiado lentamente a las circunstancias de la conducción como para controlar debidamente el suministro de combustible y el encendido de las bujías. Con esto, era difícil para los fabricantes de vehículos cumplir con las nuevas normas. Era necesario diseñar un nuevo Sistema de Control del Motor, e integrarlo con los controles del motor con el fin de cumplir con las normas más estrictas. El nuevo sistema tenía que: * Responder instantáneamente para suministrar la mezcla correcta de aire y combustible para cual quier situación de conducción (marcha lenta, cru cero, conducción a baja velocidad, conducción a alta velocidad, etc.). * Calcular instantáneamente el mejor momento para "encender" la mezcla de aire y combustible para lograr la máxima eficiencia del motor. * Llevar a cabo ambas tareas sin afectar el rendi miento del vehículo o la economía de combustible. Los Sistemas Computarizados de Control del Vehículo son capaces de efectuar millones de cálculos cada segundo. Esto hace que sean un sustituto ideal de los controles mecánicos del motor, que son más lentos. Al pasar de los controles mecánicos a los controles electrónicos del motor, los fabricantes de vehículos están en condiciones de controlar el suministro de combustible y el encendido en forma más precisa.Algunos Sistemas de Control Computarizado más nuevos también proporcionan el control de otras funciones del vehículo, como los sistemas de transmisión, frenos, carga, chasis y suspensión.

EL SISTEMA COMPUTARIZADO BÁSICO CONTROL DEL MOTOR

DE

En los automóviles actuales, la computadora a bordo es el alma del Sistema de Control Computarizado. La computadora contiene varios programas con valores de referencia predeterminados para la relación entre el aire y el combustible, el punto de ignición, el ancho de pulso del inyector, la velocidad del motor, etc.

Artículo de Tapa Estos equipos entregan reportes separados para las distintas situaciones de conducción, como marcha lenta, baja velocidad, alta velocidad, baja carga o alta carga. Los valores de referencia predeterminados representan la mezcla ideal de aire/combustible, el punto de encendido, la selección de marchas de transmisión, etc. para cualquier situación de conducción. Estos valores están programados por el fabricante del vehículo, y son específicos para cada modelo. En general, las computadoras a bordo están ubicadas dentro del vehículo, detrás del panel de instrumentos, bajo el asiento del pasajero o del conductor, o detrás del "kick panel" derecho. Sin embargo, algunos fabricantes todavía la colocan en el compartimiento del motor. Los sensores, interruptores y accionadores del vehículo están ubicados en distintos puntos del motor, y están conectados por cables eléctricos a la computadora a bordo. Estos dispositivos incluyen sensores de oxígeno, sensores de temperatura del refrigerante, sensores de posición del acelerador, inyectores de combustible, etc. Los sensores e interruptores son dispositivos de entrada. Proveen señales que representan las condiciones actuales de operación del motor a la computadora. Los accionadores son dispositivos de salida. Llevan a cabo acciones en respuesta a los comandos recibidos de la computadora. La computadora a bordo recibe información prove niente de las entradas de los sensores e interrupto res ubicados en distintos puntos del motor. Estos dispositivos monitorean condiciones críticas del motor, como la temperatura del refrigerante, la velo cidad del motor, la carga del motor, la posición del acelerador, la relación aire/combustible, etc. La computadora compara los valores recibidos de estos sensores con sus valores de referencia predeterminados, y lleva a cabo acciones correctivas según sea necesario, de modo que los valores transmitidos por los sensores se correspondan con los valores de referencia predeterminados para las situaciones de conducción actuales. La computadora efectúa ajustes, comandando otros dispositivos como los inyectores de combustible, el control de aire de marcha lenta, la válvula de EGR o el Módulo de Encendido, a fin de realizar estas acciones. Las condiciones de operación del vehículo están

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cambiando constantemente. La computadora hace ajustes o correcciones continuamente (particularmente en la mezcla aire/combustible y en el punto de encendido) a fin de mantener el funcionamiento de todos los sistemas del motor dentro de los valores de referencia predeterminados.

OBD I: PRIMERA GENERACIÓN DIAGNÓSTICOS A BORDO

DE

A partir de 1988, el California Air Resources Board (CARB) y posteriormente la Environmental Protection Agency (EPA) exigieron que los fabricantes de vehículos incluyeran un programa de autodiagnóstico en sus computadoras a bordo de vehículos. El programa tenía que ser capaz de identificar fallas relacionadas con las emisiones en un sistema. La primera generación de Diagnósticos a Bordo pasó a conocerse como OBD I. OBD I es un conjunto de instrucciones de autoprueba y diagnósticos programado en la computadora a bordo del vehículo. Los programas están diseñados específicamente para detectar fallas en los sensores, accionadores y el cableado de los distintos sistemas del vehículo relacionados con las emisiones. Si la computadora detecta una falla en cualquiera de estos componentes o sistemas, enciende un indicador en el panel de instrumentos a fin de alertar al conductor. El indicador se ilumina solamente cuando se detecta un problema relacionado con las emisiones. La computadora también asigna un código numérico para cada problema específico que detecta, y almacena estos códigos en su memoria para recuperarlos más adelante. Estos códigos pueden recuperarse de la memoria de la computadora por medio del uso de un "Lector de Códigos", escaners, o "Herramienta de Escaneado".

OBD 2 (OBD II): SEGUNDA GENERACIÓN DIAGNÓSTICO A BORDO

DE

El Sistema OBD III es una mejora del Sistema OBD I. Además de realizar todas las funciones del Sistema OBD I, el Sistema OBD 2 ha sido perfeccionado con nuevos programas de diagnóstico. Estos programas monitorean cuidadosamente las

Artículo de Tapa funciones de distintos componentes y sistemas relacionados con las emisiones (así como otros sistemas) y hacen que esta información esté fácilmente disponible (con los equipos adecuados) para que el técnico efectúe su evaluación.

OBD II es cumplir con las más recientes reglamentaciones y normas de emisiones establecidas por CARB y la EPA. Los principales objetivos del sistema OBD II son:

El California Air Resources Board (CARB) llevó a cabo estudios de vehículos equipados con OBD I. La información recogida a partir de estos estudios indicó lo siguiente:

* Detectar componentes o sistemas relacionados con las emisiones que están degradados y/o que han fallado, que podrían causar que las emisiones de escape excedieran en 1.5 veces el estándar del Procedimiento de Pruebas Federal (FTP).

* Un gran número de vehículos tenían componen tes relacionados con emisiones que estaban dete riorándose o que se habían degradado. Estos com ponentes estaban ocasionando un aumento de emisiones. * Debido a que los sistemas OBD I solamente detectan los componentes que han fallado, los componentes degradados no estaban indicando códigos. * Algunos problemas de emisiones relacionados con los componentes degradados solamente ocu rren cuando el vehículo se conduce bajo una carga. Las pruebas de emisiones que se realizaban en ese momento no se hacían bajo condiciones simu ladas de conducción. En consecuencia, un número significativo de vehículos con componentes degra dados estaban aprobando las pruebas de emisio nes. * Los códigos, las definiciones de códigos, los conectores de diagnóstico, los protocolos de comu nicaciones y la terminología de emisiones eran diferentes para cada fabricante. Esto causa confusión a los técnicos que traba jan en diferentes marcas y modelos de vehículos. Para dar respuesta a los problemas puestos en evidencia por este estudio, CARB y la EPA aprobaron nuevas leyes y requisitos de estandarización. Estas leyes exigieron que los fabricantes de vehículos equiparan sus vehículos nuevos con dispositivos capaces de cumplir con todas las nuevas normas y reglamentaciones referentes a emisiones. También se decidió que era necesario un sistema de diagnóstico a bordo mejorado, dotado de la capacidad para responder a todos estos problemas. Este nuevo sistema se conoce como "Diagnóstico a Bordo Generación Dos (OBD II)". El principal objetivo del sistema

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* Ampliar el monitoreo de los sistemas relacionados con las emisiones. Esto incluye un conjunto de diagnósticos por computadora, denominado Monitores. Los monitores llevan a cabo diagnósti cos y pruebas con el fin de verificar que todos los componentes y/o sistemas relacionados con las emisiones estén funcionando correctamente y den tro de las especificaciones del fabricante. * Usar un Conector de Enlace de Diagnóstico (DLC) estandarizado en todos los vehículos. (Antes de OBD II, los DLC tenían diferentes formas y tama ños.) * Estandarizar los números de código, las definicio nes de los códigos y el lenguaje utilizado para des cribir las fallas. (Antes de OBD II, cada fabricante de vehículos utilizaba sus propios números de código, sus propias definiciones de los códigos, y su propio lenguaje para describir las mismas fallas.) * Ampliar la operación de la Lámpara Indicadora de Falla de Funcionamiento (MIL). Estandarizar los

Figura 4 - Los objetivos principales de la computadora de a bordo de un sistema OBD II son detectar fallas en el funcionamiento del motor, sobre todo, en lo que tiene referencia con el sistema de inyección electrónica. Para detectar los errores producidos se utilizan escáners o sistemas de diagnóstico que se conectan a dichas computadoras.

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos

procedimientos y protocolos de comunicaciones entre los equipos de diagnóstico (Herramientas de Escaneado, Lectores de Códigos, etc.) y la compu tadora a bordo del vehículo.

tema de aire acondicionado, permitiendo que el mismo se encienda y apague para mantener la temperatura dentro de un rango establecido por el conductor (o cualquier viajero).

LAS FUNCIONES

* Encendido automático de luces de posición: La colocación de un LDR o fotocélula en algún lugar estratégico podrá sensar la ausencia de luz sufi ciente en el exterior y encender automáticamente las luces de posición.

DE LA

COMPUTADORA DE A BORDO

La inyección electrónica de nafta o gasolina es una de las funciones que puede controlar una computadora de a bordo; sin embargo, “no es la única función que debe cumplir la computadora”. Una computadora puede, entre otras cosas: * Ayudarnos a estacionar: Por medio de sensores de proximidad colocados en los paragolpes, pode mos establecer un sistema que detecte obstáculos y nos dé avisos sonoros cuando la distancia entre objetos sea inferior, por ejemplo, a 10 cm. * Controlar la temperatura del habitáculo: La colo cación de termistores o cualquier otro sensor de temperatura dentro del habitáculo del vehículo nos permitirá realizar el comando automático del sis -

* Comando automático de luces altas/bajas en las rutas: Es posible colocar sensores lumínicos (LDR) apuntando hacia el sentido de movimiento del vehí culo de manera que cuando viene de frente un vehículo, automáticamente se desconecten las luces altas y se enciendan las luces bajas. * Sistema Anti Asalto: Mediante diferentes técnicas de sensado (peso y altura del conductor, por ejem plo) es posible realizar un sistema electrónico que no permita el encendido del automóvil si el conduc tor no está autorizado. Mediante esta técnica no es preciso sensar ni las huellas digitales, ni la intro ducción de códigos de seguridad, basta con sen -

Saber Electrónica 11

Artículo de Tapa tarse, aguardar la estabilidad del sistema y permitir el arranque del vehículo. La mayoría de los vehículos estándar posee sólo algunas de las situaciones mencionadas (y en muchos casos ninguna de ellas), es por eso que proponemos el armado de una computadora que no responda al sistema OBD pero que realice tareas por nosotros en forma automática. Incluso, puede “modificar” algunas condiciones de la inyección electrónica para fines particulares. Si bien no es objeto de este artículo hablar sobre el sistema OBD ni sobre la Inyección Electrónica, creemos necesario mencionar las funciones de algunos sensores y actuadores por si Ud. quiere “programar” la computadora que describiremos para fines específicos. También le comentamos que si Ud. desea saber más sobre los sistemas OBD, qué es un sistema CAN, cómo se interpretan los códigos de error, qué es un escaner OBD y cómo se lo construye, etc. puede descargar un curso completo sobre OBD de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: “cursoOBD”.

LA COMPUTADORA PROPUESTA Los lectores de Saber Electrónica ya conocen a los sistemas de cómputo PICAXE. Se trata de microcontroladores de uso educativo que se han convertido en herramientas muy empleadas en uso automotor. Utilizando la placa descripta en Saber Electrónica Nº219, el PLC de Saber Electrónica Nº228 y el sistema de programación actual “Programming Editor 5.3.1” proponemos que arme una computadora “fácil de programar” por cualquier operador que lea este artículo y que se “interese” en “aprender” los pasos mínimos para manejar el programa. Por lo tanto, antes de explicar el circuito eléctrico de la placa, vamos a explicar nuevamente qué es PICAXE y cómo se usa el programa PROGRAMMING EDITO R que permitirá programar nuestra placa en función de las actividades requeridas.

ALGUNOS CONCEPTOS

SOBRE

PICAXE

Reiteramos que hace más de 7 años que hablamos de los microcontroladores PICAXE, pero somos

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conscientes que este artículo puede ser leído por mecánicos o estudiantes que hasta ahora no estaban interesados en los microcontroladores. Por eso, vamos a recordar algunos conceptos fundamentales. Pero antes de ello, sepa que si quiere aprender a trabajar con PICAXE no requiere mucho dinero, tampoco es necesario que construya circuitos impresos para practicar, basta con emplear un protoboard o expermientador digital. Hoy, un PICAXE-08 se consigue facilmente y cuesta un poco más de $10, por lo tanto, no tiene excusas para aprender. ¿Cómo se escriben los programas? Los programas se dibujan como organigramas o se escriben como listados de comandos BASIC. Programar en BASIC es fácil, ya hemos dado varios ejemplos y continuaremos haciéndolo. ¿Cómo se transfiere el programa al microcontrola dor? El microcontrolador PICAXE-08 se programa conectando un cable desde el puerto serie de la computadora a un conector en el circuito impreso (PCB) a un lado del microcontrolador. Este conector (el cual se parece a los conectores de audífonos utilizados en los reproductores portátiles de CD) se encaja a dos patas del microcontrolador y a la conexión de 0V desde la batería. Esto permite que la PC y el microcontrolador “hablen” para permitir la descarga de un nuevo programa en la memoria del microcontrolador. El conector y el circuito de interface se incluyen en todo circuito impreso diseñado para utilizarse con el microcontrolador PICAXE-08. Esto permite reprogramar al microcontrolador PICAXE sin sacar el chip del circuito impreso - ¡Simplemente conecte el cable cada vez que desee descargar un nuevo programa! ¿Cómo era eso de la salida 0 y la programación del micro? En el sistema PICAXE-08 la pata 7 tiene dos funciones, cuando se está “ejecutando” un programa, la pata se denomina salida 0 y puede controlar salidas tales como LEDs y motores. En cambio, cuando se está descargando un programa, la misma pata actúa como pin de salida serie de datos, comunicándose con la PC. Por lo tanto, si durante esta operación también tiene

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos PRIMERAS EXPERIENCIAS Vamos a trabajar con un sistema de alarma muy sencillo con PICAXE, este ejemplo lo empleamos en todos nuestros cursos y si Ud. ya lo conoce, recomendamos que igual “vuelva a leer el tema”. Figura 5 - Diagrama en bloques de una alarma contruída con sistema PICAXE-08

conectada a la pata una salida tal como un LED, se percatará que el mismo se encenderá y apagará continuamente mientras se descarga el programa. Nota: La mayor parte de las computadoras modernas tienen dos puertos serie, usualmente denominados COM1 y COM2. El software Editor de Programación, utilizado para crear los programas, debe configurarse con el puerto serie correcto - seleccione Ver -> Opciones -> Puerto Serie para elegir el puerto serie correcto en su máquina. Si usted está utilizando una PC portátil moderna, puede que ésta sólo tenga un conector del tipo USB. En este caso para poder utilizar el Sistema PICAXE deberá comprar un adaptador USB a puerto serie, teniendo en cuenta que dicho adaptador debe permitir la programación.

Se trata de un sistema de alarma contra incendios, las entradas podrían ser los sensores de humo y el teclado numérico del frente del panel de control. Los dispositivos de salida serían la pantalla del panel de control, la sirena externa y luces estroboscópicas. El microcontrolador es el “cerebro” del sistema. El “diagrama de bloques” utiliza un PICAXE-08 (figura 5). La traducción de las palabras que empleamos es: Input = entrada Process = procedimiento Output = salida Smoke = detector de humo Strobe = luz estroboscópica Keypad = teclado numérico Siren = sirena Microcontroller = microcontrolador LCD = pantalla o display LCD El esquema electrónico del sistema de alarma para prácticas y aprendizaje propuesto se muestra en la figura 6.

Figura 6 - Circuito eléctrico de la central de alarma con sistema PICAXE-08

El detector de humo y el teclado numérico proveen información al microcontrolador; por lo tanto se les conoce como “entradas”. Luego, el microcontrolador “decide” cómo reaccionar y puede, en determinados casos, operar algunas de las salidas, por ejemplo encender la sirena y la luz estroboscópica o mostrar un mensaje en la pantalla de cristal líquido (LCD).

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Artículo de Tapa Diseñar y construir un sistema de alarma puede resultar muy fácil si Ud. sabe perfectamente qué es lo que quiere que haga el circuito. La alarma debe programarse de manera que reaccione a las entradas y a las señales de los sensores. Las especificaciones del diseño son: 1. El diseño utilizará un microcontrolador PICAXE08 como su cerebro. 2. El diseño incluirá una luz indicadora LED, un zumbador para generar ruidos y una alarma que podría ser una sirena o un motor. 3. El diseño será capaz también, de reaccionar a señales de sensores analógicos tales como senso res de luz. Esta alarma puede servir para cualquier propósito que usted elija. A continuación se mencionan algunos ejemplos: 1) Una alarma contra incendios. Se utiliza un sen sor de luz para detectar humo. Al detectar humo se activa una sirena. 2) Una alarma contra robos. Al activar el cable de una trampa se activa una luz estroboscópica. Sin embargo, durante el día la alarma es desactivada por un sensor de luz. 3) La caja fuerte de un banco. Al activar el inte rruptor de una alarma de “pánico”, un cerrojo sole noide electrónico cierra la caja fuerte del banco. 4) Una alarma para monitorear la recámara de un bebé. Cuando no se detectan movimientos o soni dos se activa un timbre de advertencia. Aprovechando que la alarma posee un transistor, veremos cómo se lo puede probar y así Ud. puede aprender a trabajar con los PICAXE. Un transistor es un componente electrónico que controla el flujo de corriente en un circuito. El transistor actúa como un “interruptor electrónico” de manera que una pequeña corriente de “emisor” pueda controlar a una gran corriente. Esto permite que dispositivos de poca corriente, como el microcontrolador, controlen dispositivos de grandes corrientes (como motores). Los transistores se utilizan en radios, en juguetes electrónicos y en casi todos los dispositivos electrónicos.

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Los motores pueden generar “ruido eléctrico” cuando están funcionando. Esto ocurre debido a que los imanes y las bobinas eléctricas, que están dentro del motor, generan señales eléctricas a medida que el motor rota. Estas señales (ruido eléctrico) pueden afectar la operación del microcontrolador. Algunos motores, como los motores solares, producen muy poco ruido mientras que otros producen mucho ruido. Para evitar que el ruido eléctrico afecte al circuito del microcontrolador, se debe instalar siempre un condensador de 220nF entre los terminales del motor antes de utilizarlo. Adicionalmente, se debe conectar un diodo (por ejemplo un diodo 1N4001) a un lado del motor. Este se utiliza para prevenir daños al transistor cuando el motor comienza a desacelerarse luego de haber apagado el transistor (por un corto período de tiempo (mientras se desacelera y finalmente se detiene) el motor actúa como un dínamo y genera corriente eléctrica). Al conectar el diodo asegúrese que la “banda” esté conectada en el sentido correcto. Output device = dispositivo de salida Otra buena idea es conectar un condensador electrolítico de 100µF a través del suministro de las baterías, para ayudar a suprimir el ruido eléctrico. Para probar un transistor con el sistema PICAXE, se puede conectar un timbre como dispositivo de salida. La base del transistor recibirá una señal desde la salida 4 (pata 3) del microcontrolador. Después de conectar el timbre lo podemos probar utilizando un simple programa, como el que se muestra a continuación: main: high 4 wait 1 low 4 wait 1 goto main Este programa enciende y apaga cada segundo, el timbre conectado al pin de salida 4. Para descargar el programa, siga los pasos que hemos explicado en varias oportunidades a lo largo de este texto, empleando cualquiera de los circuitos (entrenador para PICAXE-08, mascota o la alarma

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Figura 7 - Armado del circuito de alarma de prueba en placa de circuito impres.

que estamos describiendo y cuyo circuito daremos más adelante). Si el timbre no funciona verifique que: 1) el diodo esté conectado en el sentido correcto. 2) se estén utilizando las resistencias correctas. 3) el transistor esté conectado en el sentido correcto. 4) el cable rojo del timbre esté conectado en el sen tido correcto. 5) se esté utilizando el número de pin de salida correcto en el programa. 6) todas las uniones estén bien soldadas. Entre los dispositivos de salida que se pueden conectar mediante un transistor están los timbres, motores, solenoides, sirenas y luces estroboscópiLISTA DE COMPONENTES de los CIRCUITOS de ALARMA de la FIGURA 3 R1 y R2: resistencias de 10kΩ (marrón negro naranja dorado) R3: resistencia de 22kΩ (rojo rojo naranja dorado) R4 : resistencia de 330Ω (naranja naranja marrón dorado) R5 y R6: resistencia de 1kΩ (marrón negro rojo dorado) LED1 : LEDs rojos de 5 mm TR1: transistor BC548B D1: diodo 1N4001 C1: Electrolítico de 100uF IC1: conector de 8 pines para circuito integrado PX: microcontrolador PICAXE-08 CT1: conector de descarga PICAXE de 3.5 mm BT1: conector de batería BT1: caja de baterías de 4.5V (3 x AA) PCB: protoboard, tablero o placa de circuito impreso

cas. Sin embargo, algunos dispositivos puede que requieran transistores de alta potencia. En estos casos se puede utilizar el transistor Darlington BCX38B en vez del transistor estándar BC548B. Según podemos observar en la figura 6, el proyecto de alarma utiliza un microcontrolador PICAXE-08, un LED y un zumbador como dispositivos de retroalimentación, y un dispositivo de salida adicional elegido por el usuario (sirena o luz estroboscópica). Este proyecto también puede reaccionar a señales de sensores digitales y/o analógicos (por ejemplo a fotorresistencias). Del circuito de la alarma debemos hacer las siguientes observaciones: Salida de la pata 7: el pin0 está conectado al LED. Salida de la pata 5: el pin2 está conectado al zum bador. Salida de la pata 3: el pin4 controla a los dispositi vos de salida. Entrada de la pata 6: el pin1 está conectado a la fotorresistencia. Entrada de la pata 4: el pin3 está conectado al inte rruptor de botón de presión. ¡Recuerde no confundir el número de pata del chip con el número de pin de salida/entrada! La empresa Revolution Education ofrece la placa de circuito impreso, fabricada especialmente con una película resistente a la soldadura, para hacer el proceso de soldadura más sencillo. Esta película es la cubierta verde que cubre las pistas de manera que la soldadura no se pegue a las mismas. Para una construcción correcta, el PCB se debe ensamblar y soldar muy cuidadosamente. En la figura 7 se reproduce el diseño de la placa

Saber Electrónica 15

Artículo de Tapa

Figura 8 - Armado del cable de a utilizar en la programación de microcontroladores PICAXE.

de circuito impreso. Una vez armado el circuito realice las siguientes verificaciones:

bador al tablero con cinta adhesiva de doble contacto.

Paso 1 - Verifique las uniones soldadas.

6) Verifique que el conector esté soldado correctamente, incluyendo el terminal cuadrado central, el cual a menudo, es olvidado por equivocación.

Verifique que todas las uniones estén conectadas tanto al terminal como al cable, y que el cable esté sujeto firmemente. También verifique que la soldadura no haga accidentalmente puentes entre terminales adyacentes. Esto es mucho más probable en el LED y en el zumbador. En el conector estéreo, los terminales cuadrados a cada lado pueden unirse sin ninguna consecuencia, ya que de todas formas están unidos por una pista en el tablero o placa de circuito impreso. Sin embargo, éstos no deben unirse al agujero redondo central. Paso 2 - Verifique los componentes. 1) Verifique que el cable negro de la batería esté en el agujero marcado 0V y que el cable rojo esté en el agujero marcado V+. 2) Verifique que el chip PICAXE-08 esté insertado correctamente en el conector, con la muesca (que muestra el pin1) apuntando hacia el conector estéreo. 3) Verifique que el lado plano del LED esté conectado al agujero correcto del PCB. 4) Asegúrese de no haber olvidado unir, mediante un alambre, los agujeros marcados PX en el extremo inferior izquierdo del tablero. 5) Asegúrese de pegar el lado de bronce del zum-

Saber Electrónica 16

Paso 3 - Conecte la batería. Verifique que las 3 pilas AA estén colocadas correctamente dentro del portapilas. Conecte la caja de baterías al cable de baterías y ponga su dedo sobre el microcontrolador PICAXE. Si comienza a calentarse desconecte la batería inmediatamente, ya que debe haber algún problema (lo más seguro es que el chip o los cables de la batería estén conectados en sentido inverso). Paso 4 - Descargue un programa para probar el LED 0 Nota: En todos los proyectos, para programar el PICAXE se conecta un plug estéreo pequeño en el conector que en general se denimona PROG (en nuestrro caso es el “jack” de la placa de circuito impreso) y por medio de un cable de tres hilos se conecta al puerto serial de la computadora (vea en la figura 8 el armado del cable). El programa, ya sea en diagrama de flujo o en BASIC puede construirse en el utilitario “Editor de Programas” que puede bajar sin cargo de nuestra web con la clave PICAXE. Ud. puede comprar el cable de programación armado, o armarlo siguiendo las indicaciones de la figura 8. Una vez que tenga el cable de programación, conecte el DB9 a su computadora y el conector PICAXE en el PCB. Vea que el conector del cable quede completamente dentro del conector del PCB.

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos Verifique que el cable esté firmemente conectado al conector y que dentro del software se haya elegido el puerto serie correcto. Figura 9 - Diagrama de flujo del programa a descargar en el PICAXE que permite el encendido de un LED.

Paso 5 - Pruebe la salida Conecte un dispositivo de salida (por ejemplo un timbre) a los cables de salida y luego escriba y descargue el siguiente programa (figura 10): main: high 4 wait 1 low 4 wait 1 goto main

Asegúrese que el software esté en el modo PICAXE-08 y que haya elegido el puerto serie correcto. Escriba y descargue el siguiente programa (figura 9):

El timbre deberá sonar cada segundo. Si no lo hace, verifique que los cables del transistor, del diodo y del timbre estén conectados en la dirección correcta.

main: high 0 wait 1 low 0 wait 1 goto main

Figura 10 - Diagrama de flujo del programa a descargar en el PICAXE que permite que el zumbador o buzzer emita 4 sonidos diferentes en forma alternativa.

El LED debe titilar a medida que se descarga el programa. Al terminar la descarga el LED deberá encenderse y apagarse cada segundo. Si el LED no hace esto verifique que esté conectado correctamente y que las resistencias de 330Ω estén en la posición correcta en el PCB. Si el programa no se descarga verifique que la resistencia de 22kΩ, la de 10kΩ y el conector IC estén soldados correctamente. Utilice un voltímetro para verificar si hay 4.5V entre las patas superiores (1 y 8) del microcontrolador.

Paso 6 - Pruebe el zumbador Escriba y descargue el siguiente programa (figura 10): main:

Figura 9 - Diagrama de flujo del programa a descargar en el PICAXE que permite el encendido de un LED en forma intermitente.

sound 2, (65,100) sound 2, (78, 100) sound 2, (88, 100) sound 2, (119, 100) goto main El zumbador debe emitir 4 sonidos diferentes. Si no hace esto asegúrese que los cables estén soldados correctamente, que el lado de bronce esté firmemente pegado al PCB con una cinta adhesiva de doble contacto (no trabajará si está flojo) y que

Saber Electrónica 17

Artículo de Tapa los terminales sobre las letras PX estén debidamente unidos mediante un alambre soldado.

goto main do0:

Paso 7 - Pruebe el Interruptor Conecte un interruptor a la entrada digital. Escriba y descargue el siguiente programa (figura 10): main:

flash:

high 0 low 4 goto main

'hacer una etiqueta llamada “main” if input3 is on then flash 'salta a flash si la entrada está encendida goto main 'sino regresar a inicio ' hacer una etiqueta llamada “flash” high 0 ' encender salida 0 wait 2 ' esperar 2 segundos low 0 ' apagar salida 0 goto main ' regresar al inicio

Figura 10 - Diagrama de flujo del programa a descargar en el PICAXE que permite que el zumbador o buzzer emita 4 sonidos diferentes en forma alternativa.

El LED de la salida 0 deberá encenderse cada vez que se presione el interruptor. Si no lo hace verifique que el interruptor y que las resistencias de 10kΩ estén soldadas correctamente.

Figura 11 Diagrama de flujo del programa que permite verificar el funcionamiento de una fotorresistencia.

Ambos LEDs deberán encenderse en momentos distintos cuando usted cubre y descubre la fotorresistencia con su mano (de manera que incidan sobre la fotorresistencia distintos niveles de luz). Si esto no ocurre verifique que la fotorresistencia y la resistencia de 1kΩ estén soldadas correctamente. ¡Si ha ejecutado todas estas pruebas correcta mente lo felicitamos ya que ha construido y ensam blado correctamente su primer circuito de prueba!

Paso 8 - Pruebe la Fotorresistencia

¡Ahora es el momento de desarrollar y probar sus propios programas y notará que programar este mismo microcontrolador para tener su computadora de a bordo es así de sencillo!

Conecte una fotorresistencia a la entrada analógica. Escriba y descargue el siguiente programa (figura 11):

¿Le parece complicado?

main: readadc 1,b1 if b1 > 100 then do4 if b1 > 50 then do0 low 0 low 4 goto main do4: high 4 low 0

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Si Ud. nunca había trabajado con microcontroladores, ésto que acaba de leer le parecerá increíble... no precisa muchos conocimientos de electrónica, no es necesario que sepa mucho de computadoras y tampoco requiere saber nada de programación. Con muchas ganas, un poco de esfuerzo y bastante práctica podrá armar los sistemas microcontrolados que desee. Claro que para proyectos para el automóvil necesitará algunos circuitos adicionales pero de eso nos encargaremos más adelante, ahora es momento de seguir practicando.

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos IDEAS DE PROGRAMACIÓN Ahora que ha ensamblado y probado su primer proyecto, es el momento de desarrollar su propio programa. Este puede hacer que este circuito de práctica reaccione de diferentes maneras a los sensores analógicos y digitales. Veremos ahora dos ejemplos de programas. Estos están diseñados para darle un punto de partida para la creación de su p r o g r a m a. Usted puede modificarlos o comenzar a hacer un programa completamente nuevo si así lo prefiere. ACLARACION IMPORTANTE: Cuando se construye un programa en lenguaje BASIC, en cualquier instrucción, todo lo que viene después del signo “`”, no es una instrucción y los dispositivos no lo tienen en cuenta. Es decir que cuando escribo algo que quiero que me sirva como una observación, para entender más adelante lo que quise hacer con dicha instrucción, le coloco primero el signo ` y se sobreentiende que todo lo que le sigue en dicha fila es simplemente una observación. Para acostumbrar al lector, en los siguientes ejemplos, a las instrucciones las colocamos resaltadas (en negrita) y en color celeste.

PROGRAMA 1 Este programa de uso general contiene un bucle principal el cual enciende y apaga el LED, y también verifica el estado del sensor analógico (fotorresistencia) y de la entrada digital (interruptor). Cuando se presiona el interruptor suena una alarma por dos segundos. Si la fotorresistencia se cubre, el zumbador emitirá un “pip” de advertencia hasta que el nivel de luz vuelva a subir. ______________________________________ ` Programa 1 ` ***** bucle principal ***** ` enciende y apaga el LED ` y verifica el estado de los sensores main: ` encender LED y leer el valor de luz high 0 readadc 1,b1 ` emitir un sonido si el valor analógico es bajo if b1 < 80 then beep

` si el interruptor es presionado ir a alarm if pin3 = 1 then alarm ` hacer una pausa pause 500 ` apagar LED y verificar nuevamente el estado ` de los sensores low 0 readadc 1,b1 ` emitir un sonido si el valor analógico es bajo if b1 < 80 then beep ` si el interruptor es presionado ir a alarm if pin3 = 1 then alarm ` hacer una pausa pause 500 goto main ` ***** emitir sonido ***** beep: sound 2,(120,50,80,50,120,50) pause 200 goto main ` ***** encender alarma ***** alarm: high 4 pause 2000 low 4 goto main _______________________________________

PROGRAMA 2 Este programa está diseñado como si fuera un sistema de alarma contra incendios. En el mismo, la alarma se activa una vez que se detecta humo sobre el sensor de luz (cuando el sensor de luz indica un valor de luz menor de lo normal). Una vez que la alarma se ha activado, la misma se mantiene encendida y sólo es posible apagarla desconectando la alimentación del sistema. La entrada digital se utiliza como dispositivo anti-vandalismo. Mientras la caja de la alarma esté cerrada, el interruptor se mantendrá encendido (ésta es la condición normal). Si se abre la caja, el interruptor se abrirá y activará la alarma del zumbador hasta que la caja vuelva a cerrarse.

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Artículo de Tapa _______________________________________ ` Programa 2 ` ***** bucle principal ***** ` verificar estado de los sensores main: ` LED apagado low 0

Si ha leído atentamente estas páginas, habrá podido comprobar que trabajar con PICAXE es muy fácil y conveniente. Un PICAXE es un PIC normal al que se le ha grabado un programita interno (firmware) para que se lo pueda programar utilizando una aplicación gratuita llamada Editor de Programas (que puede bajar de nuestra web) por medio de diagramas de flujo o en BASIC y lo que es mejor aún: “no hace falta quitar el integrado del circuito para su programación”, es decir, no precisa un cargador adicional.

` leer valor de luz readadc 1, b1 ` activar la alarma si el valor analógico es bajo if b1 < 80 then alarm ` si el interruptor se apaga ir a tamper if pin3 = 0 then tamper goto main ` ***** activar alarma anti-vandalismo hasta ` que el interruptor vuelva a cerrarse***** tamper: high 0 sound 2, (120,100) if pin3 = 1 then main goto tamper ` ***** alarma encendida eternamente ***** alarm: high 4 goto alarm _______________________________________

Estos son simplemente dos de los muchos ejemplos que pueden utilizarse para la programación de su alarma. NOTA: Aclaramos que lo dado hasta aquí fue explicado en el tomo de Colección Nº 7 del Club Saber Electrónica con mayores detalles y que si a Ud. le interesa el tema, puede bajarlo de nuestra web www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password y colocando la clave “alarma”. También le comentamos que hay en existencia un kit (AXE102) con todos los componentes de esta alarma multiuso, que en Argentina tiene un costo de $74, aunque Ud. puede comprar los componentes por separado, armar el circuito impreso y seguramente le saldrá más económico.

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CIRCUITO BÁSICO DE LA COMPUTADORA DE A BORDO Vamos a desarrollar una placa que podrá ser utilizada como computadora en un vehículo con las siguientes características: 8 entradas digitales optoaisladas. 4 salidas ON-OFF con buffer de 10A. Programable por sistema Picaxe. Alimentada con 12Vcc. Corriente en reposo inferior a los 20mA. Alta inmunidad al ruido. A continuación describiremos el circuito básico, dejando para la próxima entrega la inclusión de codificador, decodificador y etapa de potencia. El PICAXE-08 posee 5 terminales para comunicarse con el exterior, de los cuales, 3 pueden ser entrada o salida, uno solamente entrada y el restante es una salida. Esto significa que de esos 5 terminales, tenemos que elegir cuántos usaremos como entrada y cuántos como salida. Para nuestra computadora, elegiremos 3 terminales como entrada y 2 patitas (terminales) como salida. Ahora bien, el PICAXE-08 puede manejar señales analógicas, sin embargo, nosotros utilizaremos a todos los terminales I/O (entrada/salida) con señales digitales de manera que con 3 terminales de entrada tengo 8 estados posible y con dos terminales de salida tenemos 4 combinaciones posible. Para poder manejar 8 señales diferentes como entrada, utilizaremos un codificador TTL 74147 y para poder manejar 4 salidas a partir de dos terminales, emplearemos un decodificador TTL 7442. Por otra parte, para evitar interferencias, en las entradas del PICAXE-08 colocaremos optoaisladores y para tener salidas que permitan manejar

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Figura 12 - Circuito básico de la computadora de a bordo que emplearemos como central de alarma

corrientes altas y sin interferencias colocaremos relés. Luego, el circuito “preliminar” de la computadora de a bordo es similar al de la central de alarma de Saber Nº219 y el manejo de señales será en forma similar al del PLC descripto en Saber Electrónica Nº228. De esta manera, podremos “programar” a nuestra computadora para que sea capaz de reconocer el estado de 8 entradas y mediante programación interna poder manejar 4 salidas, incluso hasta podremos colocar un display que muestre 4 mensajes diferentes en función del estado de cada una de las salidas. Las posibilidades son muchas y el límite de las aplicaciones está en la imaginación del lector. Es por ello que a continuación describiremos el circuito básico de la computadora, en la próxima edición daremos el circuito final y un programa de aplicación, luego, en artículos sucesivos, daremos aplicaciones particulares (control de temperatura, estacionamiento asistido, luces de ruta automáticas, reconocimiento de conductor, sistema antiasalto, etc.) con sus respectivos programas. Al momento de escribir este artículo ya he experimentado 6 aplicaciones que se están probando en la práctica pero no me caben dudas que con el correr del tiempo serán muchas más. Si Ud. desea contar con toda la documentación y no quiere aguardar a la publicación de cada artículo, podrá descargar el manual de la computadora de a bordo completo de nuestra web, aclarando que aún no todas las aplicaciones se probaron en la

práctica por lo cual no podemos asegurar la inmunidad total al ruido o que exista un funcionamiento errático como consecuencia de problemas en la programación. Aclarados estos puntos, describimos el funcionamiento de la central básica de 3 entradas y dos salidas microcontrolada en la que las variables (estados a controlar: sensor de temperatura de motor, velocidad final máxima, escape de gases, etc.) pueden ser reprogramados a voluntad del técnico y/o del usuario. En nuestro caso daremos un primer programa para usar la computadora como una central de alarma con una de las entradas de disparo demorado para que le dé la oportunidad al usuario de desconectar la alarma cuando está ingresando al vehículo y las otras dos zonas son de disparo instantáneo, lo que implica que una vez detectada una interrupción, las salidas cambian de estado de inmediato. En cuanto a las salidas, una de ellas es de activación continua de modo que una vez disparada la alarma, sólo se desactivará esa salida si se desconecta la computadora (y que se puede usar para controlar una electroválvulas que corte el combustible y/o la ignición) y la otra salida es temporizada, es decir, una sirena sonará durante 3 minutos y luego se apagará, quedando el sistema en “alerta” por si se produce una nuevo intento de violación. La computadora podrá detectar posibles fallas en algún sensor de alguna de las tres entradas y, si

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Artículo de Tapa esto ocurre, la deshabilitará (a la zona) para que no haya disparos erráticos del sistema, quedando las otras dos zonas en estado normal para detectar la presencia de intrusos. El circuito básico de la computadora que usaremos como central de alarma se muestra en la figura 12. Para este integrado se recomienda una tensión de alimentación de 5V y dos resistores para establecer la tensión necesaria en los datos a ser ingresados al PICAXE. El PICAXE-08, tal como comentamos, posee 5 patas de entrada/salida de datos denominados PIN 0 a PIN 4. El PIN 0 (pata 7) solamente puede ser salida de datos, el PIN 3 (pata 4) sólo puede ser entrada y el resto pueden ser seteados como entrada o salida de datos. Recuerde que para programar el PICAXE se conecta un plug estéreo pequeño en el conector denominado PROG y por medio de un cable se conecta al puerto serial de la computadora (vea en la figura 8 nuevamente el armado del cable). El programa, ya sea en diagrama de flujo o en BASIC puede construirse en el utilitario “Editor de Programas” que puede bajar sin cargo de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave ALARMA.

Tabla 1: Definición de entradas y salidas del PICAXE Pata Nº

PIN Nº

Función

3 4 5 6 7

E/S 4 E3 E/S 2 E/S 1 S0

Entrada 1 (demorada) Entrada 2 (instantánea) Entrada 3 (instantánea) Salida 2 (temporizada) Salida 1 (continua)

inmediato se accionarán las salidas. En cuanto a las s a l i d a s, proponemos dos posibilidades. La salida 1 es de activación continua, lo que significa que una vez disparada la alarma, esta salida sólo se deshabilitará si se apaga la central (si se la desconecta) mientras que la salida 2 es temporizada y esto se debe a que muchas veces el usuario pretende que exista un sistema sonoro que suene durante un tiempo y luego se apague, de modo de dar la alerta a un sereno o a la policía pero que no altere la “paz” a los vecinos durante mucho tiempo. Esta salida puede estar activa en tiempos de algunos segundos hasta varios minutos y hasta horas. En la figura 13 se reproduce una sugerencia para la placa de circuito impreso. Note que las entradas se han dispuesto de forma tal, que hace

El circuito de la central es muy sencillo, en la tabla 1 encontrará la correspondencia entre las patas del PICAXE y las entradas y salidas de la placa. En los diagramas que explicaremos, si se detecta un cambio de estado en la entrada demorada, el operador tiene 10 segundos para desactivar la alarma antes de que se accione el sistema sonoro. No importa que se vuelva a reestablecer el circuito luego de haberse detectado una interrupción, ya que igualmente se activarán luego de 10 segundos de detectada la primera interrupción. Cuando el conductor se retira del vehículo y conecta la alarma, se aplica alimentación a la central, hay un período de rearme de 10 segundos durante los cuales las entradas están inhibidas para dar tiempo al usuario de abandonar el vehículo y cerrar la puerta del conductor que es donde estará conectado el interruptor que comandará la entrada demorada. Durante estos 10 segundos no serán reconocidas ningún cambio de estados en los sensores de las tres zonas. Pasados estos 10 segundos, si se detecta una interrupción en las entradas instantáneas, de

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Figura 13 - Circuito impreso de la computadora básica

Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos falta un corto entre ambos cables para que la zona se active. De esta manera, cualquier corte o interrupción hará disparar al sistema. Por cada zona puede conectar más de un sensor siempre que los mismos estén en serie y que los mismos representen un corto (un cable) en estado de reposo. En cuanto a las salidas, note que se han colocado transistores BC548, los que se saturarán cada vez que una salida se active. En esta condición se podrán alimentar dispositivos con un consumo de hasta 150mA. Para el disparo de sirenas o cualquier otro dispositivo, recomendamos la colocación de relés en las salidas, los cuales se conectan directamente (tenga presente que puede colocar cualquiera de 6V de alimentación con corriente de activación inferior a 150mA, cualquier relé de los usados en circuitos impresos sirve).

PROGRAMACIÓN DE LA COMPUTADORA DE A BORDO (BÁSICA) COMO CENTRAL DE ALARMA Usted puede generar el programa que quiera, teniendo en cuenta las indicaciones que hemos dado a través de la tabla 1. Nosotros preparamos dos versiones, pero nada impide que Ud. realice un programa a su medida. La primera versión funciona como hemos explicado

hasta recién sin ninguna restricción, por lo tanto “no es inteligente”. Se trata de un sistema común, con 2 zonas de disparo instantáneo, una zona de disparo demorado, una salida continua y otra temporizada. En la figura 14 se puede ver el diagrama de flujo construido en el Editor de Programas y en la figura 15 el correspondiente programa en BASIC. El archivo para poder abrirlo en el Editor de Programas se llama “sencilla.cad” y lo puede bajar de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “ALARMA”. En dicho sitio también encontrará un link para bajar el Editor de Programación y un tutorial para aprender a usar el programa, por si Ud. no ha leído ediciones anteriores de Saber Electrónica. Para programar la central, primero debe armar la placa, revisar que está todo correcto, colocar el cable entre la placa y la computadora, abrir el editor de programas, abrir el archivo sencilla.cad, convertir el programa a su correspondiente BASIC y luego descargarlo sobre la placa. Eso es todo... ahora tendrá una central lista para montar su sistema dentrol del automóvil. Para este programa, hemos dispuesto los siguiente datos: Tiempo de rearme: 10 segundos. Tiempo de demora de zona: 10 segundos. Tiempo de salida temporizada: 4.6 segundos.

Figura 14 - Diagrama de flujo del programa que tendremos que grabar en el PICAXE-08 para que nuestra computadora se comporte como central de alarma

Tenga en cuenta que el valor de la salida temporizada se dá con la instrucción sleep, lo que significa que cada unidad programada corresponde a 2,3 segundos. Si Ud. quiere que esa salida esté activa durante 3 minutos, precisará demorar 180 segundos, o sea, colocamos 80 en el casillero de sleep.

EL PROGRAMA INTELIGENTE Muchas veces, por d e s p e rfectos de un sensor, o porque suciedad interrumpe un haz en un sensor externo, o por cualquier otro motivo, se dispara una alarma sin que ello signifique que hay intrusos... simplemente es un des-

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Artículo de Tapa perfecto. La posibilidad de contar con tres zonas de entrada permite que, aunque desconectemos una de ellas, exista protección por medio de las dos zonas restantes. En la figura 16 mostramos el diagrama de flujo construido en el Editor de Programas para un programa que “va contando” la cantidad de veces que se dispara el sistema desde una zona sin que se haya desconectado la central, de esta manera, si un sensor se daña, la alarma actuará normalmente, pero al efectuar tres veces el ciclo de disparo desde la misma zona, el sistema “entenderá” que hay una falla, deshabilitará la zona, pero la central continuará operando normalmente, protegida por los sensores de las otras dos zonas. La zona demorada será comandada por un sensor colocado en la puerta del conductor (interruptor común de puerta), la otra zona serán el interruptores conectado en el resto de las aberturas (puertas, baúl y capot) y la tercer zona podrá ser un detector de movimiento y/o de rotura de vidrios, colocado en el habitáculo. El archivo para poder abrir esta versión que llamamos “inteligente” (porque en base a datos previos realiza diferentes cosas) en el Editor

Figura 15 - Programa en BASIC que tendremos que grabar en el PICAXE08 para que nuestra computadora se comporte como central de alarma

de Programa se llama “media.cad” y lo puede bajar de nuestra web con la clave dada anteriormente. También hay otras versiones para cargar al PICAXE-08 de modo que realice otras funciones e incluso, una opción que llamamos “complicada.cad” que verifica lo que está sucediendo en cada zona a cada instante y actúa en consecuencia. Este programa es demasiado grande y no entra en un PICAXE-08, por lo cual habría que utilizar un PICAXE18-A, en cuyo caso habría que adaptar el circuito impreso. Si Ud. es asiduo lector de Saber Electrónica le pregunto: ¿Le parece conocido este circuito? ¡Es el mismo que usamos para la central de alarma domiciliaria! Y entonces ¿qué tiene este circuito de compu tadora?

Figura 15 - Programa en diagrama de flujo que tendremos que grabar en el PICAXE-08 para que nuestra computadora se comporte como central de alarma “inteligente”.

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Este circuito es el corazón de la computadora de a bordo, en la próxima edición daremos el circuito final y describiremos la primer aplicación para que disfrute de este automatismo. 

Audio - Diseño PWM

10/18/10

3:10 PM

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AUDIO

En este artículo continuamos con el desarrollo de nuestra fuente pul sada para un amplificador de audio. Al circuito de la fuente resonante le agregamos nuestro modulador PWM y ajustamos todo para lograr una tensión de 32V que alimente al amplificador. Autor: Ing. Alberto H. Picerno [email protected] [email protected]

Introducción La sección de potencia de nuestra fuente ya está resuelta con un circuito resonante formado por el primario del transformador y un capacitor de sintonía que resuenan en 78kHz. El secundario del transformador tiene un punto medio y con él logramos generar una tensión de salida senoidal desfasada 180º como en una fuente de 50Hz común con transformador laminado de hierro silicio. Cuatro diodos rápidos con sus correspondiente capacitores y resistores de filtrado garantizan una rectificación de onda completa con una frecuencia de ripple de unos 140kHz. En esta entrega debemos realizar todas las pruebas que nos permitan determinar el funcionamiento correcto de la fuente. En un principio intentaremos construir una fuente para un amplificador estereofónico de 30W por canal aproximadamente, es decir que generaremos una fuente de +32V x 1A y de -32V x 1A es decir 32W y 32W con lo cual completamos 64W. De echo nunca una señal estéreo consume la suma de los consumos. Se estima que es suficiente con considerar una potencia de fuente de 1,5

veces la potencia de un canal. Posteriormente veremos la posibilidad de incrementar la potencia a un valor mayor, para que la fuente sea más útil en forma genérica. De cualquier modo esta serie de artículos es prácticamente un apunte de trabajo muy detallado para que cualquier lector pueda desarrollar una fuente por su cuenta; sólo hay que animarse y simular las variantes porque el diseño es muy flexible y lo permite. Ahora tenemos dos modos ajustables de regular la tensión de salida y uno fijo. Los regulables son el período de actividad de onda completa y la frecuencia del oscilador, el fijo es la relación de transformación del transformador de pulsos. Como cosas a medir existe una muy importante que es la tensión aplicada a las llaves controladas y la corriente que circula por ellas para saber si los MOSFET elegidos con anterioridad son aptos para su función en una fuente resonante, aunque a priori podemos decir que por la topología del circuito lo son seguramente. Otro cosa que debemos medir es la tensión aplicada al primario del transformador y al capacitor de sintonía, porque seguramente tendrán

Saber Electrónica 26

requisitos especiales debido a que el efecto resonante genera sobretensiones importantes.

El Circuito de Prueba Realmente no diseñamos ningún circuito nuevo; simplemente superpusimos el último diseño de la entrega anterior con el circuito excitador de dos entregas atrás y así salió el circuito completo que nos permite realizar los ajustes y las mediciones. Ver la figura 1. El clock del excitador está generado por el generador de funciones XFG3 dispuesto como generador de onda triangular que posteriormente será reemplazado probablemente por un 555 y un amplificador inversor y un no inversor integradores. En efecto, podemos observar que se utilizan las dos fases de salida del generador; una a la entrada inversora de U1A y la otra a la entrada inversora de U2B que son circuitos comparadores de alta velocidad. La comparación se realiza con una tensión continua que se obtiene del cursor del potenciómetro R5. De acuerdo al valor de continua que se coloca en estas entradas, en las sali-

Audio - Diseño PWM

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Diseño de Fuentes Resonantes para Amplificadores de Audio

Figura 1. Circuito de prue ba del tipo resonante.

das se genera un pulso rectangular con mayor o menor período de actividad. Los pulsos estarán desfasados debido a que coinciden siempre con el pulso triangular positivo y dicho pulso está desfasado 180º en ambas salidas de XFG3. Los comparadores son circuitos con salida “toten poll” o “output colec-

tor” es decir que ofrecen sobre la pata 1 y 7 el colector de un transistor llave interno, que requiere un resistor a fuente (R6 y R7) para generar un pulso rectangular de ancho variable que opere las llaves controladas J1 y J2. ver la figura 2. Estas llaves le entregan al circuito resonante T1 y C5 la energía que

toma la resistencia equivalente a las cargas del amplificador R1 y R2. Si se desea bajar la tensión de salida se puede reducir el periodo de actividad de las llaves que se conectan a fuente o a masa por menos tiempo, reduciendo la energía entregada al LC. También se puede variar la frecuencia de XFG3 para que circule menos

Figura 2. Oscilogramas de la generación PWM.

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Audio - Diseño PWM

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Figura 3. Primeras mediciones de la fuente resonante.

corriente por el primario, alejando el punto de trabajo del punto de sintonía del LC. Si se desea aumentar la tensión de salida se debe hacer la acción contraria. La tensión en los secundarios es proporcional a la corriente que circula por el primario; es decir que mayor corriente significa mayor tensión sobre los secundarios y viceversa.

Los diodos D3 y D4 completan el camino de circulación del LC cuando las dos llaves están abiertas.

Ajuste y Prueba del Circuito Evidentemente lo primero que debemos hacer es medir las tensiones de salida y ajustarlas al valor

deseado de 32V. En principio colocamos el período de actividad del excitador en su valor máximo, que no debe ser superior al 40% para que no exista ninguna posibilidad de que en cierto momento se cierren las dos llaves controladas generando un cortocircuito fatal para los futuros MOSFET. Luego se modifica la frecuencia del generador de fun-

Figura 4. Tensión sobre las llaves controladas.

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Diseño de Fuentes Resonantes para Amplificadores de Audio

Figura 5. Corriente por el MOSFET inferior.

ciones para lograr que la tensión de salida tenga el valor deseado de 32V. Ver la figura 3. Como se puede observar el generador de funciones se predispone en onda triangular con un período de actividad del 50%. Para una posición del preset del

38% se obtienen las señales PWM indicadas en el osciloscopio que no tienen peligro de superponerse. Para este caso las tensiones de salida son de 32,24V y -32,24V que es el valor deseado. A continuación en la figura 4 se coloca el osciloscopio para poder

medir las tensiones sobre las llaves controladas. Como se puede observar la tensión sobre las llaves es de 310V y no podría ser otra que la tensión de fuente porque cuando J1 está abierta J2 está cerrada y entonces J1 tiene aplicada la tensión de fuente. En

Figura 6. Corriente por el MOSFET superior.

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Figura 7. Regulación con R de 640 Ohm

cambio cuando J2 está abierta J1 está cerrada y entonces J2 tiene aplicada la tensión de fuente. Esto significa que cualquiera de los MOSFET elegidos puede cumplir con el requisito de tensión. La señal sobre las llaves parece tener una incongruencia porque no tiene la forma esperada con un período de actividad menor al 50% pero lo que ocurre que aunque la llave esté abierta, los diodos D3 y D4 mantienen el potencial para obtener baja impedancia durante todo el ciclo de la oscilación. En las figuras 5 y 6 se puede observar el otro parámetro a considerar de los MOSFET que es la corriente. En realidad es necesario realizar dos mediciones si vamos a tomar como referencia la señal de excitación. En la primera utilizamos el viejo método de agregar un resistor de bajo valor y en la segunda usamos una ventaja del Multisim 10 que son las sondas de corriente en este caso ajustada para 1V/A. Como podemos observar las corrientes pico son de 8A pero su

valor continuo es mucho menor porque solo se debe considerar el tiempo que dura la excitación de la llave, que como máximo fijamos en un 38%, es decir 19% por cada transistor. El valor eficaz es aproximadamente el 19% de 8A o 1,52A. Sobre todo los MOSFET 2SK3264 y 2SK1507 son aptos para este uso ya que admiten pulsos de corriente de 28A y 29A y valores continuos de 7A y 9A respectivamente. Nota: estos MOSFET se consiguen en cualquier casa de electrónica porque se los utiliza para fuentes de TV.

Posibilidades de Regulación de la Fuente Como sabemos nuestra fuente admite el ajuste del período de actividad de dos formas diferentes. Por cambio de la tensión de error o por cambio de la frecuencia del oscilador. Primero vamos a probar el ajuste por tensión para ver si es necesario recurrir a otro sistema, o si lo debemos mantener en suspenso para el dise-

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ño de una fuente de mayor potencia. En la figura 7 se puede observar qué pasa cuando la resistencia de carga se levanta a 20 veces de su valor original. Como podemos observar, con llevar el potenciómetro de ajuste a un 25%, se logra reajustar la salida al valor deseado de 32V. Es decir que no hace falta recurrir al doble cambio de parámetro.

Conclusiones Con este artículo comprobamos que estamos por el buen camino y que un simple cambio del período de actividad con nuestro modulador, es suficiente para lograr una buena regulación con variaciones de carga de 1 a 20. En la próxima entrega vamos a cambiar las llaves controladas por MOSFET y vamos a diseñar una adecuada excitación de los mismos. También vamos a medir el rendimiento de la fuente, que necesitamos para el diseño del transformador. 

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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 131 MARZO 2011 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.Fed. U r u g u a y:RODE-SOL: Ciudadela 1416 Montevideo.

Impresión: I mp resion es Ba rracas . Cap . Fe d. Bs. A s .

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 Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firma das. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del mate rial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comer cialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

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MANUALES TÉCNICOS

Energía Hidroeléctrica & PRÁCTICAS Y PROYECTOS

Tal como dice el Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable, Comisión Nacional de Energía Atómica, “Cuando encen demos una luz, ponemos en funcionamiento un artefacto eléctrico como por ejemplo un televisor, estamos utilizando Energía Eléctrica y una de las formas de obtener este tipo de Energía es a través de una central hidroeléctrica. En las centrales hidroeléctricas la energía se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La energía hidráulica tiene su origen en el "ciclo del agua", generado por el Sol, al evaporar las aguas de los mares, lagos, etc. Esta agua cae en forma de lluvias y nieves sobre la tierra y escurre hasta el mar, donde el ciclo se reinicia. El agua que ha caído en las partes altas puede ser captada en lagunas y embalses, y conducida por canales y túneles hasta el lugar donde se emplea ó como se ha dicho en el párrafo anterior hacer caer el agua a una rueda hidráulica, la cual al girar puede mover molinos de harina, soplantes para fraguas, molinos para minerales y otras muchas aplicaciones. Las microcentrales hidroeléctricas son pequeños sistemas energéticos que aprovechan la energía renovable de pequeños y medianos cursos de agua y la transforman en energía eléctrica. Funcionan con desniveles de 2 a 200 metros y caudales de 0,5 a 3000 litros/seg. Proporcionan energía eléctrica en corriente continua o alterna en un rango de 0,5 hasta 150kW de potencia. Las microcentrales hidro eléctricas constituyen una alternativa energética viable, cohabitando en perfecta armonía con el hombre y el medio ambiente. No contaminan, producen "energía limpia" sin causar daños hidrológicos. En este manual veremos algunos aspectos generales sobre la producción de energía hidroeléctrica, le proponemos el armado “artesanal” de un pequeño generador Hidroeléctrico (molino de viento) y lo invitamos a descargar gratui tamente una serie de proyectos adicionales de suma utilidad práctica. Informe Preparado por Ing. Horacio D. Vallejo

Manuales Técnicos INTRODUCCIÓN En general, podemos decir que las centrales hidroeléctricas son confiables, de construcción sencilla, larga vida útil y mínimo mantenimiento. Favorecen el asentamiento humano mejorando las condiciones de calidad de vida y promueven el desarrollo industrial, económico y social, logrando el equilibrio entre tecnología y naturaleza. Están llamadas a cumplir un rol cada vez más importante en la solución de los problemas energéticos en el ámbito rural, donde arribar con una línea de corriente eléctrica implica costos muy altos. Los lugares de aplicación más comunes de las centrales hidroeléctricas son en zonas alejadas de la red de suministro eléctrico y centros de distribución; y en sitios donde se desea aprovechar un recurso hídrico disponible para generar energía a los efectos de iniciar alguna explotación agrícola/ganadera, forestal, industrial, minera o turística:

caudal de agua en movimiento es suficientemente abundante y continuo, para poder aprovechar la fuerza gravitacional de un salto o el fluir del agua. El aprovechamiento hidráulico de los ríos, se basa en el principio fundamental de que la velocidad del flujo de éstos es básicamente constante a lo largo de su cauce. Pero la energía potencial no se convierte íntegramente en cinética como sucede en el caso de una masa en caída libre, la cual se acelera, sino que ésta es invertida en las llamadas pérdidas, que sucede cuando la energía potencial se “pierde” en vencer las fuerzas de fricción con el suelo, en el transporte de partículas, en formar remolinos, etc. Las Centrales Hidroeléctricas se encargan de evitar estas pérdidas, aprovechando casi toda la energía potencial. A medida que la tecnología ha avanzado, se ha ido perfeccionando la maquinaria para aprovechar mejor el salto de agua en su produc-

- Estancias agrícola/ganaderas. - Complejos hoteleros. - Aduanas en zonas fronterizas. - Puestos de Gendarmería nacio nal. - Seccionales de guardaparques. - Refugios de montaña. - Campamentos viales, mineros, forestales, etc. - Poblaciones rurales. - Pobladores particulares. Sin embargo, se puede aprovechar la energía propia del movimiento del agua para generar energía eléctrica por medio de una gran cantidad de proyectos relacionados con pequeños molinos caseros.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS Las Centrales Hidroeléctricas o Hidráulicas se construyen en los cauces de los ríos, en zonas donde el

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ción de energía y perder la menor cantidad posible de ésta. En el pasado, con los aparatos primitivos se llegaba a perder hasta el 70% de la energía potencial, mientras que en la actualidad, las turbinas modernas permiten un rendimiento del 85 al 91%. Uno de los tipos de centrales más comunes son las Centrales de Embalse, que con presas de contención reservan agua en un embalse. Estas centrales permiten aprovechar la energía potencial de la caída del agua entre dos niveles (salto geodésico), que pasa a convertirse en energía cinética. El agua es impulsada a través de la tubería forzada, entrando de este modo en las turbinas hidráulicas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que produce energía mecánica, que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores eléctricos (alternadores).

Energía Hidroeléctrica La potencia de una Central Hidroeléctrica es proporcional a la altura del salto y al caudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente estas variables para el diseño de las instalaciones, y el tipo y tamaño de los equipos.

Figura 2

ELEMENTOS DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA Una masa de agua situada a una determinada altura posee una energía potencia igual al producto de la masa (m), la aceleración de la gravedad (g) y la altura desde donde cae el agua (h), que se transforma en energía cinética al dejarla caer libremente (1/2 mv 2). Se entiende como energía hidráulica la energía asociada a las corrientes o saltos de agua, siendo las centrales hidroeléctricas las encargadas de aprovechar esta energía y transformarla en energía eléctrica. Para poder obtener energía eléctrica a partir de la energía asociada con el movimiento del agua son necesarios los siguientes elementos.

1) Embalse Un embalse es el lugar donde se almacena el agua (figura 1), y consta de la presa y los desagües. a) Presa. Es una barrera interpuesta en el cauce de un río para retener y almacenar su agua, elevando el nivel considerablemente y regulando el caudal de salida (figura 2). Atendiendo a la forma de resistir el empuje de la corriente hay dos tipos de presa: presas de gravedad, en las que el empuje del agua se contrarresta con el peso del muro que forma la presa, y presas de bóveda, en forma de arco, con lo que se consigue soportar mejor la presión del agua. Una presa sólo puede retener a un cauce natural, si retuviera un canal sería considerada una balsa. Las presas de hormigón son las más comunes y según su diseño hay 4 tipos

diferentes: Presas de Gravedad, Presas de Contrafuertes, Presas de Arco-Bóveda y Presas de Tierrra o Escollera. b) Desagües. Son aperturas dispuestas en la pared principal de la presa (figura 3) a través de las cuales se controla la salida del agua. Existen tres tipos de desagües: de superficie, de medio fondo y de fondo. -Desagües de superficie o aliviaderos. Se encuentran en la parte superior de la presa y tienen la función de regular el nivel del agua para evitar el desbordamiento. Pueden ser de tres clases en función del tipo de compuerta utilizada: de compuerta vertical, construida con materiales que resisten la presión del agua (como la

chapa reforzada) que se desliza sobre raíles; de compuertas de segmento, que están formadas por una estructura metálica sujeta a un eje de giro cuyo extremo tiene forma de superficie cilíndrica, se utilizan en caudales no muy elevados; y válvulas de retención (clapetas), compuestas de una báscula unida por uno de sus extremos a la parte superior de la compuerta de tal forma que cuando la compuerta desciende se abre y fluye el agua. -Desagües de medio fondo. Son desagües que se alimentan a media altura de la presa. -Desagües de fondo. Son desagües situados en la parte inferior de la presa.

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Manuales Técnicos

Figura 4 En la figura 4 podemos apreciar una gráfica simplificada de una central Hidroeléctrica con sus componentes básicos.

las crecidas. En esos casos es necesario poder evacuar el agua sobrante sin necesidad de que pase por la central (figura 6).

2) Tuberías de conexión Desde las tomas de agua se conduce el agua de la presa hasta estas tuberías de conexión (figura 5) que se encargan de llevar el agua hacia las turbinas. Están construidas con materiales de gran resistencia como acero, fundición, fibrocemento o plástico reforzado con fibra de vidrio. El diámetro y grosor de las tuberías dependen del caudal de la presa, y se sostienen en el suelo mediante apoyos y con anclajes de hormigón en los cambios de dirección; pueden ser aéreas o subterráneas. Como dijimos, también, hay aliviaderos, compuertas y válvulas de control. Todas las centrales hidroeléctricas disponen de dispositivos que permiten el paso del agua desde el embalse hasta el cauce del río, aguas abajo, para evitar el peligro por desbordamiento que podrían ocasionar

3) Planta transformadora o sala de máquinas Son las instalaciones donde se transforma la energía cinética del agua en energía eléctrica. Las partes que componen una planta transformaFigura 5

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dora son los elementos de cierre y reguladores y las turbinas (figura 7). a) Elementos de cierre y reguladores. Son los encargados de impedir o regular la entrada del agua en la planta. b) Turbinas. Los dos tipos más habituales de turbinas hidráulicas son las de acción y las de reacción. -Turbinas de acción. Para hacer girar las aspas se aprovecha sólo la

Energía Hidroeléctrica Figura 6

Figura 7

velocidad del agua. Estas turbinas pueden ser de flujo cruzado, de tipo Pelton y otras. La más usada es la turbina Pelton, en la que el agua que empuja los álabes es impulsada por inyectores que regulan el caudal, y se emplea para centrales de pequeño caudal y con un gran salto de agua. Tiene la característica de que admite una amplia variación de caudal, y, en caso de parada, cuenta con un deflector de chorro, mecanismo que dirige el agua directamente al desagüe evitando una sobrepresión en la tubería. -Turbinas de reacción. En estas turbinas el movimiento de los álabes

es provocado tanto por la velocidad como por la presión del agua. Hay varios tipos de turbina de reacción: turbina Francis de hélice, Kaplan, etc. La primera turbina de uso hidráulico fue patentada en Francia por Benoit Fourneyron en 1827. De todas las patentadas, actualmente sólo se fabrican 4: Pelton (de acción); Francis (de reacción, con alabes fijos); Deriaz (de reacción con alabas orientables) y Kaplan (de reacción, de flujo axial y alabes móviles). Fue el ingeniero inglés John Smeaton quien impulsó el desarrollo

del uso de la energía hidráulica y en 1880 en Northumberland, Inglaterra, se hizo la primera central hidroeléctrica. La central de Salto Grande en Argentina, por ejemplo (figura 8), posee turbinas tipo Kaplan. En la figura 9 podemos apreciar una pequeña infografía que ejemplifica a estos dos tipos de turbina.

4) Generador y elementos anexos Los elementos anexos o complementarios son los elementos necesa-

Figura 8

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Manuales Técnicos rios para controlar el proceso de generación de corriente eléctrica y regularlo como ser el transformador y el tendido de la línea eléctrica. Los transformadores son el equipo que se encarga de convertir la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión y disminuir la intensidad de la corriente eléctrica. De este modo, se pierde menos energía en su transporte (figura 10): Líneas de Transporte de Energía Eléctrica. La electricidad producida se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios. Las líneas primarias pueden transmitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 volt o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 220 o 110 volt.

Figura 9

TIPOS DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS Las centrales hidroeléctricas se pueden clasificar según sus características orográficas, atendiendo a su estructura o según la potencia que generen. Veamos entonces estas clasificaciones a grandes rasgos:

Figura 10

2) Según su estructura, se clasifi 1) Según sus características oro gráficas, las centrales hidráulicas se can en centrales por desviación de las dividen en centrales fluyentes y cen - aguas y de pie de presa: trales con regulación: 2.1) Centrales por desviación de 1.1) Centrales fluyentes. Están las aguas. En éstas se desvía parte situadas en ríos con un caudal cons- del caudal del río mediante un azud o tante, de forma que no requieren la muro situado transversalmente a la formación de un embalse o éste es de corriente. Con ello se crea un remanpequeñas dimensiones. La recogida so sin necesidad de elevar mucho el de agua se hace directamente del río nivel del agua. El agua desviada se canaliza con y va hacia las turbinas. 1.2) Centrales con regulación. Son la toma (ensanchamiento en la parte las que están situadas en lugares anterior del canal que agiliza la entradonde es necesario embalsar el agua da del agua) hasta el canal de derivay provocar un salto elevado de la ción, que puede ser a cielo abierto o por tubería. Desde allí se dirige a la misma.

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cámara de carga o depósito donde se almacena el agua y del que parte la tubería forzada, que lleva el agua hacia la planta transformadora. 2.2) Centrales de pie de presa. Requieren la construcción de una presa que almacene el agua a una altura determinada. Si son de alta o media caída el agua llega a la turbina (generalmente horizontal de impulsión) a gran velocidad, con lo que no es necesario un generador de mucho diámetro. Si son de baja caída se necesitan turbinas de reacción, que son mucho más voluminosas debido al gran caudal de agua que deben hacer pasar y, además, los generado-

Energía Hidroeléctrica res son también de grandes dimensiones por la poca velocidad del agua. 3.-Según la potencia que generan, se clasifican en minicentrales y macrocentrales: 3.1) Minicentrales hidráulicas. Generan potencias comprendidas entre los 250kW y los 5.000kW. En esta cateogoría también podríamos incluir a los modernos generadores de uso hogareño y también a los de construcción casera o artesanal. 3.2) Macrocentrales o centrales hidráulicas. Se generan potencias superiores a 5.000kW. Por último, un tipo especial de generación es la llamada central de bombeo, en la que el embalse a partir del cual se genera energía hidroeléctrica recibe el agua por bombeo desde otro embalse inferior. Para ello, además de los elementos con los que cuenta una central convencional, es necesario el uso de bombas que eleven el agua. Su principal aplicación es combinándola con una central térmica, nuclear o hidroeléctrica convencional, y se implanta en lugares donde hay un desfase entre la energía generada y la demanda de energía, bien sea porque paralizar la producción de energía es poco rentable (centrales térmicas y nucleares en las que el costo de tiempo y dinero del arranque no es rentable) o porque, si no se evacua el agua, se desbordaría el embalse (centrales hidráulicas). Por ejemplo, a lo largo del día una central puede tener una demanda que sobrepase su capacidad de generación eléctrica, y por la noche, producir más de lo que se consume. Para evitar este desfase, durante la noche la energía sobrante se utiliza para bombear agua a un embalse superior, de tal fortuna que durante el día, con el agua almacenada, se genera la energía necesaria para cubrir el exceso de demanda sin que la central tenga que sobredimensionarse para generarla por sí misma.

VENTAJAS E INCONVENIENTES CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

DE LAS

Entre las ventajas que ofrece tanto el uso de la energía hidráulica como de las instalaciones que la acompañan, podemos citar las siguientes: -El proceso de transformación de la energía hidráulica en eléctrica es «limpio», es decir, no produce resi duos ni da lugar a la emisión de gases o partículas sólidas que pudieran con taminar la atmósfera. -Las presas que se construyen para embalsar el agua permiten regu lar el caudal del río, evitando de esta forma inundaciones en épocas de cre cida y haciendo posible el riego de las tierras bajas en los períodos de esca sez de lluvias. -El agua embalsada puede servir para el abastecimiento a ciudades durante largos períodos de tiempo. -Los embalses suelen ser utiliza dos como zonas de recreo y esparci miento, donde se pueden practicar una gran cantidad de deportes acuáti cos: pesca, remo, vela, etc. No obstante, la utilización a gran escala de la energía hidráulica también presenta inconvenientes. Entre ellos mencionaremos: -Los embalses de agua anegan extensas zonas de terreno, por lo general muy fértiles y en ocasiones de gran valor ecológico, en los valles de los ríos. Incluso, en algunos casos, han inundado pequeños núcleos de población, cuyos habitantes han teni do que ser trasladados a otras zonas: esto significa un trastorno considera ble a nivel humano. -Las presas retienen las arenas que arrastra la corriente y que son la causa, a lo largo del tiempo, de la for mación de deltas en la desembocadu ra de los ríos. De esta forma se altera el equilibrio, en perjuicio de los seres vivos (animales y vegetales) existen tes en la zona. -Al interrumpirse el curso natural

del río, se producen graves alteracio nes en la flora y en la fauna fluvial. -Si aguas arriba del río existen vertidos industriales o de alcantarilla do, se pueden producir acumulacio nes de materia orgánica en el embal se, lo que repercutirá negativamente en la salubridad de sus aguas. -Una posible rotura de la presa de un embalse puede dar lugar a una verdadera catástrofe (ejemplo: presa de Tous, en la provincia de Valencia). -Por último, reseñar la gran dependencia que experimenta la energía hidráulica respecto a las pre cipitaciones, pues en épocas de sequía es necesario reservar parte del agua embalsada para otros usos no energéticos.

MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS La superficie terrestre está cubierta en un 71% de agua. La energía hidroeléctrica proviene indirectamente de la energía del sol, responsable del ciclo hidrológico natural. La radiación que procede de las fusiones nucleares que se producen en el sol calientan la superficie terrestre, ríos, lagos y océanos, provocando la evaporación del agua. El aire caliente transporta el agua evaporada en forma de nubes y niebla a distintos puntos del planeta, donde cae nuevamente en forma de lluvia y nieve. Una parte de la energía solar permanece almacenada en el agua de los ríos, los lagos y los glaciares. Las centrales y minicentrales hidroeléctricas transforman esa energía en electricidad, aprovechando la diferencia de desnivel existente entre dos puntos. La energía se transforma primero en energía mecánica en la turbina hidráulica, ésta activa el generador, que transforma en un segundo paso la energía mecánica en energía eléctrica (figura 11). La potencia instalada no constituye el criterio básico para diferenciar una minicentral de una central hidroeléctrica convencional. Una minicentral

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Manuales Técnicos no es una central convencional a escala reducida. Una turbina de unos cientos de kilovatios tiene un diseño completamente distinto del de otra de unos cientos de megavatios y para producir algunos kilowatt el diseño se simplifica enormemente. Desde el punto de vista de obra civil, una minicentral obedece a principios completamente distintos a las grandes centrales alimentadas por enormes embalses.

Figura11

TIPOS DE MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS Las centrales hidroeléctricas, y dentro de ellas las minicentrales hidroeléctricas, están muy condicionadas por las peculiaridades y características que presente el lugar donde vayan a ser ubicadas. Cuando se vaya a poner en marcha una instalación de este tipo hay que tener en cuenta que la topografía del terreno va a influir tanto en la obra civil como en la selección de la maquinaria. Según el emplazamiento de la central hidroeléctrica se realiza la siguiente clasificación general: -Centrales de agua fluyente. Captan una parte del caudal del río, lo trasladan hacia la central y una vez utilizado, se devuelve al río. -Centrales de pie de presa. Se sitúan debajo de los embalses desti nados a usos hidroeléctricos o a otros usos, aprovechando el desnivel crea do por la propia presa. -Centrales en canal de riego o de abastecimiento.

trica el agua desviada es devuelta nuevamente al cauce del río. Dependiendo del emplazamiento donde se sitúe la central será necesario la construcción de todos o sólo algunos de los siguientes elementos: - Azud. - Toma. - Canal de derivación. - Cámara de carga. - Tubería forzada. - Canal de descarga. Figura 12

Central de agua fluyente Es aquel aprovechamiento en el que se desvía parte del agua del río mediante una toma, y a través de canales o conducciones se lleva hasta la central donde será turbinada, figura 12. Una vez obtenida la energía eléc-

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- Edificio central y equipamiento electro-mecánico. - Subestación y línea eléctrica. Dentro de este grupo hay diversas formas de realizar el proceso de generación de energía. La característica común a todas las centrales de agua fluyente es que dependen directamente de la hidrología, ya que no tienen capacidad de regulación del caudal turbinado y éste es muy variable. Estas centrales cuentan con un salto

Energía Hidroeléctrica Figura13

útil prácticamente constante y su potencia depende directamente del caudal que pasa por el río. En algunos casos se construye una pequeña presa en la toma de agua para elevar el plano de ésta y facilitar su entrada al canal o tubería de derivación. El agua desviada se conduce hasta la cámara de carga, de donde sale la tubería forzada por la que pasa el agua para ser turbinada en el punto más bajo de la central. Para que las pérdidas de carga sean pequeñas y poder mantener la altura hidráulica, los conductos por los que circula el agua desviada se construyen con pequeña pendiente, provocando que la velocidad de circulación del agua sea baja, puesto que la pérdida de carga es proporcional al cuadrado de la velocidad. Esto implica que en algunos casos, dependiendo de la orografía, la mejor solución sea optar por construir un túnel, acortando el recorrido horizontal. Otros casos que también se incluyen en este grupo, siempre que no exista regulación del caudal turbinado, son las centrales que se sitúan en el curso de un río en el que se ha ganado altura mediante la construcción de una azud, sin necesidad de canal de derivación, cámara de carga ni tubería forzada.

Central de pie de presa Es aquel aprovechamiento en el que existe la posibilidad de construir un embalse en el cauce del río para almacenar las aportaciones de éste, además del agua procedente de las lluvias y del deshielo. La característica principal de este tipo de instalaciones es que cuentan con la capacidad de regulación de los caudales de salida del agua, que será turbinada en los momentos que se precise, figura 13. Esta capacidad de controlar el volumen de producción se emplea en general para proporcionar energía durante las horas punta de consumo. La toma de agua de la central se encuentra en la denominada zona útil, que contiene el total de agua que puede ser turbinada. Debajo de la toma se sitúa la denominada zona muerta, que simplemente almacena agua no útil para turbinar. Según la capacidad de agua que tenga la zona útil la regulación puede ser horaria, diaria o semanal. En las minicentrales hidroeléctricas el volumen de almacenado suele ser pequeño, permitiendo por ejemplo producir energía eléctrica un número de horas durante el día, y llenándose el embalse durante la noche. Si la regulación es semanal, se garantiza la producción de electricidad durante el fin de semana, llenándose de nuevo el

embalse durante el resto de la semana. También se incluyen en este grupo aquellas centrales situadas en embalses destinados a otros usos, como riegos o abastecimiento de agua en poblaciones. Dependiendo de los fines para los que fue creada la presa, se turbinan los caudales excedentes, los caudales desembalsados para riegos o abastecimientos, e incluso los caudales ecológicos. Las obras e instalaciones necesarias para construir una minicentral al pie de una presa que ya existe son: - Adaptación o construcción de las conducciones de la presa a la mini central. - Toma de agua con compuerta y reja. - Tubería forzada hasta la central. - Edificio central y equipamiento electromecánico. - Subestación y línea eléctrica.

Central hidroeléctrica en canal de riego Se distinguen dos tipo de centrales dentro de este grupo: Aquellas que utilizan el desnivel existente en el propio canal. Mediante la instalación de una tubería forzada, paralela a la vía rápida del canal de riego, se conduce el agua hasta la central, devolviéndola posteriormente a su curso normal en canal. Aquellas que aprovechan el desni vel existente entre el canal y el curso de un río cercano, figura 14. La central en este caso se instala cercana al río y se turbinan las aguas excedentes en el canal. Las obras que hay que realizar en estos tipos de centrales son las siguientes: - Toma en el canal, con un alivia dero que habitualmente es en forma de pico de pato para aumentar así la longitud del aliviadero.

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Manuales Técnicos - Tubería forzada. - Edificio de la central con el equi pamiento electro-mecánico. - Obra de incorporación al canal o al río, dependiendo del tipo de apro vechamiento. -Subestación y línea eléctrica.

Figura14

BASES DE DISEÑO DE UN SISTEMA HIDROELÉCTRICO La potencia de una pequeña central hidroeléctrica es proporcional a la altura del salto y al caudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente estas variables para el diseño de las instalaciones y el dimensionamiento de los equipos. Es fundamental la elección de un caudal de diseño adecuado para definir el equipamiento a instalar, de forma que la energía producida sea la máxima posible en función de la hidrología. Por tanto, el conocimiento del régimen de caudales del río en la zona próxima a la toma de agua es imprescindible para la determinación del caudal de diseño del aprovechamiento. La medición de los caudales del río se realiza en las estaciones de aforo, donde se registran los caudales instantáneos que circulan por el tramo del río donde está ubicada la estación y a partir de éstos se determinan los caudales máximos, medios y mínimos diarios correspondientes a un gran número de años, con los que se elaboran series temporales agrupadas por años hidrológicos. Por tanto, en función de la ubicación del proyecto, primeramente se recopilarán las series hidrológicas (de más de 25 años) de las estaciones de aforo existentes en la zona de implantación de la central, con los datos de caudales medios diarios, para realizar el correspondiente estudio hidrológico. No es objeto de este manual profundizar en este tema sino que el lector tenga bases iniciales de conocimiento. En general, hay que realizar un

estudio hidrológico teórico, basado en datos de precipitaciones de la zona y en aforos existentes en cuencas semejantes. En este caso, se deben recopilar y analizar las series de datos pluviométricos disponibles, completando los períodos en los que falten datos utilizando métodos de correlación de cuencas, para lo que hay que determinar previamente las características físicas de la cuenca a estudiar,

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principalmente la superficie y los índices que definen la forma y el relieve de esa superficie. A continuación se relacionan las aportaciones de ambas cuencas en función de las precipitaciones hidrológicos, superficies y coeficientes de escorrentía, teniendo en cuenta los índices de compacidad y de pendiente. Con esta relación se obtiene un factor corrector que permite obtener las aportaciones y cauda-

Figura 15

Energía Hidroeléctrica les de la cuenca estudiada, que han sido obtenidas a partir de los datos de una cuenca semejante. Estos datos es conveniente completarlos, además, con medidas directas del caudal en una sección del río a lo largo de al menos un año. Al final, en todo estudio hidrológico, sea teórico o con datos reales de caudales, se obtendrá una serie anual lo suficientemente grande para realizar una distribución estadística que nos tipifique los años en función de la aportación registrada: “años muy secos, secos, medios, húmedos y muy húmedos (figura 15)”. Una vez obtenida la distribución anterior, se tomará un año medio representativo y se construirá la curva de caudales clasificados de la cuenca estudiada que nos dará el caudal en la toma en función de los días del año en que se supera dicho valor. Caracteriza muy adecuadamente, en términos adimensionales, el régimen hidrológico de un cauce a efectos de su aprovechamiento hidroeléctrico. La curva de caudales clasificados proporciona una valiosa información gráfica sobre el volumen de agua

existente, el volumen turbinado y el volumen vertido por servidumbre, mínimo técnico o caudal ecológico. Para elaborar esta curva (representada en el gráfico de la figura 16), hay que calcular los siguientes parámetros:

se tomarán los siguientes valores de “K”:

QM: Caudal máximo alcanzado en el año o caudal de crecida. Qm: Caudal mínimo del año o estiaje. Qsr: Caudal de servidumbre que es necesario dejar en el río por su cauce normal. Incluye el caudal ecoló gico y el necesario para otros usos. El caudal ecológico lo fija el Organismo de cuenca, si no se conociera, una pri mera estimación es considerarlo igual al 10% del caudal medio interanual. Qmt: Caudal mínimo técnico. Es aquel directamente proporcional al caudal de equipamiento con un factor de proporcionalidad “K” que depende del tipo de turbina.

El caudal de equipamiento que se elegirá de forma que el volumen turbinado sea máximo, es decir, el área encerrada entre los puntos A, B, C, D, E, A sea máxima (vea la figura 16). Otra forma de determinarlo es, una vez descontado el caudal de servidumbre a la curva de caudales clasificados, se elige el caudal de equipamiento en el intervalo de la curva comprendido entre el Q80 y el Q100, siendo el Q80 el caudal que circula por el río durante 80 días al año y el Q100 el que circula durante 100 días al año. A veces no se elige el caudal que proporciona mayor producción, ya que hay que tener en cuenta otros factores como pueden ser: la inversión necesaria, instalaciones ya existentes que condicionan el caudal a derivar (por ejemplo, canales, túneles, etc.). Como puede deducir, las condiciones de diseño no terminan aquí, se debe determinar cuál debe ser el salto neto mínimo de agua para determinar la energía asociada, la potencia necesaria y cuál será el equipo necesario, pero estos temas no los abordaremos ya que nos dedicaremos a indicarles cómo se puede construir un pequeño molino generador de energía Hidroeléctrica. Si Ud. desea profundizar estos conocimientos, puede descargar un curso completo de energía Hidroeléctrica desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “hidrocurso”. También puede visitar las páginas web que han servido como bibliografíaa para la elaboración de este manual técnico.

Qmt = K * Qe Para una primera aproximación,

Figura 16

- Para turbinas PELTON: k = 0,10 - Para turbinas KAPLAN: k = 0,25 - Para turbinas SEMIKAPLAN k = 0,40 - Para turbinas FRANCIS k = 0,40

www.iescristobaldemonroy.es www.surehistoria.bligoo.com www.idae.es www.agenergia.org www.buenastareas.com 

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Liberación de Teléfonos Celulares Liberación y Trucos para el Nokia 5230 El Nokia 5230 es un terminal de gama media con pantalla táctil encuadrado dentro de la gama XpressMusic. De precio relativamente atractivo en función de sus prestaciones, es una versión simpli ficada del 5800 XpressMusic original que, sin embargo, tiene cualidades más propias de un termi nal de gama alta, como el GPS integrado o la cone xión 3G a Internet. En esta nota veremos cómo libe rar este teléfono y daremos algunos trucos que le resultarán de utilidad.

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

E

l Nokia 5230 es un móvil que ha sido diseñado para que, por un precio bastante atractivo (ronda los 200 dólares liberado y algunos operadores lo están ofreciendo en Argentina por menos de 150 dólares con planes de 12 y 18 meses) el usuario pueda disfrutar de

un terminal táctil muy equilibrado que permite escuchar música, ver vídeos e inclusos navegar por Internet (con algún plan de datos porque no incluye WiFi). Si bien tiene más de 2 años, comenzó a popularizarse en varios países de América Latina hace menos de 6 meses.

Es un smartphone con pantalla táctil que cuenta con detalles muy interesantes, cuenta con un diseño muy en la línea de lo que últimamente está haciendo Nokia en dispositivos táctiles (externamente es bastante parecido al Nokia N97 mini, salvo que carece de teclado

El Nokia 5230 es un smart phone con pantalla táctil que cuenta con detalles muy interesan tes Gracias al acelerómetro con rotación incorporada, cuando giramos el Nokia 5230 la pantalla se nos adapta al modo apaisado

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Aunque se puede manejar con los dedos, para una mayor precisión Nokia incluye la púa que te mostramos en la imagen.

En la zona superior tenemos el auricular y justo al lado el sensor de proximidad. Un poco más abajo está la tecla multimedia, que da acceso a la música, galería de imágenes y vídeos, el com partir en línea, el centro de vídeos y la navegación en la Web. La cámara del Nokia 5230 es de 2 megapíxeles (1.600 x 1.200), tiene un zoom digital de tres aumentos, carece de flash y graba vídeo en calidad VGA a 30 fotogramas por segundo.

La parte de abajo tiene las típicas teclas de llamar a la izquierda, el menú en el centro y la de colgar a la derecha.

deslizante, e idéntico al Nokia 5800 XpressMusic pero sin WiFi incorporado), aunque en esta ocasión el fabricante finlandés da la opción al usuario de elegir entre varias carcasas intercambiables de colores (rosa fuerte, amarillo, azul, gris metalizado, etc.). En mi opinión, la intención de Nokia es que todos los usuarios, por un precio bastante atractivo, puedan disfrutar de la experiencia de un smartphone con pantalla tác-

til de 3,2 pulgadas (640 x 360 píxeles y formato 16:9) gobernado por el sistema operativo symbiam S60 en su 5ª Edición y con detalles muy interesantes como su conectividad HSDPA (velocidad 3,6 Mbps), el acceso directo a la Ovi Store desde la pantalla de inicio o el soporte AGPS y la aplicación Ovi Mapas 3.0 (con información detallada, incluidas imágenes aéreas y paisajes en 3D, para navegación en coche o andando de más de 200 ciudades).

Aquí vemos el botón de encendido, el acceso al conector microUSB, el conector AV de Nokia de 3,5 mm y la entrada para el cargador.

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Las dimensiones y peso del Nokia 5230 (111 x 51,7 y 14,5/15,5 mm; 113 gramos sin el stylus y 115 gramos con él) lo hacen un smartphone muy llevadero, que aprovecha casi todo su frontal para su pantalla táctil de 3,2 pulgadas, que puede manejarse perfectamente con las yemas de los dedos o también usando el stylus (púa lo llaman) que podremos sujetar al terminal para tenerlo a mano en todo momento. Dos detalles interesantes

En el lateral derecho tenemos la tecla de zoom y volu men (más y menos), el interruptor de bloqueo y la tecla de captura de fotos.

Por su parte, en el lateral izquierdo se sitúa la ranura para tarje tas SIM y de memoria (admite hasta 16 Gbytes) y el orificio para enganchar el stylus.

Liberación y Trucos para el Nokia 5230

El Nokia 5230 junto al Nokia N97 mini. Ambos comparten algu nas característi cas, pero el N97 mini no se puede comparar porque en precio y carac terísticas es muy superior.

del Nokia 5230 son su acelerómetro para giro automático, con lo que podremos navegar por sus aplicaciones (acceso a Internet incluido) en modo apaisado y el sensor de proximidad situado en la parte superior que evita que al acercar el terminal a la oreja para hablar la pantalla táctil reaccione frente a un toque involuntario. En la zona superior tenemos el auricular y justo al lado el sensor de proximidad. Un poco más abajo está la tecla multimedia, que da acceso a la música, galería de imágenes y vídeos, el compartir en línea, el centro de vídeos y la navegación en la Web. La parte de abajo tiene las típicas teclas de llamar a la izquierda, el menú en el centro y la de colgar a la derecha. Aunque el almacenamiento interno está limitado a 70 Mbytes viene con una tarjeta microSD de 1 ó 2 Gbyte de capacidad, pero si se nos queda corta siempre podremos ampliarla con una tarjeta de hasta 16 Gbytes, más que suficiente para tener una buena discoteca de canciones MP3 y algunos vídeos. Además, también tiene radio FM con RDS. La cámara del Nokia 5230 es de 2 megapíxeles (1.600 x 1.200), tiene un zoom digital de tres aumentos, carece de flash y graba vídeo

en calidad VGA a 30 fotogramas por segundo. La batería del Nokia 5230 de 1.320 miliamperios le otorga una autonomía en conversación (bajo red 2G ) de hasta 7 horas y de 4,18 horas en 3G, sin olvidar que puede permanecer hasta 33 horas reproduciendo música y tres horas de vídeo. Además, el tiempo de espera es de 438 horas. Como vemos, una autonomía más que suficiente para evitar tener que recargar el móvil todas las noches, salvo que hayamos tenido una jornada de mucho uso de la conexión 3G. En el lateral derecho tenemos la tecla de zoom y volumen (más y menos), el interruptor de bloqueo y la tecla de captura de fotos. Por su

parte, en el lateral izquierdo se sitúa la ranura para tarjetas SIM y de memoria (admite hasta 16 Gbytes) y el orificio para enganchar el stylus. El Nokia 5230 posee algunas características del Nokia N97 mini, aunque el N97 mini no se puede comparar porque en precio y características es muy superior. La llegada masiva de pantallas táctiles a los smartphones es una tendencia imparable que se ve respaldada por la aceptación de los usuarios, sobre todo entre los más jóvenes, que encuentran en este tipo de interfaz una forma muy natural de manejar el terminal. En el caso del Nokia 5230, la respuesta (incluso usando los dedos) de su pantalla táctil está muy lograda. Donde sí tenemos que hacer una pequeña crítica es que a veces la rotación (modo vertical o apaisado) de la pantalla gracias al acelerómetro no se produce de manera instantánea y hay que volver a girar el móvil para que funcione.

Liberación del Nokia 5230 Para liberar el Nokia 5230, de modo que pueda ser utilizado con el chip de cualquier operador, se puede cambiar el sistema operativo, cambiándolo por otro que no posea el mencionado “candado”, o se puede colocar un código de desac-

Figura 1

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Cuaderno del Técnico Reparador tivación, tal como ocurre con la mayoría de los Nokia. Desde el viejito Nokia 1100, las calculadoras de código ya hacían furor por Internet y mediante su uso se podían liberar teléfonos celulares sin necesidad de tener que programarlo utilizando una computadora, ni hacer test point ni otras tareas largas y/o tediosas. El principal problema siempre fue conseguir una calculadora confiable y es por eso que en nuestra web habilitamos un sector que permite a los lectores “calcular” códigos que al ser ingresados al teléfono, lo liberan. Para liberar este teléfono celular ingrese a la página:

Figura 2

Figura 3

www.webelectronica.com.ar/liberanokia/codigo Aparecerá la imagen de la figura 1. Deberá colocar la su dirección de correo electrónico (debe ser socio del Club Saber Electrónica, lo cual es gratuito) y al aceptar aparecerá la imagen de la figura 2, en la que se le indica lo siguiente: Mediante esta página podrás desbloquear y liberar tu teléfono Nokia para poder usarlo con otros operadores. Para ellos sólo tienes que seguir estos sencillos pasos. Esta herramienta está en constante desarrollo y mejora. Si ves que el código mostrado no desbloquea tu móvil, no desesperes y vuelve a probarlo pasado un dia o dos. Gracias:

7. En la siguiente página obten Pulse 2 veces el asterisco drás los códigos y las instrucciones. para escribir el "+" Introduzca todos los Una vez que haya completado números del código los casilleros solicitados por el programa, al apretar el botón “Mostrar Si no funciona con el primer Códigos Solicitados”, aparecerá la código, pruebe los siguientes, hay 4 imagen de la figura 3, en la que se posibles códigos. pueden apreciar los códigos de En cuanto pulse la última almo desbloqueo sugeridos. hadilla en el teléfono aparecerá 1. Encendé tu teléfono móvil Para introducir los códigos "Restricción SIM: Apagado" Nokia sugeridos debe hacer lo siguiente: El teléfono ya está desblo 2. Introducí el código *#06# queado. 3. El número que aparece en 1. Apague el teléfono y retire el Si aun así sigue sin funcionar, pantalla es el número IMEI. Anotá chip. es posible que haya introducido mal sólo los números en un papel sin 2. Encienda el teléfono. el IMEI, el modelo o el operador. errores, sin barras ni guiones. 3. En la pantalla inicial, intro El teléfono se bloquea si intro 4. Apagá el teléfono móvil. duzca el primero de los códigos de duce 5 códigos erróneos, por eso 5. Sacá la tarjeta SIM del telé - la siguiente forma: sólo mostramos 4 códigos. fono móvil. Pulse almohadilla "#" 6. Rellená el siguiente formula Pulse 3 veces el asterisco Nuestra sugerencia es que si al rio con el número IMEI, el modelo para escribir la "p" segundo intento no tiene resultade tu Nokia, y el operador de telé Pulse 4 veces el asterisco dos, que me envíe un mail para fono. para escribir la "w" revisar los algoritmos de cálculo

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Liberación y Trucos para el Nokia 5230 Figura 4

Figura 5

para ver si debemos “ajustar” el programa.

Aplicaciones para el Nokia 5230 Existe una gran cantidad de aplicaciones, muchas de ellas gratuitas, que hacen del Nokia 5230, un aparato más que atractivo. En nuestra web colocamos varias aplicaciones que puede descargar a partir de los links provistos. Para obtener dichas aplicaciones, diríjase a w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r, haga click en el ícono password e ingrese la “clave apli5230”. Algunas de las apliaciones sugeridas son:

Figura 6

OggPlay OggPlay es un reproductor de audio para teléfonos inteligentes (figura 4). Fue escrito inicialmente para SonyEriccson P800 y luego liberado bajo licencia GPL por su autor Leif H. Wilden. Reproduce archivos en formato Ogg, Oga, Flac y Mp3. Es compatible con otros teléfonos con sistema operativo Symbian S60V5 y resolución de pantalla de 360 x 640 píxeles, tales como: Nokia C6, 5530, 5235, 5800, N97, y X6. ICQ Mobile para Nokia 5230 ICQ Mobile es una aplicación con la que podrá llevar a sus contactos donde quiera que vaya (figura 5). Permite obtener actualizaciones de estado y notificaciones directamente en su dispositivo móvil. También podrá administrar su lista de contactos, modificar su perfil de ICQ y editar mensajes personales. Es compatible con otros teléfonos con sistema operativo

Figura 7

Symbian S60V5 y resolución de pantalla de 360 x 640 píxeles, tales como: Nokia C6, 5530, 5235, 5800, N97, y X6. F-Secure Anti-Theft F-Secure Anti-Theft es un programa que protegerá la información personal y confidencial de su teléfono para que no sea utilizada por cualquier persona (figura 6). Además le permitirá bloquear el móvil, borrar datos confidenciales y ser informado de robó del teléfono de forma remota a través de SMS. Es compatible con otros teléfonos con sistema operativo Symbian S60V5 y resolución de pantalla de 360 x 640 píxeles, tales como: Nokia C6, 5530, 5235, 5800, N97, y X6. Smartmovie para Nokia 5230 Smartmovie es una popular herramienta para convertir y reproducir películas en su teléfono móvil (figura 7). Muchos dispositivos móviles son capaces de reproducir videos, pero debido al formato y las restricciones de almacenamiento las películas deben ser convertidas antes de que sean transferidas. Es compatible con otros teléfonos con sistema operativo Symbian S60V5 y resolución de pantalla de 360 x 640 píxeles, tales como: Nokia C6, 5530, 5235, 5800, N97, y X6.

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 9

Figura 8

HandyWi para Nokia 5230 HandyWi es un pequeño programa que lo ayudará a encontrar puntos WiFi públicos 802.11a/b/c/g WLAN, incluyendo WiFi públicas, FON, entre otras (figura 8). HandyWi envía sus puntos de referencia a su página web para consultarlos luego mediante Google Maps o Google Earth. Esta aplicación también es compatible con otros teléfonos con sistema operativo Symbian S60V5 y resolución de pantalla de 360 x 640 píxeles, tales como: Nokia C6, 5530, 5235, 5800, N97, y X6 Mobbler para Nokia 5230 Mobbler es una aplicación para escuchar música gratis desde el sitio Last.fm (figura 9), utilizando la conexión a Internet de teléfono (WiFi, UMTS o GPRS) sin costo adicional al costo del proveedor de servicios de Internet. Permite crear listas de reproducción, elegir música similar a los artistas que le gustan, descubrir nueva música, y mucho más.

Algunos Trucos Fáciles de Aplicar Son muchos los procedimientos fáciles de llevar a cabo para que el teléfono realice determinadas tareas o se comporte de formas específicas. En general, estos “trucos” facilitan el manejo del opera-

dor. A continuación le damos algunas sugerencias amigables que le permitirán obtener mayores beneficios de un Nokia 5230. Cambiar la Letra al Celular Cambiar la letra de su celular en 5 pasos es fácil, simplemente haga lo siguiente: 1. Seleccione una fuente de su PC que le guste, colóquela dentro de una carpeta nueva en el disco rígido y copie el archivo 4 veces 2. Nombre la carpeta “Fonts” y renombre cada archivo de la siguiente forma: s60snr.ttf, s60ssb.ttf, s60tsb.ttf y S60ZDIGI.ttf. 3. Conecte el celular a la PC en modo de Almacenamiento Masivo, abra la carpeta Resource del celular y pegue la carpeta Fonts creada en su interior 4. Desconecte el celular. 5. Apague/Prenda y listo Para regresar a la letra por default solo borre la carpeta Fonts. Cómo Poner Música Vamos a explicar una forma muy sencilla para poder colocarle canciones al móvill. Es una técnica sencilla que se puede utilizar en otros teléfonos celulares similares: 1. Conecte el celular en modo de almacenamiento masivo 2. Explore el celular en busca de

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su contenido y elija la carpeta Attachments. 3. Copie en su interior la música que desee. 4. Retire la conexión, apague y encienda el teléfono, vaya a Menú, Música, Reproducción de Música, Opciones, Actualizar Biblioteca. Ahora puede escuchar la música alojada. Cómo Poner Videos De una forma similar, también se pueden colocar videos y películas, teniendo en cuenta que deben tener una resolución acorde con el terminal. La técnica que damos a continuación también se puede usar en otros teléfonos celulares con el mismo sistema operativo o con prestaciones similares: 1. Conecte el celular en modo de almacenamiento masivo 2. Explore el celular en busca de su contenido y elija la carpeta My Videos. 3. Copie en su interior los videos que desee en formato 3GP o MP4. 4. Retire la conexión, apague y encienda el teléfono. Ahora puede reproducir todos los videos que haya alojado. Lo dado hasta aquí son simplemente algunas de las aplicaciones y trucos recomendados para el Nokia 5230, para más información recomendamos que visite nuestra web. 

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Pantallas Planas para TV y Monitores Los Tubos CCFL en las Pantallas Planas La iluminación de “backlight” de los televi sores, notebooks y monitores LCD está casi completamente volcada hacia el uso de los tubos fluorescentes CCFL. Hace menos de un año comenzaron a usarse backlight inteligentes a leds por lo cual, hasta que estos TVs agoten su período de garantía y se hagan más económicos va a pasar mucho tiempo; por eso le propone mos realizar un estudio muy completo de los CCFL. Autor: Ing. Alberto H. Picernos e-mail: [email protected], [email protected]

Introducción El tubo CCFL debe su nombre a la traducción del inglés de “Cold Cathode Fluorescent Lamps” o lámpara fluorescente de cátodo frío. Es muy similar a la de los tubos fluorescentes comunes de iluminación con la salvedad de que no poseen filamento y su arranque se realiza por aplicación de una tensión superior a la de encendido sin generar antes electrones libres en los cátodos, por calentamiento. El equivalente exacto en la iluminación son las lámparas de larga duración que actualmente son el reemplazo obligado de las lámparas incandescentes de filamento; por su consumo y duración. Un dispositivo de cátodo frío puede tener una vida tan larga como 25.000 horas de funcionamiento continuo que equivalen a 1041 días, si estuviera encendido

las 24 horas (prácticamente 3 años). Por supuesto no todas las CCFL duran tanto y además hay que considerar que las destinadas a iluminación poseen un circuito electrónico en su base que tiene un índice de fallas elevado. Esa vida es la de un tubo CCFL destinado a realizar el back light de un TV y que por esa razón puede tener un vidrio especial y electrodos con una forma de copa. La lámpara compacta fluorescente o CFL es un tipo de lámpara o tubo fluorescente que se puede usar con casquillos del tipo rosca Edison normal (E27) o pequeña (E14). En otros países hispanoparlantes se las conoce como: Lámpara ahorradora de energía. Lámpara de luz fría. Lámpara de bajo consumo. Bombilla de bajo consumo. Bombillo ahorrador. Ampolleta Fluorescente.

En comparación con las lámparas incandescentes, las CCFL tienen una vida útil mayor y consumen menos energía eléctrica para producir la misma iluminación. De hecho, las lámparas CCFL ayudan a ahorrar costo en las facturas de electricidad, en compensación a su

Figura 1 . Lámpara larga vida.

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Cuaderno del Técnico Reparador alto precio. Se estima que se pagan solas dentro de las primeras 500 horas de uso. Presentadas mundialmente a principios de los años ochenta, las ventas de las lámparas CCFL se han incrementado constantemente debido a las mejoras en su funcionamiento y la reducción de sus precios. El más importante avance en la tecnología de las lámparas fluorescentes (incluidas las CCFL) ha sido el reemplazo de los balastos, reactancias magnéticos o cebadores (transformadores usados para su encendido) por los del tipo electrónico. Este reemplazo ha permitido la eliminación del efecto de "parpadeo" y del lento encendido tradicionalmente asociados a la iluminación fluorescente, así como un ahorro de peso de la propia lámpara. A su vez cuando se necesitaron para el back Light de los TV LCD ya existía una amplia experiencia en su diseño y su uso. Ver la figura 1. Las lámparas compactas fluorescentes utilizan un 80% menos de energía (debido principalmente a que producen mucho menos calor) y pueden durar hasta 12 veces más, ahorrando así dinero en la factura eléctrica. Este porcentaje mejora con cada nuevo modelo. El mercado de lámparas CCFL ha sido ayudado por la producción de lámparas que pueden ser integradas o no. Las primeras contienen un tubo, un balasto electrónico y una base atornillable en un portalámparas estándar; éstas permiten que las lámparas incandescentes sean sustituidas fácilmente. Las lámparas no integradas permiten el reemplazo del tubo y el uso prolongado del balasto; ya que el balasto electrónico tiene mayor duración que el tubo, puede ser más costoso y sofisticado al ofrecer la opción de graduar la intensidad de luz. Esto es muy importante en los TV LCD que adecúan la iluminación de acuerdo al tipo de señal recibida.

Cada vez que un particular instala una bombilla de bajo consumo se ahorra la emisión de 20 kg de CO2 a la atmósfera al año (según el tipo de fuentes de generación Figura 2 . Iluminación de back Light en una notebook eléctrica, que varía ampliamente de un país a otro cm hasta 1,5 metros. El tubo se recubre internamente y cambia con el tiempo). La sustitución de las bombillas incandescen- con una mezcla de fósforos ideada tes en la Unión Europea ahorraría al para conseguir una iluminación menos 20 millones de toneladas de blanca determinada. Finalmente en las puntas del CO2 al año, lo que equivaldría a cerrar 25 centrales que utilizan tubo, se colocan electrodos metálicos en forma de copa (con un alamenergía contaminante. Las lámparas CCFL se fabrican bre terminal en la base) con la cavipara uso con la red de CA y dad hacia adentro del tubo. Se mediante un circuito llamado inver- introduce un gas o una combinación ter para ser alimentadas con CC de de gases y se llena las dos puntas 12V. Estas últimas suelen usarse fundiendo el vidrio de los extremos para la iluminación interna de las sobre los alambres. Y eso es todo, luego se prueban casas rodantes y en luminarias activadas por energía solar. En algunos conectándolos a un generador conpaíses, se suelen usar estas últi- trolado de corriente que genera una mas como reemplazo de las linter- señal senoidal de unos 50kHz que sube a razón de un kV/seg hasta nas a base de querosén. En esta serie de artículos vamos que el tubo enciende; posteriora indicar todo lo que hace falta mente la fuente de corriente regula saber sobre tubos CCFL usados en la misma en el valor deseado que back light de monitores, notebooks suele ser de 2 a 8mA. Se mide la intensidad, y el matiz y TVs LCD, su proceso de fabricación, sus características, las medi- de color de la luz emitida en función ciones de V e I a realizar sobre de la potencia consumida por el ellos; calcularemos su resistencia tubo y se aparean tubos de similaequivalente para reemplazarlos por res rendimientos. una carga resistiva e indicaremos cómo construir el instrumental para Los CCFL en las las mediciones. Pantallas Planas Tecnología de Tubos CCFL para Backlight Un tubo CCFL tiene una construcción muy simple. Se trata de un tubo de vidrio con un diámetro de unos 4 mm con paredes de 0,5 mm de un largo que suele ir desde 15

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En la figura 2 podemos observar la utilización de un CCFL en una notebook. Como se puede observar esta notebook en particular posee un solo tubo CCFL en la parte inferior de la pantalla. Este tubo no ilumina la pantalla en forma directa sino a

Los Tubos CCFL en las Pantallas Planas través de un difusor de luz y argón mezclados con de plástico macizo (lucite) mercurio, que a la presión y un filtro neutro progreexistente en el interior sivo que uniforma el brillo está en estado gaseoso. sobre la pantalla. Por El mercurio es un conducsupuesto que existen tor, pero cuando sus átonotebook que poseen un mos están separados se tubo arriba y otro abajo. comportan como bolitas El inverter es una conductoras. Si no se fuente de CA de unos tocan no hay corriente cir50kHz senoidales, consculante. La aplicación de Figura 3 . Iluminación de back light en un monitor. truida por lo general con una elevada tensión un CI específico para esa (1000V aproximadafunción, que excita al tubo mente) hace que salte un CCFL. Esta fuente termina arco entre los átomos de en uno o más transformamercurio y de allí a los dores magnéticos o piezoelectrodos. eléctricos que elevan conAl producirse el arco se siderablemente la tensión generan electrones que a un valor cercano a 1kV. mantienen la circulación En la figura 3 se puede de corriente. Los electroobservar una disposición nes debidamente aceleratípica de un monitor de dos por la tensión apli17”. cada, colisionan en forma Figura 4 . Iluminación de back Light de un TV de 32”. Al igual que en la noteinelástica con los átomos book la iluminación se produce con ción trasera de los tubos. En el info- de vapor de mercurio y los gases un difusor pero en este caso debido grama se puede observar la pla- raros y les entregan energía. Estos a que el equipo no es portátil se queta del inverter pero en realidad átomos acumulan la energía en puede tomar más energía y se utili- la misma se encuentra fuera de la forma de incremento del diámetro zan 4 tubos. En este caso los tubos caja de la pantalla en la parte exte- de las orbitas de sus electrones están colocados uno al lado del otro rior del fondo. cautivos; un instante después los en la parte superior e inferior del átomos vuelven al estado energédifusor. tico original, emitiendo la energía Funcionamiento de Por último en la figura 4 se sobrante. Esa emisión cae en la freun Tubo CCFL puede observar la iluminación de un cuencia de la luz ultravioleta (253,7 TV de 32” aunque uno de mayor nm aproximadamente). En la figura 5 se puede observar tamaño solo se diferencia en que La luz ultravioleta queda atralos tubos son más largos y existen una infografia instructiva sobre la pada dentro del tubo porque las composición de un tubo CCFL clá- paredes de vidrio están recubiertas en mayor cantidad. En este caso los CCFL se ubi- sico. de una mezcla de fósforos de difeSe construye a partir de un tubo rentes colores. can por detrás de la pantalla a unos centímetros de la misma. La parte de vidrio, sellado con electrodos en El fósforo capta la energía ultraposterior a los tubos es un reflector sus extremos. El tubo contiene una violeta, acumulando energía en espejado que devuelve la ilumina- mezcla de gases raros, como neón forma de incremento del diámetro de las órbitas de sus electrones cautivos. Un instante después pasan a su estado energético primitivo reduciendo el diámetro de esas órbitas y emitiendo energía en todo el espectro luminoso visible. Esta emisión impresiona al ojo como luz blanca con las coordinadas cromáticas requeridas por las emisiones de Figura 5 . Una punta de un CCFL (la otra es exactamente igual). TV color.

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Cuaderno del Técnico Reparador Las características de este tipo de emisión luminosa son:

cia que dicho gas posee en el funcionamiento del tubo. La eficiencia de emisión, la vida útil, el calor. la disipa1) Bajo costo. ción, la tensión de encen2) Excelente luz dido y mantenimiento de la blanca. lámpara, etc. pueden ser 3) Larga vida superior seleccionados por la relaa las 25.000 horas. ción de la mezcla de neón 4) Brillo fácilmente argón, la presión del regulable cambiando la recinto, y el tipo de eleccorriente circulante por el trodo utilizado. tubo. El método de colocación 5) Bajo peso. del revestimiento de fósforo, es importante en la La durabilidad de un uniformidad de la distributubo CCFL está determición, de la luminosidad del nada por los componentubo en dirección axial lo tes utilizados en el diseño que permite iluminar la y la forma de los mismos. pantalla en forma perfectaLas tecnologías punteras, mente uniforme. indican la importancia de El electrodo con forma de Figura 6 . Curva de expansión del vidrio y el tungsteno. utilizar un vidrio muy copa se construye con duro, por ser el único que Niobio Nb, siendo éste un mantiene permanentemente ence- con la tensión de mantenimiento de material con la más baja tasa de rrado al vapor de mercurio. También la corriente. sputtering (falla que será analizada Un punto muy importante es el posteriormente). Limitando el sputes necesario que el vidrio contenga plomo porque de ese modo es sellado de vidrio sobre el alambre tering se limita el consumo de merde contacto que sale al exterior. El curio y se puede conseguir una vida menos susceptible a las fisuras. Otro tema muy importante es sellado del cristal debe realizarse más larga. que los electrodos deben tener una sobre un alambre de tungsteno que forma de taza y no ser meramente tiene un coeficiente de dilatación el alambre del terminal. El material muy similar. Cualquier otro material Conclusiones metálico es también muy importante del alambre generaría una fuga y se ha establecido un excelente lenta de gases por el estrés térmico En esta entrega comenzamos a comportamiento por parte del níquel producido durante la fabricación, tratar un tema por demás intere(ver la figura 6). de extrema pureza. sante para todos los reparadores De este gráfico se puede dedu- como es la iluminación de back Los tubos se fabrican en varios diámetros (1.8 a 4.0 mm) y longitu- cir que los coeficientes de dilatación Light de los nuevos TVs, notebook y des que van de 150 a 1.500 mm no son iguales y esto significa que monitores LCD. Y lo hacemos es muy importante la limitación de comenzado a analizar las caracte(1,50 m). La combinación de fósforos, corriente por el tubo ya que una rísticas de su componente más permite variar el tipo de blanco utili- corriente exagerada lo calienta y característico que es el tubo CCFL. zado para adecuarlo a los requeri- puede llegar a producir la explosión Si bien a partir del año 2010 las mientos de la TV color. De cualquier del mismo. El inverter debe ajustar empresas comenzaron a realizar modo la tecnología del CCFL es la corriente y además poseer algún esta iluminación con LEDs (genemuy versátil y permite lograr blan- medio de protección contra exceso rando los TVs Slim) esta tecnología cos cálidos o blancos muy fríos. Las de corriente. es aún muy cara y el reemplazo El vidrio duro es excelente en el será forzosamente lento. Esto signitemperaturas de color que se pueden conseguir varían entre 4.500 y efecto de filtrado de la luz ultra vio- fica que los reparadores una vez leta. 20.000 ºK. más deben demostrar su facilidad La cantidad de vapor de mercu- para adaptarse a los cambios tecEl tipo de electrodo que se utiliza genera un bajo consumo de rio utilizado en un tubo debe ser nológicos que nos depara nuestra energía cuando el tubo funciona estabilizado dada la gran importan- profesión. 

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MONTAJE

Prescaler Divisor x 10 Hasta 1,5GHZ La mayoría de los circuitos divisores de frecuen cia utilizan cifras binarias para poder “dividir” la frecuencia de una señal determinada y , en gene ral, poseen un rango de frecuencia máxima muy acotado; es por eso que se deben emplear circui tos integrados específicos para conseguir este propósito. El circuito que presentamos en este artículo puede ser utilizado para aumentar el rango de medición de un frecuencímetro, es eco nómico y para frecuencias de hasta 100MHz no reviste inconvenientes en su montaje. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo

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ara aumentar el rango de medición de un frecuencímetro, se debe usar un prescaler, pero para construirlo, normalmente no se encuentran circuitos que dividan x 10, sino por valores “dentro del dominio digital”, como ser por 256- 512-

1.024, etc., de modo tal que, aunque se consiga hacer aparecer números en el frecuencímetro, no se sabrá nunca la frecuencia exacta, a no ser que se tenga una calculadora a mano. Por ejemplo, si optó por un pres-

cáler que divide por 512 y desea medir una frecuencia de 500MHz, aparecerá en el display 0,976; es decir, un número que nada tiene que ver con la medida que se está realizando. Si aparece el número 0,976 no se

Figura 1

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Montaje sabrá a qué frecuencia corresponde, siendo éste un inconveniente que siempre se quiere evitar. Para solucionar este problema, se tendrán que elegir circuitos que dividan exactamente por 10. El integrado elegido para este dispositivo es el SP.8830 que opera con una frecuencia máxima de 1,5GHz. Ahora bien, en el mercado no se ha podido localizar con facilidad este circuito, aunque en algunas casas del gran Bs. As. sí se consiguen por un costo que ronda los 10 dólares. Sin embargo, existen otros integrados similares por precios más caros pero que cumplen la misma función, aunque deberá cambiar el diseño del circuito impreso, dado que tiene otro diagrama de conexiones para sus pines. La figura 1 muestra el circuito completo del prescaler propuesto, el cual emplea un solo integrado SP.8830, fabricado por la empresa GEC Plessey. El costo de estos integrados suele ser alto (más de 50 dólares, a excepción del mencionado SP.8830) porque contiene en su interior dos prescaler, una etapa preamplificadora diferencial de banda ancha y una etapa final amplificadora que puede suministrar en la salida una señal TTL ideal para excitar al módulo contador básico, de un frecuencímetro, por ejemplo. En la tabla 1 señalamos la amplitud mínima en milivolt eficaces que hay que emplear en la entrada del prescaler para que pueda operar con frecuencias comprendidas entre 10MHz y 250MHz. La señal aplicada a la entrada llegará directamente a la pata de entrada 2 del integrado IC1, al pasar por un limitador de amplitud formado por dos diodos schottky ubicados en oposición de fase. Estos diodos limitan la amplitud de cualquier señal a un valor máximo del orden de los 350mV con el objeto de proteger el integrado. La máxima tensión que se puede aplicar a la entrada de este

Figura 2

integrado no puede ser mayor a los 800mV. De la pata 7 del circuito integrado se obtendrá la señal con su frecuencia dividida por 10, con un nivel TTL que podrá aplicarse directamente a la entrada de cualquier frecuencímetro digital. La resistencia de 47Ω puesta en serie con la salida, tiene la finalidad de proteger el inte-

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grado en el caso de que se produjera un cortocircuito en el cable coaxial de salida. Con el objeto de obtener un dispositivo portátil, se emplea una alimentación de 9V, provista por una batería común, pero como el integrado SP.8830 no acepta tensiones mayores a 9V, se utiliza un regulador de tensión del tipo 78L05 que entre-

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Prescaler Divisor x 10 Hasta 1,5GHZ Lista de Materiales R1 - 220kΩ R2 - 47Ω R3 - 2k2 C1, C3, C6 - 10nF - Capacitor de poliéster C2 - 100pF - Capacitor cerámico C4 - 100pF - Capacitor cerámico C5 - 1nF - Capacitor de poliéster C7 - 1µFx 25V - Capacitor electrolítico C8, C9, C10 - 100nF - Poliéster C11 - 10µF x 25V - Capacitor electrolítico ga una salida estabilizada de 5V. El montaje debe realizarse en una placa de circuito impreso como la mostrada en la figura 2. Para la instalación del integrado es conveniente el uso de un zócalo. Al finalizar el montaje de todos los componentes, se insertarán en los orificios correspondientes, los ter-

C12 - 10nF - Capacitor de poliéster C13 -1nF - Capacitor cerámico D1, D2 - Diodo schottky BAR.10 DL1 - Diodo led de 5mm color rojo IC1 - Circuito integrado divisor de frecuencia SP.8830 IC2 - Reg. de V de 3 terminales MC.78L05 S1 - interruptor NA Varios Placa de ciruito impreso, gabinete para montaje, estaño, conectores, cables, etc. minales para conectar los cables de alimentación y los conectores BNC de entrada y salida. Para los dos BNC, no se deberá obviar conectar sus cuerpos a la masa del circuito impreso. Se conectará uno de los terminales del interruptor de encendido a un cable de la toma de la pila y el otro al

circuito impreso. Terminado el montaje, conectando su salida a la entrada de su frecuencímetro, por medio de un cable coaxial de 52Ω, se puede verificar si el circuito funciona. ––––––––––––––––––––––––– Frecuencia Sensibilidad 10 MHz 30mV 25MHz 13mV 50MHz 7,5mV 75MHz 5mV 100MHz 4mV 250MHz 3mV Tabla 1 –––––––––––––––––––––––––– Para quienes no están en tema, les comentamos que la construcción de un circuito para medir frecuencias cercanas a 1GHz es un tanto complicado y merece ciertos cuidados, sin embargo, para frecuencias de hasta 100MHz no tendrá problemas en el montaje. 

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MONTAJE

Probador Sonoro de Semiconductores Empleando un multímetro como óhmetro, con este circuito se pueden ubicar con facili dad cortocircuitos o interrupciones en una pista de circuito impreso, dentro de un equi po, lo cual es útil para verificar las junturas de los semiconductores. Sin embargo, no nos permitirá saber si un transistor o un diodo funcionan, salvo que se lo retire de la placa de circuito impreso. También le brindamos el cir cuito de un probador de MOSFET. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo

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uando se trata de identificar una pista o un corto en un circuito impreso un poco complicado, la función del multímetro es limitada, porque al apoyarse el multímetro en los puntos necesarios, hay que volver hacia el circuito y otra vez hacia el multímetro. El probador acústico permite centralizar la atención en un punto único en donde apoyamos los dos terminales, porque la

presencia de un corto o una pista interrumpida o un transistor quemado o que funciona, se hará sentir por medio de un sonido. Es decir, si el transistor o el diodo funcionan, se escuchará un sonido corto; si el empalme está interrumpido, el multímetro quedará mudo. De modo tal que al comprobar una pista, si no está interrumpida, escucharemos un sonido continuo, si

Figura 1

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está interrumpida el equipo quedará mudo. Así, al habituarnos a emplear este método, el multímetro se usará para hacer mediciones que el comprobador no puede llevar a cabo, como ser las correspondientes a un valor de tensión y de corriente o la medida específica de una resistencia. Dicho de otro modo, el montaje que proponemos no es más que un

Probador Sonoro de Semiconductores medidor de continuidad "especializado". Para la construcción del proyecto se emplean un circuito integrado LM358 o dos amplificadores LM741. El LM358 tiene la ventaja de aceptar una tensión de entrada de 0V aunque esté alimentado con una tensión simple. En la figura 1 se da el circuito eléctrico. Observamos que las dos entradas del primer operacional están conectadas entre sí por medio de las dos resistencias R3-R4, de modo tal que, en las dos entradas debería estar presente la misma tensión dada por el divisor R1-R2; luego, al ser estas resistencias del mismo valor, la tensión equivaldría a la mitad de la tensión de alimentación. En la pata inversora hay una tensión mayor a la de la otra pata por lo que en la salida habrá un nivel lógico 0. Si hubiera que cortocircuitar entre sí a ambas entradas A-K, lo que es igual a un empalme de un transistor en corto, sobre la pata inversora hallaremos una tensión equivalente a 0 volt, y en la otra pata la tensión bajará a 0,3V aproximadamente; tensión que llegará por medio de la resistencia R6, estabilizada en este valor por el diodo DS1. Debido a la tensión de valor mayor en la pata no inversora (0,30,35 volt.) a la presente en la pata inversora (0V), hallaremos en la salida una condición lógica "1", entonces habrá una tensión positiva de alrededor de 9V, alcanzará la pata no inversora del segundo operacional IC1/B conectado como oscilador, lo que lo hará funcionar y generará una nota en una frecuencia de 2.000Hz, que emplearemos para accionar una pequeña cápsula piezoeléctrica. Así, mientras las dos entradas AK están cortocircuitadas, el oscilador seguirá sonando. La frecuencia podrá cambiarse alterando el valor del C5. Si en vez de cortocircuitar los dos terminales A-K, pondríamos en ellos un diodo o bien una unión E-B o C-B

Figura 2

de un transistor, en el terminal A respecto a la masa (terminal K), tendríamos una diferencia de potencial de 0,6V. Así, la tensión de 4,5V presente en la pata inversora, bajará unos 0,6V (valor de la caída introducido por la unión del semiconductor controlado), mientras que en la pata 5 la tensión quedará por unos segundos, en el valor inicial de 4,1-4,3 volt., ya que la tensión queda almacenada en el condensador C3, conectado entre esta pata y la masa. En la salida de este operacional hallaremos enseguida una condición lógica "1", una tensión positiva que llegará a la pata inversora del segundo operacional, lo que hará que éste pueda emitir la nota acústica de 2.000Hz. Luego, C3 por medio de R4, se descargará lentamente y a los pocos segundos, la salida el operacional volverá al nivel lógico 0, que

bloqueará el oscilador de la nota de BF y por lo tanto, su cápsula no producirá sonido alguno. Si al probar un diodo o la unión de un transistor, están en buen estado, escucharemos un sonido breve, que nos confirmará que el semiconductor no está cortocircuitado. Queda claro, que invirtiendo las dos entradas A-K en la unión de un transistor comprobado, por ejemplo, conectando el terminal A donde habría que conectar el K y viceversa, no hallaremos sonido, y alcanzará con invertir ambos terminales para volver a encontrarnos en la situación normal de funcionamiento. Si hay un corto, el sonido será permanente mientras continúe el corto, a diferencia de lo que ocurre con una juntura. En la figura 3 se brinda el proyecto de "sencilla construcción" que permite comprobar el estado de los

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Montaje Lista de Materiales CI1 - LM358 - Doble operacional. DS1, DS2 - 1N4148 - Diodos comunes. R1, R2, R5 - 10kΩ R3, R4, R11 - 47kΩ R6 - 1MΩ R7 - 1M5 R8 a R10 - 100kΩ R12 - 470kΩ C1 - 10µF x 16V - Electrolítico. C2, C4 - 0,1µF - Cerámicos. C3 - 0,47µF - Cerámico C5 - 0,01µF - Cerámico. Buzzer - Piezoeléctrico Varios Placas de circuito impreso, gabinete para montaje, estaño, fuente de alimentación, cables, interruptor, etc. MOSFET (tipo IRF630; PH6N60; etc), de los cuales es bastante difícil determinar su estado, salvo cuando éstos presentan "cortocircuito" entre sus terminales, en ese caso es muy fácil de determinarlo con el multímetro. Consiste en un oscilador astable formado por las dos compuertas izquierdas en el diagrama y cuya frecuencia de oscilación viene determinada por los valores de R1 y C1 (en este caso una frecuencia cercana a 140Hz). Si quiere bajar la frecuencia

(para "destello" por ejemplo) puede hacerlo mediante la fórmula de los osciladores astables. Con valores R1=100kΩ y C1= 4,7µF, se obtiene el efecto destello a frecuencia cercana al Hertz. Los inversores siguientes en pares paralelos (Buffers) aseguran el correcto funcionamiento al entregar la corriente de excitación necesaria a los LED e invirtiendo el sentido de la corriente a través del transistor (drenador-fuente) en cada semiperiodo de oscilación y solamente cuando la excitación en la compuerta sea la apropiada con "pulsador activado" y el transistor esté en buen estado, se encenderá el LED correspondiente, indicando su polaridad (Canal N ó Canal P). La lista de materiales para este circuito es la siguiente: C1 - Capacitor 4,7uF R1 - Resistencia 2200ohm R2 - Resistencia 10kohm R3 - Resistencia 680ohm R4 - Resistencia 100 kohm IC - CMOS CD4049 D1 - LED Rojo D2 - LED Verde (o colores y tamaños a elección o disposición) Pulsador: NA (Normal Abierto) Bateria de 9Volts; zócalo para transistores, conectores, etc. Para usar este probador debe conectar correctamente los termina-

TRANSISTOR EN BUEN ESTADO: a) "Transistor c/ diodo interno surtidor-drenador". Si el "LED verde" enciende (debido a presencia del diodo interno) antes de presionar el pulsador y luego de "presionar" el mismo es acompañado por el "LED Rojo" (Canal N), significa que el transistor de "canal N" y su correspondiente diodo surtidor-fuente se encuentran en BUEN ESTADO. El caso "inverso" significa que un transistor "canal P" con diodo interno (SD) está en BUEN ESTADO. b) Si el transistor carece de diodo entre surtidor y drenaje (fuente), solo el "LED Rojo" encenderá luego de presionar el pulsador, si éste es de "canal N" y se encuentra en BUEN ESTADO; lo inverso ("LED verde" enciende solamente c/ pulsador activado) se cumpliría para un transistor de "canal P" en las mismas condiciones. TRANSISTOR EN CORTOCIRCUITO (malo): En caso de estar el transistor en CORTO C I R C U I TO, se produce el "encendido" de "ambos" LED sin necesidad de presionar el pulsador. (Esto es más rápido y práctico determinarlo con el buzzer o comprobador de continuidad del mulrtímetro). TRANSISTOR ABIERTO (malo): En caso de transistor ABIERTO tanto con el pulsador activado como sin activarlo, "ambos" diodos permanecen "apagados". (En este caso convendría hacer un ligero corto entre terminales D y S del probador y al producirse el "encendido de ambos LED" nos aseguramos el estado medido del transistor). 

Figura 3

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les D, G y S del transistor MOS-FET en los correspondientes terminales del probador y verificar lo siguiente (de acuerdo al diagrama):

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Analizador Analógico Amplificador Multipropósito Toda persona que quiera contar con instrumentos de medida y prueba como osciloscopios, fuentes de alimentación, osciladores, téster, etc., debe tener en cuenta que el costo de los mismos suele ser eleva do, lo que muchas veces impide que el técnico se encuentre bien equipado. Con este montaje preten demos dar al técnico una herramienta adicional para la búsqueda de fallas en etapas analógicas de cualquier equipo electrónico. Se trata de un “anali zador dinámico” que “roba” señal en muy pequeña proporción y la amplifica para que podamos saber de qué se trata la misma. Autor: Federico Prado

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i contamos con un multímetro u otro equipo de medida, este aparato nos permitirá realizar ciertas pruebas en determinada clase de circuito y en muchas ocasiones, nos facilitará el hallazgo del problema de un montaje o la localización de la falla que ocasiona el funcionamiento defectuoso de un equipo. Nuestro analizador analógico posee un montaje y manejo muy sencillo, lo que servirá para la reparación Figura 1

y verificación de circuitos de audio y generadores de señal de baja frecuencia. El analizador toma una señal de entrada y la amplifica hasta un nivel audible; por lo tanto, podremos obtener la presencia de una señal en un punto determinado. Se entiene de que, contando con un aparato capaz de detectar la presencia o ausencia de señal en un punto determinado, podremos saber

si la señal llega hasta ese punto, tal que si no lo hace, tendremos un indicio sobre dónde se encuentra la falla. En este caso sólo debemos tener en cuenta en qué punto del camino se pierde la señal y, al averiguarlo, sabremos entre qué puntos del circuito hay problemas, lo que facilitará la búsqueda del componente defectuoso. En la figura 1 se observa que el analizador es un amplificador de audio muy sencillo que posee una excelente sensibilidad, la cual nos brinda la recepción y amplificación de señales de bajo nivel. Además, cuenta con una entrada de alta impedancia y evita cargar los circuitos en los cuales se está, con lo cual la muestra de señal tomada no afectará el buen funcionamiento del circuito puesto a prueba. Dicho de otra manera, el dispositivo se comporta como un “espía” que roba señal sin que el circuito se dé cuenta.

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Montaje La salida del amplificador se transporta hacia un parlante que determinará la presencia o ausencia de señal. La alimentación se consigue con 6V provenientes de 4 pilas (que pueden ser chicas para que el instrumento sea portátil) o de una fuente externa que no indicamos en este artículo, pero que no requiere consideraciones especiales. Efectuamos la entrada de señal por medio de un conector tipo “jack' hembra, desde donde la señal se filtra por medio de C3, cuya función es impedir el paso de la componente continua que llevaría asociada dicha señal. Esto es así porque si amplificamos la señal alterna de entrada, superpuesta a la tensión continua, obtendremos menos margen de amplificación de la señal alterna, lo que podría llegar a distorsionarla e, incluso, enmascararla de tal modo que la misma se pierda. Al eliminar la componente continua, este problema desaparece. P1 cumple dos funciones, por un lado, fija la impedancia de entrada del circuito en valores lo suficientemente altos como para no cargar el circuito bajo prueba y por otra parte, regula el volumen de la señal de audio presente en el parlante. El amplificador está compuesto por el circuito integrado TDA2822 y sus pocos componentes asociados. El integrado es un amplificador de audio compuesto por ocho patas con una potencia de salida de 0,4W por canal. Este circuito es el corazón del equipo y se alimenta con una tensión de 6V. Ambas salidas del amplificador están conectadas al parlante, tienen una potencia de salida de 1W. Las resistencias R1 y R2 y los capacitores C1 y C2 componen un circuito de filtro para evitar la amplificación de ruidos. Para el buen funcionamiento del circuito integrado debemos tomar en cuenta a C4 y C5, los cuales faciltan el funcionamiento como amp[lificador de audio de bajo ruido y alta impedancia de entrada. La entrada llega a través de los

terminales "+" y "-" por medio del circuito de alimentación. Paralelamente conectamos una resistencia en serie y un diodo led que indica cuando el equipo está conectado. El capacitor C6 filtra y fija la tensión de alimentación, consecuentemente no afectarán en grado mayor a la señal que estemos amplificando. En nuestro circuito, podemos emplear como P1 a un potenciómetro con llave tal que el mismo componente sirva como interruptor de encendido. El circuito integrado debe montarse sobre un zócalo, de tal forma que pueda reemplazarse en caso de avería. En la figura 2 se da una sugerencia para la construcción de la placa de circuito impreso. Al tener ya montada la placa del circuito impreso, la ubicaremos en el interior del gabinete seleccionado para tal función. Debemos tener en cuenta que el jack, el potenciómetro con llave, el parlante y el led indicador deben ir sobre el frente, para lo cual deberá realizar el diseño a su gusto, previendo los agujeros correspondientes para cada componente. El diodo led debe encenderse al instalar las cuatro pilas y accionar el interruptor del potenciómetro, esto nos indicará que el circuito está alimentado. Este montaje no precisa de ajuste alguno, por lo tanto podemos conectar cualquier fuente de señal de audio al jack de entrada, se tomará en cuenta que esta señal deberá ser del orden de algunas decenas de mV (para no saturar al amplificador). Deberemos escuchar la señal de entrada o el tono que hayamos introducido. Para utilizarlo como analizador analógico, insertaremos una señal de audio a la entrada del equipo, hare-

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Figura 2

mos conexión del negativo del cable de prueba a la masa del equipo, y con la otra punta de prueba iremos “tocando” sucesivamente los colectores, bases y salidas de los transistores, o las salidas y entradas de los circuitos integrados, hasta dejar de escuchar dicha señal.  Lista de Materiales CI-1 - TDA2822 - Circuito integrado amplificador. Led- Led de 5 mm color rojo R1, R2 - 4,7Ω R3 - 1kΩ P1 - Potenciómetro de 50kΩ C1, C2 - 0,1µF - Cerámicos. C3 - 1µF - Electrolítico x 16V C4 - 0,01µF - Cerámico C5, C6 - 10µF - Electrolíticos x 16V Varios: Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, parlantes, puntas de prueba, conector para batería, estaño, cables, etc.

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Avisador Lumínico para el Teléfono Este aparato es ideal para ser empleado por aquellas personas que tienen dificultad para escuchar o bien para que el aviso sea luminoso y no acústico, lo cual es muy útil cuando en la casa hay un bebé que está durmiendo o una persona enferma a la que debemos mantenerla alejada de los ruidos. Autor: Federico Prado

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ste circuito es alimentado por la red de 110V/220V y tiene la ventaja de poder accionar un amplificador, un timbre o una lámpara para avisar que el teléfono está sonando. El funcionamiento del circuito es tal que cuando estamos recibiendo una llamada, se activa el circuito de detención de forma tal que cada vez que suene el microteléfono, el soni-

do supletorio o la luz seguirán el ritmo de esta llamada. Como ventaja adicional, si no queremos que el teléfono haga ruido, podemos conectar una lámpara y bajar el sonido de llamada del teléfono, de forma tal que ahora, cuando alguien está llamando, el aviso será lumínico y no sonoro. Básicamente, nuestro dispositivo se compone de un captor telefónico

de llamada, un conversor de señal y un interruptor que activa el elemento de llamada supletorio. Como debe saber, la señal de llamada es alterna, viene en ráfagas y posee una amplitud pico a pico alta, que puede alcanzar los 100V. Esta se recibe por la línea telefónica y alcanza su valor pico a pico, montada sobre una componente continua que dependerá de la central de su localidad (en la

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Montaje mayoría de los países es de 48V, pero puede variar entre 15V y 60V). Debemos eliminar, como primer paso, la tensión continua, hecho que se consigue por medio del capacitor C5. Luego se debe rectificar la señal alterna de llamada, para lo cual se usa un puente rectificador de onda completa formado por los diodos D2, D3, D4 y D5. Por último, mediante el diodo zener DZ2 y el capacitor electrolítico, se fija el nivel de tensión continua para activar el circuito del timbre supletorio (más bien, accesorio). El “captador” de llamada está basado en el optoacoplador IC1. Este componente es el más importante ya que se usa en diseños actuales por poseer amplias prestaciones de acoplamiento entre etapas electrónicas. Además, posee buenas características de conmutación, de esta forma logramos con él, una buena separación eléctrica entre el circuito de captación y el circuito de activación, lo cual resulta un excelente “aislante”, dado que el circuito de activación opera con 220V de línea, y de no estar el optoacoplador, se correría el riesgo de que a los cables del teléfono pudieran llegar los 220V de línea, con consecuencias nefastas de las cuales los argentinos tenemos datos muy recientes. El optoacoplador está formado por un diodo emisor de luz (led) y un fototransitor, los cuales se colocan en un solo encapsulado aislado de la luz exterior. Cuando el diodo LED, se polariza directamente emite su luz hacia la base del fototransitor, haciendo que conduzca. Si éste está polarizado en forma inversa, no afectará la base del fototransitor, por lo tanto permanecerá en estado de corte. Cuando la señal de llamada es rectificada, el emisor de luz del optoacoplador se polizara directamente y lleva la señal a la base del fototransitor, que entra en estado de saturación, lo que hace que el circui-

Figura 2

to interruptor de salida se ponga en funcionamiento. Con el optoacoplador, las llamadas se trasladarán (además de sonar el microteléfono) en nuestros dispositivos auxiliares de luz y sonido. Como dijimos, la señal de llamada viene en ráfagas, es decir: hay un sonido seguido de un espacio de silencio. En el caso del silencio, la señal será inexistente sobre el diodo del optoacoplador, el fototransitor no

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conducirá y el circuito interruptor permanecerá fuera de funcionamiento. Cuando venga señal, el sistema de activación comenzará a funcionar. El circuito interruptor está compuesto por la resistencia variable R1, las resistencias R2 y R3, el capacitor C2, el transistor T1 y el triac TC1. La salida del optoacoplador se coloca sobre el potenciómetro R1,

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Avisador Lumínico para el Teléfono Lista de Materiales CI-1 - 4N25 - Optoacoplador. T1 - BC548 - Transistor NPN TC1 - Traic TIC226D D1 a D5 - 1N4004 - Rectificadores DZ1 - Zener de 7,5V x 1W DZ2 - Zener de 21V x 1W R1 - Pre-set de 100kΩ R2, R5 - 1kΩ con éste se calcula el nivel de señal que llegará hasta la resistencia de base del transistor T1 y éste excitará triac TC1. Cuando el transitor de disparo está cortado, no conduce, porque no posee en su base 0V lo que hará que no conduzca. Cuando la señal de salida del optoacoplador, ajustada con el potenciómetro, posee el nivel necesario para que circule corriente por la base del transistor, éste conducirá y se disparará

R3 - 4,7Ω R4 - 4k7 C1, C3 - 1.000µF - Electrolíticos x 25V C2 - 50µF - Electrolítico x 25V C4, C5 - 0,47µF - Poliéster x 200V Varios: Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, estaño, cables, bornera de conexión, etc. el tiristor (en realidad es un triac, pero podría emplerse un tiristor si se desea que el componente sólo conduzca durante un semiciclo de la señal de red), que activará el dispositivo correspondiente. El diodo DZ1, el capacitor C4 y la resistencia R5 tienen la función de estabilizar la tensión de la red de 220V. En la figura 1 se muestra el circuito completo de nuestro aparato y

en la figura 2 se da el diseño de la placa de circuito impreso. Para la prueba del circuito, colocaremos un portalámparas a la salida marcada como “elemento de activación” y pondremos una lámpara de 100W con una tensión de alimentación de 220V. El cursor del potenciómetro será colocado totalmente hacia la izquierda, se conectarán ambos cables de la línea telefónica y luego conectaremos el aparato a la red. Para comprobar si el equipo funciona correctamente deberemos hacer sonar por primera vez el timbre del teléfono. El potenciómetro se usa para graduar el encendido de la carga, para que éste sea completo y no presente cortes de tensión en la salida. De esta forma, al recibir la primera llamada se ajustará a la carga que hayamos conectado a la salida. 

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AUTO ELÉCTRICO DESCRIPCIÓN DE UNA INTERFASE OBD II CON ELM327 PROGRAMACIÓN DE COMANDOS OBD EN ESCANER CON ELM327

Qué Hacer Ante Mensajes de Timeout Los Comandos AT ST y AT AT Ya estamos llegando al final de la información que Ud. debe tener presente para poder programar e interpretar comandos OBD a los efectos de mane jar correctamente un escáner para vehícu los. Ahora bien, en general los técnicos y usuarios a menudo preguntan acerca de cómo obtener velocidades OBD de explo ración más altas. No hay una respuesta definida para todos los vehículos, pero la información que presentamos en este artí culo puede ayudar a entender cómo los ajustes podrían aplicarse a su vehículo. Por Luis Horacio Rodríguez

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ara recordar cómo se comunica un escáner con el vehículo, en el diagrama de la figura 1 se muestra un pedido y una respuesta típica de un vehículo. El ELM 327 envía un pedido y luego espera hasta 200 ms por una respuesta. Si no viene ninguna, un temporizador interno detiene la espera, y el CI imprime “NO DATA”. Después que se ha recibido cada respuesta, el CI debe esperar para ver si vienen más respuestas (y usa el mismo temporizador interno para detener la espera si no llegan más respuestas). Con nuestros productos OBD iniciales (el ELM 320, el ELM 322 y ELM 323) encontramos que los vehículos más viejos a menudo necesitaban un valor del tiempo de exclusión de aproximadamente 100 ms, y a veces necesitaban más, de modo que nos queda-

mos con un valor normal por defecto de 200 ms. Si el tiempo de respuesta típico de un vehículo a un pedido fuera 50 ms y el tiempo de exclusión se pusiera en 200 ms, la velocidad de exploración más rápida posible sería de sólo 4 pedidos por segundo. Cambiando el tiempo de ST a 100 ms casi duplicaría esa velocidad, dando 7 pedidos por segundo. Obviamente, si supiera cuánto le

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lleva responder a su vehículo, Ud. podría mejorar la velocidad de exploración ajustando el tiempo de ST. No es fácil saber con qué rapidez un vehículo responde a pedidos. Por un lado, todos los pedidos tienen prioridades asignadas, de modo que a veces las respuestas pueden ser rápidas y otras más lentas. La medición física del tiempo tampoco es fácil. Requiere equipo de prueba Figura 1

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Los Comandos AT ST y AT AT caro sólo para hacer una medición. Para ayudar en esto, hemos agregado una nueva característica a la v1.2 del CI, llamada Temporización Adaptable, que las mediciones del tiempo de respuesta para Ud. y ajusta el tiempo de ST a un valor que funciona para la mayoría de las situaciones. Se habilita por defecto, pero se puede rehabilitar con el comando AT0 si no está de acuerdo con lo que está haciendo (hay un valor de ajuste AT2 que es un poco más agresivo, si desea experimentar). Para el 99% de los vehículos, recomendamos que deje los valores de ajuste en sus valores por defecto, y deje que el ELM 327 haga los ajustes para Ud. Seguro que tiene que haber una forma de eliminar el tiempo final de exclusión, si sabe cuántas respuestas se esperan, y ahora la hay en la v1.3 a del ELM 327. Considere tiempos tomados de un vehículo VPW J1850 en respuesta a un pedido 01 00 y que se muestra en la figura 2. El motor responde muy rápidamente, pero la transmisión (del motor) tarda mucho más. El algoritmo de la temporización adaptable

Figura 2

mide los tiempos más largos de respuesta de la transmisión y los usará para establecer el tiempo de exclusión, probablemente en un valor en el rango de 90ms. Con un tiempo de exclusión de 90ms, la velocidad máxima de exploración puede ser de casi 6 lecturas por segundo. En vez de enviar 01 00 para el pedido anterior, el ELM 327 ahora también aceptará 01 00 2. Esto le dice al CI que envíe 01 00, luego regrese inmediatamente después de recibir 2 respuestas. No puede acelerar a un ECU lento, pero eliminará la demora final, dado que ahora el ELM 327 sabe el número de respuestas que espera. Use esta nueva característica con cuidado. Si para el último dígito

pone un número que es menor que el número real de respuesta, entonces no se enviarán reconocimientos que puedan ser requeridos, y algunos protocolos pueden comenzar a re-enviar el mensaje, buscando una respuesta. Esto llevará a una congestión innecesaria de la red y esto hay que evitarlo. Antes de usar esta característica, siempre determine el número de respuestas que vendrán del vehículo y luego ponga el dígito de las respuestas en ese valor.

Conexión del ELM 327 para la Obtención de un Escáner Una pregunta muy común que recibimos es: ¿puedo conectar el Figura 3

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Auto Eléctrico ELM 327 directamente a mi propio circuito, o debo usar la interfaz RS 232 mostrada?. Ciertamente puede conectar directamente a nuestros CIs y no necesita usar una interfaz RS232. Sin embargo, hay unos pocos ítems a considerar. El ELM 327 en realidad es un microprocesador que contiene una interfaz tipo UART normalizada, conectada a las patas Tx y Rx del RS 232. La lógica es CMOS y es compatible con circuitos CMOS y TTL de EV, de modo que puede conectar directamente a estas patas con tal de que los dos dispositivos compartan la misma fuente de alimentación de 5V y que no estén físicamente separados por más de 10 a 20 pulgadas (los circuitos CMOS están sujetos a “latchup” por corrientes inducidas), lo cual puede ser un problema si tiene conductores largos. Los niveles normales (en reposo) del ELM 327 en lo que respecta a las patas de transmisión y de recep-

ción están a VDD = 5V. La mayoría de los microprocesadores y CIs de interfaz RS232 tienen ese valor como de reposo, pero debe verificarlo para su µP antes de conectarlo al ELM 327. Las conexiones son directas: Tx de uno a Rx del otro y viceversa, como se muestra en la figura 3. No olvide de poner ambos dispositivos en la misma velocidad de transmisión. El ELM 327 también provee una característica protocolar que puede simplificar el flujo de datos para Ud. La interfaz consta de dos patas: una entrada y una salida. La entrada se llama “pedido para enviar” (RTS), y se usa para interrumpir al ELM 327; la pata de salida (“Ocupado”) la usa el ELM 327 para decirle a su sistema que está procesando datos. Para usar esta característica protocolar, haga que uno de sus puertas entregue una salida alta normalmente, y conéctelo a la entrada RTS (pata 15). Use otro puerto como

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entrada para monitorear la salida “Ocupado” del ELM 327. Cuando quiere enviar un comando, simplemente verifique primero la salida “Ocupado”. Si está en nivel lógico alto, entonces espere que pase a bajo, o si necesita interrumpir al CI, entonces haga que RTS pase a bajo y espere que la línea “Ocupado” pase a bajo. (Ud. podría querer considerar el uso de una interrupción disparada por flanco en la salida “Ocupado”, si está disponible). Cuando “Ocupado” pasa a bajo, restaure su línea RTS a nivel alto y luego envíe su comando al ELM 327. No necesita preocuparse porque el ELM 327 quede ocupado nuevamente después de subir su línea RTS en ese momento: una vez que “Ocupado” pasa a bajo, el ELM 327 esperará (indefinidamente) a su comando. Si no usa la entrada RTS del ELM 327, debe conectarla a nivel lógico alto, como se muestra en la figura 3. 

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MICROCONTROLADORES

Se puede afirmar, sin ningún género de dudas, que la “Electrónica es la rama de la ciencia que ha sufri do una evolución más rápida desde mediados del siglo anterior”. Sus aplicaciones, que en principio se reducían a algunas comunicaciones por cable e inalámbricas, se han extendido de tal modo que resulta difícil encontrar, en la actualidad, alguna actividad industrial, comercial o doméstica en la que no exista algún elemento o sistema en cuyo funcionamiento participe en mayor o menor grado uno o más circuitos electrónicos. Existen, por otra parte, un gran número de aplicaciones cuya realización puede proporcionar una forma muy interesante y adecuada de entretenimiento durante muchos ratos de ocio, obteniéndose además una serie de herramientas muy prácticas, o bien pudiendo realizar adecuaciones, con lo que se conseguirán algunos ahorros de dinero, lo que hará que las inversiones económicas que se hayan de realizar en este “hobby” puedan compensarse en parte o por completo. Es por ello, por lo que se ofrecerán al estudiante, un conjunto completo de conocimientos prácticos, acompañados de las enseñanzas teóricas que resulten totalmente imprescindibles, que le permitan avan zar desde un nivel inicial bajo, hasta llegar a ser capaz de realizar un gran número de proyectos con un mínimo de problemas en su puesta a punto y funcionamiento final. Para ello, este curso se estructurará en varias secciones simultáneas que facilitarán el avance de conocimientos de varias ramas comple mentarias a la vez, de forma que con ellas se completará todo lo necesario para el aprendizaje. Autor: M.C. Ismael Cervante de Anda - IPN, México

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Microcontroladores empleo de un circuito entrenador (figura 2); éste posee una serie de circuitos de prueba, por medio de los cuales puede comprobarse el estado de las entradas y las salidas, simulando un determinado proceso; además, como se le pueden agregar más módulos de aplicación, es posible seguir enriqueciendo nuestro aprendizaje en los microcontroladores PIC.

Introducción Todas las explicaciones dadas en el texto serán realizadas en una forma progresiva de dificultad, evitando aquello que pueda suponer la necesidad de disponer de unos conocimientos iniciales sobre el tema muy amplios, de forma que cualquier persona podrá acercarse a la obra con la confianza de que será capaz de realizar todo lo indicado en ella, si cuenta con un mínimo de habilidad y la suficiente ilusión y deseo hacer que las técnicas electrónicas en el manejo de microcontroladores PIC le resulten un agradable pasatiempo. Las fotos y dibujos permitirán resolver, sin ningún género de dudas, todos aquellos puntos que precisen un complemento explicativo y darán a conocer de forma directa e inmediata los materiales, herramientas, instrumentos, kits, etc., que se vayan a emplear. En la realización de todos ellos, se ha tenido siempre presente el viejo proverbio chino que dice: “Una imagen vale más que mil palabras”.

Figura 1. Programador de microcon troladores PIC, para puerto serie

¿Dónde se usan los microcon troladores? Cualquier microcontrolador es un dispositivo programable, que bien puede ser comparado con una computadora personal (PC); contiene los mismos elementos que una PC: memoria para alojar los programas (memoria tipo ROM), memoria temporal (RAM), unidad procesadora, y puertos de comunicación seriales o paralelos. Normalmente, en un microcontrolador nuevo, el espacio de memoria donde se alojan los programas se encuentra limpia; así que tenemos que crear la aplicación con la que lo grabaremos, para poder hacerlo “útil”; y una vez programado, lo colocaremos dentro de un circuito electrónico para que realice las actividades de control y se genere un producto “inteligente”. En la figura 3 vemos ejemplos de

se requiere tener conocimientos avanzados en el manejo de microcontroladores, porque el entorno de programación emplea el lenguaje MPLAB; éste genera el código que tiene que programarse en el microcontrolador, a partir de la secuencia de instrucciones que debe escribir el encargado de hacer la programación. El microcontrolador PIC necesita sólo dos componentes para comenzar a operar: el programador, y una fuente de voltaje regulada a 5VCD. Debido a estas características, el ensamblado del circuito que incluye ¿Qué son los microcontrolado - un PIC se realiza fácilmente en una res PIC? aplicación experimental para verificar Los microcontroladores PIC son el funcionamiento de todo el conjunto circuitos integrados que pueden pro- electrónico. Para facilitar el aprendigramarse. Estos dispositivos cuen- zaje en la programación de los microtan de manera interna, con diversas controladores PIC, se sugiere el herramientas que facilitan el diseño de diversos sistemas de control. Esta es una de las principales características de los microcontroladores de nueva generación, que cuentan además con la llamada nanotecnología y tienen un bajo costo. Existen muchas versiones de microcontroladores; pero para el desarrollo de prototipos, es conveniente trabajar con los que poseen memoria flash; y es que son circuitos que pueden programarse una y otra vez, sin necesidad de usar un programador costoso (figura 1). La practicidad de los microcontroladores PIC radica en la sencillez del Figura 2. Tarjeta Entrenadora para PICs de 8 y 18 Terminales. manejo de sus recursos internos. No

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Curso Programado de Microcontroladores PIC

Figura 3. Ejemplos de Electrodomésticos con microcontroladores.

utilizados en las oficinas e incluso en los subsistemas de los automóviles (figura 4). En cada automóvil moderno se emplean más de treinta microcontroladores, para mantener funcionando adecuadamente a todos sus sistemas; hay un circuito de este tipo, por ejemplo en el motor y en el control que activa a la alarma del automóvil. En la industria, es mayor la presencia de los microcontroladores; todos los sistemas automáticos los requieren. De hecho, desde los PLC hasta los sistemas de control virtual contienen por lo menos un microcontrolador (figura 5). De esta manera hemos presentado nuestro curso, mismo que iremos desarrollando en esta sección en el correr de las ediciones. En la próxima entrega comenzaremos a hablar del ICProg, uno de los programas por excelencia para la “programación” o introducción de códigos en la memoria del PIC. 

* Aumenta la confiabili dad del producto, porque cuenta con un menor número de partes. * Es fácil conseguir los dispositivos que se requieren para la inte gración del producto, gracias a que los micro controladores hacen el trabajo de varios siste Figura 4. Ejemplo de Vehículo con microcontroladores. mas de control. * Se simplifica el ensam blaje del producto, y dis productos “inteligentes” que pode- minuye su tamaño final. mos encontrar en nuestra propia casa: El producto adquiere Televisor, Minicomponente de mayor flexibilidad y adaptaaudio, Horno de microondas, bilidad, porque todas sus Lavadora automática, Refrigerador funciones están programacon conexión a Internet. Además de das en el microcontrolador y estos electrodomésticos básicos, no en circuitos electrónicos podemos mencionar a las consolas complejos. Por último, se de videojuegos, teléfonos celulares y facilita el proceso de rediseotros artículos que nos proporcionan ño de cualquier producto, esparcimiento y que también son ya que a partir de la misma controlados por un microcontrolador. circuitería sólo basta con Por otra parte, mediante el empleo cambiar el programa de de un microcontrolador, podemos control que debe grabarse reemplazar diversas partes electróni- en el microcontrolador, para cas basadas en el uso de sistemas que el producto realice tareanalógicos o antiguos. as diferentes o complemenIncluso es posible controlar varios taras a las que ya tenía pre“aparatos” que tenemos en el interior viamente. de nuestra casa, agregándoles su En general, varios de correspondiente circuito con micro- los productos que encontracontrolador, para de esta manera, mos comúnmente en un sea viable la interconexión de sus hogar promedio, contienen funciones, para tener mayor confort un microcontrolador. Este en nuestro hogar. circuito se encuentra tamEl uso de un microcontrolador en bién en los sistemas de diseños electrónicos, tiene muchas alarma, en los equipos ventajas; éstas son algunas de ellas: médicos, en los productos Figura 5. Controlador Lógico Programable.

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Descarga de CD 280

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CD E X C L U S I V O

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L E C TO R E S

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CD: Trucos y Mitos de los Teléfonos Celulares Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “CD-1287”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios). El contenido de cada módulo es el siguiente: Módulo 1: Curso de Teléfonía Fija y Celular Lección 1 Principios de la Teléfonía y Conmutación Lección 2 Sistema MULTIPLEX TDM y FDM Lección 3 Telefonía Celular, Funcionamiento y Características Lección 4 Sistemas para Telefonía Celular GMS, UTMS, GPRS Lección 5 Introducción a las Comuniciones Móviles por Satélite Lección 6 Desbloqueo y Programación de los Telefonos Celulares Lección 7 Trucos para Celulares Módulo 2: Liberación, Colonación y Desbloqueo A fondo con la SMART CLIP Caja de Trabajo RS232 Clonación o Desbloqueo Desbloqueo de Celulares LG 1

Desbloqueo de Celulares LG 2 Desbloqueo de Celulares LG 3 Desbloqueo de Celulares GSM Liberación de Celulares GSM Liberación por Clips Liberación por LOSG y SOFT Liberación por RS232 Manual de Desbloqueo Módulo 3: Reparación de Celulares 01 CDMA, GSM, 3G, UMTS 02 Modulación FSK 03 Qué Necesita para reparar Teléfonos Celulares 04 El Servicio a los Celulares Trucos, Desbloqueos y Programación parte 1 y parte 2 Módulo 4: Marca por Marca Importante: Es imposible listar todos los modelos de teléfonos soportados. Mencionaremos algunos casos para ejemplificar. MOTOROLA Motorola C200 Y C139 Motorola paso a paso T190-91, C115-139-200

V3 y Otros (más de 1700 modelos incluídos 3G) SONY ERICSSON Liberación Sony K300 Liberación Sony W800 Liberación Sony Z520i Liberación por DivUSB Programación, Liberación, Desbloqueo y Reparación Sony Multiserver ALCATEL Desbloqueo con Alcatel Dongle Liberación Alcatel OT331 Liberación de Alcatel SIEMENS Liberación con SST Liberación Siemens A53 Liberación Siemens S40 Y S65 SAMSUNG Liberación, Reparación y Desbloqueo de celulares Samsung Liberacion Samsung X426 y X636 NOKIA Liberación, Test y Desbloqueo Liberación, Test y Desbloqueo NOKIA BB5 Liberación, Test y Desbloqueo NOKIA 3310 Módulo 5: Videos 01 Desarme de un celular 02 Liberación y Flasheo de Motorola con Caja RS232 03 Liberación y Flasheo de Nokia con Caja RS232 04 Liberación y Flasheo de Siemens con Caja RS232 05 Liberación y Flasheo Sony Ericsson con Caja RS232 06 La caja RS232 07 Técnicas de Armado de Cables y Conectores 08 Armado de un Cable para Motorola 09 Armado de una pulsera antiestática.

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10. Uso de la Caja de Trabajo RS232 Módulo 6: Programas En esta sección se provee un link para que pueda descargar diferentes programas de liberación, reparación y desbloqueo de teléfonos celulares. Únicamente podrá descargarlos si está conectado a Internet y si posee un CD ORIGINAL ya que el servidor detectará la condición del producto desde el cual usted está accediendo. En esta sección, además, podrá acceder a sistemas operativos para distintos modelos y marcas de teléfonos, flashes, flexes, etc. Módulo 7: Juegos Más de 1700 juegos para diferentes marcas y modelos de móviles, muchos de los cuales son tomados directamente de Internet y han sido verificados para su correcta instalación. Módulo 8: Accesorios y Aplicaciones Desde esta sección podrá acceder a más de 7.000 archivos para diferentes marcas y modelos de móviles, muchos de los cuales son tomados directamente de Internet y han sido verificados para su correcta instalación. Por razones de espacio hemos colocado un link, que le permitirá descargar más de 1500 ringtones diferentes. LAS TECNICAS MENCIONADAS EN ESTE PRODUCTO DEBEN SER REA LIZADAS POR PERSONAS CON CONO CIMIENTO, POR LO CUAL SE RECO MIENDA QUE PRIMERO ESTUDIE Y DESPUES PRACTIQUE. NO NOS HACE MOS RESPONSABLES DEL MAL USO QUE HAGA DEL MATERIAL.

AVISOS

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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.

Pregunta 1: Hola señores de Saber Electrónica. El motivo de este mail es el siguiente: acabo de armar la placa “Osciloscopio para PC” de Saber Electrónica Nº 272 y al querer bajar el archivo necesario “FFT.EXE” para el funcionamiento de la misma me pide un número de pin que desconozco. Y al querer consultar desde la web no tengo

opción para hacer la pregunta, por tal motivo les pediría el envío de dicho pin para poder bajar el archivo en cuestión e instalar mi placa y usarla. Nelson López. Respuesta: Hola, el programa FFT.exe es un analizador de espectro virtual, es decir, no tiene nada que ver con el funcionamiento del osciloscopio. Para usar la placa del osciloscopio se debe ejecutar el programa “Scope.exe”. Normalmente los programas los hacemos bajar desde Internet, con el número de holograma del CD o la clave dada en la revista para evitar piratería; sin embargo, el programa Scope.exe no requiere ninguna clave especial. Pregunta 2: ¿Por qué se dice que las pantallas planas de LCD aún no son las mejores para alta definición? Quiero comprarme un televisor y no sé cuál elegir. Guillermo Suarez. Respuesta: Bueno… la tecnología siempre avanza. Ahora, hoy yo elegiría un LCD con tecnología LED, y para fundamentar esta elección basta con una simple y pequeña frase: “tienen un eficaz aprovechamiento de la luz”. Los monitores de televisión LCD con tecnología LED suponen un verdadero salto cualitativo en el sector audiovisual, al iluminar por detrás las pantallas de los televisores con la luz blanca y neutra de gran intensidad que ofrecen los LED. De este modo, la visión del

espectador de la imagen se convierte en más clara, nítida y natural. Hasta ahora, el tipo de iluminación utilizada de los paneles del televisor LCD se realizaba a partir de las lámparas fluorescentes de cátodos fríos (CCFL). Éstas contaban con un gran inconveniente, los colores de la pantalla se reflejaban al ojo humano como artificiales y los tonos negros se volvían grisáceos debido a la falta de precisión que esta tecnología obtiene a la hora de oscurecer las distintas zonas de visionado. En cambio, las pantallas LCD retroiluminadas con LEDs apagan los diodos en las zonas donde no sean necesarios y así se producen en el monitor verdaderas zonas negras y al igual que consiguen perfilar con mayor precisión los colores en la pantalla. Debido a esto, este tipo de iluminación nos ofrece un mejor contraste de las imágenes que se muestran en el televisor, con especial mejora en cómo se muestran de profundos los negros, así como unos grosores de pantalla más reducidos, suprimiendo el espacio necesario para las lámparas fluorescentes que solían producir un grosor abultado en la parte trasera de los televisores. Lo que deja al fabricante más margen de juego con el diseño del equipo. En resumen, ocupan menos espacio, ofrecen una resolución y colores más nítidos al poder controlar la luminosidad de la pantalla por zonas. Además consiguen reducir del gasto energético en torno a un 40%. 

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