Saber Electrónica No. 142.pdf

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA 3 28-507 ISSN: 03

50

$6.

EDITORIAL QUARK

TV VIA SATELITE

42 9 / Nº 1 2 / 199 / Año 1

TRAETORMENTAS Circuito Detector de Tormentas Eléctricas

Elementos Necesarios para Instalar un Sistema de TV Satelital DTV versus DVB Funciones de Transferencia Ajustes en el canal SAP de un TV Reparación de Controles remotos

Programación de una Alarma Remota con PIC

LANZAMIENTO EXTRAORDINARIO

100 P ROYECTOS CON T ECNICAS D IGITALES

Procesadores para MPEG: Un Codec de Avanzada Cómo los Micros Almacenan Información en Disco

M ONTAJES :

GENERADORES DE PULSOS DIGITALES SENSOR ELECTRONICO DE NIVEL OSCILADOR DE CICLO VARIABLE PREAMPLIFICADOR DIVISOR DE FRECUENCIA X 2 UNIVERSAL GENERADOR DE PULSOS VELETA ELECTRONICA

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

EDITORIAL QUARK Año 12 - Nº 142 ABRIL 1999

SECCIONES FIJAS Del Editor al Lector Sección del Lector

3 26 SABER

ARTICULO DE TAPA Traetormentas Sistema detector de tormentas eléctricas

4

MONTAJE ESPECIAL “El Clásico” Un amplificador de alta potencia(2º parte)

ELECTRONICA 50

28-5073 ISSN: 03

$6.

TV VIA SATELITE

/ Nº 142 / 1999 / Año 12

TRAETORMENTAS

4

EDITORIAL QUARK

EDICION ARGENTINA

Circuito Detector de Tormentas Eléctricas

Elementos Necesarios para Instalar un Sistema de TV Satelital

MONTAJES Sensor electrónico de nivel Veleta electrónica Generadores de pulsos digitales Divisor de frecuencia por 2

DTV versus DVB Funciones de Transferencia

12 16 20 24

LANZAMIENTO EXTRAORDINARIO 100 Proyectos con tecnicas Digitales

8

COMUNICACIONES Elementos necesarios para instalar un sistema de TV satelital

28

Ajustes en el canal SAP de un TV Reparación de Controles remotos Programación de una Alarma Remota con PIC

LANZAMIENTO EXTRAORDINARIO

100 P ROYECTOS CON T ECNICAS D IGITALES

Procesadores para MPEG: Un Codec de Avanzada Cómo los Micros Almacenan Información en Disco

M ONTAJES :

GENERADORES DE PULSOS DIGITALES SENSOR ELECTRONICO DE NIVEL OSCILADOR DE CICLO VARIABLE PREAMPLIFICADOR DIVISOR DE FRECUENCIA X 2 UNIVERSAL GENERADOR DE PULSOS VELETA ELECTRONICA

TECNICO REPARADOR Curso de TVs modernos: lección 6^7 Ajuste del decodificador estereofónico de un canal SAP Memoria de reparación: Reparación de controles remoto

33 45

CURSO DE REPARACION DE PC Lección 6 - Parte 2 Cómo los microprocesadores almacenan información de discos

37

ELECTRONICA Y COMPUTACION Programación de una alarma remota con PIC

49

RADIOARMADOR Funciones de transferencia

61

NUESTRA DIRECCION AV. RIVADAVIA 2421, PISO 3º, OF.5 TEL.: 4 953-3861

VIDEO Procesadores para MPEG Un Codec de avanzada

H O R A R I O D E AT E N C I O N A L P U B L I C O 66

TV DTV versus DVD

56

EXCLUSIVAMENTE DE LUNES A VIERNES DE

10 A 13 HS. Y DE 14 A 17 HS.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA E D I C I O N A R G E N T I N A - Nº 142 - ABRIL DE 1999 Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción Pablo M. Dodero

UNA SONRISA PUEDE MAS.... Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta, para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Estoy acostumbrado a escuchar de mis mayores que todo tiempo pasado siempre fue mejor y que es imposible vivir en el mundo actual... Hay veces en que las preocupaciones pasan a formar el lugar prioritario de mis pensamientos y eso me impide “planificar” mi propio futuro de la mejor manera. Y este mes que ha pasado no fue una excepción..., primero tuvimos lluvias que vencieron las barreras de la azotea de nuestras oficinas y dañaron parte de las computadoras con que hacemos nuestras publicaciones, luego se sucedieron los cortes de luz que nos tuvieron casi 10 días sin poder trabajar en nuestro lugar habitual y, por último, debemos mencionar las tradicionales festividades de Pascuas que no permiten que esta revista pueda ser impresa en los períodos acostumbrados y tengamos que adelantar el cierre de redacción unos días... Como puede comprender, han sucedido muchas cosas que nos han obligado a planificar y replanificar nuestras tareas pero, pese a todo, esta revista llega a sus manos en la misma fecha que otros meses. Este editorial está destinado a todos los que, como yo, por momentos se sienten totalmente abatidos y a punto de sumirse en un estado desesperante que nos inmoviliza. Y el mensaje salta a la vista: “si me animo a redactar estos pensamientos, es porque soy un convencido de que cada mañana nace con la esperanza de un día mejor” y que para afrontar los contratiempos nada hay mejor que una sana sonrisa. Son tiempos difíciles... Pero el afrontarlos es una prueba de que podemos aspirar a un mañana mejor.

Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA RIVADAVIA 2421, Piso 3º, OF. 5 - Capital EDITORIAL (1034) TE. 953-3861 QUARK

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

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

Ing. Horacio D. Vallejo

A RTICULO

DE TAPA

T RAETORMENTAS S ISTEMA D ETECTOR

DE

T ORMENTAS E LECTRICAS

Es bien sabido el daño que puede causar una tormenta eléctrica si no se toman las debidas precauciones. Para evitar "quedar desprevenidos" frente a un desastre climático imprevisto por el servicio meteorológico, proponemos el armado de este proyecto que detecta la "cercanía" de una tormenta, cuando se lo conecta a cualquier radio de ondas cortas u ondas medias. Su principo de funcionamiento es sencillo (se basa en las cargas estáticas producidas por las caídas de rayos) y su eficacia es realmente sorprendente.

DETECTA FENOMENOS ATMOSFERICOS CON LA AYUDA DE UNA SIMPLE RADIO DE AM Por: Horacio D. Vallejo

4

SABER ELECTRONICA Nº 142

T RAETORMENTAS as aplicaciones propuestas por los fabricantes del circuito integrado LM3914N en sus Manuales de Componentes y luego de "ojear" varios prototipos hallados en Internet, decidí construir un circuito que permite la detección de tormentas eléctricas, pero para comprobar su eficacia debí esperar algunos meses (para que se produjera un fenómeno de esta naturaleza). Debo confesar que la espera no fue en vano y el resultado es el circuito que les propongo, el cual ha sufrido "algunos retoques" en relación a otros hallados en diferentes fuentes (Internet específicamente). Además de producir daños a las propiedades, los relámpagos son muy peligrosos. Ahora bien, para comprender la importancia de contar con este equipo, eche un vistazo a su hogar. Si hay un poste o árbol alto cerca de su propiedad, las posibilidades estadísticas de que en él caiga un rayo son mayores. Si bien los objetos terrestres altos que rodean su hogar pueden protegerlo de rayos directos, el daño que puede producir un golpe de relámpago cercano no se debe menospreciar. Aun después de llegar a la tierra, el rayo recorrerá vastas distancias antes de disiparse -siguiendo conductos y cables que actúan como conductores- y sus equipos electrónicos no están "protegidos"

L

para soportar la descarga de un rayo, aunque éste caiga a unas cuadras de su casa. Un golpe directo o cercano puede afectar bastante más que a una simple radio. Conecte este circuito simple a una radio AM, y reconocerá por adelantado todas las tormentas eléctricas que se aproximen.

El relámpago es una descarga eléctrica que re-balancea las diferencias entre las cargas positivas y negativas dentro de una nube, entre dos nubes, o entre una nube y la tierra. Los golpes nube-a-tierra generalmente causan el mayor daño a las propiedades y pueden ocasionar la muerte. La carga negativa de la base de la nube es atraída a la carga positiva de la superficie terrestre, de este modo se pro-

duce el contacto inicial. Un golpe de relámpago real consiste en dos eventos separados: un golpe conductor y un golpe de retorno. Cuando el potencial eléctrico es lo suficientemente grande, un pequeño golpe conductor, saltando de la nube a la tierra, ionizará el aire en su recorrido. El golpe de retorno recorre el camino inverso de la ionización hacia la nube y crea el destello y la descarga más grande que asociamos con un relámpago. Debido a las altas tensiones involucradas, un rayo crea un pulso de amplitud elevada con un gran ancho de banda dentro de las ondas cortas y ondas medias. Estos pulsos pueden detectarse fácilmente a cientos de kilómetros. Cuando se aproxima una tormenta, la frecuencia y la intensidad de campo de los pulsos captados por una radio cualquiera se incrementarán. Podemos tomar ventaja de este fenómeno para detectar la presencia de una tormenta en avance. Por naturaleza, un rayo es una excelente señal de amplitud modulada (AM). Muchos hemos escuchado golpes de relámpago en una radio AM. Dada la amplitud de banda natural del pulso, se puede escuchar la crepitación de un golpe de relámpago en cualquier posición del dial de AM.

En el próximo número comenzamos a festejar nuestro XII Aniversario y le REGALAMOS a todos los lectores un cupón con una ORDEN DE COMPRAS DE $10 o un DESCUENTO DEL 60% (válido hasta el 30 de mayo de 1999)

T RAETORMENTAS Si bien puede dejar la radio será más rápido que el de su desprendida todo el tiempo, es impo- carga. sible prestarle atención permanenEn este caso, la tensión sobre temente (además no sabremos su C1 se aplicará a IC1 y esto se tramagnitud). ducirá en el nivel de corriente Nuestro "Traetormentas" no mostrado en los LEDs. Dado que atrae estos fenómenos sino que IC1 puede mostrar un nivel de avisa de su cercanía. Es un circui- tensión como una "barra" de LEDs to simple que capta una señal de o como un simple punto móvil, radio de AM continuamente. S1 se usa para seleccionar entre El corazón del circuito es IC1, los dos modos de muestra. un LM3914N. La alimentación puede hacerse Este chip está diseñado para con cualquier tensión comprendimostrar una "escala de tensiones" da entre 6V y 18V, se alimentará mediante un conjunto de diodos con una batería de 9V o con la emisores de luz. Dentro de IC1 propia fuente de la radio. El circuito del Traetormentas es hay un divisor de tensión y diez muy simple, y puede ser construicomparadores que se encienden do en una placa de circuito impreen secuencia cuando se eleva la tensión de entrada. Para el funcionamiento, se debe colocar en la entrada (J1) la salida de cualquier radio de AM (se puede conectar al parlante directamente) En el circuito de la figura 1, D1 cambia la señal de audio a una señal DC de media-onda La señal rectificada es aplicada a C1 y lo carga. En la porción de "nocarga" de la señal de media onda, R2 descarga al capacitor C1. Dado que R2 es ajustable, el promedio de descarga de C1 puede ajustarse hasta compatibilizar nuestro detector con las características de audio de la radio particular que está siendo usada. El promedio de descarga puede variar entre casi unas décimas de segundos a varios segundos. La señal de audio mantendrá estable esta tensión sobre C1 con alguna fluctuación (mientras el audio también fluctúe). Cuando el pulso de un rayo haga ondular la 1 radio, el proceso de carga de C1

6

SABER ELECTRONICA Nº 142

so como la mostrada en la figura 2. El tamaño de los LEDs y sus colores dependerán de la preferencia personal del constructor, yo emplee Leds de 5 mm color rojo. Para su calibración, en un día con cielo despejado, sintonice una radio en el lugar más silencioso que encuentre de la banda AM. Probablemente lo hallará en el extremo más alto de la banda -el extremo más bajo de una banda AM de radiodifusión tiende a ser más susceptible a interferencias generadas en tierra. Puede continuar haciendo lo mismo durante algunos días para tener una buena idea de lo silenciosa que puede ser la frecuencia elegida.

T RAETORMENTAS

2 Encienda el monitor de relámpagos y conéctelo al parlante o al auricular de la radio. Idealmente, la radio debiera desconectar el parlante cuando conecte el monitor de relámpagos. Coloque S2 en la posición "audio" para que la radio pueda ser escuchada a través del parlante del Traetormentas. Cuando se acerque una tormenta eléctrica, debería escuchar los ruidos estáticos producidos por los relámpagos Si la recepción es buena, será capaz de escuchar hasta los de tormentas que están a varias millas de distancia. Si no hay una tormenta en el área, puede simular una, usando un secador de pelo para crear estática o sintonizar la radio en una estación poderosa, pero esto no es lo más aconsejable (yo tardé tres meses para estar seguro de su buen funcionamiento, y desde entonces -hace ya unos 6 meses- pude detectar 8 tormentas con buena precisión). Cambie el control de volumen

de la radio hasta que el monitor dé una lectura en escala completa del golpe más sonoro. Finalmente, cambie R2 de modo que las lecturas desaparezcan dentro de un intervalo de tiempo razonable en el cual pueda advertir el evento. Usualmente, unos pocos segundos es suficiente. Para un uso continuo, mueva S2 a otra posición, para no escuchar la radio o el sonido de las descargas. Si comienza a ver lecturas en la barra de Leds, mueva S2 nuevamente a la posición "audio" y escuche para confirmar que se avecina una tormenta. Si vive en una área donde la banda de radiodifusión de AM comercial es muy ruidosa, seguramente deberá usar una radio de onda corta. En frecuencias superiores a los 15MHz, el ruido terrestre es menos perceptible. Puede emplear este circuito con un sistema sonoro que deberá activarse cuando se encienda el décimo Led. ✪

7

SABER ELECTRONICA Nº 142

LISTA DE MATERIALES IC1-LM3914N - Circuito integrado para lectura de barras de leds de punto móvil (similar a nuestro viejo conocido UAA170) D1- OA81 o similar - Diodo de germanio LEd1-LED10 - Díodos emisores de luz (ver texto) R1 - 680Ω R2 - Potenciómetro lineal de 1MΩ R3 - 12kΩ R4 - 10Ω C1 - 22µF - Capacitor electrolítico de 25V C2 - 100nF - Capacitor cerámico. S1, S2 - Llaves inversoras simples Varios Zócalo para montar el integrado, batería de 9 volt (ver texto). Parlante chico, gabinete para montaje, placa de circuito impreso, perilla para el potenciómetro, radio de AM, cables, estaño, etc.

L ANZAMIENTO E XTRAORDINARIO

100

Proyectos con Técnicas Digitales

SABER ELECTRONICA TIENE EL AGRADO DE PRESENTAR UNA NUEVA OBRA EDITORIAL QUE POSEE 100 CIRCUITOS COMENTADOS, CON INTEGRADOS DIGITALES COMUNES QUE VIENE ACOMPAÑADA DE UN VOLUMEN SOBRE MICROCONTROLADORES, MICROPROCESADORES O CIRCUITOS COMBINACIONALES. COMO ES NUESTRA COSTUMBRE, SE TRATA DE UN TEXTO DE AMPLIO CONTENIDO PRACTICO QUE LE “ENSEÑA” TECNICAS DIGITALES MIENTRAS UD. MONTA SUS PROPIOS CIRCUITOS ELECTRONICOS. DAMOS A CONTINUACION, EL LISTADO DE PROYECTOS QUE INCLUYE Y EL DESARROLLO DE UNO DE LOS EQUIPOS. Listado de Circuitos que Incluye la Obra Temporizador de períodos largos...........................................3 Instrumento musical de 3 octavas..........................................6 Divisor para aplicaciones lógicas ...........................................7 Generador de escalón............................................................7 Generador de ciclo activo variable.........................................8 Duplicador de tensión.............................................................8 Multiplicación de tensión ........................................................9 Alarma fotosensora ................................................................9 Generador CMOS de 50Hz (frecuencia de red) ..................10 Oscilador monoestable CMOS.............................................10 Otro monoestable CMOS .....................................................11 Biestable CMOS ...................................................................11 Termómetro digital................................................................12 Discriminador de ruido .........................................................14 Modelador de pulso de clock ...............................................16 Discriminador de ruido con multivibrador.............................16 Discriminador de frecuencia.................................................17 Filtro pasa bajo.....................................................................17 Filtro pasa banda..................................................................18 Detector de envuelta ............................................................19 VCO, oscilador controlado por tensión ................................19 Generador de ancho de pulso variable, controlado por tensión..........................................................20 Sumador - Substractor de complementos............................21 Generador de función...........................................................21 Circuito detector de fase ......................................................22 Protección contra transitorios...............................................23 Circuito de protección contra ruidos.....................................24 Generador de paridad ..........................................................24 Circuitos para excitación de cargas .....................................26 Driver simple NPN................................................................26 Driver simple PNP................................................................26 Driver NPN de potencia........................................................27 Driver PNP de potencia........................................................28

Driver con Darlington NPN...................................................28 Driver con Darlington PNP ...................................................29 Excitación de SCRs..............................................................30 Excitación de SCRs en el nivel bajo ....................................30 Excitación de triacs ..............................................................31 El integrado 555 digital.........................................................31 Oscilador astable..................................................................32 Oscilador monoestable.........................................................33 Generador de onda cuadrada ..............................................33 Excitación de cargas con 555 CMOS ..................................34 Oscilador con relación marca/espacio 1/100 .......................35 Destellador ...........................................................................35 Conversor CC/CA.................................................................36 Generador de señal con relación marca/espacio variable.........................................................36 Sirena sencilla ......................................................................37 Timbre de bajo consumo......................................................37 Sirena modulada en tono .....................................................38 Sirena modulada en frecuencia............................................39 Sirena de alta potencia.........................................................40 Dimmer.................................................................................40 Monoestable al tacto ............................................................40 Sensor de humedad.............................................................41 Sensor crepuscular...............................................................41 Circuitos combinacionales y secuenciales...........................42 Generador de clock manual .................................................42 Generador de pulso único al tacto .......................................43 Astable con puertas CMOS..................................................43 Oscilador CMOS con salida simétrica..................................44 Oscilador CMOS con salidas asimétricas............................44 Generador de reloj CMOS con entrada de autorización......45 Multivibrador astable con solamente una puerta Schmitt Trigger...................................................45 Multivibrador astable con transistores..................................45

8

SABER ELECTRONICA Nº 142

Oscilador de relajación con transistor unijuntura (TUJ).......46 Generador de clock con el 555 ............................................47 Astable 555 con ciclo activo y controlado entre 0% y 100%................................................47 Oscilador a cristal CMOS.....................................................48 Oscilador a cristal TTL .........................................................48 Generador de 455kHz con filtro cerámico............................48 Oscilador a cristal con divisor ..............................................49 Debouncer TTL-LS...............................................................50 Clock para microprocesador con resonador cerámico..............................................................50 Latch octal transparente.......................................................50 Clock para el TMS1000........................................................51 RAM estática 2114 ...............................................................51 Indicador sonoro de datos....................................................52 Control de motor paso a paso..............................................53 Enlace óptico........................................................................53 Interfase para cintas magnéticas .........................................54 EPROM 2716 .......................................................................54 Display auxiliar de leds controlado por software..................55 Circuito de grabación ...........................................................56 Clock gatillado ......................................................................56 Circuito de joystick con potenciómetro.................................56 Localizador de fallas en osciladores ....................................58 Oscilador para pruebas digitales..........................................58 Sintetizador de onda ............................................................59 Filtro pasabanda suavizante ................................................60 Seguidor de tensión separador ............................................60 Sirena modulada de potencia...............................................61 Inversor para tubo fluorescente............................................62 Divisor programable .............................................................63 Oscilador sensible a la luz ...................................................64 Oscilador TTL gatillado.........................................................64 Oscilador para clock.............................................................64

100 P R O Y E C T O S

Temporizador de Períodos Largos El circuito integrado 4060 consiste en un contador binario del tipo "ripple" y que opera en el sentido creciente con lógica positiva. Elaborado con tecnología CMOS, se puede encontrar en diversas versiones que son diferenciadas por las siglas al final de la especificación. Así, la sigla A es para los integrados con alimentación de 3 a 12V y la sigla B para los que admiten alimentación de 3 a 15 volt. Para el tipo B la frecuencia máxima de operación (clock) es de 12MHz con la alimentación con tensión máxima. A medida que la tensión de alimentación es reducida, también disminuye la velocidad máxima con que el integrado puede operar. Observamos que esta frecuencia máxima de operación es válida para las etapas contadoras ya que el oscilador tiene un límite de operación bastante menor, alrededor de 1MHz. En la figura 1, tenemos la disposición de los pines de este circuito integrado que se presenta encapsulado DIL (Dual In Line) de 16 pines. En la simbología de la figura 1 las salidas están indicadas por la potencia de 2, según ocurre la división de la frecuencia aplicada a la entrada (Clock). Así, la salida 5 corresponde a la división de la frecuencia por 25

CON

T E C N I C A S D I G I TA L E S

Figura 1

Para operar las etapas divisoras debemos mantener la salida Reset en el nivel bajo (a tierra). El contador operará con la transición negativa del pulso de clock, o sea, el contador avanzará una unidad cada vez que ocurra una transición del nivel alto (positivo) hacia el nivel bajo (cero) en la entrada de clock. Observe que el circuito inte-

Figura 2

grado no posee salidas con divisiones por 21 = 2, 22 = 4 y 23 = 8. En el sector de oscilación podemos usar diversas configuraciones externas para obtener el funcionamiento del circuito. La primera posibilidad consiste en el uso de un oscilador de cristal y se muestra en la figura 2. En esta configuración el trimmer posibilita encontrar el punto ideal de operación del circuito para una partida sin problemas. Otra posibilidad consiste en el uso de un oscilador RC como muestra la fig. 3. Mientras tanto, para este circuito si el resistor Rx fuera menor que 50k no se recomienda utilizar alimentación menor que 7 volt. Típicamente Rs debe ser de 2 a 10 veces el valor de Rx. La constante de tiempo del circuito que permite calcular la frecuencia de operación del oscilador está dada por: T = 2,2 x Rx . Cx

Figura 3

= 32. La salida de mayor valor de división es la 14 que corresponde a 214 = 16384.

Figura 4

9

SABER ELECTRONICA Nº 142

En la tabla 1 damos las características básicas del circuito. El circuito interno para el oscilador también puede ser modificado para operar como un Schmitt trigger (disparador). Para esto la configuración usada es la que aparece en la figura 4. Con respecto al temporizador, con un capacitor de poliéster con

100 P R O Y E C T O S

CON

T E C N I C A S D I G I TA L E S Figura 5

Condiciones de operación recomendadas Banda de tensiones de operación

3 a 18V

Ancho del impulso (f=100kHz)

con 5V = 100ns (mín.) con 10V = 40ns (mín.) con 15V = 30ns (mín.)

Frecuencia máxima de entrada (fuente externa)

con 5V = 3,5MHz (máx.) con 10V =8MHz (máx.) con 15V = 12MHz (máx.)

Ancho del pulso de reset

con 5V = 120ns (mín.) con 10V = 60ns con 15V = 40ns

Características dinámicas Capacitancia de entrada (cualquier entrada)

7,5pF (máx.)

Tiempo de propagación

con 5V = 360ns (máx.) con 10V = 160ns con 15V = 100ns

Valor máximo de Rx

con 5V = 20Mohm con 10V = 20Mohm con 15V = 10Mohm

Valor máximo de Cx

con 5V = 1000µF con 10V = 50µF con 15V = 50µF

Tabla 1

ga controlada tiene sus características determinadas por estos componentes. Para el oscilador, la frecuencia está determinada por el ajuste del trimpot. En el caso del relé podemos usar para el circuito alimentación de 6 ó 12 volt según el relé elegido para la aplicación. Con la utilización de un potenciómetro en el oscilador podemos variar su frecuencia y con esto obtener intervalos regulables en una buena banda para el temporizador, si bien no debemos olvidar los límites de valor que este componente puede admitir para un funcionamiento estable. ✪

Figura 7

Figura 6 buena estabilidad en relación a un electrolítico podemos obtener una larga temporización, pues la frecuencia es dividida por hasta 16384. Así, si la frecuencia del oscilador fuera de 1Hz, tendremos una temporización de 16.384 segundos... ¡lo que corresponde a más de 4 horas! Vea la figura 5.

Una temporización todavía mayor se puede obtener conectando dos 4060 en cascada como muestra la figura 6. En la salida podemos hacer que el circuito actúe sobre un relé, SCR o transistor, para activar, por ejemplo un oscilador de audio simple. La activación aparece en la figura 7. En el caso del relé y SCR la car-

10

SABER ELECTRONICA Nº 142

M ONTAJE

Sensor Electrónico de Nivel ES MUY COMUN ENCONTRAR EN LA CONSTRUCCION DE VIVIENDAS, DIFERENTES TIPOS DE INSTRUMENTOS PARA SABER SI UNA PARED SE ENCUENTRA A “NIVEL” CON RESPECTO A LA TIERRA. ESTOS ELEMENTOS EMPLEAN UNA “BURBUJA” COMO ELEMENTO SENSOR. EN ESTE ARTICULO PROPONEMOS EL ARMADO DE UN SENSOR ELECTRONICO DE INCLINACION QUE PUEDE SER EMPLEADO DONDE SE REQUIERA PRECISION. Por Peter Parker

roponemos el montaje de un “sofisticado” sensor de inclinación con indicadores de posición a LED. Note en la figura 1 el aparato que emplemaos para “accionar” la parte electrónica. El sistema mecánico se basa en una esfera de metal, colocada sobre un plato metálico que, a su vez, se monta sobre una plataforma aislada que contiene 4 tubos metálicos en cada extremo de la base. El plato se conecta a la tensión de alimentación y los cuatro tubos aislados se conectan al circui-

P

to electrónico Es lógico suponer que cuando la esfera se encuentra en el centro no hace contacto con los tubos y se mantiene la condición de un circuito eléctrico abierto. Esto significa que no se ha establecido una conexión eléctrica entre la esfera y los tubos. Si el sensor se inclina al norte, la bola rodará entre los pines A y B. De este modo, colocando +12V en estos dos tubos, se establecerá un circuito eléctrico. La siguiente tabla indica los tubos con que hará contacto la esfera en función de la inclinación detectada:

12

SABER ELECTRONICA Nº 142

1

SENSOR ELECTRONICO

A, B C, D B, C A, D D C A B

En la figura 2 se muestra el circuito eléctrico del decodificador de posición (es decir, la parte electrónica del montaje). Los tubos están conectados a las entradas de las puertas NAND de un CD4011 (IC1-IC2). Cuando se coloca un “1” en ambas entradas de una puerta NAND, su salida toma el nivel de masa y enciende el LED conectado a ella. En el ejemplo en que exista una inclinación hacia el norte, los tubos A y B harán que en las patas 1 y 2 de IC2 exista un “1” como consecuencia de los +12V provenientes del contacto de dichos tubos con la plataforma metálica. En consecuencia, el LED1, el indicador "norte", se encenderá. Todas las demás entradas de las diferentes compuertas, tanto de IC1 como de IC2, tendrán un

NIVEL

potencial de masa a través de resistores de 68kΩ, por lo cual sus salidas permanecerán en estado alto y

Dirección Posición de la esfera Norte Sur Este Oeste SO SE NO NE

DE

los correspondientes Leds permanecerán apagados (sólo encenderá el Led que indica “norte”). Advierta que cada una de las puertas de IC1 tiene sus patas de entradas conectadas juntas. De este modo se acomoda la inclinación en distintas direcciones entre los cuatro puntos cardinales. Por ejemplo, si el sensor se inclina hacia el noroeste, la bola sólo tocará el pin A. Así la salida de IC1 correspondiente irá a “0” y se encenderá el LED6 (el indicador "noroeste"). Todas las otras direcciones operan de modo similar. De este modo se comprueba que tenemos un “nivel” de buena precisión que no sólo indica si un objeto está en un plano inclinado sino que también informa hacia dónde se dirige la pendiente de la inclinación.✪

LISTA DE MATERIALES CI1, CI2 - CD4001 Integrados CMOS Led1 a Led8 - Led de 5 mm color rojo. R1 a R12 - 68kΩ R13 a R20 - 2k2 Varios Partes mecánicas (ver texto), placa de circuito impreso, zócalos para montaje de los integrados, cable, estaño, etc.

2

13

SABER ELECTRONICA Nº 142

SENSOR ELECTRONICO

DE

NIVEL

3

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

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

EN

CAPITAL FEDERAL 14

SABER ELECTRONICA Nº 142

M ONTAJE

Veleta Electrónica CON ESTE SIMPLE DISPOSITIVO ES POSIBLE CONOCER LA DIRECCION DEL VIENTO MEDIANTE LA INDICACION DE LEDS COMUNES. EL PRINCIPIO ELECTRONICO SE BASA EN EL ENCENDIDO DE DIODOS EMISORES DE LUZ A CONSECUENCIA DEL CIERRE DE “MICROSENSORES ELECTRONICOS”, POR EFECTO DE LA PRESENCIA DE UN IMAN SOLIDARIO CON UNA AGUJA QUE ES MOVIDA POR EL VIENTO. Por Peter Parker

e la misma manera que en el montaje del Sensor Electrónico de Nivel, publicado en esta edición, el circuito que proponemos combina las propiedades de un sensor con las de un decodificador. En este caso, el sensor (en realidad conjunto de sensores) es un microswich magnético del tipo de los empleados en telefonía. Este microswich consta de dos plaquitas metálicas, encerradas al

vacio en un tubito de vidrio, que se encuentran separadas y se unen cuando están en presencia de un campo magnético. Nuestro proyecto es un dispositivo sensible a la dirección del viento y, produce una salida con “memoria de la última posición”. Necesitará construir una veleta de viento como la que se muestra en la figura 1, que es la parte mecánica del equipo

D

1

16

SABER ELECTRONICA Nº 142

ATENCION, Lectores de Capital Federal, por tiempo limitado colocamos nuevamente en los Kioscos el:

“Curso Completo de TV Color” Esta obra está totalmente actualizada y tiene un precio promocional de $15 (sensor). La suferencia (tomada de una publicación especializada) posee una aguja que puede girar libremente sobre un eje, que en un extremo tiene fijo un imán y sobre el otro extremo posee una aleta de madera que permite que el conjunto se mueva con la dirección del viento. Sobre la periferia de esta aguja debe colocar ocho interruptores magnéticos (microswiches) en forma de círculos y tiene que conectarlos de la forma sugerida en la figura 1. Esta parte mecánica no es más que una guía general que puede usar para construir su propia veleta electrónica. Esto se debe a que el tamaño o el tipo de veleta que utilice no tiene importancia. Lo único importante es la ubicación de los sensores. Advierta cómo los interruptores tubulares están conectados eléctricamente a puntos rotulados desde la A a la H. Estos puntos se corresponden con los puntos A-H del circuito “decodificador” o indicador de posición del

viento que se dibuja en la figura 2. El decodificador usa 8 tiristores comunes como el 2N5061 de baja corriente, podrá usarse cualquiera de estos elementos disponibles en el mercado local y 8 LEDs para captar y mostrar la posición de la veleta. Si la veleta apunta hacia el norte, el interruptor magnético A se cerrará enviando corriente a la compuerta del SCR1. Esta corriente hace que el semiconductor se dispare y así se encienda el LED1. Si el viento cambia levemente en dirección nor-noroeste o nor-noreste y ninguno de los interruptores es activado, el LED1 permanecerá encendido para indicar que la última dirección del viento era hacia el norte. Con el tiristor disparado, una terminal de los capacitores C1 y C8 quedará “virtualmente” conectada a masa. El otro terminal de los capacitores está conectado al polo positivo de la tensión de alimentación de 12V a través de un resistor y un LED; esto implica que ambos capacitores están carga-

2

17

SABER ELECTRONICA Nº 142

V E L E TA E L E C T R Ó N I C A dos con una tensión cercana a los 12V. Los otros capacitores no se cargan debido a que ambos terminales de cada capacitor retornan al terminal positivo de la tensión de alimentación a través de un resistor y un LED en cada terminal. Cuando la dirección del viento cambia al noroeste, el interruptor magnético B hace que se dispare el tiristor SCR2; por

LISTA DE MATERIALES SCR1 a SCR8 - 2N5061 - Tiristores de baja corriente o similares. Led1 a Led 8 - Leds de 5 mm color rojo (o a su elección). R1 a R8 - 820Ω R9 a R16 - 12kΩ C1 a C8 = 120nF - Capacitores cerámicos o de poliéster.

S1 - Interruptor simple Varios Ocho interruptores magnéticos de los empleados en telefonía. Un Imán Una aguja plástica con “veleta” de madera. Fuente de alimentación de 12V x 250mA, cables, estaño, etc.

consiguiente, da acceso al terminal positivo de C1, el cual está conectado a tierra a través de su ánodo. Este pulso negativo desconecta el primer tiristor mientras SCR2 se encuentra conectado, lo que causa el encendido del Led2. Cabe acotar que la veleta de viento que mostramos en la figura 1 “siempre” activará al menos uno de los ocho interruptores magnéticos, como consecuencia del uso de un imán en su palanca. El armado no reviste cuidados especiales y podrá emplear este principio de funcionamiento para otros equipos más complicados que funcionen bajo el principio de la detección de la dirección del viento. ✪

3

Atención: No se pierda el próximo número de Saber Electrónica, contiene una:

G UIA

PARA EL DIAGNOSTICO Y REPARACION DE PC

M ONTAJE Generadores de Pulsos Digitales Oscilador de Ciclo Variable PRESENTAMOS TRES SIMPLES GENERADORES DE PULSOS CONSTRUIDOS CON CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES, CUYAS CONFIGURACIONES SON PROPUESTAS POR LOS FABRICANTES Y PUEDEN SACAR DE “APURO” A MUCHOS TECNICOS REPARADORES Por Horacio D. Vallejo

resentaremos algunos circuitos generadores de pulsos y onda-cuadrada. Estos circuitos generadores se pueden encontrar en casi todos los circuitos digitales que se usan actualmente. Proporcionan pulsos de reloj para contadores, transformadores, y otros circuitos que requieren una entrada cronometrada o pulsada. También el pulso de salida de rápido ascenso del generador, el cual produce muchas armónicas, puede ser una fuente de señal útil para probar la respuesta de

P

frecuencia de amplificadores analógicos. A medida que vayamos presentando los circuitos, puede descubrir otras aplicaciones que puedan usar estos generadores en sus propios dispositivos. Todos los circuitos generadores que presentaremos, excepto uno, usan la popular línea CMOS. Revisemos estos dispositivos CMOS y veamos cómo operan en comparación con los dispositivos TTL bipolares. Los componentes activos en los dispositivos CMOS son MOSFETs (Transistores de Efecto de Campo de Metal-Oxido), y en los

20

SABER ELECTRONICA Nº 142

integrados TTL, los dispositivos activos son transistores bipolares. La impedancia de entrada del IC CMOS es muy alta y requiere una pequeña corriente de polarización. El requerimiento de tensión de alimentación del IC CMOS es considerablemente bajo, y en algunos casos cercano a cero, comparado con los dispositivos TTL, los cuales consumen mucha corriente. Considerando su aspecto negativo, la frecuencia de operación máxima del dispositivo CMOS es menor que la del dispositivo TTL. La primera línea de ICs CMOS

Ya está en todos los Kioscos de Capital la obra:

“100 Proyectos con Técnicas Digitales” que viene acompañada de un libro con más montajes y cuesta sólo $6,90

1 que tuvo éxito en el mercado era de tipo "A", la cual no ofrecía protección en el circuito de entrada, y podía ser fácilmente dañada por una descarga electrostática (ESD). La serie "B" la sucedió poco después y resolvía el problema ESD al agregar un resistor y un díodo al circuito de entrada. La serie "B" también tenía otras mejoras. Operaba a una frecuencia más alta y producía corrientes de impulso más altas a una carga. La serie "B" es la opción de ICs más usada en aplicaciones de circuitos, y es el tipo que usaremos en nuestros circuitos.

Oscilador con CD4001 Nuestro primer generador (figura 1) usa dos compuertas de un circuito integrado 4011 (NAND) de dos entradas. La salida de IC1-a es directamente acoplada a la entrada de IC1-b, y la salida de IC1-b es acoplada de vuelta a la entrada de IC1-a a través de R1. De este modo se completa una vía de realimentación positiva entre dos vías, la cual permite que el cir-

cuito produzca una salida de corriente alterna de onda cuadrada. Los valores de los resistores R2, R3 y de C1 determinan la frecuencia del oscilador. El rango de frecuencia del oscilador con un capacitor de 0,1µF es de aproximadamente 50 a 1.000Hz, y con un capacitor de 0,001µF, el rango oscila entre los 1.000 y 50.000Hz. El resistor R1 ayuda a aislar el efecto del díodo de protección interna en la entrada de la polarizacíon del efecto de la carga de la red RC, durante el ciclo de carga y descarga del oscilador. El valor de R1 puede superar de cinco a diez veces el valor de R2 y R3. Si usa un resistor grande para R1 también podrá equiparar el ciclo de rendimiento del oscilador para producir una onda de salida simétrica casi perfecta. También se puede tomar una salida de onda cuadrada desde la pata 3, que es una salida complementaria de la onda que tenemos en la pata 4. Las entradas no usadas de IC1 (pins 8, 9, 12 y 13) deben ser conectadas a tierra para evitar el efecto de interferencias y cargas esteaticas. Una falla en alguna de estas conexiones

21

SABER ELECTRONICA Nº 142

puede causar problemas en el circuito. En la misma figura 1 se muestra el diagrama de circuito impreso del proyecto. Lista de Materiales del circuito de la figura 1 IC1 - CD4001 - Circuito integrado CMOS de doble compuerta NAND de dos entradas. C1 - 0,001 a 0,1µF - Capacitor cerámico (ver texto) R1 - 1,5MΩ R2 - 12kΩ R3 - Potenciómetro de 500kΩ

Generador con 4049 El circuito de la figura 2 es similar al diseño de nuestro primer generador, pero usa dos inversores de un IC 4049 en lugar de las compuertas NAND. El oscilador 4049 produce una corriente de salida mayor que la del circuito previo y es capaz de manejar circuitos TTL. El circuito puede entregar 3mA a una carga cuando se lo alimenta con 5V. La selección del C1 para determinar el rango de frecuencia es similar a la del circuito previo.

Ya está en todos los Kioscos del Interior de país la obra:

“Enciclopedia de Circuitos Prácticos” que viene acompañada del libro “TODO PROYECTOS” y cuesta sólo $12,90

2 Las entradas no usadas (patas 7, 9, 11 y 14) deben ser conectadas a tierra. Igual que antes, en la figura 2 se da el dibujo del proyecto y la placa de circuito impreso correspondiente. Lista de Materiales del circuito de la figura 2 IC1 - CD4049 - Integrado CMOS C1 - 0,001 a 0,1µF - Capacitor cerámico (ver texto) R1 - 1,5MΩ R2 - 12kΩ R3 - Potenciómetro de 500kΩ

Generador de Onda-Cuadrada y Oscilador de Ciclo Variable Nuestro siguiente circuito, mostrado en la figura 3, usa dos compuertas NOR de un IC 4001. Es un circuito generador de onda cuadrada y ancho de pulso variable. El ancho de pulso de salida del circuito puede variar dentro de un rango

muy amplio. En un extremo de la rotación del potenciómetro (R1), el pulso de salida positivo será menor que el 5% del ciclo total, y en el extremo opuesto de rotación el pulso positivo superará el 95% del ciclo de rotación. Con este circuito se puede generar una onda de un ciclo de actividad del 50%, con R1 cuidadosamente ajustado. La frecuencia del oscilador cambia con pequeñas variaciones del ancho de pulso. Los valores de los componentes R1 y C1 determinan la frecuencia del oscilador. Para evitar inconvenientes, conecte a tierra los terminales no usados (8, 9, 12 y 13). Si su aplicación de circuito requiere una forma de onda perfecta, con un ciclo de rendimiento del 50%, ninguno de los cir-

3

22

SABER ELECTRONICA Nº 142

cuitos descriptos hasta aquí le servirá. Este circuito usa el potenciómetro R1 para variar el ancho de pulso desde menos que el 5% hasta más del 95% del ciclo de rendimiento. Lista de Materiales del circuito de la figura 2 IC1 - CD4001 - Integrado CMOS C1 - 0,01 a 0,1µF - Capacitor cerámico (ver texto) o tantalio R1 - Potenciómetro de 1MΩ D1, D2 1N4148 - Diodos de señal de silicio Como en los dos casos anteriores, en la figura 3 se da el diagrama de la placa de circuito impreso. ✪

M ONTAJE Divisor de Frecuencias x 2 Generador de Pulsos con 555 ESTOS MONTAJES “COMPLEMENTAN” OTROS, PUBLICADOS EN ESTA MISMA EDICION, Y ESTAN DESTINADOS A OFRECER AL LECTOR UNA SOLUCION RAPIDA EN MUCHAS APLICACIONES DE AUDIO Y EQUIPOS ELECTRONICOS DIGITALES Por Horacio D. Vallejo

Circuito Divisor por Dos El inconveniente que posee el circuito generador de señal de ciclo variable, presentado en esta misma edición, radica en la dificultad de conseguir una onda cuadrada perfecta, esto es, que tenga un 50% de ciclo de actividad. Agregue un circuito divisorpor-dos flip-flop en la salida de cualquiera de los circuitos generadores para producir una salida de onda cuadrada con un ciclo de actividad del 50% en una mitad de la frecuencia del oscilador. Duplique la frecuencia del oscilador y retornará a una operación

con la frecuencia anterior. Este proceso también rectifica el límite de ascenso de la onda de salida.

En algunos circuitos osciladores integrados digitales, la onda de salida muestra una leve curvatura

1

Consiga los libros editados por Quark en los locales de MUSIMUNDO

GENERADOR

DE

PULSOS

CON

TECNICO O HOBISTA: ¿No le gustaría tener una “biblioteca de circuitos prácticos” para montar sus proyectos preferidos?

Pídaselos a su Kioskero en la parte superior del borde de entrada. En la figura 1 se muestra un circuito divisor por dos CMOS simple, que usa un IC flip-flop JK dual con un integrado CD4027. El circuito divisor usa sólo uno de los flip-flops JK del IC. Cada vez que se eleva el pulso de salida del generador, el flip-flop JK cambia de estado, y por cada dos pulsos de entrada que recibe el IC, produce un pulso simple. El IC puede dividir señales cuyas frecuencias estén comprendidas entre 5 y 8MHz cuando opera con una tensión de 12V. La frecuencia de operación máxima del IC depende la tensión de alimentación. Cuanto más alta es la tensión, más alta será la frecuencia

de operación. Esta tensión, para la mayoría de la serie de ICs CMOS, es como máximo de 18V. Lista de Materiales del Circuito de la figura 1 IC1 - CD4027 - Circuito integrado CMOS (note que no lleva elementos accesorios). Generador de Pulsos con un IC 555 Este generador de pulsos usa uno de los ICs más populares y disponibles para el experimentador, el inmortal IC temporizador TIL555. Este cómodo y lujoso dispositivo monolítico (una versión CMOS del 555 también está disponible) es conocido en todo

2

25

SABER ELECTRONICA Nº 142

555 el mundo, y sería un desperdicio dejarlo fuera de nuestra selección de generadores de pulsos realizada en esta edición. El circuito que aparece en la figura 2 lo dice todo. El potenciómetro R1 controla la frecuencia y el capacitor C1 determina el rango de la misma. La forma de onda de salida del 555 es la “menos simétrica” de todas, pero aplique su salida a uno de los circuitos divisores por dos, y este problema desaparecerá. Si desea que el ciclo de actividad sea variable sólo debe agregar en serie con R2 un potenciómetro de 500kΩ, aunque este valor puede ser alterado a voluntad. Lista de Materiales CI1 - CA 555 o TIL555, según desee versión normal o CMOS. C1 - 0,0001µF a 50µF R1 - Potenciómetro de 500kΩ R2 - 1kΩ Cabe aclarar que el 555 puede funcionar en un amplio rango de frecuencias, que va desde un ciclo en varios segundos hasta 1MHz aproximadamente. Al respecto, si deseamos un temporizador de varios minutos, R1 debe ser de 2M2 y C1 un capacitor de tantalio de 100µF. Hago la aclaración de que el capacitor debe ser de tantalio porque los electrolíticos sufren muchas pérdidas y esto haría que el circuito no funcione. ✪

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Respuestas del Test de evaluación de la 1ª lección del Curso de Reparación de PC 1- Un tubo para monitor 2 - 16 bits 3 - ISA 4 - Con 32 bits a 33MHz 5 - Con código ASCII 6 - La placa EISA 7 - 50MHz 8 - 8MHz en circuitos ICA de 16 bits 9 - BL-Bus (VESA) 10 - 132MB/seg.

Jornada de Electrónica Gratuita para Socios Aclaramos que por problemas de distribución de las respectivas invitaciones, la jornada prevista para el próximo 17 de abril fue corrida para el sábado 22 de mayo. La misma se hará en el Cyber café “Contacto”, cito en Bacacay 1715 de esta Capital. En dicha jornada se hará el lanzamiento de la revista “exclusiva” para Socios del Club y se desarrollarán temas tales como: *TV Satelital *Reparación de Equipos *Programas con PICs Por supuesto, y como ya es costumbre, al término de la jornada se hará entrega del certificado de asistencia correspondiente y se realizará el sorteo de instrumentos y material bibliográfico entre los presentes. Pero para que, quienes habían programado ese día 17, no se sienta desalentados, los que deseen podrán asistir a nuestras oficinas, donde se hará un seminario, pero sin entrega de certificados.

Curso de Electrónica Este mes se lanzará el último tomo de los 6 que componen el “Curso de Electrónica”, con prácticas guiadas y Test de Evaluación que le brindan la oportunidad de realizar prácticas personales programadas. Los alumnos inscriptos, a partir del cuarto examen, reciben un convite para realizar las prácticas en esta Capital Federal, sin costo, donde se les hará entrega de herramientas y material adicional que quedan de su propiedad. Si aún no es alumno, siempre tiene tiempo de matricularse; en cada tomo editado se indican los pasos a seguir para ser alumno regular del Curso. Aclaramos que cualquiera puede ser estudiante del curso y solicitarnos los tomos faltantes (a razón de $4,90 cada uno). Las condiciones para ser alumno regular se detallan en cada tomo.

Librerías donde puede encontrar los libros editados por Quark Damos a continuación, una nómina de algunas librerías en las cuales puede encontrar los libros editados por Quark y presentados por Saber Electrónica: LIBRERIA ROSS AV. CORDOBA 1347 ROSARIO (S.F.) LIBRERIA EL ESTUDIANTE BARTOLOME MITRE 2100 CAPITAL LIBRERIA MITRE BARTOLOME MITRE 2032 CAPITAL LIBRERIA RODRIGUEZ S.A. FLORIDA 377 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA CICLOS LIBROS JUNIN 747 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA NUEVA TECNICA VIAMONTE 2096/2122 CAPITAL FEDERAL. LIBRERIA KOSMOS 9 DE JULIO 93 (PUAN, BS. AS.) LIBRERIA Y EDITORIAL ALSINA PARANA 137 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EL ATENEO FLORIDA 340 CAPITAL FEDERAL

26

SABER ELECTRONICA Nº 141

LIBRERIA ALEADRI JUNIN 82 CAPITAL FEDERAL LIBRIA FAMS AV. CORDOBA 2208 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA ZIVAL’S AV. CALLAO 395 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EXODO AV. 1 NRO. 1713 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA AVATAR CALLE 48 NRO. 556 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA HABER CALLE 50 NRO. 43 LA PLATA BS..AS. LIBRERIA TECNICA CORDOBA 981 - ROSARIO - SANTA FE LIBRERIA TECNICA AV. MEDRANO 944 - CAPITAL FEDERAL DISTRIBUIDORA CUSPIDE AV. SANTA FE 1818 - CA. FEDERAL EXPO Libro San Mártín 85 - V. María (Córdoba) LIBRERIAS DE LOS LOCALES MUSIMUNDO 65 LOCALES EN TODO EL PAIS DISTRIBUIDORA YENI VARIAS LIBRERIAS ATENDIDAS EN EL INTERIOR DEL PAIS

A todos los Lectores A través de esta sección quiero comentarles mi profundo pesar por dos cartas recibidas durante este mes, en las que critican nuestra forma de proceder y, lo que es peor, en una de éstas nos tildan de “mentirosos” por no cumplir con lo prometido. Por razones éticas, no daré el nombre de los remitentes. Un lector de La Plata dice que nunca publicamos proyectos interesantes, tal como lo prometiéramos y que jamás hemos publicado el curso de Telefonía; también dice que mandó varias cartas y nunca le contestamos. Al respecto quiero comentarle que lamento mucho que no le resulten de interés nuestros proyectos, que tiene a su disposición el Curso de Telefonía que publicáramos como Edición Especial de Diciembre del 98 ($38) y que si no hemos contestado sus cartas es porque no las hemos recibido o bien, contenían consultas que no ameritaban respuestas.

S E C C I O N . D E L . L E C T O R una profesión que hemos elegido como medio de vida.

El otro lector se siente “estafado” porque parte del contenido del Curso de Electrónica se publicó hace mucho tiempo en la revista. Sobre este tema, deseo comentarle que si bien es cierto que empleamos material de la revista para el curso (los conceptos de electrónica nunca cambian y hay lectores en la actualidad que hace 10 años no tenían edad para estudiar), la metodología es diferente y lo que pretendemos es que cualquier per-

sona pueda capacitarse a bajo costo sin moverse de su casa más que para comprar los elementos de práctica o para venir a realizar las prácticas personales (no obligatorias) a esta Capital. Sin embargo, tenga en cuenta que puede traer el material comprado y le devolvemos el dinero invertido o se lo canjeamos por otro a su satisfacción. Nuestra intención no es “editar para ganar plata”, nos proponemos informar y educar, haciendo de esto

Pido disculpas por no contestar consultas de Uds. y haber utilizado parte de este espacio para responder a las preocupaciones de algunos lectores. Sin embargo, en la tabla de esta página se incluye el listado de los lectores a los que se ha despachado correspondencia este último mes.✪

ABEL ROMERO..............................................PUNTA ALTA C.C. 212 ..................BUENOS AIRES ADRIAN CARLOS PLATINETTI......................SAN LORENZO ....................................SANTA FE ADRIAN MARANO..........................................LA PLATA .....................................BUENOS AIRES ALBERTO BAUER..........................................METAN ..........................................................SALTA ALBERTO MIGUENS .....................................CASTELAR ..................................BUENOS AIRES ALBERTO RAMON ZALAZAR .......................TARTAGAL.....................................................SALTA ALEJANDRO ARCHENTI...............................BRANDSEN ..................................BUENOS AIRES ALEJANDRO JULIAN MASCOTTO................VILLA GESEL................................BUENOS AIRES ALEJANDRO RAMIREZ .................................PARANA ............................................ENTRE RIOS ALEJANDRO ROQUE ROCAMORA..............RIVADAVIA ............................................MENDOZA ALFREDO ACOSTA .......................................BERAZATEGUI ...........................BUENOS AIRES ANDRES HORACIO MARTINEZ....................JOSE LEON SUAREZ...................BUENOS AIRES ANGEL ANTONIO ROMERO VARGAS..........RIVADAVIA ............................................SAN JUAN ANGEL CLAUDIO RAMIREZ .........................CORRIENTES ANTONIO MIGUEL MEDINA .........................ARMIENTO.............................................SAN JUAN APOLINAR HUANCO .....................................PERICO .......................................................JUJUY ARCENIO ARIEL KATOGUI............................CAPITAL FEDERAL ......................BUENOS AIRES ARIEL EDUARDO GODOY ............................LOMA HERMOSA ........................BUENOS AIRES ARIEL MAURICIO SFILIO ..............................GRANADERO BAIGORRIA ...................SANTA FE ARTURO SAGGIORATO ................................BELL VILLE ...........................................CORDOBA AURELIANO ALEJANDRO FERNANDEZ......CORDOBA ............................................CORDOBA AYALA ANDRES ALEJANDRO.......................RAWSON ...............................................SAN JUAN BARROZO JOSE GREGORIO.......................JUANA KOSLAY ......................................SAN LUIS CALUDIO ARIEL GONZALEZ ........................SALTA CARLOS A. GONZALEZ ...............................25 DE MAYO ................................BUENOS AIRES CARLOS ALBERTO BIANCO ........................LANUS OESTE ............................BUENOS AIRES CARLOS ALBERTO GRANERO ....................PARANA ............................................ENTRE RIOS CARLOS ALBERTO MOREL..........................SAN MIGUEL DE TUCUMAN ...............TUCUMAN CARLOS BORCOSQUI ..................................SAN MIGUEL ...............................BUENOS AIRES CARLOS CHABEUF.......................................BASAVILVASO....................................ENTRE RIOS CARLOS DANIEL SCHWINDT.......................ADROGUE ...................................BUENOS AIRES CARLOS DANTE APARICIO ..........................TARTAGAL ....................................................SALTA CARLOS IGNACIO PONTI............................CAPITAL FEDERAL ......................BUENOS AIRES CARLOS MARTIN CHAMORRO ....................CONCEPCION DEL URUGUAY ........ENTRE RIOS CARLOS SAYANOVICH .................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES CARLOS V. S. ANDRADA .............................Bº ALTA CORDOBA ..............................CORDOBA CLAUDIO JAVIER PALUDI .............................GREGORIO DE LA FERRERE ....BUENOS AIRES CLAUDIO LUIS FRANCISCO ROSALES.......SALTA ...........................................................SALTA CRISTIAN BALAUDO.....................................POZO DEL MOLLE................................CORDOBA CRISTIAN PEREIRA .....................................OLIVOS ........................................BUENOS AIRES DAMIAN SCHUMUKLER................................CONCEPCION DEL URURGUAY......ENTRE RIOS DANIEL ALBERTO DIAZ ................................SAN PABLO ..........................................TUCUMAN DANIEL ALBERTO PERRONE ......................ROSARIO................................................SANTA FE DANIEL GUILLERMO LOPEZ........................CORRIENTES .................................CORRIENTES DANIEL MARCELO SCHUPBACH.................RIO GALLEGOS ...............................SANTA CRUZ DARIO ALEJANDRO GOMEZ........................VILLA CARLOS PAZ..............................CORDOBA DIEGO D`ASSORO ........................................ROSARIO ...............................................SANTA FE DIEGO FERNANDO ARIAS ...........................SALTA ...........................................................SALTA DIEGO GASTIAZORO....................................CATRIEL .............................................RIO NEGRO DIEGO GASTON ACUÑA ..............................BELLA VISTA ...............................BUENOS AIRES DIEGO RUBEN BISCHOFF............................EZPELETA ...................................BUENOS AIRES DIEGO RUBEN STECHINA ...........................CORDOBA ............................................CORDOBA EDGARDO DANIEL BRUÑA ..........................CAPITAL FEDERAL ......................BUENOS AIRES EDGARDO RAUL ALEJO SIAN .....................DIAMANTE ........................................ENTRE RIOS EDUARDO ANGEL BRICCO .........................G. GUTIERREZ .....................................MENDOZA EDUARDO DI MARZO ...................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES EDUARDO JESUS BENITEZ ........................LA PLATA .....................................BUENOS AIRES EDUARDO SCERBO......................................MADERO.......................................BUENOS AIRES EDUARDO SUAREZ .....................................AN JUAN ...............................................SAN JUAN ELBIO SCHIMAF ............................................MARIA GRANDE ...............................ENTRE RIOS ELOY MORALES ...........................................CACHI ...........................................................SALTA ELVIO LUIS MOSCA ......................................OLIVA ....................................................CORDOBA EMANUEL TAMAGNO....................................ELORTONDO .........................................SANTA FE EMILIO HUCK.................................................SAN SALVADOR ..............................ENTRE RIOS ENRIQUE A. CABO .......................................LA PLATA .....................................BUENOS AIRES ENRIQUE ERNESTO MONTENEGRO ..........CORDOBA ............................................CORDOBA ENRIQUE JOSE VECE .................................SAN MIGUEL DE TUCUMAN ENRIQUE MERCADO ....................................CORDOBA ENRIQUE RODRIGUEZ.................................SAN TA FE .............................................SANTA FE ENRIQUE TEMPERINI...................................VILLA REGINA ....................................RIO NEGRO ENZO DANIEL ALBERTENGO .....................CAÑADA DE GOMEZ ............................SANTA FE ESTEBAN GENERO ......................................CARCARAÑA .........................................SANTA FE ESTEBAN REYNOSO ....................................BARRANCAS ........................................SAN TA FE EZEQUIEL BENABU .....................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES FABIAN DARIO FARFAN ...............................VILLA LIB. SAN MARTIN .................ENTRE RIOS FABIAN E. NUÑEZ .........................................RAWSON ...............................................SAN JUAN FABIAN GABRIEL PERROUND .....................WHEELWRIGHT .....................................SANTA FE FABIO DAVID RAMIREZ.................................PERICO .......................................................JUJUY FEDERICO MULLER .....................................BAHIA BLANCA ............................BUENOS AIRES FELIPE CABRERA ........................................MERCEDES............................................SAN LUIS FELIPE N RICA .............................................VILLA CONSTITUCION..........................SANTA FE FERNADO ANTONIO GOMEZ.......................SAN MIGUEL DE TUCUMAN .............TUCUMAN FERNADO CASTILLO....................................SANTA ROSA ........................................LA PAMPA FERNADO TORREIRA...................................ROSARIO ...............................................SANTA FE FERNANDO EMILIO GARCIA........................CORDOBA ............................................CORDOBA FERNANDO GEREMIAS................................VALLE DEL DIGUE................................CORDOBA FRANCISCO JORGE CARLOS .....................S.S. DE JUJUY .............................................JUJUY GABRIEL CASANOVA ...................................BAHIA BLANCA ...........................BUENOS AIRES GABRIEL DOMINGUEZ .................................CAPITAL FEDERAL ......................BUENOS AIRES GABRIEL EZEQUIAS HADDI.........................L. N. ALEM .............................................MISIONES GABRIEL FABIAN DE VICENZO...................MAR DEL PLATA ..........................BURNOS AIRES

GASTON LEONARDO SPOSI........................LANUS OESTE ............................BUENOS AIRES GERARDO ARIEL RIOS ................................FLORENCIO VARELA ..................BUENOS AIRES GERARDO DANIEL GOSETTO .....................GRAL. GUTIERREZ...............................MENDOZA GERMAN BOLDOCCHI..................................RIO CUARTO.........................................CORDOBA GERMAN JOSE GRIMALDI ..........................RAMONA ..............................................SAN TA FE GERONIMO DARIO ALEJANDRO.................SALTA ...........................................................SALTA GUILLERMO BRACCO ..................................RIVADAVIA ............................................SAN JUAN GUILLERMO ORIOLANI.................................MENDOZA GUSTAVO ARIEL MONZON ..........................OBERA ..................................................MISIONES GUSTAVO E . BERTRAN................................GRAL. JOSE DE SAN MARTIN..................CHACO GUSTAVO JAVIER LUNA................................RIO GRANDE .......................TIERRA DEL FUEGO GUSTAVO LUIS DE` DONATIS.......................COLON ..............................................ENTRE RIOS GUSTAVO MARCELO SUAREZ ....................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES GUSTAVO MONTANARO ...............................ELORTONDO..........................................SANTA FE GUSTAVO SPONTON ....................................MALABRIGO...........................................SANTA FE GUSTAVO VILLORDO....................................ESQUEL ...................................................CHUBUT HECTOR ANTONIO FONTANA......................VIALE ................................................ENTRE RIOS HECTOR CARLOS SCOTA ...........................MARGARITA ..........................................SANTA FE HECTOR DANIEL TESONE ...........................TRES ARROYOS .........................BUENOS AIRES HECTOR EDGARDO PALACIOS ...................SAN LORENZO .....................................SANTA FE HECTOR EDUARDO MASSENZIO................LA PLATA .....................................BUENOS AIRES HECTOR LUIS CASACCIA.............................LA LEONESA .............................................CHACO HECTOR OMAR FONSECA...........................BERISSO ......................................BUENOS AIRES HECTOR SANTIAGO LOOSE .......................MANSILLA .........................................ENTRE RIOS HERNAN SCHEFER.......................................GUATRACHE .........................................LA PAMPA HORACIO JOSE AQUINO..............................RAFAEL CASTILLO ......................BUENOS AIRES HUGO DANIEL PAEZ ....................................CERRO AZUL ........................................MISIONES HUGO LIZARDO GERVAN.............................SINOCA .................................................TUCUMAN HUGO SERGIO OKLIVERA ..........................ROSARIO................................................SANTA FE HUGO SERGIO OLIVERA..............................ROSARIO ...............................................SANTA FE IRINEO SEHNEIDER......................................POSADAS .............................................MISIONES IVAN DIONEL CARDDOSO............................MARTINEZ DE HOZ ....................BUENOS AIRES IVAN TRUSKALO............................................ING. LUIGGI............................................LA PAMPA JACQUELINE ANDRADA ..............................VILLA MARIA.........................................CORDOBA JAVIER LUCAS MONASTERIO .....................EL CARMEN ................................................JUJUY JAVIER OJEDA ..............................................GENERAL SAN MARTIN ...........................CHACO JAVIER SARTOR............................................AVELLANEDA.........................................SANTA FE JORGE DANIEL JAROSZEK..........................PUERTO MADRYN ..................................CHUBUT JORGE F. BAUER ..........................................SAN NICOLAS .............................BUENOS AIRES JORGE MARTINEZ ........................................BANDFIELD ..................................BUENOS AIRES JORGE ROBERTO MORALES ......................SALTA JOSE ANTONIO ALANIS ..............................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES JOSE DANIEL CARMONA ............................RIO CUARTO.........................................CORDOBA JOSE DOMINGO FRIAS ................................BANDA DEL RIO SALI ..........................TUCUMAN JOSE EDUARDO GODOY .............................CIUDAD EVITA ..........................BUENOPS AIRES JOSE ENRIQUE CASTELLON.......................LANUS OESTE ............BUENOS AIRES JOSE GONZALEZ PEREZ .............................PUNTA ALTA ................................BUENOS AIRES JOSE IGNACIO CUYAN PERAN....................RIO GRANDE .......................TIERRA DEL FUEGO JOSE IGNACIO DURGAM .............................LA BANDA ....................SANTIAGO DEL ESTERO JOSE LUIS CASTRICINI ................................BOMBAL ...............................................SAN TA FE JOSE LUIS DE FILPO ....................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES JOSE LUIS DEMEIO ......................................GENERAL ACHA ...................................LA PAMPA JOSE LUIS GAMBOA.....................................SAN ANDRES ..............................BUENOS AIRES JOSE LUIS ROCA ..........................................BIGANO ..................................................SANTA FE JOSE MARIA MOYANO..................................MAIPU JOSE MARIA RACCA.....................................PUNTA ALTA ................................BUENOS AIRES JOSE MIGUEL POCHETTINO .......................JAMES CARAIK.....................................CORDOBA JOSE RODOLFO JURADO............................BASE NAVL P. BELGRANO ................PUNTA ALTA JUAN CARLOS BALAHZAT............................ESCOBAR ....................................BUENOS AIRES JUAN CARLOS VERDICCHIO .......................MAR DEL PLATA...........................BUENOS AIRES JUAN CARLOS ZACCO .................................HURLINGHAM ..............................BUENOS AIRES JUAN DANIEL BOBIN ....................................SALTA CAPITAL ............................................SALTA JUAN DOMINGO TORTELLI..........................LAS VARILLAS ......................................CORDOBA JUAN MANUEL PEREZ AGUIRRE ................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES JUAN MARCELO BAREILLES .......................BAHIA BLANCA ...........................BUENOS AIRES JUAN MARCELO BIBBO................................BALCARCE.................................. BUENOS AIRES JUAN MARCELO VILLAR ..............................GOYA ...............................................CORRIENTES JUAN MENUEL PEREZ..................................VILLA NUEVA .......................................CORDOBA JUAN RICARDO MERCADO..........................FRIAS ...........................SANTIAGO DEL ESTERO JULIAN ALCARDO .........................................CHIVILCOY...................................BUENOS AIRES JULIO CESAR MORENO ...............................AGUILARES ..........................................TUCUMAN LEANDRO FUENTES.....................................SAN NICOLAS .............................BUENOS AIRES LEO ANDRES VEJSBJERG...........................VIEDAMA ............................................RIO NEGRO LEONARDO NEIRA .......................................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES LEONCIO HERRERA ....................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES LEOPOLDO BALARINO.................................LAPLATA .......................................BUENOS AIRES LUCAS ANTONIO MONZON .........................BARON DE ASTRADA ....................CORRIENTES LUIS ALBERTO ANNESE...............................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES LUIS ALBERTO CANAVAY..............................FAMATINA................................................LA RIOJA LUIS ALBERTO CORREA..............................ROSANRIO DE LA FRONTERA ..................SALTA LUIS ALBERTO DIAZ .....................................CAPITAL .......................SANTIAGO DEL ESTERO LUIS ALBERTO FONTANA ............................EMPALME VILLA CONST. ......................SANTA FE LUIS ALEJANDRO VERME ...........................GUALEGUAYCHU..............................ENTRE RIOS LUIS ANDRES SACCO .................................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES LUIS CANAVESIO ..........................................SELVA ............................SANTIAGO DEL ESTERO LUIS DOMINGO SELVA .................................ROSARIO ...............................................SANTA FE MALDONADO GABRIAL ADAN .....................EL BOLSON .......................................RIO NEGRO MARCELINO FELIX RIENZI...........................PUERTO MADRYN ..................................CHUBUT MARCELO HUGO DE LOPENZI....................ACASSUSO ..................................BUENOS AIRES MARCELO ISAAC LENZ ................................TUCUMAN ............................................TUCUMAN MARCELO LEONARDO RIOS ......................MERLO .........................................BUENOS AIRES

MARCELO MARIO GRASSI...........................VILLA CARLOS PAZ..............................CORDOBA MARCOS ANTONIO CASASOLA .................PALPALA ......................................................JUJUY MARCOS JAVIER NIÑEZ ...............................SAN MIGUEL ........................................TUCUMAN MARIA FERNANDA CINGOLAN....................TOSTADO ..............................................SANTA FE MARIANO SALAVAREZZ................................BELL VILLE............................................CORDOBA MARIO ERNESTO PALOMINO ARAOZ.........SALTA ...........................................................SALTA MARIO FEDERICO ROJAS............................TUCUMAN MARIO ORLANDO DIAZ ................................RIO TURBIO .....................................SANTA CRUZ MARIO ROMERO...........................................SALTA ...........................................................SALTA MARTIN ROMERO .........................................LA RIOJA MAURICIO HERNANDEZ...............................PINAMAR .....................................BUENOS AIRES MAURICIO HERNANDEZ ..............................PINAMAR .....................................BUENOS AIRES MAURO ENRIQUEZ.......................................CAPITAL FEDERAL ......................BUENOS AIRES MAXIMILIANO MANUEL MOYANO................JOSE C PAZ .................................BUENOS AIRES MAXIMO RAMOS .........................................SAN MIGUEL ........................................TUCUMAN MIGUEL ANGEL ARCURI ..............................BOULOGNE SUR MER ...............BUENOS AIRES MIGUEL ANGEL DESIMONE ........................VILLA SARMIENTO HAEDO .......BUENOS AIRES MIGUEL ANGEL MUSTTO.............................USHUAIA .............................TIERRA DEL FUEGO MIGUEL BENITEZ .........................................RIOS GALLEGOS .............................SANTA CRUZ MIGUEL DEMETRIO TORRES ......................FLORENCIO VARELA...................BUENOS AIRES MIGUEL ENRIQUE SUFE .............................CORDOBA ............................................CORDOBA MIGUEL HORACIO IBACETA ........................SALTA ...........................................................SALTA MIGUEL OPAZO ............................................NECOCHEA .................................BUENOS AIRES NESTOR CARLOS BOTTO............................GUALEGUAYCHU .............................ENTRE RIOS NESTOR GERON ..........................................ROSARIO DE LERMA ..................................SALTA NESTOR RASSE ...........................................CAPITAL FEDEERAL................... BUENOS AIRES NESTOR RUBEN PERETTI ...........................MAR DEL PLATA...........................BUENOS AIRES NICOLAS CARRASCO ..................................NEUQUEN NORBERTO CAMAROTTA.............................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES NORBETO AGOLTI.........................................SIERRA GRANDE ..............................RIO NEGRO ORTIZ JUAN VICTOR ....................................LASTENIA .............................................TUCUMAN OSCAR ALFONSO CHAVEZ..........................LA PLATA ......................................BUENOS AIRES OSCAR FERNANDEZ PRATA .......................BARON DE ASTRADA ....................CORRIENTES OSCAR LUIS VIÑOLO....................................MALARGUE ..........................................MENDOZA OSVALDO GALLEANO ..................................RUFINO .................................................SANTA FE OSVALDO JULIO CERIONE ..........................GODEKEN .............................................SANTA FE OSVALDO MINACORI....................................ROSARIO ...............................................SANTA FE OSVALDO PAGLIALUNGA ............................FIGHIERA ...............................................SANTA FE OSVALDO SANTOS GARCIA.........................ROSARIO ...............................................SANTA FE PABLO ADRIAN GEORGETO ........................PARANA ............................................ENTRE RIOS PABLO ANDRES CHIAVASSA........................RIO CUARTO ........................................CORDOBA PABLO GERMAN AVILA ................................PABLO PODESTA ........................BUENOS AIRES PABLO ROBLES ............................................CORDOBA PABLO ZUVILIA..............................................ARRECIFES..................................BUENOS AIRES PAJON JOSE LUIS.........................................SAN MARTIN NORTE............................CORDOBA PAOLA BALISTRERI ......................................ROSARIO ...............................................SANTA FE PATRICIO PARIS.............................................VILLA NUEVA .......................................CORDOBA PERFECTO SANCHEZ ..................................TRELEW ...................................................CHUBUT RAMIRO CASTILLO .......................................CAPITAL FEDERAL .....................BUENOS AIRES RAMON ALFREDO VALDEZ .........................TARTAGAL.....................................................SALTA RAMON FABIAN PRADO ...............................CORRIENTES .................................CORRIENTES RAMON GABRIEL ROMERO ........................LA RIOJA ................................................LA RIOJA RAMON JUAN CARLOS MORALES..............VILLA GUILLERMINA.............................SANTE FE RAUL DE LA ORDEN ....................................CORDOBA RAUL MARIO NESTOR FALIERES ...............CHIVILCOY ..................................BUENOS AIRES RAUL MONTAÑA............................................DORREGO GUAYMALLEN ...................MENDOZA RICALDO OSVALDO MUÑOZ........................RIO GRANDE .......................TIERRA DEL FUEGO RICARDO ALBERTO VIDAL ..........................SANTA FE ..............................................SANTA FE RICARDO CARBALLO ..................................PARANA ............................................ENTRE RIOS RICARDO MARINO........................................VILLA GOB. GALVEZ..............................SANTA FE ROBERTO DANIEL PACIAROTTI .................OLAVARRIA ..................................BUENOS AIRES ROBERTO DOVIES........................................TRELEW ...................................................CHUBUT ROBERTO FLORES ......................................MERLO .........................................BUENOS AIRES ROBETO FELIX DZIUBA................................VENADO TUERTO .................................SANTA FE RODOLFO ORLANDO LOPEZ.......................SAN PEDRO DE JUJUY...............................JUJUY RODOLFO RODRIGUEZ ...............................LUJAN ..........................................BUENOS AIRES ROLANDO ALFREDO RIVERO .....................LOMAS DEL MIRADOR ...............BUENOS AIRES ROLANDO NORBERTO LOPARDO...............GENERAL RODRIGUEZ...............BUENOS AIRES ROLANDO ORELLANA .................................J.B. ALBERDI .......................................TUCUMAN ROMAN HORACIO DELL ACQUA.................MAR DEL PLATA ..........................BUENOS AIRES ROMAN MAXIMILIANO .................................SAN MIGUEL DE TUCUMAN ROSA MABEL MATUZ....................................USHUAIA .............................TIERRA DEL FUEGO RUBEN ALZUGARAY.....................................GENERAL SAN MARTIN .......................SANTA FE RUBEN DARIO MIGUELES ...........................SAN SALVADOR ...............................ENTRE RIOS RUBEN ENRIQUE CORTEZ ..........................VENADO TUERTO .................................SANTA FE RUBEN HECTOR LODOL .............................POSADAS .............................................MISIONES RUBEN MARIO MOLINA................................SANTA FE...............................................SANTA FE RUBEN OMAR INFANTE................................MAIPU....................................................MENDOZA RUBEN OSVALDO BARESI ...........................LANUS .........................................BUENOS AIRES SABASTIAN BARRIOS ..................................MORENO .....................................BUENOS AIRES SANDRA CLOTILDE RUAU ...........................MAIPU ..........................................BUENOS AIRES SANTIAGO GIUSSANI ...................................SAN VICENTE ......................................SANTA FE SERGIO A. CACERES ..................................RESISTENCIA ...........................................CHACO SERGIO DANIEL AYOSA .............................VILLA RUMIPAL.....................................CORDOBA SERGIO GABRIEL THEULES........................LAGUNA PAINA .....................................SANTA FE SERGIO GUSTAVO CABALLERO..................LA LEONEZA .............................................CHACO SERGIO GUSTAVO LOPEZ ..........................LA PLATA .....................................BUENOS AIRES SERGIO KAISER............................................PARANA ............................................ENTRE RIOS SONIA IVONNE GONZALEZ..........................VILLA CELINA ..............................BUENOS AIRES TASELLO JOSE NELSON..............................JUNIN............................................BUENOS AIRES VICTOR CREMBIL..........................................Bº AYACUCHO ......................................CORDOBA

A los Lectores II

C OMUNICACIONES Elementos Necesarios Para Instalar un

Sistema de TV Satelital EN LA EDICION ANTERIOR DE SABER ELECTRONICA EXPLICANDO VARIOS ASPECTOS DE LA TV SATELITAL, INDICAMOS LOS DIFERENTES SERVICIOS EXISTENTES Y LAS VENTAJAS DEL SISTEMA. EN ESTA NOTA EXPLICAMOS CUALES SON LOS COMPONENTES NECESARIOS PARA MONTAR UN SISTEMA CON EL OBJETO DE VER PROGRAMACIONES "NO PAGAS" DE TODAS PARTES DEL MUNDO Y ANALIZAMOS EL COSTO APROXIMADO DE LA INSTALACION.

Por Horacio D. Vallejo ualquier persona puede “bajar” señales de TV de un satélite sin estar asociada a un proveedor local. En esta nota describimos los elementos que son necesarios para tal fin, cuál es el costo del montaje del sistema y qué es lo que podrá ver en el televisor.

C

¿Qué necesito para recibir TV Satelital? Un sistema TVRO (TeleVisión de sólo Recepción) debe contar con los siguientes componentes: a) Antena Parabólica (PLATO) Es el componente más visible, se trata de un reflector parabólico que puede ser de Aluminio Sólido, Aluminio Perforado o tipo enrejado (de CABLES). Los tamaños de los platos pueden variar desde pequeños (1

metro para la BANDA KU, normalmente empleada en Europa) hasta unos 7 metros de diámetro (BANDAC Comercial), con un promedio de entre 2 metros y 4 metros, el más común en nuestro país es el de 2,40 metros. Este dispositivo enfoca las señales de microondas que provienen desde los satélites de la misma forma que el espejo de un telescopio concentra la luz proveniente de galaxias distantes. a.1) Montaje del Plato El tipo de montaje más común para la antena parabólica es el llamado MONTAJE POLAR. Se designa así porque está orientado de modo que coincida con el eje de la tierra, esto permite que pueda "rastrear" los satélites que están dispersados en una órbita geoestacionaria de una banda del

28

SABER ELECTRONICA Nº 142

cielo llamada "Cinturón de Clarke", en homenaje a Arthur C. Clarke, quien anticipó el concepto de satélites para comunicaciones geoestacionarias en 1945. La antena se coloca sobre un "caño" de 3" (unos 8 cm de diámetro) insertado en una base de hormigón. La mayoría de los montajes requiere un polo "OD" (diámetro exterior) de 3,5" lo que normalmente representa un diámetro interno (ID) de 3 pulgadas. b) Palanca de Posición Es otro dispositivo necesario para el montaje del sistema. Contiene un motor usado para balancear el plato satelital. Con el balanceo el plato puede focalizar satélites individuales, que pueden distar unos de otros en 2 grados. Las palancas de posición más

E L E M E N T O S N E C E S A R I O S PA R A comunes tienen una extensión de 18 a 24 pulgadas (cuanto más grande sea la palanca, más amplio será el arco que el plato puede "captar"). Además, un mecanismo más costoso llamado impulsor "horizonte-ahorizonte", es capaz de apuntar con mayor precisión (lo cual es importante en la banda KU y en los satélites cercanos entre sí), también es capaz de ver un arco entero de satélites 1 desde su ubicación. Muchos posicionadores de platos también tienen un segundo impulsor para controlar el aspecto VERTICAL (elevación). De este modo les permite rastrear satélites de órbita inclinada que varían o se tambalean en el plano vertical.

UN

S I S T E M A S AT E L I TA L sola unidad. El LNBF usa un método más simple para ajustar la polaridad (la tensión en el cable LNB). No puede ajustar un movimiento oblicuo, sólo Horizontal o Vertical. Este dispositivo es práctico sólo para los sistemas de banda C. Si un LNB comienza a fallar, deberá reemplazar todo el dispositivo. El LNBF es especialmente adecuado para operaciones dedicadas (el plato está fijo y enfocado a un sólo satélite), como un plato más pequeño (vea las figuras 2 y 3).

Instalación de una antena en el techo de una casa.

señales de salida con frecuencias comprendidas entre 950MHz y 1450MHz. También hay un dispositivo llamado LNBF, que combina el LNB y el dispositivo de alimentación en una

c) LNB Es el dispositivo más importante de la cadena. Se encarga de amplificar las señales muy débiles desde el plato, y las convierte a una banda de frecuencias más adecuada. LNB significa CONVERTIDOR en BLOQUE de RUIDO BAJO (LOW NOISE BLOQUE). Los siste- 2 mas más viejos tenían componentes separados: por un lado un LNA (Amplificador de Ruido Bajo) y por otro un convertidor invertido que cambiaba las señales recibidas de 3-4 GHz, a unos 70MHz. En la actualidad el LNB combina las propiedades de amplificación con muy bajo ruido y conversión de frecuencia. Los equipos estándar, tanto para la banda C como 3 para la banda KU, entregan

c.1) Montaje del Sistema de Alimentación El dispositivo de "alimentación" (se llama así al sistema que permite la conducción de las señales de microondas desde la antena hasta el conversor) actúa como un embudo de microondas. Este dispositivo tiene un LNB en el foco del plato, y es usualmente llamado "alimentación". Hay diferentes tipos de alimentación. Alimentación de Banda C Simple: Contiene una banda LNB para la banda C. Adentro tiene un dispositivo llamado POLAROTOR, que permite la recepción de los canales polarizados horizontal y verticalmente. En la práctica general, los canales PARES se encuentran en la polaridad UNO mientras que los IMPARES se hallan en la polaridad opuesta. El esquema de po-

29

SABER ELECTRONICA Nº 142

E L E M E N T O S N E C E S A R I O S PA R A laridad real depende del satélite en cuestión. Alimentación de banda C Dual: Permite el uso de dos bandas LNB para la banda C, una para la polarización horizontal y otra para la vertical. Alimentación de Banda Dual (C y KU): Tiene dos LNBs separados, uno para la banda C y otro para la banda KU. Alimentación de banda C DUAL y banda KU: Los alimentadores de Banda Dual más usados son el Chaparral CO-ROTOR II Gardiner y ADL. Considerando que forman un sistema transitorio, operan bastante bien con algunas pérdidas menores. d) Cables empleados en instalaciones satelitales Hay una cantidad de cables conectados desde el plato al receptor. Estos son los cables para los LNBs (para las bandas C y/o KU), el cable de tensión de alimentación para el LNB (usualmente enviada sobre el mismo CABLE COAXIAL), el cable para la tensión de alimentación de la palanca posicionadora, cables para las señales de retorno para la lectura de posición, y para la tensión de control del polarotor. Veamos más en detalle los cables necesarios para la tensión de alimentación de un sistema de TV satelital: d.1) Tensión de alimentación de la palanca de posición (dos conductores). d.2) Lectura de posición de retorno desde el impulsor (Dos conductores) El cable de lectura de posición desde el impulsor al controlador del impulsor debería tener TRES conductores para el sensor de posición. Para

UN

S I S T E M A S AT E L I TA L

los sensores positivos, uno es para la cobertura y los otros dos para el resistor. Para los sensores de pulsos, uno va a tierra, otro es de +5V y el último para la entrada de pulsos. No todas las palancas requieren tres conexiones. d.3) Potencia al polarotor (Dos conductores) Los polarotores vienen en dos variedades. Los más viejos usan un motor de 12V para rotar la sonda. En este caso debe aplicar la tensión de alimentación y vea cómo se mueve. Con la polaridad inversa cambia de dirección. Los nuevos usan una conexión de tres cables. Uno para +5V, otro a tierra y el tercero para el "pulso". El cable RG-6U (más que el común RG-59U) es el cable de opción para las frecuencias más altas de la TV satelital. e) Receptor Hay muchos receptores disponibles de distintas marcas, tanto nuevos como usados. El receptor toma la señal del LNB y produce una imagen de TV y también permite sintonizar un SUBCONDUCTOR de audio que

4

30

SABER ELECTRONICA Nº 142

puede proveer muchos servicios diferentes de sólo audio como shows MUSICALES y recepción de DATOS. Los receptores más nuevos operan con frecuencias estándar de 9501450MHz que viene con un LNB estándar. Los más viejos usan una alimentación directa de 70MHZ, un LNA (amplificador de ruido bajo) y un convertidor inverso en el plato. Su receptor también debe tener un "desencriptador" (decodificador) interno para decodificar los servicios PAGOS. Este tipo de receptor se llama IRD o Desencriptador de Receptor Integrado. Necesitará un desencriptador para servicios tales como HBO y los servicios de tipo CABLE-TV comunes (a los cuales nos referiremos más adelante). 1.f) Decodificador El desencriptador es un sistema VIDEOCIPHER fabricado por General Instruments (G.I) en los Estados Unidos. Aún hay decodificadores simples disponibles. De todos modos, debe considerar que últimamente la tecnología de los Desencriptadores ha cambiado mucho y los viejos ya no operan bajo los nuevos estándares.

E L E M E N T O S N E C E S A R I O S PA R A Asegúrese al comprar un IRD (DESENCRIPTADOR RECEPTOR INTEGRADO) que la unidad pueda ser actualizada al nuevo VC-II+ y al próximo VC-II+ RS (Seguridad Renovable) si piensa acceder a servicios encriptados (en su mayoría de Cable) o películas y eventos deportivos con el sistema Pague-Por-Ver (figura 4). Hay un gran mercado de decodificadores "piratas" o "usados", con los cuales se pueden recibir servicios encriptados sin pagar los honorarios de suscripción. Esta situación ha propiciado el cambio de los sistemas VCII+ revisado y el próximo VC-II+ RS, y se espera terminar con la piratería mediante el uso de un sistema de chips de tipo "tarjeta de crédito" renovable. Por supuesto, esta tecnología elevará los costos del consumidor. Y además, para gran parte de los consumidores, los honorarios de suscripción son más caros que los precios del cable. Dado que la mayoría de los canales encriptados pertenecen a las grandes corporaciones de TV por cable, las cuales prefieren que la gente se suscriba a su sistema de cable, el razonamiento aquí es obvio. Por esta causa, la popularidad de la TV satelital ha decaído en los Estados Unidos. Hasta aquí, hemos dado una pequeña descripción de los elementos necesarios para poder instalar un sistema de recepción de TV Satelital. tenga en cuenta que para recibir señales de TV satelital mediante un servicio estándar DSS (como Direc TV, por ejemplo), no es preciso toda esta instalación y el plato suele tener sólo unos 45 cm de diámetro, pero si desea recepcionar señales de TV "libres de pago", lo dado hasta aquí es lo que precisa. Ahora bien, la pregunta es entonces:

UN

S I S T E M A S AT E L I TA L

¿Quién puede poseer un Sistema de Recepción Satelital? 1. Quienes no pueden tener cable debido a que se encuentran en localidades aisladas. 2. Quienes desean recibir programas no disponibles en sus sistemas de cable locales. 3. Quienes desean la mejor calidad de imagen de video posible (Calidad de Estudio, muy superior a la del cable o de aire). 4. Aficionados que desean acceder a noticias no editadas de su fuente local, antes de ser compaginadas. 5. Experimentadores y aficionados que se divierten con imágenes inéditas. 6. Aficionados a Información Digital que desean servicios de información de texto. 7. Aficionados a la música que desean CIENTOS de servicios de calidad superior. 8. Quienes desean programaciones en idiomas extranjeros.

5

31

SABER ELECTRONICA Nº 142

9. Quienes desean ver ciertos shows de TV ANTES de que salgan al aire en redes, frecuentemente sin propagandas. 10. Quienes desean una programación adicional, incluidas las películas pague-por-ver (figura 5). 11. Aficionados a los DEPORTES... Hay más deportes en satélites de lo que un ser humano se pueda imaginar. Los partidos de cualquier equipo están arriba en algún lugar y no incluyen propagandas. 12. Quienes desean ver programas con antelación o posterioridad a su emisión en las estaciones locales. 13. RADIOAFICIONADOS. Con un equipo adicional apropiado, hay cientos de servicios de audio adicionales que se pueden captar, incluidas las estaciones AM y FM de las grandes ciudades, SHOWS DE RADIO, todo tipo de música imaginable, y formatos muy ESPECIALIZADOS. Algunos propietarios de TV Satelital pasan más tiempo ESCUCHANDO señales de su plato que OBSERVANDO TV.

E L E M E N T O S N E C E S A R I O S PA R A 14. Amantes de la Cultura. Si le gustan el ballet, las películas clásicas, conciertos, documentales o películas extranjeras, tendrá muchas oportunidades, incluido un canal de arte GRATUITO que transmite fragmentos de conciertos y documentales SIN INTERRUPCIONES COMERCIALES las 24 horas del día. ¿Qué puedo ver con un sistema satelital que no pueda encontrarse en TV común o cable? Cobertura no censurada de noticias, sin periodistas, tal como aparecen antes de salir al aire. Teleconferencias y reuniones de distintas organizaciones; si bien algunas están encriptadas, unas cuantas no lo están. Shows especiales, entre los ejemplos se puede incluir un canal que funciona las 24 horas dedicado a la búsqueda de oro, un canal para camioneros, etc. Cursos de posgrado y lecturas universitarias, graduados en búsqueda de conocimientos. Un canal de la NASA de tiempo completo, incluida una cobertura de todas las misiones espaciales. Realización de experimentos espaciales, y vea desde una ventana espacial lo que sucede en la Tierra. Numerosos canales de la TV de todas partes del mundo "no codificados". BBC TV Noticias matutinas, ITN noticias, Noticias de TV Moscú, RTS TV de Serbia, TV Madrid, TV alemana las 24 horas, TV italiana, un canal de TV del subcontinente asiático con películas populares de India y Pakistán sin interrupciones comerciales (se requiere suscripción). TV portuguesa, TV japonesa, un canal griego, TV china, un canal para esquimales, TV árabe y muchas otras TVs internacionales.

UN

S I S T E M A S AT E L I TA L

Alrededor de 1.000 canales de AUDIO, incluidos todo tipo de música, servicio mundial de radio en calidad de estudio FM de la BBC. Shows de radio, y radiodifusoras de estaciones de radio locales de todos Estados Unidos. Numerosos canales de servicios de lectura para ciegos, con periódicos, revistas y libros. Todos los deportes imaginables. Cada partido de cualquier deporte está disponible en al menos un canal satelital. El baseball encripta sus juegos, pero la NHL, no. Deportes profesionales y universitarios, ligas menores, fútbol australiano, Copa Mundial de Fútbol, Copa Stanley de Hockey. Juegos SIN COMERCIALES. Todas las carreras de autos de todas las categorías. Programación religiosa para comunidades minoritarias, incluidas la hindú, la Adventista del Séptimo Día (tres canales), ciencias religiosas, sectas inusuales del cristianismo y creencias no cristianas. Programas de política alternativa, hasta programación nazi, dado que las reglas FCC no se aplican a la difusión satelital. Sea de la “derecha”, la “izquierda”, estrambótica o maravillosa, la TV satelital es la única no censurada de todo el planeta. Una red dedicada a las comunicaciones y la electrónica de alta tecnología. Demostraciones y presentaciones de productos nuevos diseñadas para distribuidores y la prensa. Conferencias de prensa de todo el mundo en su totalidad. Juicios en tribunales. Carreras de caballos y perros. Los sorteos de lotería de todo el país en VIVO. Imágenes previas de shows de TV no transmitidos en redes. Shows de redes alimentados desde los estudios

32

SABER ELECTRONICA Nº 142

sin comerciales, hasta una semana antes de su emisión oficial. Una vez que se editó el material final, quienes están suscriptos a la televisión satelital, ven todos los shows SIN CORTES. Una mirada distinta de los estudios de noticieros, las discusiones entre los periodistas ANTES de dirigirse a su audiencia regular. Durante el golpe de estado en Rusia, los propietarios de TV Satelital tenían acceso a una cámara y un micrófono ubicados en el techo de un hotel moscovita, y pudieron escucharse los rumores de los golpistas, y se los vio ingiriendo su almuerzo. Vínculos limpios a eventos especiales (como la entrega de premios CMA) en directo y sin comerciales. La mayor parte de la programación mencionada no está codificada (es Gratuita) y puede ser recibida con cualquier sistema satelital, incluido uno que puede armar usted mismo por menos de $500. ¿Cuánto Cuesta un Sistema Satelital? Puede pagar entre $2.000 a $3.000 por un sistema completamente instalado. Si arma el sistema usted mismo puede costarle entre $800 y $1.500, siendo el promedio $1.200. Si es ingenioso, puede armar un sistema con $500 que puede proveerle películas decentes y horas de entretenimiento. Numerosos miembros de la red han armado sistemas con menos de $100, e inclusive de manera GRATUITA. Mi primer sistema costó tan sólo $40. Era primitivo pero fue un buen comienzo, ya que pude conectarme bastante rápido. En la próxima edición de Saber Electrónica continuando con el tema, describiremos en detalle cómo se deben recepcionar señales de TV desde los satélites. ✪

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

CURSO DE TVs MODERNOS LECCION 6/7

AJUSTE DEL DECODIFICADOR ESTEREOFONICO DE UN CANAL SAP ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected]

YA HEMOS ANALIZADO UNA APLICACION COMERCIAL DE CANAL SAP, ESPECIFICAMENTE SOBRE EL TELEVISOR HITACHI DE 29 PULGADAS, CUANDO REPASAMOS EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO INTEGRADO. PROSIGUIENDO CON ESTE ANALISIS, VEREMOS AHORA, COMO SE REALIZA EL AJUSTE DEL DECODIFICADOR ESTEREOFONICO. TAMBIEN COMENZAREMOS A ANALIZAR “LA LLAVE SELECTORA DE AUDIO”, CORRESPONDIENTE AL ESTUDIO DEL CAPITULO 7.

6.3 AJUSTE DEL DECODIFICADOR ESTEREOFONICO El ajuste completo del decodificador, requiere un generador de cuadro de prueba, que tenga sonido, codificado según la norma MTS (multiplex television stereo = sistema estereofónico múltiplex para TV). Tambien se puede utilizar un generador de imagen cualquiera con entrada de audio externo y en ella se debe conectar un generador de audio compuesto MPX. El mismo generador se puede conectar sin generador de imágenes directamente en la entrada de audio del decodificador MPX. Si no posee este instrumental no podrá realizar la parte final del ajuste que es la separación estereofónica; salvo que alguna emisora estereofónica de su zona realice transmisiones especiales al comienzo de su programación. Existen 5 potenciómetros de ajuste para todo el decodificador. Cuatro de ellos se encuen-

tran sobre la placa del decodificador, el otro, por lo general, se encuentra sobre la plaqueta principal y es el control de nivel de la señal de sonido compuesto; en la placa estéreo se encuentran los preset que ajustan el filtro estéreo y dBx, el de la frecuencia del VCO y dos de separación estéreo. El primer ajuste a realizar es el de nivel de entrada que se realiza con el preset VR601. Predisponer el generador MTS con señal monofónica, 400Hz de audio, 100% de modulación preénfasis encendido. El ajuste se realizará para que un milivoltímetro conectado sobre la pata 12 indique un valor de 245mV eficaces o en un osciloscopio un valor de 691mV pap. Si no posee generador estéreo puede realizar el ajuste con un canal de aire o cable que tenga sonido monofónico; utilice el osciloscopio sobre la pata 12 y ajuste el preset de nivel a 691mV de pico a pico.

33 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

A) AJUSTE DEL FILTRO ESTEREO Y DBX Conecte un generador de audio en una frecuencia de exactamente 23,4kHz (1,5 FH) con una amplitud de -10dBm y forma de onda senoidal, sobre la pata 13 del circuito decodificador estéreo (entrada compuesta) por medio de un capacitor electrolítico, de 4,7uF (con el positivo hacia la pata 13). Conecte un osciloscopio o milivoltímetro de CA, sobre la pata 14 del circuito impreso decodificador estéreo y ajuste el preset RV1 hasta reducir la salida a mínimo.

B) AJUSTE DEL VCO Modifique la frecuencia del generador de audio, a exactamente 15.625 Hz, ajuste el nivel a -24dBm, conecte el tester sobre la pata 15 de la plaqueta estereofónica, ajuste el preset RV2, hasta conseguir que la tensión continua medida por el téster no varíe el desconectar el generador de audio. En realidad, éste es un método indirecto de ajuste que no requiere de instrumental especial, sólo un generador de audio; también se puede realizar en forma directa si Ud posee un frecuencímetro, coloque en el punto de prueba del VCO y ajústelo a 2FH.

ciendo señal por un canal y midiendo sobre el otro; si el sistema dBxTV funciona correctamente el resultado debe ser un nivel nulo (no se produce intermodulación). Predisponga el generador de señales, modificando sólo la frecuencia de audio a 3 kHz. Ajuste el preset RV3 hasta llevar a mínimo la señal de salida (con osciloscopio o milivoltímetro también sobre la salida derecha). Esto significa que el expansor no sólo se debe ajustar a una frecuencia baja sino también a una alta y que cada frecuencia tiene el correspondiente preset que deberá ajustarse correctamente. Repita los dos ajustes anteriores, reiterativamente hasta observar que en las dos frecuencia de audio haya un mínimo en la salida derecha.

6.5 CONCLUSIONES En el próximo artículo vamos a explicar el funcionamiento del sistema de audio estereofónico de un TV de 29” genérico. Tal vez ésta sea la parte más conocida del equipo pero no podemos dejar de analizarla si pretendemos realizar un trabajo completo.

********************************************

7.1 GENERALIDADES SOBRE LA LLAVE SELECTORA

C) AJUSTE DE LA SEPARACION ESTEREO Predisponga el televisor para que funcione en el modo estéreo (esto debe producir un potencial alto en la pata 6 y bajo en la pata 5 de la plaqueta estereofónica. Sintonice un generador de señales con sonido estéreo MTS. Predisponga el generador de señales para el 30% de modulación, en una frecuencia de audio de 300Hz sólo sobre el canal izquierdo. Conecte un osciloscopio o un milivoltímetro sobre la pata 11 del circuito integrado híbrido (salida derecha). Ajuste el preset RV4 hasta llevar a mínimo la señal de salida. Como se puede observar el ajuste se realiza introdu-

Por lo general, la llave audio video está situada sobre la plaqueta estéreo; esto que puede parecer extraño no lo es tanto, si consideramos que en un modelo estéreo, deben conmutarse dos canales de sonido y sólo uno de video. En los TVs antiguos se usaban llaves analógicas y amplificadores operacionales comunes para audio y de alta frecuencia para el video. En la actualidad la sección de conmutación se encuentra totalmente integrada en un solo integrado específicamente diseñado para tal efecto. Un circuto integrado muy utilizado para esta función es el TA8628N, que cuenta con

34 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

dos llaves de sonido, una de video, dos atenuadores controlados por tensión para el control de volumen, varios amplificadores fijos de audio y video y 4 etapas de silenciamiento. En lo que sigue lo tomaremos como ejemplo y describiremos su funcionamiento completo como si estuviera insertado en un moderno TV estereofónico.

7.2 FUNCIONAMIENTO DE LA SECCION VIDEO Como puede verse en la fig. 7.3.1 del siguiente apartado, la señal de video externo ingresa al integrado por la pata 17 mediante C451 y R465. Sobre la entrada de video se debe agregar un resistor de 75Ω para que dicha entrada presente la impedancia nominal que requieren las normas sobre la entrada de video.

La señal de video de TV, llega desde la FI e ingresa a la pata 6 del integrado a través de C444. Por lo general el nivel de salida de una FI es del orden de los 2,5V pap, por tanto la llave debe realizar una tarea de compatibilización de niveles. Sobre las dos entradas existe sendos circuitos enclavadores, cuya función es situar el pulso de sincronismo a un valor constante, adecuado al correcto funcionamiento de la llave posterior; que por supuesto es electrónica. La señal de video de TV, debe sufrir un atenuación de 9dB para alcanzar el mismo valor de 1V pap, que tiene la externa; esto se realiza en una etapa multiplexadora (MTX), que además podría sumar información al video interno, en nuestro ejemplo no se utiliza (Pata 5 a masa con C443). La salida de la etapa MTX, tiene un amplificador separador conectado a la pata 20, que podría servir para una salida de video, pero que en nuestro ejemplo no está

35 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

utilizada. Las señales enclavadas y normalizadas en amplitud, llegan a la llave que esta comandada por la tensión de la pata 4; esta pata está conectada con un filtro R444, C469, a la señal de control que genéricamente llamamos MPX0 y que puede provenir directamente desde el microprocesador o desde alguna etapa cercana que tenga bus de comunicaciones serie; esta señal realiza la conmutación TV/VIDEO, es decir que su estado alto selecciona señales de TV y su estado bajo el video externo. La señal de video conmutada, se amplifica 9dB en un amplificador interno, con el fin de recobrar la amplitud necesaria para las etapas posteriores y sale por la pata 9 hacia la entrada de video compuesto del procesador video por medio de C445.

7.3 FUNCIONAMIENTO DE LA SECCION DE SONIDO Analizaremos sólo la sección superior que corresponde al canal izquierdo, ya que la sección inferior es exactamente igual. Ver figura 7.3.1. La salida de canal izquierdo proveniente del decodificador estereofónico debidamente acondicionada en amplitud ingresa a la pata 1 del IC422 por medio de C439 y R442. Ya en el interior del integrado, la señal de audio va hacia la llave o hacia un amplificador, para salir por la pata 22 y de allí al conector P414 que manda la señal a la salida de audio para un amplificador exterior. Volviendo al integrado, existe una etapa silenciadora de salida que no se utiliza, dado que la pata de control está conectada a masa por C463. La entrada de audio externo, se realiza a traves de, R467 con C473 en paralelo para evitar captaciones de RF. C452 y R540 acoplan la señal a la pata 24 de IC422. Internamente al integrado, la señal se dirige a la llave, que se opera en paralelo con la de video desde la pata 4. La salida de la llave, pasa por una etapa de silenciamiento (que no opera porque la pata 4 de control está conectada a masa por C440). Luego entramos a un atenuador controlado por tensión, que se comanda desde la pata 11 y que opera como control de volumen.

Saliendo del atenuador, encontramos un amplificador de 5dB que además sale con baja impedancia (por la pata 3), a los efectos de excitador adecuadamente a la etapa de potencia, por medio de C441. La tensión de control del atenuador, se dirige a la pata 11 del integrado por intermedio de R439, con C468 a masa para evitar el ingreso de interferencias de alta frecuencia. Para filtrar frecuencias bajas, está el capacitor C448, que filtra mejor cuando está conectado a la fuente (pata16 del IC422). Esta conexión a fuente, implica que al conectar la fuente y hasta que se cargue C448 el volumen estaría a máximo, pero como el integrado de salida de audio tiene silenciamiento propio en el arranque, el usuario no lo percibe. El agregado de los transistores Q425, Q424 y Q423 permite generar un mute de la etapa de salida cuando el control se ubica en valores muy bajos. Al mismo tiempo el circuito provee un arranque del volumen en forma gradual al encender el equipo El emisor de Q425 puede estar 0,6V más alto que su emisor a pesar de que R451 trata de llevarlo hasta el valor de fuente (24V). Hasta que no se establece la tensión de 9V en la pata 16 Q425 está saturado y por lo tanto la etapa de salida silenciada. Cuando el divisor de base de Q425 comienza a tener tensión, el emisor se levanta gradualmente hasta que llega a 2,8V; en este momento, la etapa de salida queda activada. Esto permite un encendido silencioso del TV. Si la tensión más baja del control de volumen, no es suficiente para cortar la salida de audio del circuito integrado llave TV/AV; se pueden agregar los transistores Q423 y Q424, que operan del siguiente modo. Cuando la tensión de control de volumen, supera los 1,8V, Q423 se satura; Q424 se corta y la tensión de silenciamiento es alta, con lo cual funciona normalmente la etapa de salida. Pero si el usuario baja el volumen, de modo que la tensión de control sea inferior a 1,8V, Q423 se corta y esto hace que Q424 se sature, de modo que la etapa de salida se silencie. Es decir que los escalones más bajos del control de volumen silencian la etapa de salida. ✪

36 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

MEMORIA DE REPARACION R E PA R A C I O N D E CONTROLES REMOTOS VIMOS EN LA EDICION ANTERIOR, COMO ESTABLECER UNA COMUNICACION CON CIRCUITOS INTEGRADOS QUE NO TIENEN PUERTO DE COMUNICACIONES. EN ESTA OPORTUNIDAD, CULMINANDO CON EL ARTICULO, DELINEAMOS LA FORMA EN QUE SE REALIZAN REPARACIONES EN CONTROLES REMOTOS MICROPROCESADOS. ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected] 23.3. 1 REPARANDO CONTROLES REMOTO Dijimos que el virreinato remoto parece el reino del revés, allí no llegan órdenes del rey, recuerde que los asimilamos al aguantadero de los influyentes. El propio rey microprocesador no es más que un simple esclavo de los influyentes. En el fondo, el desarrollo de la electrónica moderna se basa en que el único rey es el usuario que, cómodamente apoltronado en su sillón preferido, con el virreinato remoto en su mano, se dispone a controlar uno o varios equipos a su gusto y placer. El presionará a un influyente y éste al virrey que, en definitiva, es quien envía el mensaje al rey para que se ejecute la orden sin dilaciones ni enmiendas. El virrey tiene como única realimentación los deseos del usuario que, observando el TV o escuchando el centro musical, tiene siempre la opción de volver atrás con los cambios o realizar uno nuevo. El virrey remoto tiene una estructura similar al rey microprocesador pero adaptada

a sus funciones y recordemos que en esta comarca la energía es algo esencial pues todo depende de dos pequeñas pilas o, en los equipos más antiguos, de 4 pilas o una batería de 9 V. La estructura del virreinato remoto puede ser observada en la figura 23.3.1, que aclara que se trata de un control remoto de última generación. El funcionamiento es muy sencillo y es una síntesis del funcionamiento de un microprocesador. A la izquierda observamos la matriz de teclado que funciona como el teclado local de un microprocesador. Es decir, por un sistema de barrido de las salidas y de entrada de teclado. Este método le permite al microprocesador reconocer cuál de las 32 teclas fue oprimida (en nuestro ejemplo hay 32 teclas pero pueden existir más o menos). El microprocesador tiene además dos patas para un circuito resonante, cristal o filtro cerámico que pueden tener capacitores o no, dependiendo del modelo de oscilador. Curiosamente, no encontramos en la actua-

45 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

lida, la salida de pulsos, esta salida aplicada al transistor Q1 opera como llave digital, termina encendiendo los leds infrarrojos que emiten sus pulsos hacia el equipo a controlar. 23.4 PASOS A SEGUIR EN LA REPARACION ¿Cómo se repara un control remoto? Lo primero es cómo se prueba sin el equipo correspondiente, porque ningún usuario va a aceptar que le pidan el TV para controlar el remoto. Existen varias posibilidades: lidad una pata de reset aunque es posible que algún modelo pueda tener un circuito externo de reset. La función del reset se sigue cumpliendo pero es interna, no hay mayor información sobre cómo se realiza el reset en este caso, pero como no existe algún capacitor externo la única posibilidad es que sea realizado con un contador que cuente los pulsos de CLOCK. Claro que esto parece el cuento del huevo y la gallina porque ese contador necesita un reset para comenzar la cuenta en cero. En la actualidad, el problema se resuelve de un modo muy sencillo, se deja que el contador arranque en cualquier número, cuando llegue al máximo de la cuenta y se ponga en 0000, el contador emite un pulso de salida que no provoca el reset del microprocesador. En la segunda vuelta, al volver a llegar a la cuenta máxima y pasar por cero, entonces sí se produce el reset que dura hasta el siguiente pasaje por cero. En este caso, el primer paso de programa del microprocesador consiste en desconectar el circuito de reset para que no altere el funcionamiento normal del microprocesador. Nuestro microprocesador tan reducido sólo tiene una sa-

A) Utilizar una tarjeta especial para controlar controles remotos. Se trata de una tarjeta del tamaño y forma de una tarjeta de crédito que en el centro tiene una ventanita con un material sensible a los rayos infrarrojos. Si el control remoto emite, esta ventanita se iluminará con una luz roja bien evidente. Esta tarjeta se consigue en algunos comercios de Buenos Aires a unos 8 U$S y se conoce como tarjeta infrarroja. Ver figura 23.4.1. B) Utilizar un radiorreceptor sintonizado entre emisoras en el centro de la banda de AM. Pulsando una tecla con repetición (por ejemplo, volumen +), se escuchará un ruido similar al de una metralleta cuando se acerca el control remoto a la varilla de ferrite del receptor. Este ruido se produce porque exis-

46 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

ten elevados pulsos de corriente que circulan por el transistor Q1 y producen una irradiación electromagnética. C) Si Ud. tiene un fotómetro para medir la emisión del láser de los CD lo puede utilizar también para medir la emisión infrarroja de un control remoto. Un camcorder también es un receptor infrarrojo ya que el sensor de imagen CCD tiene una excelente respuesta al infrarrojo. Apunte a la cámara con el control remoto y observe en el monitor cómo se produce una iluminación pulsada tipo flash. ¿Y si el control remoto no funciona? Mida la tensión de fuente VDD con el téster, luego mida la señal sobre las patas OSC1 u OSC2 con un osciloscopio. Sobre las formas de señal, las amplitudes y las frecuencias nada necesitamos aclarar, porque éstas fueron consideradas al hablar del microprocesador en general. La etapa de salida merece una consideración especial. Por lo general, se utilizan 2 LEDs aunque existen modelos que sólo utilizan uno. Lo importante es que circule una corriente determinada por los diodos. En nuestro circuito la corriente la determina R1 o R2 porque Q1 opera como una llave que se abre y cierra con una pequeña caída de tensión sobre ella. Este no es el único sistema existente pa-

ra limitar la corriente, existe otro también muy usado que se basa en un circuito de corriente constante a transistor. Ver figura 23.4.2. En este caso, la salida SS sólo puede subir hasta un valor determinado por el zéner Z1 (en general, 1,5 a 2 V), esta tensión se reduce en unos 0,6 V para formar la tensión de emisor. Variando el valor de R2 se puede ajustar la corriente del diodo LED al valor deseado. Para reparar un control remoto le aconsejamos que tenga en cuenta que por tratarse de unidades remotas suelen sufrir caídas frecuentes que producen fisuras en el circuito impreso. Utilice, por lo tanto, el téster como óhmetro para verificar la continuidad de pistas y pulsadores y de los resistores de emisor o en serie con los LEDs, ya que por ser componente pequeños que conducen elevados picos de corriente tienen tendencia a fallar. Por último vamos a hablar de la impedancia de fuente de un control remoto. Puede observar que sobre la fuente de +VDD existe un capacitor electrolítico. Los pulsos de corriente por el transistor pueden ser mantenidos por las pilas, en tanto éstas sean frescas; pero al poco tiempo éstas comienzan a incrementar su resistencia interna y toma una gran importancia el capacitor electrolítico. Cuando éste se encuentra seco con sus pilas cortadas, el cliente se queja de que las pilas le duran muy poco. No mida el electrolítico con el téster digital, cámbielo directamente. Los téster digitales miden los electrolíticos a muy bajo nivel de corriente y suelen indicar que el capacitor está bueno cuando su falla es la oxidación de los contactos internos.

47 SABER ELECTRONICA Nº 142

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

23.5 EL RECPTOR DE CONTROL REMOTO En la actualidad es un componente integrado de sólo tres patas que contiene un fototransistor y un amplificador operacional que amplifica la salida del fototransistor. Ver figura 23.5.1. La polarización de salida es de 2,5V cuando el receptor no recibe iluminación (con el transistor abierto tanto la pata –

(negativa) como la pata de salida se encuentran al potencial del divisor R1 R2). La incidencia de luz hace circular corriente por el transistor que no puede ingresar al operacional porque éste tiene impedancia de entrada infinita. Por lo tanto, circulando por R3 produce una caída de potencial que se resta de la tensión de salida. Si la luz incidente tiene suficiente amplitud la salida puede llegar a potencial de masa. Cuando un receptor de remoto falla y deja la salida permanentemente a masa, el microprocesador se queda leyendo en forma permanente la entrada de remoto y no realiza otra función, esto da la sensación de que no funciona cuando en realidad el problema se encuentra en el receptor de control remoto. En la próxima nota vamos a tratar el tema de las comunicaciones bilaterales entre el microprocesador y los circuitos integrados, es decir, el protocolo de la corte del rey micro. ✪

Soluciones paso a paso

Cómo se Usa enseña con un método visual de avanzada. Los gráficos y las instrucciones paso a paso lo guían durante cada tarea que realice en la computadora. • Sepa el significado de: almacenamiento de la información, memoria RAM, sistema operativo y unidades de CD-ROM • Conozca los fundamentos de la Barra de tareas y el Escritorio de Windows® 95 y 98 • Siga las explicaciones detalladas • Edición técnica de Ron White, editor senior de la revista norteamericana PC Computing

PIDASE LO AL KIO SQUER O

* Instrucciones fáciles de seguir por medio de ilustraciones didácticas * Encuentre sugerencias útiles para obtener mejores resultados * Escrito en lenguaje simple y familiar * Los gráficos lo guían durante las tareas

48 SABER ELECTRONICA Nº 142

E LECTRONICA Y C OMPUTACION

Programación de una Alarma Remota con PIC APROVECHANDO LOS DATOS PUBLICADOS POR MICROCHIP EN SU NOTA DE APLICACION AN585, DAMOS LA EXPLICACION DEL SISTEMA OPERATIVO DE TIEMPO REAL PARA CONSTRUIR UNA ALARMA REMOTA CON UN PIC 16C54, CON DETALLE DEL LISTADO COMPLETO DE INSTRUCCIONES. CABE ACLARAR QUE ESTE ES UN PROYECTO “PARA ENTENDIDOS”, RAZON POR LA CUAL PROBABLEMENTE NO PODRA SER EXPERIMENTADO POR QUIENES NO POSEEN CONOCIMIENTOS SOBRE EL TEMA Adpatación y Comentarios de Horacio D. Vallejo

a aplicación "Alarma Remota" tiene varias características interesantes. Su funcionamiento se basa en tener tantas filas de unidades como un árbol que, alimentado desde el nivel más bajo, une los niveles de cada una de sus ramas más grandes en un punto central. Cada unidad puede detectar los cambios de estado realizados antes de que un intruso apague o corrompa la unidad. Si se corta cualquiera de los cables de potencia conectados al árbol, la falta de estados y contraseñas será advertida en cinco segundos e informada a la línea. La dos líneas de Entrada Series por unidad reciben el estado y las contraseñas de sus dos ramas más grandes, revisan los datos y transmiten la información a la línea por su propia línea de Salida Serie. Las siete líneas de estado de entrada se relanzan en estos ejemplos que mues-

L

tran esta técnica. El LED de cada unidad informa el estado en el nodo, de acuerdo a la importancia de sus propias siete líneas de estado de entrada y el estado que fluye en la línea. La indicación del nivel suministrada por el LED continúa hacia el nivel más alto hasta que se recibe un reset en la línea "Estado Reset", o luego de que transcurran cinco minutos sin actividad nueva en las siete líneas de estado de entrada. Cuando ocurre alguno de estos dos eventos, se ajusta el nivel de salida del LED al nivel actual de la entrada. Otro uso de “Sistema Incrustado” de este tipo de aplicación ("Alarma Remota") es colocar la unidad en la parte exterior de una caja fuerte. Se espera que el intruso sea detectado antes de arribar a la unidad. La corriente continua de estado y contraseñas a la unidad más grande del

49

SABER ELECTRONICA Nº 142

interior debería impedir cualquier hurto simple. Este ejemplo intenta explicar una aplicación verdadera y mostrar algunos conceptos y características nuevas. Se ha quitado una parte del código específico de aplicación para mostrar más claramente las posibilidades de un Sistema Operativo de Tiempo-Real usando la familia PICmicro. Decidimos que el promedio Baud para la salida Serie tenga el doble de velocidad de las dos entradas Series, ya que es más difícil alcanzar una Salida Serie precisa que manejar entradas Series. Este ejemplo opera con una frecuencia de 4MHz. Aumentando simplemente la velocidad del cristal a 8MHz, los dos promedios Baud Seriales (series) de la entrada Asincrónica se incrementarán de 4.800 a 9.600 Baud. El promedio Baud de la Salida Serial aumentará de 9.600 a

PROGRAMACION 19.200 Baud. El aumento de la velocidad del cristal a 16MHz, llevará los promedios Baud de las dos entradas independientes Asincrónicas a 19.200 Baud, y el promedio baud de la salida Serial Asincrónica a 38.400 Baud. Ajustando las constantes en el código para las rutinas Seriales, se pueden alcanzar otros promedios (Baud) a otras velocidades de cristal. 1 Debe usar una configuración de cristal estable. No use una combinación RC para ejecutar estos ejemplos. Ahora haremos una rápida descripción del código de programación para el PIC16C54. En la figura 1 se brinda un diagrama en bloques del PIC 16C54 empleado como alarma remota. Los renglones (en el programa dado al final del artículo, denominado tablas 1 y 2, los renglones están bajo la columna “line”) 1-85 del código son los componentes para las ecuaciones de este programa. Los renglones 88-95 son simples tablas de salto para guardar algunos de los valiosos "primeros 256 bytes" de cada página. En los renglones 97-159 se encuentran las Rutinas de Salida Seriales (Tarea #1). Las subrutinas de la Tarea #7 comienzan en el renglón 160 y continúan hasta el 277. En esta sección, la salida del LED está controlada. La subrutina QCheck_T123, que ocupa los renglones 278-301, se usa para revisar si las Tareas #1-3 están preparadas para ejecutarse antes de la ejecución de una extensa sección del código en una tarea más lenta. Esta es una manera creativa mediante la cual el Planificador del Kernel se asegura que las tareas de mayor

DE UNA

A L A R M A R E M O TA

prioridad accedan al servicio antes de la ejecución de otras tareas menos importantes. La Tarea #2 se inicia en el renglón 302. Esta tarea lee la Entrada Serial #1 para obtener datos Asincrónicos, y puede describirse como una Máquina de Estado para producir un byte serialmente. La Tarea #3 interrumpe el código de la Tarea #2 en el renglón 333 y continuá hasta el 362. Esta tarea también lee la Entrada Serial pero en la entrada #2. Las subrutinas de esta tarea (Tarea 2) comienzan en el renglón 363 y continúan hasta el 423. Las subrutinas de la Tarea #3 comienzan en el renglón 424 y continúan hasta el 484. El código principal o de inicio comienza en el renglón 485. Desde este renglón hasta el 515, se inicializan todas las variables y las tareas. La Intercalación Principal (Loop) se inicia en el renglón 516 y finaliza en el 665. En este punto se lleva a cabo la verdadera acción. Cada tarea revisa el tiempo para ver si las condiciones para la ejecución son las correctas. Las tareas no Bloqueadas que tengan un trabajo para hacer estarán en un Estado Preparado. En la Intercalación Principal, revisamos el estado actual de cada tarea para

50

SABER ELECTRONICA Nº 142

CON

PIC

asignarle prioridad (de 1 a 9). Si estamos preparados, hacemos una simple Interrupción de Tarea y colocamos la tarea en Estado de Ejecución. Aquí se producen algunos cambios en la unidad de tiempo. Las Tareas #1-4 usan 2ms como una base de tiempo para leer directamente TMR0. En los renglones 562-575 se produce un cambio de unidad de tiempo de 512ms por unidad para las Tareas #5-6. Luego se produce otro cambio para las Tareas #7-9 de 131072ms por unidad. Entre las Tareas #5-9, cada tarea cuenta las unidades de tiempo y las comparan con sus estándares para la activación o actividad. La Tarea #4 comienza en el renglón 538 y finaliza en el 561. Esta Tarea controla la alimentación de la Tarea #1 desde otras tareas que intenten producir datos. Usa varios Semáforos para asegurarse que la Tarea #1 no sea perturbada hasta que esté preparada para otro byte. La Tarea #5 maneja la Línea de Reset de Nivel, y siempre está en ejecución. Simplemente resetea el estado del LED para que sea recalculado en la Tarea #6. La Tarea #5 se ejecuta entre los renglones 576-581, y es muy breve. La Tarea #6 ocupa los renglones 582-611. Aquí relanzamos las siete líneas de entradas sensoras, dejamos el estándar actual en la variable "Old_RB". La Tarea #6 pide Señales a la Tarea #4 para producir el estándar actual fuera del pin Serial. El código principal de la Tarea #7 abarca los renglones 621-628. La Tarea #8 es una falta de cinco segundos del cronómetro de actividad, y ocurre entre los renglones 629-645. Si de ninguna de las dos lí-

PROGRAMACION neas seriales de entrada, se reciben datos, entonces las Señales de la Tarea #8 le indican a la Tarea #4 que debe enviar un byte especial que luego será producido por la Tarea #1. Estas Señales le indican a la "Alarma Remota" la falta de comunicación entre sus unidades. La Tarea #9 es la última. Es una falta de cinco minutos de Errores Severos desde el Cronómetro de Reset Sensor, y comprende los renglones 646-663. La subrutina Do_D_H_E_L comienza en el renglón 667 y continúa hasta el 692. Esta rutina determina el Nivel de Error más Alto y traslada el estado actual de la Tarea #7 a la salida del LED. Entre los renglones 693-703 se despejan los registros #7-1 Fh. El código "salto en Encendido" ocupa los últimos renglones 705706. Explicamos a continuación “qué hacen” los datos expresados en los renglones 1-87 del segmento de código. El renglón 4 le indica al ensamblador (assembler) MPASM cuál es el PICmicro que está usando. El archivo incluido PICREG.H continúa con las ecuaciones y las asignaciones para que el código sea más legible y modificable. Deberá usar ecuaciones que relacionen símbolos mutuamente. Las Constantes -renglones 1012- son los valores que cambiarán a diferentes promedios Baud. Representan los Tiempos de Bit para promedios Baud divididos por 2 menos un factor de estado latente. Deberá ajustar el "Factor Fudge (embuste)" y otros valores para sintonizar mejor el rendimiento. El valor usado para el "Factor Fudge" está relacionado con la vía más larga del código.

DE UNA

A L A R M A R E M O TA

Los renglones 21-24 son un experimento para asociar un nombre simple a un bit simple. Esto permite que las asignaciones se puedan modificar con mayor facilidad. Los renglones 30-54 son las asignaciones de variables. Las variables (renglones 35-39) se usan como contadores de tiempo. Cuentan la cantidad de unidades de tiempo, y las comparan a literales para revisar si se produjo un Evento. Los bits definidos en los renglones 57-64 se usan como Semáforos Binarios. Resguardan las Secciones Críticas de datos protegidos. Más adelante entrarán en acción en el código. Los bits definidos en los renglones 67-73 son señales de error. Definen los estados actuales o de último error de las rutinas Seriales, y cuáles datos se perdieron adentro o afuera. La sección de ecuaciones de los renglones 76-85 se usa para definir la actividad diferente del LED. La Tarea #7 las usa para mantener el LED titilando. En los renglones 89-94 tratamos de guardar todos los primeros 256 bytes importantes de todas las páginas. La Tarea #1 produce un byte Asincrónico en el pin de Salida Serial. Esta tarea se incia en el renglón 98. Las unidades de tiempo usadas para las Tareas #1-4 son de 2ms. Primero probamos el TMR0 y guardamos la cuenta. Cuando las Tareas #1-4 ya están habilitadas para ejecutarse, revisan la diferencia entre la primera muestra y el tiempo actual. Si el delta es mayor o igual a la demora, entonces acaba de ocurrir un Evento. Primero revisamos si el estado de la Salida Se-

51

SABER ELECTRONICA Nº 142

CON

PIC

rial es cero. Luego saltamos a OStateS para iniciar la producción del "Bit de Inicio". Dado que todos los registros de tiempo de la Salida Serial deben ser sólidos, usamos un truco en los renglones 101-116 que puede ayudarnos mucho. Revisamos si nos encontramos dentro de cierta cantidad de tiempo ANTES del límite de tiempo y luego esperamos el tiempo necesario para producir el bit. Con este código, logramos una precisión de cerca del 8% para la Salida Serial. Este truco sólo puede usarse para las tareas más críticas, y únicamente en una de ellas. En esta sección del código revisamos constantemente el delta de tiempo en la lectura de "FIRST_TMR0_O" y la lectura actual del TMR0. Cuando nos acercamos en la mayor medida posible al tiempo de salida, saltamos al renglón 117. Si no nos acercamos al tiempo adecuado, debemos retroceder a la intercalación principal para revisar los otros cronómetros y tareas. Vea en la Figura 3 una descripción de los Pulsos de Salida, las "Unidades de Bit de Tiempo" y los registros de estado asociados. Advierta cómo se distribuyen las actividades, con el tiempo tomado como base. Los Eventos del cronómetro ayudan a definir los diferentes estados y sus actividades de salida asociadas. Cada Evento es manejado en una serie muy corta y bien definida del código, tal como la Tarea #1. Los renglones 117-131 son una rápida tabla de salto de estado. Necesitará dividir todo el código de Tiempo-Real en segmentos muy breves: dentro y luego fuera del sistema. Cada segmento comprende sólo unos pocos renglones de extensión. Allí debe hacer su activi-

PROGRAMACION dad, guardar su estado e incrementar al siguiente. Advierta que el código OState0_7 se usa numerosas veces para producir todos los 8 bits. La variable de estado también se usa para contar la cantidad de bits ya producidos. En los renglones 151-152 se calcula y se ajusta el tiempo hasta el siguiente bit para deducir la acumulación de errores. En el código OStateE nos aseguramos de tener una extensión de "Detención de Bit" completa, mientras que en el OStateL reseteamos la variable OState a cero, e indicamos que no estamos produciendo bits en el renglón 157. Esta acción es importante porque usamos este bit (OState_B) para Señalar que necesitamos proteger la variable xmt_byte, la cual cambia a distintos estados. También la usamos para Señalar que estamos preparados para producir otro byte. Vea cómo en la Tarea #4 se usa el Semáforo para alcanzar una ventaja total. Queda explicada entonces la variable Segmento Crítico tal cual se describió en las secciones teóricas de este artículo. La Tarea #2 lee la línea 1 de la Entrada Serial, ejecutándose a 4800 Baud. La estructura del código es muy similar a la de la Tarea #1 (Figura 2). Advierta que hay más estados que en la Salida Serial de la Tarea #1. Luego de detectarse el "Bit de Inicio", avanzamos hasta la mitad de este bit para verificar si se trata de un "Inicio Falso". Luego probamos y guardamos los bits entrantes para formar un byte de 8-bit como en la Tarea #1. Probamos entonces el "Bit de Detención" para comprobar si estamos 3

DE UNA

A L A R M A R E M O TA

CON

PIC

2 ante un "Error de Marco". Demoramos otro 1/2 bit hasta llegar al final del "Bit de Detención" para ver si ocurrió un "Error de Marco" antes de resetear el estado de la Tarea #1 a cero. Si no está en ese estado, debemos resetear el estado y enviar una Señal de que estamos preparados para otro "Bit de Inicio". El byte recién recibido se guarda en la variable "RCV_Storage". Se realiza una revisión para verificar si ya hemos enviado el último byte recibido antes de desprendernos del viejo byte para recibir uno nuevo. La Tarea #3 lee la línea 2 de la Entrada Serial y se ejecuta a 4.800 Baud. La estructura del código es la misma que la empleada en la Tarea #2 (Figura s2). El byte recibido también se coloca en la misma variable de almacenaje utilizada en la Tarea #2. Cuando la Tarea #2 o la #3 reciben un byte válido, se resetea el contador de la Tarea #8. Puede aumentar el promedio Baud de las Ta-

52

SABER ELECTRONICA Nº 142

reas #2 y #3 si baja el promedio Baud de salida de la Tarea #1. Advierta que para la lectura de las Líneas de Entrada Seriales, puede tener un margen de error de hasta el 15% para cada muestra, pero no de manera acumulativa. La Tarea #4 busca el siguiente byte amortiguado para enviarlo afuera a través de la Tarea #1. Esta Tarea también controla el orden de los bytes de acuerdo a su importancia. Puede decirse que la Tarea #1 bloquea la ejecución de la Tarea #4. La Línea de Salida Serial se puede considerar como un Recurso Compartido. El uso de Semáforos permite aquí la Sincronización de datos y acciones. La Tarea #5 maneja el Nivel de la Línea de Entrada Reset y resetea la variable de estado LED si la línea baja. Esta tarea siempre está en el Estado Preparado, y simplemente "sostiene la línea de entrada" cuando puede.

PROGRAMACION La Tarea #6 relanza las siete líneas de entrada sensoras y se ejecuta a 20ms. La variable "T_20_mSCO" se incrementa cada 512ms (Contraseña de reloj) y se compara a la cantidad necesaria para igualar los 20ms. Si el tiempo es el correcto, se usa la subrutina QCheck_T123 para verificar si las Tareas #1-3 están en el Estado Preparado. Si algunas de estas Tareas está preparada, se ejecutan y se continúa luego con la Tarea #6. Comparamos el valor actual de la entrada Puerto_B para ver si se mantuvo igual desde la última lectura de 20ms. Si las dos lecturas son iguales, entonces se puede considerar que el Puerto_B es estable, y posiblemente coloque el nuevo valor en la variable "Old_RB", que será ejecutada luego por la Tarea #1. Se usa la subrutina D_H_E_L para determinar el nuevo estado LED. Luego se revisa si la Tarea #1 está demasiado ocupada para producir el último byte de estado sensor; si lo está entonces se graba este error. La Tarea #7 produce la Indicación del Nivel de Severidad más Alto en el LED. Do_LED se inicia en el renglón 161 y continúa hasta el 276. Esta tarea también se divide en pequeñas unidades de tiempo del código. Revisa constantemente

DE UNA

A L A R M A R E M O TA

el tiempo correcto para cambiar la condición on/off del LED. Las unidades de tiempo para la Tarea #7 son reguladas por el código en los renglones 613-619. Para las Tareas #7-9, 131072 mS= unidad de tiempo. La Tarea #7 tiene muchas tablas de salto de estado, de modo que se incluye en los primeros 256 bytes de la primera página. Los renglones 168-175 abarcan las secuencias on y off y las salidas que representan los niveles de severidad de las líneas de estado de entrada. La variable "LED_Mode" tiene el número de estado actual de la Tarea #7 y el número de sub-estado para esta secuencia de salida del estado. La Tarea #8 es una falta de 5 segundos en la entrada de cualquiera de los dos cronómetros de entrada Seriales. Las Tareas #2 y #3 resetearán el contador de tiempo para la Tarea #8 cuando cualquiera de las dos reciba un byte completo. Si el contador de tiempo "T_5_S_CO" iguala los 5 segundos, entonces el estado del LED será llevado hasta su nivel más alto, y un byte especial será enviado hacia la línea de la siguiente unidad de la "Alarma Remota". Se resetea luego la variable contador y la cuenta comienza de nuevo. Finalmente, se revisa si la Tarea #1 se encuentra muy ocu-

CON

PIC

pada para producir el último byte de estado especial; si lo está, entonces se graba este error. La Tarea #9 mide 5 minutos de calma en las siete líneas sensoras y luego resetea el estado del LED. Esta Tarea necesita 16 bits de potencia del contador para grabar 5 minutos de tiempo. Las variables del contador son reseteadas luego de dispararse. Do_D_H_E_L determina el siguiente estado del LED, que se basa en el estado de los 7 sensores de entrada. Esta subrutina revisa cada bit para verificar si se encuentra activo, y luego revisa si el estado actual del LED necesita un cambio. Do-Clear-Regs despeja los registros 7-1Fh. Lleva el registro FSR a cero. Esto es muy importante para el chip PIC16C57. De esta manera, culminamos con la descripción del “KERNEL” empleado para construir una Alarma remota con PIC. Aclaramos que el listado completo del programa está a disposición de todos los lectores en nuestra página de Internet, o pueden retirarlo gratuitamente de nuestras oficinas (son 12 páginas de programa). Con fines prácticos, damos en la tablas 1 y 2, el listado correspondiente a la generación de variables (renglones 1 a 82). ✪

Tabla 1

PROGRAMACION

DE UNA

A L A R M A R E M O TA

CON

PIC

Tabla 2

TV Un Dilema Actual:

DTV versus DVB EN LOS ULTIMOS TIEMPOS SE HAN PRODUCIDO NUMEROSOS DEBATES REFERIDOS AL TEMA DEL MOMENTO EN MATERIA DE ELECTRONICA DEL HOGAR: LA TELEVISION DIGITAL. SI BIEN LA TEMATICA DE ESTE ASUNTO ES UNA SOLA, EXISTEN VARIAS PROPUESTAS PARA LA SOLUCION DEL MISMO. LAS PRINCIPALES SON LA SELECCION ENTRE EL SISTEMA AMERICANO DTV (TELEVISION DIGITAL) Y EL SISTEMA EUROPEO DVB (DIGITAL VIDEO BROADCASTING). EN LA PRESENTE NOTA NOS OCUPAREMOS DE ESTE TEMA CON MAYOR DETALLE. Por Egon Strauss Una Oportunidad Perdida Al aprobarse temporalmente en los Estados Unidos y en Europa, en forma casi coincidente, ambos proyectos para la televisión digital, se plantea forzosamente la pregunta: ¿Por qué hubo que elegir dos sistemas diferentes? Aparentemente los motivos locales son más fuertes que los motivos técnicos. Se perdió, con esta prevalencia localista, la oportunidad de lograr en el terreno digital lo que no había sido posible en el terreno analógico. En la televisión analógica existían varios motivos bien fundados, como la existencia de una gran diferencia temporal en el momento de aprobarse las respectivas normas, cuando los europeos tuvieron la ventaja de “llegar tarde” y benefi-

ciarse así con los adelantos y experiencias de los norteamericanos, quienes obviamente llegaron demasiado temprano y por lo tanto tuvieron que pagar el precio de la obsolescencia inevitable en este ambiente técnico tan rápido en sus cambios y adelantos. Los estudios sobre el tema de la televisión digital por otra parte se efectuaron en forma casi simultánea en ambos continentes y también en el Japón y los resultados de estos estudios demostraban una coincidencia más que casual que tenían los sistemas elegidos. Todos usan la compresión de señales de audio y video con métodos muy similares, basados en las normas MPEG, que están en plena vigencia en forma universal. Sólo algunos aspectos de diseño y de ejecución separan am-

56

SABER ELECTRONICA Nº 142

bos sistemas y si no hubiera sido por el amor propio y el prestigio conectados con la incorporación de los sistemas, posiblemente ambos pudieran haber llegado a un acuerdo. El sistema americano fue fruto del desarrollo de la industria americana, unida en el ATSC (ADVANCED TELEVISION SYSTEM COMMITTEE) que dio lugar a la creación del DTV. Por otra parte el sistema europeo fue desarrollado por un consorcio de empresas europeas, sobre todo de Gran Bretaña y de Alemania, cuyo producto fue el DVB. No olvidemos que en los últimos tiempos se observa en Europa un sentimiento muy fuerte de sensibilidad continental, a tal extremo que dentro de poco muchas monedas nacionales de diversos países

DTV serán reemplazados por una única moneda europea. Ante el sacrificio del tipo nacionalista que puede significar la renuncia a una moneda propia, realmente la adopción de un único sistema de televisión digital para todo el continente parece carecer de importancia. Ante esta situación, sólo quedan por analizar las ventajas e inconvenientes de ambos 1 sistemas bajo el punto de vista de los países del continente americano y tratar de elegir el que mayores ventajas parece ofrecer a nuestros mercados. En la obra de Egon Strauss, “DTV – la televisión digital”, publicada por Editorial Quark nos ocupamos extensamente de este tema.

VERSUS

DVB

nal digital comenzó sus actividades el 23 de Julio de 1996 con la característica WRAL-HD en Raleigh, NC, en la onda del canal 5. Los canales que siguieron fueron el canal 9 de

fue usado durante la exposición de la NAB-97 para demostrar el sistema DTV de la ATSC durante este evento técnico. En las figuras que acompañan esta nota podemos apreciar algunos de los canales digitales mencionados. Los canales del DTV pueden funcionar en forma independiente con respecto a canales adyacentes, sean analógicos o digitales. En Buenos Aires se proyectan pruebas con este sistema efectuados por canal 13 que transmitirá su señal digital por el canal 12, que obviamente está flanqueado por dos canales analógicos: el 11 y el 13.

El sistema DVB El sistema DTV El sistema DTV está basado en la premisa de una conservación de los canales actuales y un uso racional del valioso y 2 limitado espacio en el espectro radioeléctrico. Se utiliza en el sistema DTV una compresión MPEG-2 para la señal de video y una compresión AC-3 para el sonido. Con este tratamiento digital de las señales resulta posible conservar totalmente los canales analógicos existentes e instalar simultáneamente canales digitales en las bandas convencionales de VHF y de UHF. La asignación de canales está en plena marcha y tenemos conocimiento del otorgamiento de licencias para siete canales, de los cuales cinco usan equipos de Harris, con las siguientes características. El primer ca- 3

KCTS-HD, ubicado en Seattle, WA. Siguieron WETA en canal 26 en Washington, DC, WCBS en canal 2 de Nueva York, NY y el canal de la Oregon Public Broadcasting de Portland, OR. Otro canal, el KLAS-HD,

57

SABER ELECTRONICA Nº 142

El sistema DVB estaba en proceso de desarrollo durante varios años en varios países europeos de los cuales se destacan especialmente Gran Bretaña y Alemania. Sin embargo fue dado a conocer recién en 1995, cuando se empezaron a habilitar algunos servicios auxiliares y parciales para este sistema. En la actualidad, existen ya propuestas concretas que se pueden resumir de la siguiente manera. El sistema del DVB comprende diferentes variantes que son diseñados para contener combinaciones flexibles de señales de audio, video y datos digitales, codificados por medio de normas MPEG. Se utiliza un flujo de transporte (TRANSPORT STREAM = TS) con técnicas de multiplex. Los sistemas usan una información de servicio (SERVICE

DTV INFORMATION = SI) que brinda detalles respecto a los programas transportados o irradiados. Los sistemas del DVB usan un código de corrección de errores tipo Reed-Solomon de primer nivel. Los sistemas de modulación y de codificación de canales adicionales, si existen, son ele4 gidos para adaptarse a los requisitos de los diferentes medios de transmisión. Se provee un sistema común de SCRAMBLING (distorsión codificada), detalle común en muchos canales comerciales de acceso limitado o controlado. Se provee también una interfaz de acceso condicional, si ello fuera necesario. El DVB es tratado como una familia de sistemas debido a la diversidad de sus diferentes parámetros. Actualmente se ofrecen nueve servicios diferentes, a saber: DVB-T para el servicio de la TV terrena, DVB-S para el servicio satelital en la banda de 11/12 GHz (banda KU), DVB-C como sistema digital para cable, DVB-CS para MATV, DVB-MC para MMDS (MULTIMEDIA DIGITAL SERVICE) con frecuencias menores a 10GHz, DVB-MS para MMDS con frecuencias iguales a 10 GHz, DVBSI para servicios de información codificados, DVB-TXT para Teletexto y DVB-CI para servicios con interfaz de acceso condicionado. En cuanto a características técnicas parece existir la impresión de que en líneas generales el sistema americano DTV es muy indicado para zonas de pocas variaciones topográficas, 5 mientras que el sistema DVB

VERSUS

DVB

es apto para zonas montañosas y otras variaciones topográficas importantes. A pesar de ello, ambos sistemas son aptos para un uso racional en cualquier parte del mundo bajo el punto de vista puramente topográfico. Si existen preferencias para alguno de los dos sistemas, las mismas deben basarse en otros argumentos como veremos a continuación. A favor o en contra, he ahí la cuestión. Los promotores respectivos de ambos sistemas invocan el hecho de que ambos están destinados a borrar las fronteras impuestas por los sistemas analógicos NTSC, PAL y SECAM. Esto es correcto, pero obviamente aplicable tanto al DTV como al DVB. Existen también argumentos de obtención de licencias y de componentes. Es ahí donde posiblemente

58

SABER ELECTRONICA Nº 142

será necesario estudiar muy cuidadosamente el planteo impuesto. Parece muy poco probable que se desarrollen en la industria mundial procesadores específicos para sistemas que no sean uno de los dos. Por lo tanto debe analizarse cuál es la tendencia actual en este sentido. Es ahí donde llegamos a una conclusión sorprendente. Si bien en la Argentina existe el sistema PAL, los proveedores más conspicuos de equipos y de componentes para su implementación son los países del Oriente (Singapur, Malasia, Japón, Corea, y otros de la misma área). Queda por ver entonces cuál es la posición de estos proveedores de equipos y componentes. El argumento de la distribución de canales está decidido de antemano, ya que indudablemente el ancho de banda de 6MHz en la TV analógica nos coloca del lado del DTV norteamericano, que navega en las mismas aguas en este aspecto. Esto puede ser importante también bajo el punto de vista de la obtención de equipos de transmisión, codificación y transporte de señales. Una unificación de criterios en los países del continente americano facilitará también el intercambio de programas, tanto para la compra como para la venta de los mismos. La Argentina ha vendido tradicionalmente muchos programas de TV a países del continente y también a otros lugares extracontinentales. Seguir en este sentido una línea determinada puede favorecer este negocio. Los que posiblemente están más interesados en lograr un

DTV entendimiento rápido son las empresas de TV por cable, ya que cualquiera que éste sea, permitirá lograr la codificación que necesitan para enviar sus programas a clientes selectivos y como esto implica una “caja negra” en el domicilio del usuario, poca importancia tiene el contenido de esta caja. Lo que sí interesa es que puedan colocarla pronto. De esta manera podrán enviar de tres a seis programas diferentes por el espacio de frecuencias destinado a un solo canal y además tenerlos codificados adecuadamente. Cabe señalar, sin embargo, que este proceso implica que la televisión por este medio es digital sólo en la parte del transporte. La recepción seguirá siendo analógica.

VERSUS

DVB

Los intereses de cada grupo interesado son ligeramente diferente y a la hora de definir las normas queda por ver cuáles son las influencias predominantes de cada uno de estos grupos.

Cuadro Comparativo de Parámetros de los Diferentes Sistemas Conviene analizar los parámetros técnicos de los sistemas analógicos y digitales que compiten actualmente por el premio de la aprobación definitiva. En la tabla 1 pudimos efectuar este tipo de análisis comparativo para nuestros lectores. En cuanto a la resolución hori-

zontal de la imagen es posible observar que la misma es completamente idéntica, tanto en el DTV como en el DVB, quiere decir: 1.920 píxeles en cada línea. Esto implica que el carácter de alta definición es aplicable en igual medida en ambos sistemas. En los demás parámetros existen diferencias debido a las lógicas diferencias de cada conjunto de datos del sistema. Por otra parte, el ancho de canal y con ello la distribución de los mismos, es idéntico en el PAL-N, en el NTSC-M y en el DTV. Otro dato importante para el intercambio de programas. Para finalizar, en las figuras 1 a 5 se reproduce el aspecto de varios canales de DTV en los Estados Unidos. ✪

TABLA I. PARAMETROS DE DIFERENTES SISTEMAS DE TELEVISION DIGITAL Y ANALOGICA SISTEMA

NTSC-M

PAL-N

DTV

DVB

FREC. CAMPO

59,94Hz

50Hz

60Hz

50Hz

CAMPOS/CUADRO

2

2

2

2

LINEAS/CUADRO

525

625

1.125

1.250

15.734

15.625

33.750

31.250

TASA MUESTREO LUMINANCIA

ANALOGICO

ANALOGICO

2.200H=74,25MHz

2.304H = 72,00MHz

PIXELS/LINEA

ANALOGICO

ANALOGICO

1.920

1.920

455H/2

1.135H/4 + 25

COMPON.

COMPON

483

576

1.080

1.152

TASA MUESTREO CROMINANCIA

ANALOGICO

ANALOGICO

1.100H = 37,125MHz

1.152H = 36,00MHz

MUESTREO DE BITS

ANALOGICO

ANALOGICO

10

8 ó 10

REL. DE ASPECTO

4:3 = 1,33

4:3 = 1,33

16:9 = 1,78

16:9 = 1,78

ANCHO DE CANAL

6MHz

6MHz

6MHz

7MHz

FREC. HORIZ.

SUBPORTADORA LINEAS ACTIVAS/CUADRO

59

SABER ELECTRONICA Nº 142

R ADIOARMADOR

Funciones de Transferencia 1ª PAR TE EL TEMA DE LAS FUNCIONES DE TRANSFERENCIA OCUPA LIBROS ENTEROS CON MATEMATICAS QUE SUELEN SER SI NO DIFICILES, ALGO PESADAS, NO OBSTANTE PUEDEN EXPLICARSE Y APLICARSE CON FACILIDAD CON ALGO DE ALGEBRA Y TRIGONOMETRIA. ADEMAS DEBEMOS TENER EN CUENTA QUE UNA FUNCION DE TRANSFERENCIA NO ES MAS QUE LA RELACION ENTRE LA SALIDA Y LA ENTRADA DE CUALQUIER SISTEMA. POR OTRA PARTE, ES MAS QUE SEGURO QUE EL LECTOR LAS HAYA EMPLEADO MAS DE UNA VEZ, AUNQUE SIN RECONOCERLA BAJO UN NOMBRE ALGO POMPOSO. Por Arnoldo Galetto del Depto. Técnico de GA Electrónica

ntes de introducirnos en el tema, debemos hacer una aclaración, para evitar confusiones. Una función de transferencia nada tiene que ver con una característica de transferencia. Esta última es un gráfico del valor instantáneo de la salida de una tensión, una corriente, etc., en función de la entrada correspondiente. Por ejemplo, supongamos que inyectamos una señal de audio a una etapa amplificadora, esta misma señal la llevamos al eje X de un osciloscopio, y la salida de la etapa al eje Y, un amplificador perfecto nos daría una línea recta en diagonal sobre la pantalla. Cualquier curvatura demostraría algún tipo de alinealidad, y una elipse indicaría un desplazamiento de fase. Ahora que hemos visto lo que no es una función de transferencia,

A

veamos lo que es. En el caso de un amplificador la función de transferencia es a menudo llamada ganancia o amplificación. Para ser más precisos, debería ser llamada ganancia compleja. Lo que no significa que sea complicada, sino que también se ha tomado en cuenta al ángulo de fase, o mejor dicho la diferencia de fase entre la entrada y la salida, y por supuesto la magnitud. Existen relaciones de entrada y salida que no tienen ganancia en el sentido literal, es el caso de filtros, atenuadores y transformadores. Se aplica también el concepto de función de transferencia a sistemas mecánicos, especialmente aquéllos con realimentación, tales como los servomecanismos. De hecho se puede aplicar a procesos industriales.

61

SABER ELECTRONICA Nº 142

Formas de expresión No existe realmente dificultad alguna en aprehender el concepto de función de transferencia. Lo que sucede es que cuando se tiene un sistema complicado, su función de transferencia, con seguridad, también va a ser complicada. Es para este tipo de sistemas que se han desarrollado técnicas matemáticas también complicadas. Una complicación adicional es la no-linealidad del sistema y aun surge otra adicional si la señal de excitación no es sinusoidal. Nosotros nos limitaremos al estudio de sistemas lineales y señales sinusoidales. Primero veamos algunas de las formas en que puede expresarse una función de transferencia. Es seguro que ya las conocemos pero no está de más un repaso.

FUNCIONES

DE

TRANSFERENCIA

Supongamos que aplicamos a la entrada de un amplificador 0,1V r.m.s. y obtenemos en su salida 23V. Luego la relación entre Vo y Vi es:

función, es: 170

59˚

La combinación de ambas sería:

Vo/Vi = 23/0,1 = 230 Esto es lo que normalmente llamamos ganancia de tensión. Es también la magnitud de la 1 función de transferencia del amplificador. La otra parte de la misma función es la diferencia de fase entreVo y Vi. En matemáticas se suele llamar a estas dos partes el módulo y el argumento. Si Vo está retrasada 32˚ detrás de Vi, luego, la diferencia de fase, generalmente indicada por φ, es -32˚. En términos matemáticos algo más estrictos es:

φ = – 0,56 radián Recordemos que un ciclo completo comprende 360˚ o 2π radianes. Una manera de escribir esta función de transferencia en particular sería: 230 -0,56 Una representación gráfica directa podría estar compuesta de dos sinusoides, la que representa a la salida con 230 veces la amplitud de la de entrada, y retrasada en 32∞. Pero las sinusoides son difíciles de dibujar y no muestran a las cantidades importantes con claridad, de modo que una forma preferida es trazar una línea recta de 230 unidades de longitud, a un ángulo de 32∞ en el sentido de las agujas del reloj, desde la línea que convencionalmente tomamos por cero (figura 1), a esta línea se la lla- 2

230 x 170 -32˚ + 59˚ = = 39100 +27˚

ma fasor, a veces se le incluye una flecha en su extremo, pero la interpretación natural de una flecha es la de un movimiento en la dirección en la que apunta lo que es erróneo en este estudio. En resumen un fasor no es un vector. Matemáticamente, una función de transferencia es lo que se llama un operador. La cosa sobre la cual opera es la señal de entrada. El efecto de la operación en este ejemplo, es multiplicar la magnitud (tensión en este caso) por 230 y retrasar su fase en 32˚. Si este amplificador fuera seguido por otro, de modo tal que la impedancia de entrada del segundo no cargue la salida del primero, es obvio que la función de transferencia de los amplificadores combinados puede obtenerse de sus funciones de transferencia individuales si se multiplican sus magnitudes y se suman sus ángulos de fase. Si la segunda

62

SABER ELECTRONICA Nº 142

También puede expresarse la magnitud en decibeles, ya que al ser el decibel el logaritmo de la ganancia pueden combinarse mediante una suma, lo mismo que los ángulos de fase. Esta es una de las razones por la que se prefieren los decibeles para expresar la magnitud. Uno de los temas más importantes, en lo que se refiere a las funciones de transferencia, es que varían con la frecuencia. Realmente, uno preferiría que no lo hicieran, ya que el amplificador ideal es aquel que trata todas las frecuencias por igual. Pero mientras que es posible aproximarse a este ideal en un rango de frecuencias, existen siempre límites debido a las capacidades e inductancias parásitas que se encuentran presentes en todo tipo de circuito. Se presenta ahora el problema de cómo expresar la variación de la función de transferencia con la frecuencia. La longitud y el ángulo del fasor de la figura 1 representan a ambas cantidades pero a una sola frecuencia, de modo que un método sería dibujar otros fasores para otras frecuencias; tenemos un ejemplo en la figura 2. Las cifras indican la frecuencia, y la línea de puntos que une los extremos de los distintos fasores, a medida que varían con la frecuencia es particularmente

FUNCIONES útil en el análisis de los problemas que se presentan en los sistemas realimentados, donde se lo conoce como diagrama de Nyquist ya que de una mirada se puede deducir si el sistema es estable o no. Ahora bien, cuando se está interesado en saber cuán eficientemente trabaja el sistema que estamos analizando sobre 3 una banda de frecuencias, es normalmente más provechoso dibujar la magnitud y la fase en gráficos separados en relación con la frecuencia. A menudo el gráfico de la fase se elimina. Obtenemos así un tipo de diagrama que es uno de los más comunes en electrónica, el que nos indica la amplitud vs la frecuencia.

DE

TRANSFERENCIA

Analíticamente: M = A + jB = √ A2 + B2

[1]

tang φ = B / A

[2]

también: A = M cos φ

[3]

B = M sen φ

[4]

Conversión El diagrama de Nyquist es una clase particular de diagrama polar (figura 2), en el que las dos partes de la función de transferencia se encuentran especificados en coordenadas polares; ángulo y longitud del radio. La mayoría de los gráficos se encuentran expresados en coordenadas cartesianas o rectangulares, y los dos componentes de una función de transferencia pueden ser expresados en gráficos. Se los conoce como los componentes en fase y en cuadratura. La forma escrita de la función de transferencia expresada en coordenadas rectangulares es A + jB, en donde el operador j opera sobre B y la rota en 90˚ en sentido contrario a las agujas del reloj, con la parte positiva hacia arriba en lugar de horizontalmente hacia la derecha. Los dos tipos de coordenadas se encuentran relacionadas en la figura 3.

La razón por la cual es necesario convertir de coordenadas cartesianas a polares y viceversa, es que algunos métodos de medida de la función de transferencia dan los resultados en una forma y algunos en la otra; además el método que se tiene a la mano o el más conveniente puede no ser el más apropiado para los cálculos que se deban efectuar. Es obvio, que con los valores A y B de la figura 3 se pueden dibujar fasores y expresar así un diagrama de Nyquist. Por el contrario las can-

4

63

SABER ELECTRONICA Nº 142

tidades polares pueden expresarse en forma separada en función de la frecuencia como coordenadas rectangulares, y obtenemos así las curvas características ganancia/frecuencia y fase/frecuencia. En el caso de que alguien, debido a nuestra referencia a amplificadores, piense que el estudio de las funciones de transferencia se refiere exclusivamente a aquéllos, veremos que no es así. Consideremos un sistema simple como el de la figura 4. Por supuesto que se emplea en amplificadores para acoplar la señal de una etapa a otra que bloquea a la componente de continua, no obstante, a veces la variación de la función de transferencia con la frecuencia puede interferir con el funcionamiento normal del circuito de que se trate y es necesario conocer su magnitud. Con distintos valores R y C este circuito simple sirve para disminuir la magnitud de las frecuencias bajas, por lo que se lo considera como un filtro pasa-altos. Si Vi es la tensión sobre los terminales de entrada, y la salida es la tensión Vo, sobre los terminales de salida, los cuales se supone que no suministran corriente alguna a la carga, entonces podemos suponer que el sistema se comporta como un divisor de tensión, para el cual la función de transferencia es la relación entre R y la impedancia de R y C en serie. Como puede apreciar, el tema es sumamente interesante y deberá ser tenido en cuenta por todo proyectista que “intente” conocer la respuesta de un circuito determinado ante una excitación. En la próxima edición continuaremos con el análisis de este tema. ✪

VIDEO Procesadores para MPEG:

Un Codec de Avanzada EN LA EDICION ANTERIOR HABIAMOS MENCIONADO QUE SEGUIRIAMOS TRATANDO EL TEMA DE LOS PROCESADORES PARA MPEG. ATENDIENDO A DICHA MENCION, PRESENTAMOS EN ESTA NOTA LA ARQUITECTURA PARA UN PROCESADOR TIPICO Y LAS CARACTERISTICAS DE COMPRESION Y CODIFICACION PARA MPEG Por Egon Strauss n la figura 1 vemos el ejemplo de la arquitectura de un procesador de chip único para MPEG2 que no sólo permite la codificación, sino también la decodificación en tiempo real. Esta arquitectura de codec soporta un algoritmo avanzado de codificación Avanzado Field Frame (AFF) llamado PerfectView. La información de crominancia puede ser submuestreado a MPEG-2 en 4:2:0 o en 4:2:2. Los componentes clave de esta arquitectura se describen a continuación.

E

RISC CPU La unidad de procesamiento central de conjunto de instrucciones reducidas (RISC CPU) es el procesador de control para este chip. La unidad central del CPU es un procesador de 32 bits muy potente que ejecuta un conjunto de instrucciones RISC estándares, pero fue extendido para ejecutar también instrucciones específicas para la compresión.

Un cache de instrucciones (I-Cache) aumenta la eficiencia al eliminar la búsqueda de instrucciones de la memoria dinámica DRAM durante las funciones de codificación y preprocesamiento a nivel de píxeles. Como se sabe, una memoria Cache es un tipo de memoria dentro de una RAM (Random Access Memory = memoria de

1

66

SABER ELECTRONICA Nº 142

acceso aleatorio), reservada de antemano para datos que se anticipan a la necesidad del usuario. Esto puede deberse a que estos datos se hayan usado anteriormente o porque un algoritmo prevé el uso de estos datos. Como este sistema avanzado de codificación es diseñado con una CPU que controla varios coprocesadores, el

UN CODEC hardware puede ser adaptado a diferentes aplicaciones simplemente por la descarga del software adecuado a la DRAM.

DE

A VA N Z A D A

Motion Estimation Processor (ME) El procesador ME ejecuta las funciones de estimación con un algoritmo de adaptación de bloques jerárquico. Bloques internos de memoria son usados para almacenar grandes montos de datos que se necesitan para la estimación del movimiento, incluidos los datos de píxeles de referencia y de bloques. La máquina del ME es capaz de ejecutar decenas de billones de operaciones por segundo y es altamente programable.

Peripheral Component Interconnect Interface (PCI) La interfase de componentes periféricos PCI es un bus diseñado por Intel que provee una solución fácil para la interfaz entre una CPU de host y otros componentes o tarjetas agregadas en una PC o Workstation. Como se sabe una Workstation es una computadora o terminal en una red local que no es un server, quiere decir que no provee un servicio específico. En el ejemplo de la figura 1 la interfaz PCI actúa como puente entre el núcleo del procesador y un sistema externo. El uso de interfaz PCI en la arquitectura del codificador MPEG-2 permite que un producto de alto nivel como, por ejemplo, un codificador de radiodifusión o sistemas de DVD, sea fácilmente diseñado como tarjetas de agregado en lugar de sistemas incorporados. Esto otorga al diseñador mucha flexibilidad para usar hardware y software prefabricados de antemano y permite el acceso a una gran cantidad de herramientas de diseño creados para el desarrollo de aplicaciones de PC. Además, el bus PCI hace de esta arquitectura una solución ideal para la codificación y decodificación con PC para aplicaciones del consumidor.

Inter Process Communication (IPC) La comunicación entre procesos (IPC) es una interfase propia, diseñada para interconectar en conjunto varios procesadores de compresión. Debido a que las funciones de codificación para aplicaciones de muy alta calidad como, por ejemplo, la HDTV (TV de alta definición) puede requerir más de un chip que funcione en paralelo, el IPC provee el port de comunicaciones entre chips que otorga a la arquitectura del codificador escalabilidad y flexibilidad.

Ventajas de la Arquitectura La arquitectura descripta es apta para el soporte de las aplicaciones de “uno para muchos”, como la difusión de programas satelitales directamente al hogar. Una arquitectura de chip único simplifica el ciclo de diseño de las aplicaciones existentes de codificadores. Además, las características agregadas de la mejora de calidad en la estimación de movimientos, benefician la calidad de los codificadores existentes. Pero, el mayor beneficio se logra con esta arquitectura por su flexibilidad y su base de CPU. Como re-

Digital Signal Processor (DSP) El procesador de señales digitales (DSP) es un coprocesador que ejecuta todas las operaciones a nivel de píxel con excepción de la estimación de movimiento (ME) y funciona a una velocidad de aproximadamente 1,6 billones de operaciones aritméticas por segundo.

67

SABER ELECTRONICA Nº 142

sultado se puede lograr soluciones para mercados de codificación de MPEG-2 que hoy directamente no existen.

La compresión de MPEG y el mercado actual de grabaciones El DVD es la primera plataforma de alto volumen que usa video MPEG-2. Este medio puede almacenar hasta 17 Gigabytes (GB) de datos en un disco de 120 mm de diámetro, suficiente para grabar hasta nueve horas de audio y video en calidad de estudio. Sin embargo, la distribución de DVD de la mayor cantidad será de discos de un solo lado con 4,7 GB. Después de que una película de cine fuera transferida de películas fotográficas a cinta magnética de video (video tape), es necesario comprimirla al formato del MPEG-2. Las pistas de audio son comprimidas al formato de DOLBY AC-3 Surround Sound con un codificador de audio. Un multiplexor combina después las señales comprimidas de video y audio en un flujo de datos que está listo para la emulación, un proceso que simula la reproducción del disco dentro del sistema del máster. Finalmente, el disco es escrito sobre el DVD. Aun cuando grandes porciones de este proceso son similares a la codificación y distribución de radiodifusión, existen algunas diferencias que se indican a continuación.

Codificación de longitud variable (VBR) Para lograr la elevada calidad de imagen del DVD que está ajustada por la capacidad de 4,7 GB de una única capa del DVD resulta necesario

UN CODEC usar un proceso de codificación, llamado Variable Bit Rate (VBR) = tasa de bit variable. El VBR permite al codificador MPEG-2 a codificar secuencias de alta actividad con una tasa de datos más alta y secuencias más sencillas con una tasa de datos más baja. El codificador permite que la tasa de datos fluctúe constantemente alrededor de una tasa límite para lograr una óptima calidad de imagen de salida. El VBR es similar al multiplexado estadístico que se usa en radiodifusión y que se ilustra en la figura 2, en el sentido que ambos involucran tasas de bits variables. La codificación VBR trata de minimizar los requisitos de almacenaje de un flujo único de video, mientras que el multiplexado estadístico (stat mux) minimiza los flujos de video múltiples simultáneamente para hacerlo caber dentro de un canal limitado. Como se sabe, el multiplexado es el método con el cual los datos de múltiples canales son combinados en un solo flujo de datos y son transmitidos juntos. El término “estadístico” se refiere al hecho de que, estadísticamente, varios canales que funcionan en forma simultánea, no contienen todos el mismo tiempo material de difícil codificación. La codificación VBR no está restringida a un funcionamiento en tiempo real. De hecho, el procesamiento de mayor calidad se obtiene por medio de una técnica de VBR de dos pasos. Durante el primer paso el codificador toma numerosas mediciones estadísticas de la señal de video 2 entrante, para determinar

DE

A VA N Z A D A

cuáles de los cuadros van a necesitar la mayor cantidad de bits para lograr la mejor calidad de video. Los datos estadísticos de cada cuadro de la secuencia son almacenados. Después de que la secuencia fuera analizada completamente, el VBR reduce o aumenta a escala las ubicaciones de bits, para hacerlas caber en el espacio de almacenaje disponible. Estas ubicaciones de bits son usadas en el segundo paso para codificar la señal de video de entrada. Además del algoritmo multipaso del VBR, la arquitectura del codec soporta un algoritmo de VBR de un solo paso que permite predecir la calidad de la señal de video de salida durante la codificación para modificar la tasa de bits de salida en concordancia. La modificación de la tasa de bits de cuadro a cuadro usa el multiplexado estadístico, además de la capacidad de la arquitectura de predecir correctamente la dificultad del material a codificar, brinda una solución de codificación VBR de un solo paso efi-

68

SABER ELECTRONICA Nº 142

ciente y de altísima calidad. Este método de la codificación VBR logra aproximadamente el 80% de la calidad obtenida por el VBR de dos pasos con respecto a la codificación de tasa de bits constante (CBR = Constant Bit Rate). El método de un solo paso puede usarse para la grabación de DVD en situaciones donde no se necesita la más alta calidad. En el futuro se estima, sin embargo, que esta característica será de suma importancia para la grabación de DVD en el hogar cuando se usan discos DVD regrabables. También debemos tomar en cuenta que el MPEG-2 permite tasas de 3 a 15 Megabits por segundo (Mbps) para la transmisión de datos en medios de rango medio y alto como lectores de DVD, servidores de video y transponders satelitales. Cuando se compara la calidad de los diferentes codificadores, es necesario saber a qué tasa de bits opera el video. Con una calidad similar de la imagen, la mejor solución será la que usa la menor cantidad de bits. La nueva arquitectura contiene una cantidad de prestaciones diseñadas especialmente para mejorar la calidad de video y mantener al mismo tiempo una tasa de bits baja. Un algoritmo mejorado del ME fue introducido como resultado de muchos años de investigación para llegar a un compromiso satisfactorio entre la búsqueda de amplio rango y de grano fino. El algoritmo finalmente aprobado usa un rango horizontal de ±201 píxeles horizontales y de ±124 píxeles verticales. Con estos valores los resultados fueron considerados muy satisfactorios. ✪

AUDIO “E L C LASICO ” (2ª PARTE) Un Preamplificador Universal EL PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL QUE TRATAREMOS EN ESTA NOTA FUE DESARROLLADO ESPECIALMENTE PARA EL AMPLIFICADOR DE AUDIO “EL CLASICO” QUE SE PUBLICO EN LA EDICION ANTERIOR DE SABER ELECTRONICA. SIN EMBARGO AL ANALIZAR SUS PRESTACIONES Y ESPECIFICACIONES SE PODRA VER QUE EL MISMO ES APTO TAMBIEN PARA MUCHOS OTROS EQUIPOS DE AUDIO DEBIDO A SU BAJA DISTORSION Y LA ELEVADA CANTIDAD DE ENTRADAS PREVISTAS. DE AHI, QUE ES UN EQUIPO “UNIVERSAL”.

Por Egon Strauss

1. Las Especificaciones del Preamplificador Universal El preamplificador universal de la presente nota tiene una amplitud de señal de salida de 440 milivolt sobre 1kΩ. Estos valores se adaptan perfectamente a la mayoría de los amplificadores de potencia existentes en el mercado. Se logra en el circuito del preamplificador un nivel sumamente bajo de distorsión armónica debido a los altos niveles de realimentación negativa en contínua y en al-

terna que se manifiestan finalmente en un nivel menor al 0,15% y hacen además el equipo virtualmente inmune contra variaciones en los parámetros y tolerancias de los componentes empleados. Se han previsto cinco diferentes conectores de entrada que permiten una variedad de usos muy grande, tanto en el hogar como en equipos semi profesionales. Las entradas son: pick-up a cristal, pick-up magnético (MC), sintonizador de radio, grabador de cinta magnética y micrófono magnético. Los reproductores de discos compactos (CD) y dis-

73

SABER ELECTRONICA Nº 142

cos láser (LD) pueden conectarse en el mismo conector de pick-up a cristal, debido a las características similares de las señales entregadas por estos tres medios. En la Tabla 1 vemos un resumen de las características más importantes de las tres posiciones de entrada del preamplificador universal. La entrada para el cristal magnético de bobina móvil está ecualizado de acuerdo a las normas RIAA (Record Industry Association of America). En este tipo de ecualización se toman en cuenta las frecuencias más significativas de los

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL TABLA 1. Las características de entrada del preamplificador universal. ENTRADA

SENSIBILIDAD

IMPEDANCIA DE ENTRADA

RESPUESTA DE FRECUENCIA

RELACIÓN SEÑAL/RUIDO (sin ponderación)

Pick-up a cristal, discos CD y LD

300 milivolt

1000 kilohm

10 Hz a 35 kHz

>80 dB

Según curva RIAA

>90 dB

Pick-up MC

4 milivolt

Sintonizador

150 milivolt

500 kilohm

10 Hz a 35 kHz

>80 dB

Grabador magnético

300 milivolt

500 kilohm

10 Hz a 45 kHz

>85 dB

22 kilohm

10 Hz a 65 kHz

>80 dB

Micrófono magnético

47 kilohm

3,5 milivolt

discos de 33 y 45 RPM, a saber la frecuencia más baja de 50Hz, la frecuencia media de 1.000Hz y la frecuencia alta de 2.120Hz. Recuerde que la curva de RIAA está basado en la acentuación de las frecuencias altas de audio durante el proceso de grabación y los cuales por lo tanto deben ser atenuados durante la reproducción en un proceso inverso y complementario. En la Tabla 2 vemos los valores de acentuación y atenuación de las frecuencias de acuerdo a las normas RIAA.

Además de los conectores de entrada señalados más arriba, existe en el preamplificador universal una salida para grabadores magnéticos que entrega una señal de salida de 0,35 milivolt sobre 1kΩ.

2. El Circuito del Preamplificador En la figura 1 vemos el esquema del circuito en bloques de la unidad. Se observa que los elementos

TABLA 2. La respuesta de frecuencias de acuerdo a las normas RIAA. FRECUENCIA Hz

dB

FRECUENCIA Hz

dB

20 30 40 50 60 80 100 150 200 300 400 500

+19,3 +18,6 +17,8 +17 +16,1 +14,5 +13,1 +10,3 +8,2 +5,5 +3,8 +2,6

800 1000 1500 2000 3000 4000 5000 6000 8000 10.000 15.000 20.000

+0,7 0,0 (referencia) -1,4 -2,6 -4,8 -6,6 -8,2 -9,6 11,9 -13,7 -17,2 -19,6

74

SABER ELECTRONICA Nº 142

activos del mismo son cuatro transistores de silicio NPN del tipo BC547 o similares (BC147C). Se usa en las primeras dos etapas amplificadoras acoplamiento directo con realimentación negativa de tensión continua. También se usa diversos grados de realimentación negativa de señal, según los circuitos de entrada elegidos. El circuito real de un canal del preamplificador se observa en la figura 2, de donde surgen también las diferentes alternativas de cada circuito de entrada. Damos a continuación, algunas notas adicionales para este circuito. 1) Si desea construir otro canal para hacer un preamplificador estéreo, en el otro circuito se omite R22, C4, R37 y C10. Para usar en configuración “mono” sólo se coloca en R22 y R37 resistores de 4k7 cada uno. Se omiten en este caso: R34, R35. 2) Con los valores de R33 y R32, el preamplificador entrega 440mV para la excitación de un amplifica-

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL mayor a 20dB con respecto a 350mV sobre el control de volumen R18. Damos a continuación las ganancias de tensión de cada una de las entradas sobre el control de volumen en 1.000Hz:

1 dor de 40 watt. Para obtener 350mV, apto para amplificadores de 15W o 25W, R33 debe tener 6k8 y R32 debe estar en corto. 3) El circuito muestra sólo un canal. Para estéreo pueden usarse controles dobles. En la posición pick-up magnético existe el lazo de realimentación formado por R15 – C5 – C6. Este

conjunto suministra una ecualización de acuerdo a las características del RIAA que vimos en la Tabla 2. Las demás entradas son independientes de la frecuencia y poseen una respuesta plana. Para lograr un bajo nivel de ruido, se usa un transistor del tipo BC549C (BC149C) en la primera etapa, mientras que el segundo transistor es del tipo BC149B. La relación de sobre-excitación de las primeras dos etapas es

2

75

SABER ELECTRONICA Nº 142

ENTRADA GANANCIA Pick-up a cristal 1,3 dB Pick-up magnético 38,84 dB Sintonizador de radio 7,34 dB Grabador de cinta magnética 1,3 dB Micrófono magnético 40 dB Se utiliza a continuación un transistor BC148B en una configuración de seguidor de emisor para lograr así una elevada impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. Como resultado de esta disposición se logra una independencia

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL del control de tono de la posición del cursor del control de volumen. El circuito del control de tono es del tipo de realimentación y por lo tanto los controles de graves y agudos están conectados en el lazo de realimentación negativa entre el colector y la base del transistor de salida TR4. Este sistema tiene la 3 ventaja de que mantiene la baja impedancia de salida, mientras que los controles actúan en forma independiente a través de un rango muy amplio. Cuando los cursores de los controles de graves y agudos están en su punto medio del recorrido, la realimentación es prácticamente independiente de la frecuencia. En la figura 3 vemos la curva de res4 puesta de la ecualización para el pick-up magnético que sigue las normas RIAA. En la figura 4 se observa la respuesta total de los controles de tono de graves y agudos. Este preamplificador puede usarse también en mono solamente y en este caso la salida de audio se toma del colector del transistor de salida TR4. Esta etapa tiene una ganancia de tensión del orden de los 2,6dB. Si el amplificador de salida no tiene algún capacitor de entrada en serie, es conveniente intercalar un capacitor de 6,4 µF a 25 volt entre el preamplificador y el amplificador de potencia de salida.

marcados (3) y (4) en el circuito de la figura 2 se llevan a una llave “mono-estéreo”, montada en forma externa.

3. El Armado del Preamplificador

Para aplicaciones en estéreo, se usan dos preamplificadores, debiendo conectar los colectores de ambos transistores de salida por medio de un circuito en serie que comprende C15, R34, R35 y R36, con valores similares en el otro canal. El control R36 es usado entonces como control de balance de estéreo. En este caso se conecta el cursor a masa en estéreo y se desconecta el mismo en mono. En el punto medio de R36 se reduce la ganancia de la amplificación de tensión en 0,6dB, aproximadamente. Los resistores R34 y R35 están montados sobre la placa del circuito impreso y los cables

76

SABER ELECTRONICA Nº 142

Deseamos pedir al amigo lector que observe la figura 2 en todo lo relacionado con el circuito de esta unidad. Debemos también recordar que se trata de un equipo realmente universal, motivo por el cual el mismo está preparado para ser usado en conjunto con amplificadores de potencia de 15, 25 y 40 watt de potencia RMS. Esto implica que su tensión de salida nominal es de 440mV, debido a que esta es la amplitud que se necesita en equipos de 40 watt. En equipos de 15 y 25 watt los requisitos son menores y se necesitan sólo tensiones del orden de los 350mV. Para evitar entonces una sobre-excitación con sus consecuencias de corte y saturación indeseables, se ha previsto esta eventualidad por medio de los siguientes datos. En este caso se usa en la posición del resistor R33 un valor de 6,8kΩ y se reemplaza el resistor R32 por medio de una conexión en cortocircuito. Existe también la posibilidad de modificar el valor de la tensión de salida del preamplificador universal variando los valores de R32 y R33 en forma concordante hasta lograr el valor de

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL

5 la tensión de salida adecuado a otras aplicaciones con diferentes amplificadores. La relación de sobre-excitación del preamplificador es de 20dB con respecto a la tensión de salida nominal de 440mV, de tal manera el valor máximo sin distorsión de la tensión de salida es de 4,4 volt. La tensión de alimentación del preamplificador es de 30 volt, con preferencia regulada. Si el amplificador de potencia de audio posee una fuente regulada puede obtenerse de esta fuente la tensión necesaria a través del resistor R37. En la

plaqueta de circuito impreso del preamplificador que veremos más adelante se ha previsto el lugar para este resistor. Si en cambio la fuente del amplificador no posee una salida regulada, puede intercalarse una etapa de regulación adicional cuyo circuito surge de la figura 5. El capacitor de filtro C17 de esta etapa y el resistor R37 tienen un lugar de montaje previsto en la plaqueta del circuito impreso del preamplificador de la izquierda. El resto de los componentes debe montarse entre el preamplificador y la fuente del amplificador de potencia. Esta etapa suministra el consumo del preamplificador de 30 volt y 7mA para un equipo monoaural y de 30 volt y 14mA para el equipo estéreo. El resistor R37 tiene el valor que surge de la figura 5, de

6

77

SABER ELECTRONICA Nº 142

acuerdo al circuito empleado (mono o estéreo). En aplicaciones monoaurales se usa un solo preamplificador y en este caso los resistores R11 y R37 se reemplazan por un resistor de 4,7kΩ, cada uno. Se omiten también los componentes C15, R34 y R35 del circuito de salida. Como ya habíamos mencionado en este caso se toma la salida de audio del colector de TR4. En la figura 6 vemos el aspecto de la plaqueta del preamplificador para un canal que incluye todos los componentes mencionados en la notas dadas anteriormente, por supuesto, para un versión estéreo debe montar otra placa igual y tener en cuenta todas las consideraciones mencionadas. En la figura 7 vemos las cone-

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL

7 xiones externas para el preamplificador del canal de izquierda. Es a este canal al cual se conectan los controles de volumen, balance, graves y agudos como también la llave “mono – estéreo” y el selector de entrada. Estos componentes son montados en el frente de la unidad. Por otra parte los conectores de entrada son montados normalmente en la parte posterior del equipo. En versiones estereofónicas es necesario montar las dos plaquetas del preamplificador bastante cerca uno de la otra, para evitar captación de zumbido y de otras interferencias y mantener las conexiones entre ambas plaquetas lo más corto posible. También es necesario elegir los puntos correctos 8

para la puesta a tierra de las conexiones respectivas de ambas plaquetas. En la figura 8 se observa estas conexiones en forma esquemática.

78

SABER ELECTRONICA Nº 142

4 Conclusiones La construcción de un preamplificador de audio con muchas entradas y varios controles es una tarea

UN PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL delicada, tal vez más delicada que la construcción de un amplificador de potencia. Sin embargo creemos que el técnico o aficionado podrá emprender esta tarea con buen éxito si se atiene a las indicaciones del texto de la presente nota. A los fines prácticos, en la figura 9 se reproduce el circuito de la etapa de salida de potencia explicada en la edición anterior de Saber Electrónica (en dicha nota se publicó también la placa de circuito impreso y consideraciones para el montaje). Quienes deseen montar un amplificador completo, con “El Clásico” tendrá un equipo que colmará sus expectativas. ✪

LISTA DE MATERIALES PARA UN CANAL (VER NOTAS DEL TEXTO PARA VERSION ESTEREO)

TR1 - BC149C - Transistor NPN de uso general. TR2, TR3 - BC149B - Transistor NPN de uso general. TR4 - BC147B - Transistor NPN de uso general. R1 - 1MΩ R2 - 39kΩ R3 - 470kΩ R4 - 39kΩ R5 - 470kΩ R6 - 39kΩ R7 - 39kΩ R8 - 56kΩ R9 - 750Ω R10 - 330kΩ R11 - 220kΩ R12 - 15kΩ R13 - 1kΩ R14 - 1MΩ R15 - 82kΩ R16 - 82kΩ R17 - 27kΩ R18 - Potenciómetro logarítmico de 22kΩ o 25kΩ (doble para versión estéreo).

9 R19 - 22kΩ R20 - 180kΩ R21 - 120kΩ R22 - 2k7 (ver nota para versión estéreo) R23 - - 4k7 R24 - 6k8 R25 - Potenciómetro lineal de 100kΩ (doble para versión estéreo) R26 - 6k8 R27 - 12kΩ R28 - 22kΩ R29 - Potenciómetro lineal de 47kΩ o 50kΩ (doble para versión estéreo) R30 - 1kΩ R31 - 1M2 R32 - 1k2 R33 - 5k6 R34 - 820Ω R35 - 220Ω R36 - 22kΩ R37 - 2k2 R38 - 220Ω R39 - 820Ω C1 - 1,5 a 2,2µF x 25V - Capacitor electrolítico. C2 - 6 a 8µF x 25V - Capacitor electrolítico. C3 - 6 a 8µF x 25V - Capacitor electrolítico.

79

SABER ELECTRONICA Nº 142

C4 - 150 a 220µF x 25V - Capacitor electrolítico. C5 - 1,2nF - Capacitor cerámico C6 - 3,9nF - Capacitor cerámico C7 - 2,2 a 3,3µF x 25V - Capacitor electrolítico. C8 - 6 a 8µF x 25V - Capacitor electrolítico. C9 - 39nF - Capacitor cerámico C10 - 39nF - Capacitor cerámico C11 - 47nF - Capacitor cerámico C12 - 6 a 8µF x 25V - Capacitor electrolítico. C13 - 47pF - Capacitor cerámico C14 - 150nF - Capacitor cerámico. C15 - 10 a 22µF x 25V - Capacitor electrolítico. C16 - 150 a 220µF x 25V - Capacitor electrolítico. Varios: Placa de circuito impreso, cable blindado, perillas para los potenciómetros, gabinete para montaje, fuente regulada de 30V x 250mA, llave selectora (S1) de dos polos 5 posiciones, fichas DIN de 5 patas para las entradas, cable para conexiones, etc.

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

APRENDA A UTILIZAR LOS PICS Sistema operativo de Tiempo-Real para Microcontroladores PIC de Microchip EN SABER ELECTRONICA Nº 137 A Nº 141 HEMOS DESCRIPTO "QUE ES UN CIRCUITO INTEGRADO PROGRAMABLE - PIC”, DIMOS EL ESQUEMA DE UN EQUIPO QUE PERMITE PROGRAMAR ESTOS COMPONENTES, EXPLICAMOS LA FORMA EN QUE SE EMPLEAN CON EJEMPLOS REALES Y FACILITAMOS AL LECTOR LA POSIBILIDAD DE ADQUIRIR

"SIMULAR" Y "PROGRAMAR" DIFERENTES EQUIPOS. SIN EMBARGO, HAY MUCHO PARA HABLAR DEL TEMA Y, SEGURAMENTE, APLICACIONES TOTALMENTE GRATUITAS PARA

EXISTEN MUCHOS LECTORES QUE DESCONOCEN LA FORMA DE TRABAJAR CON ESTOS ELEMENTOS.

POR ELLO, EN ESTE FASCICULO, LE ENSEÑAREMOS A CONSTRUIR "SU PROPIO SISTEMA OPERATIVO DE TIEMPO REAL" PARA UN PIC QUE LE PERMITIRA OBTENER EXCELENTES RESULTADOS. PARA LA REDACCION DE LA PRESENTE OBRA, NOS BASAMOS EN LA NOTA DE APLICACION AN585 DE MICROCHIP, ESCRITA POR JERRY FARMER por Horacio D. Vallejo

Aprenda a Utilizar los PICs

1

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Introducción ¿Alguna vez deseó tener un Kernel de Tiempo-Real para la familia PIC16CXXX de microcontroladores? ¿O quiso averiguar de qué se tratan las Multitareas o los Encajes? Si la respuesta es positiva, este artículo está dirigido a usted. Le enseñaremos a implementar todas las características de un gran Kernel Multitareas de Tiempo-Real en poco espacio y sin ocuparnos de los kernels existentes. Con una planificación adecuada, y usando las técnicas que describiremos en este fascículo, podrá construir su propio kernel de tiempo-real rápido con las características necesarias para hacer cualquier tarea. Nota: Kernel es la palabra que se utiliza para describir parte de "un sistema operativo" o el sistema operativo completo con el que opera un microcontrolador o una computadora. En muchos artículos, en lugar de emplear el término "Kernel" empleo la palabra "entorno", sin embargo, aquí emplearemos el término en inglés que no posee traducción directa. En la Nota AN585 se incluyen dos ejemplos primordiales: uno basado en el PIC16C54 y otro en el más poderoso PIC16C64. Se implementó una "Alarma Remoto" en el PIC16C54 como un ejemplo de un Kernel No-Prioritario, con dos fuentes de entrada series asincrónicas capaces de ejecutar hasta 19.200 Baud junto con siete sensores que deben "indicados" como entradas. Se debe manejar otra línea de entrada que cause un "reconteo" del software interno. Para la salida, este ejemplo tiene un LED que muestra ocho estados internos diferentes de la "Alarma Remota", la cual titila a diferentes promedios y secuencias. Esta salida serie y asincrónica es capaz de ejecutarse a 38.400 Baud y

2

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

las entradas pasan a la siguiente estación de la alarma remota. Se incluyen distintos temporizadores cortos y largos para cumplir con las nueve tareas cooperativas de este ejemplo. El segundo ejemplo se implementó con un PIC16C64 para formar un Kernel Semi-Prioritario conducido por interrupción. Este ejemplo transforma las rutinas series de entrada y salida del primer ejemplo en Rutinas de Servicio de Interrupción (ISR) para obtener mayor velocidad y precisión.

¿Qué es un PIC? Los circuitos integrados programables (Programmable Integrated Circuits = PIC) son componentes sumamente útiles en la Electrónica Robótica. Aun cuando son conocidos desde hace más de veinte años, existen en la actualidad nuevos tipos que cumplen con una serie de requisitos y características sumamente útiles. Las "memorias" PIC son en el fondo procesadores similares a muchos otros procesadores de todo tipo, como por ejemplo la familia de los microprocesadores X86, 80486, Pentium y muchos otros que usan una arquitectura interna del tipo Von Neumann. En este tipo de arquitectura los datos y la memoria del programa se encuentran en el mismo espacio de direcciones. Esta circunstancia da lugar a una gran pérdida de tiempo porque los datos tienen que ser retirados de la memoria y llevados a la CPU (Central Processor Unit) y viceversa. Esto significa que la computadora dedica la mayor parte Aprenda a Utilizar los PICs

3

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

del tiempo al transporte de datos de ida o de vuelta, en lugar de usar este tiempo para trabajar sobre los datos. Otra característica de los procesadores PIC es el uso de un conjunto de instrucciones del tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer). Con el RISC se suele ejecutar la mayoría de las instrucciones con un solo pulso del clock. Con las instrucciones que se usan en otros equipos del tipo CISC (Complex Instruction Set Computer), se logra instrucciones más poderosas, pero a costa de varios ciclos del clock. En el bien conocido procesador 68HC11 se requieren a veces hasta 5 ciclos del clock para ejecutar una instrucción.

Características de Algunos Procesadores PIC Para ilustrar mejor el concepto usado en los PIC, vemos en la figura 1 un esquema en bloques de los procesadores de la familia PIC 16C8X. En este esquema se observa claramente los dos tipos de bus: un data bus (arriba a la derecha) y un program bus (arriba a la izquierda hacia abajo). En este data bus vemos otra característica inusitada: su capacidad es de 14 bits. Esta cifra no es divisible por 8 y por lo tanto la CPU debe considerarse como de 8 bits, pero las instrucciones usan palabras de 14 bits. Este número por cierto no es único ni obligatorio: en la serie de procesadores16C5X se usan palabras de 12 bit y en la serie PIC 17CXX se usan palabras de 16 bits. Sin embargo ambos siguen siendo microcontroladores de 8 bit. En los procesadores PIC se usa sólo un registro de trabajo, el registro W. Esto parece ser poco común, pero se ex-

4

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

plica por el hecho que muchas de las operaciones que el RISC ejecuta, almacenan su resultado en la RAM o en el registro W, lo que aumenta su capacidad. Otros registros son el registro STATUS, el registro FSR (Feedback Shift Register) y el contador de programas. No existe en el PIC un registro stack, lo que limita el número de subrutinas que se pueden ejecutar. Existe sin embargo un stack de 13 bits y de 8 niveles que funciona en conjunto con el contador de programas.

Figura 1 Aprenda a Utilizar los PICs

5

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Una consecuencia de la arquitectura RISC es la reducida cantidad de instrucciones simples que llega sólo a 35. Estas instrucciones pueden, sin embargo, combinarse para formar instrucciones más complejas que solucionen los problemas satisfactoriamente. En el Assembler suministrado por el fabricante de los procesadores PIC se usa una serie de macros que ayudan a crear un conjunto de instrucciones muy abundante. Como en todas las memorias programables, el gran secreto del éxito reside en el software de la programación que debido a la arquitectura RISC es sumamente amplio. El esquema de la figura 1 corresponde también a diferentes integrantes de la familia PIC, a saber: PIC 16C83, PIC 16R83 con una capacidad de 512 x 14 bits y PIC 16C84, PIC 16C84A y PIC 16R84 con 1k x 14 bits. Para superar exitosamente todos los problemas eventuales que puedan surgir en la programación de los PIC´s, el fabricante provee también una herramienta adecuada llamada MPLAB que es un IDE (Integrated Development Environment = ambiente de desarrollo integrado). En el mismo se incluye el software para un ensamblador, editor, simulador y programador, todo en un paquete dedicado. Algunos ejemplos del software están disponibles en la Internet en: Figura 2

6

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

http//www.microchip.com Los socios del Club Saber Electrónica pueden adquirir sin cargo programas y aplicaciones en nuestras oficinas.

Algunos tipos de PIC Un representante típico de los PIC´s es el tipo PIC 16C84, cuya base se observa en la figura 2. Se trata de un procesador con una memoria de programas EEPROM de 1k x 14. Tiene 64 bytes de memoria de datos EEPROM y 36 bytes de RAM de uso general. La memoria de programa del EEPROM puede ser programada en serie en el circuito de aplicación. Se dispone de 13 pines de I/O con control de dirección individual. Se dispone de 4 fuentes de interrupt

Figura 3

Aprenda a Utilizar los PICs

7

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA Figura 4

interno/externo. El temporizador/contador es de 8 bits con un prescalador programable. La frecuencia de operaciones es de DC a 10 MHz. El integrado viene con una base PDIP de 18 pines o SOIC. Una variante del anterior es el integrado PIC 16C61 con base similar y con una memoria de programa EEPROM de 1K x 14, un stack de hardware de 8 niveles, 13 líneas bidireccionales I/O, 3 fuentes de interrupt, temporizador de 8 bits de tiempo real con un prescalador programable de 8 bits y una frecuencia operativa de DC a 20 MHz. El integrado viene también en una versión de montaje en superficie (surface mount). El esquema básico de este procesador surge de la figu-

8

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

ra 3 y es similar al del PIC 16C84. Un procesador de mayor envergadura y mayor tamaño es el tipo PIC 16C74, cuyo esquema interno básico vemos en la figura 4. Este procesador posee una memoria de programa del EPROM de 4 K x 14, una RAM de uso general de192 bytes y 33 pines de I/O con dirección individual. Esta memoria es del tipo EPROM con una ventanita que deja pasar los rayos ultravioletas y por lo tanto puede borrarse con el borrador típico de la serie 68HC 11. En este aspecto es similar a los procesadores que fueron tratados en la primera parte de esta nota. Se recomienda especialmente para aplicaciones en robótica. El PIC 16C74 tiene una base de 40 pines tipo PDIP o CERDIP (con ventanita) o de 44 pines tipo PLCC o QFP. Otros tipos de PIC salen al mercado con mucha frecuencia y ya se dispone de la serie PIC 12CXX con base de 8 pines y la serie PIC 17CXX de instrucciones de 16 bit que es más potente aun.

¿Qué utilidad tiene un Kernel de Tiempo-Real? Las técnicas de diseño de tiempo-real permiten al "técnico" superar problemas complicados para afrontar tareas más simples. Estas unidades de código más simples permiten una respuesta más rápida a eventos importantes y, a la vez, priorizan los trabajos a realizar en un formato probado y estructurado. El Kernel hace el trabajo de conservar el tiempo, la armonía y una comunicación fluida entre todas las tareas. Se pueden hacer más actividades en el mismo Aprenda a Utilizar los PICs

9

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

tiempo, ya que se pueden realizar determinadas tareas mientras que otras aguardan que ocurra un evento específico. Las técnicas de "estado-conducido" también permiten códigos más pequeños, ya que se condensa más información en las variables de estado y la estructura del código. Un ejemplo es el código de la "Alarma Remota" del PIC16C54.

¿Qué significa que el Kernel es Multitarea? Significa que es posible "atender" varias tareas al mismo tiempo (en apariencia). Cada tarea cree que es la propietaria de la CPU, pero esta apariencia es controlada por el kernel. Sólo se puede ejecutar una tarea a la vez, pero otras tareas no bloqueadas pueden estar operando mientras se esté ejecutando una determinada. Para que sea "Multitareas" se ensamblan interrupciones, eventos, comunicaciones, datos compartidos y debe existir sincronización para realizar un trabajo. La Programación de Tiempo-Real es un conjunto de ideas, conceptos y técnicas que permiten dividir problemas en unidades de código basadas en unidades de tiempo, o eventos que conducen una tarea de un estado a otro.

Sección Crítica Una sección crítica es una estructura de datos compartidos, un recurso compartido, una sección de tiempo críti-

10

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

co de código, o una sección no-reentrante de código que sólo puede tener un "dueño" que pueda ver, cambiar o usar esta sección en cualquier tiempo específico. Estas secciones no deben ser interrumpidas durante el proceso de actualización. Deben ser protegidas para que no puedan acceder a ellas otras tareas que cambien los indicadores o los datos o modifiquen el hardware al mismo tiempo. Si dos tareas acceden a una sección crítica al mismo tiempo, los datos cambiarán a tal punto que se originará un "soberano desastre". Cuando realice una aplicación debe asegurarse que las secciones críticas sean pequeñas, y que tengan tiempo para que sean "atendidas" las interrupciones pendientes. Los programadores RT tendrán muchos problemas si no comprenden las secciones críticas. Aun sin interrupciones, debe proteger las variables que cambian fuera de tiempo, como la variable de byte conformado xmt_byte, usada en el ejemplo del PIC16C54. Esta variable cambia cada vez que el ESTADO cambia para la Tarea que está fuera de la Serie. Para coordinar diferentes tareas que intentan controlar una sección crítica se usan dos técnicas: "Semáforos (banderitas) e Interrupciones Inhabilitadas". En el ejemplo del PIC16C54 (que veremos más adelante) la Tarea #4 está dedicada a una alimentación apropiada del Recurso fuera de Serie compartido. Advierta el uso del semáforo binario "OEstado_B" para controlar la Tarea #4, la Tarea #1 y la variable xmt_byte. En el ejemplo del PIC16C64 hay muchas más secciones críticas debido al uso de interrupciones. Hemos inhabilitado estas interrupciones por períodos de tiempo muy breves para proteger Aprenda a Utilizar los PICs

11

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

estas áreas. También en este ejemplo todas las secciones críticas están finalizadas antes de Figura 5 la revisión que se hace para constatar si el Kernel desea que se comience a ejecutar otra tarea en lugar de la tarea actual. Más adelante ofreceremos más detalles sobre cómo proteger las secciones críticas. En la figura 5 se da un diagrama de transición de "tarea / proceso de estado".

Recursos Compartidos Las estructuras de datos, las pantallas, el hardware I/O, y las rutinas no-reentrantes son ejemplos de recursos. Si dos o más tareas usan estos recursos, entonces se llamarán Recursos Compartidos y deberá protegerlos de posibles corrupciones. Sólo pueden tener un dueño, una manera de indicarle a las otras tareas que deben esperar, y posiblemente una lista de espera para futuros usuarios del recurso. Un ejemplo raro de recurso compartido sucede en una secuencia de sincronización crítica de operaciones de entrada y salida para controlar un hardware determinado. Debe inhabilitar las interrupciones antes de comenzar esta secuencia, y rehabilitarlas luego de su finalización. Advierta en el ejemplo del PIC16C64 cómo la Tarea

12

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

#1 funciona como una rutina "no-reentrante" que debe ser finalizada por su poseedor actual antes de que otra tarea pueda usarla.

Interrupción de Contexto/Interrupción de Tarea Cuando una tarea se hace cargo de otra tarea, los valores actuales de los registros de la CPU para la tarea en ejecución serán guardados y los viejos registros guardados para la nueva tarea serán realmacenados. La nueva tarea continúa donde fue recogida. Todo esto lo realiza la parte "Interrupción de Contexto del Kernel de Tiempo-Real". Usualmente cada tarea tiene una "área de almacenaje para interrupción de contexto". Cada SP de una tarea (Indicador de Acumulación que indica su propia acumulación) se guarda allí junto con todos los otros registros importantes guardados. El ejemplo de la "Alarma Remota" no necesita usar una interrupción de contexto porque todos sus registros importantes son adecuadamente liberados antes de la finalización de cada tarea. El ejemplo del PIC16C64 usa un concepto similar, y conserva la cantidad de registros guardados por cada tarea que se va cumpliendo. Usamos un viejo concepto llamado "de donde provengo". La variable "FROM" se usa para indicarle al director que debe iniciar la tarea donde se interrumpió. Esto se debe a que no se puede manejar la acumulación en la familia PIC16CXXX. Por esta razón también tenemos un kernel "Semi-Prioritario" en el PIC16C64. Cuanto más rápida sea la interrupción de contexto, mejor será su operación. Aprenda a Utilizar los PICs

13

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Planificador El planificador (usamos este término para familizarizar al principiante con las diferentes tareas que se realizan) es la parte de un kernel que decide cuál es la siguiente tarea a ejecutarse. En esta sección nos referiremos a distintos tipos comunes de planificadores. Es aquí donde se realiza la planificación antes de iniciar la construcción de un nuevo dispositivo. Al comprender los diferentes tipos de planificadores, y sus características y problemas específicos, podrá saber cuál es el que más se ajusta a sus necesidades. En el ejemplo del PIC16C54 se muestra la anulación de las Tareas #1-3 justo antes de la ejecución de una larga secuencia del código. Se pueden implementar otras técnicas más creativas, pero asegúrese de permitir que todas las tareas se ejecuten a su debido tiempo. Vea en la Figura 5 cómo cada tarea debe estar en "Estado Preparado" o "Estado en Ejecución" para que pueda ser considerada por el planificador a fin de que tenga el control temporario de la siguiente CPU.

Kernel No-Prioritario El Kernel No-Prioritario también es llamado "Kernel Cooperativo", ya que con su uso las tareas sólo abandonan el control cuando necesitan estar en coordinación con otras tareas y eventos. La "Alarma Remota" usa un tipo de Kernel No-Prioritario, así demuestra que a pesar de ser un tipo de kernel

14

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

simple, se pueden hacer muchas cosas con él. El tipo de Kernel No-Prioritario es adecuado para los PIC16C5Xs de tipo "no-interrupción". La pulsación central del ejemplo del PIC16C54 es el contador TMR0 interno que atraviesa de un valor alto a uno bajo del contador. Use el preescalímetro para ajustar las unidades de tiempo. Las tareas muy rápidas leen de continuo y directamente el TMR0 en comparación con el delta de tiempo necesario para ver si se enciende.

Kernel Prioritario En un Kernel Prioritario, una tarea en ejecución puede ser permutada para que otra tarea prioritaria más importante se ejecute en su lugar. El Kernel Prioritario se basa más en las interrupciones que en su fuerza de conducción. La interrupción de contexto se enecuentra en el centro de este tipo de Kernel. Para implementar un verdadero Kernel Prioritario, debe ser capaz de manejar su acumulación. Esta es la causa por la cual implementamos un kernel "Semi-Prioritario" en el PIC16C64, con las mejores características de ambos tipos de kernels. En el ejemplo del PIC16C54 se trasladan algunas tareas a las ISRs para manejar las I/Os. Esta técnica opera muy bien, ya que las ISRs suelen ser muy breves, y realizan la mayor parte del trabajo. La interrupción del TIMER0 es la pulsación central en el ejemplo del PIC16C64. Debe tener una interrupción de reloj para activar un verdadero kernel Prioritario. Aprenda a Utilizar los PICs

15

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Planificador en Rueda Cuando el planificador encuentra tareas que tienen las mismas prioridades en la fila de "preparadas", usa una técnica llamada Planificación en Rueda para asegurarse que se cumplan todas las tareas. Esta técnica requiere mucho cuidado, y es una de las más creativas que puede usar su planificador para ajustarse a sus necesidades. En el ejemplo del PIC16C54, todas las tareas están programadas para ejecutarse apenas después de su tiempo asignado. Esto implica que ninguna tarea dominará a las otras bajo este abordaje simple. En los viejos tiempos de los sistemas Operativos de Tiempo-Real, este término se usaba para designar "partición de tiempo". Los actuales Kernels Prioritarios, con sus esquemas de prioridad y sus capacidades de comunicación entre tareas, implican un desarrollo en este sentido.

Prioritario vs. No-Prioritario El Kernel Prioritario es más difícil de desarrollar, pero más fácil de usar, a pesar de que suele utilizarse de manera incorrecta. Le llevará más tiempo configurar el Kernel No-Prioritario pero es mejor para los microcontroladores más contraídos. Con el No-Prioritario obtendrá un mejor tiempo de respuesta entre una causa y la respuesta para este evento. El Kernel Prioritario es más predecible en sus tiempos de respuesta, y puede ser calculado al tiempo máximo para completar un trabajo determinado. El Kernel Prioritario es más caro.

16

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Reentradas En un Kernel Prioritario, dos o más tareas pueden pretender la utilización de una misma subrutina. El problema es que no se puede controlar cuándo se remueve una tarea para que otra tome su lugar. Cuando una subrutina usa sólo variables locales o almacenadas en las acumulaciones de cada tarea, este proceso se denomina reentrada o "rutina pura". En una rutina pura no se pueden usar variables o hardware globales. Este requerimiento de la reentrada conduce a considerar toda la subrutina como una sección crítica.

Prioridad de Tarea Todas las tareas no se crean de la misma manera. Ciertos trabajos deben realizarse a tiempo para que no se pierdan determinados datos. Por lo tanto, debe seleccionar según este criterio cuáles son las tareas de mayor prioridad para hacer una escala de mayor a menor. Algunos Kernels hacen que la prioridad de cada tarea sea diferente. La determinación de la prioridad requiere una cuidadosa planificación antes de la codificación del trabajo de diseño.

Inversiones de Prioridad y Prioridades Estáticas vs. Dinámicas Para los Kernels de Tiempo-Real más complicados, se usan tareas y prioridades estáticas. Algunas veces se usan prioridades dinámicas para solucionar detenciones y otras Aprenda a Utilizar los PICs

17

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

situaciones complejas que pueden surgir de una mala comprensión de los problemas y las técnicas de TiempoReal. Si llega a necesitar prioridades dinámicas, deberá revisar cómo dividió el problema, y hacer subdivisiones hasta incluir los recursos en cuestión bajo un "semáforo o banderita". También podría dividirlo más para tener más tareas que no necesiten dos o más recursos para completar su trabajo, y mejorar la comunicación entre las tareas nuevas. Con respecto a las tareas dinámicas, debería definir el problema de tal forma que sepa, al comienzo de la codificación, el uso continuo de todas las tareas. Necesitará más tiempo en la etapa de planificación para establecer una buena comunicación entre las tareas, pero es un buen método para mantener las tareas y prioridades dinámicas fuera del diseño del kernel. La Inversión de Prioridad es un truco usado para manejar un sistema mal diseñado, que invierte las prioridades de modo que permite la ejecución de las tareas más bajas que pudieran estar bloqueadas. Este es un truco muy barato, y no debiera considerarse en el diseño de un Kernel de Tiempo-Real. Use las otras técnicas descriptas en esta sección para solucionar este tipo de problema.

Semáforos (banderitas) Hay básicamente dos tipos de semáforos: binario y contador. El semáforo binario permite únicamente un usuario, y todas las tareas que desean acceder a él deberán esperar. El semáforo contador tiene una lista de usuarios que necesitan acceso. Los semáforos se pueden usar de muchas

18

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

maneras. Puede implementar semáforos contadores con semáforos binarios.

Exclusión mutua La Exclusión mutua es un método para excluir tareas a partir de la ganancia del acceso a secciones críticas. La Exclusión mutua es el proceso de excluir otras tareas del acceso a recursos compartidos. La creación de un semáforo es un proceso muy complicado. Su construcción debe ser atómica. Esto implica que luego de iniciarse el proceso, no puede ser interrumpido hasta que haya guardado el nombre del nuevo usuario. Desde este punto en adelante, sabe que nadie podrá desalojar y cambiar a los poseedores (usuarios). En el ejemplo del PIC16C54 se implementa un semáforo binario usando bits y funciones del kernel para excluir mutuamente el acceso.

Detención La detención es una condición en la cual dos o más tareas tienen recursos que otras tareas necesitan para completar su asignación, y éstas no liberan sus propios recursos a menos que las primeras tareas no los liberen primero. Esto se llama falta de cooperación. Vea el tratamiento de estos problemas y las distintas maneras de solucionarlos en la sección "Inversiones de Prioridad y Prioridades Estáticas vs. Dinámicas". Estos problemas surgen por la falta de comprensión del problema original. Aprenda a Utilizar los PICs

19

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Sincronización Los semáforos pueden usarse para sincronizar tareas con el propósito de que se intercambien mensajes. Los semáforos también pueden iniciar tareas, detenerlas o comenzarlas juntas. Son los elementos fundamentales de la programación de Tiempo-Real. Una vez que construya un semáforo binario para su Kernel, podrá construir semáforos más complejos para sincronizar lo que desee. En el ejemplo del PIC16C54 se excluyeron datos de distintas fuentes del Recurso de Puerto Serie. La Tarea #4 sincroniza las otras tareas para enviar afuera los datos y se sincroniza con la Tarea #1 para cumplirla. Cuando la Tarea #1 está en ejecución, la Tarea #4 no podrá ejecutarse hasta que la Tarea #1 esté preparada para enviar más datos afuera.

Comunicación entre Tareas En los Kernels más grandes se pueden incluir métodos de comunicación más complejos para intercambiar datos entre tareas. La mayor parte de la comunicación se realiza dentro del Kernel. Se requiere mucho más espacio y velocidad de ejecución para implementar estos métodos en un sistema operativo.

Señales de Evento Normalmente se implementan bits simples en dos estados (on y off) como Señales de Evento. Se puede almace-

20

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

nar más información por cada Señal de Evento de acuerdo al tiempo en que fue grabada, quién la grabó, a quién pertenece el evento y cuales fueron los datos perdidos.

Casillas de Correo para Mensajes Esta es una característica útil si tiene espacio RAM. Las casillas de correo le permiten al diseñador intercambiar mensajes entre tareas, revisar los mensajes cuando la tarea está preparada y responderle al remitente que el mensaje ha sido recibido. Se puede enviar un mensaje a varias tareas al mismo tiempo.

Colas de Mensaje Esta característica también es muy buena si tiene tiempo de ejecución y RAM para implementarla. Las colas están relacionadas con las Casillas de Correo. Pueden guardar distintos mensajes, aun después de su lectura, para procesarlos más tarde. También puede operar en los mensajes de mayor prioridad antes de manejar el resto. Puede crear varias opciones con las Casillas de Correo y las Colas.

Interrupciones Las interrupciones son uno de los mejores "inventos" para solucionar problemas de Tiempo-Real. Con ellas pueAprenda a Utilizar los PICs

21

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

de obtener una respuesta muy rápida a sus necesidades y retornar a lo que estaba haciendo. El único problema es que pueden ocurrir en los peores momentos. Esto implica que deberá aprender a activarlas y desactivarlas para proteger sus secciones críticas. Advierta que antes de manejar una interrupción, deberá guardar todos los registros importantes para que pueda restaurarlos a fin de que el kernel pueda reiniciar la tarea donde fue interrumpida. Este proceso se asemeja a la interrupción de contexto, pero en estas interrupciones (interrupts), siempre deberá guardar y restaurar. En el ejemplo del PIC16C64, los registros Status, W y FSR se guardaron en RAM debido a la interrupción. El registro PC fue guardado en la acumulación por el hardware.

Recuperación, Respuesta y Estado latente de Interrupción El Estado latente de Interrupción se define como el período de tiempo más largo en el que las interrupciones son desactivadas, más el tiempo que le lleva a la ISR iniciar su ejecución. Para un sistema No-Prioritario, el Tiempo de Respuesta de Interrupción se define como Estado latente de Interrupción más el "tiempo de guardado del contexto". Para un sistema Prioritario, debe agregar el tiempo de ejecución en el cual el kernel graba la interrupción. Para un sistema NoPrioritario, el Tiempo de Recuperación de Interrupción se define como el tiempo que lleva restaurar el contexto guardado más el reinicio de la tarea interrumpida.

22

Aprenda a utilizar los PICs

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

Para un sistema Prioritario, la Recuperación es similar a la del sistema No-Prioritario más el tiempo que le lleva al kernel en el planificador la decisión de cual será la siguiente tarea a ejecutarse. Estas mediciones sirven para comparar la mayoría de los kernels. El ejemplo del PIC16C64 cumple bien con estas medidas. Esto se debe a que los procesadores PIC16CXXX en general tienen sistemas No-Prioritarios. La desactivación de las interrupciones debe hacerse en el menor tiempo posible en cualquier kernel o tarea que escriba. Deberá quebrar largas secuencias de instrucciones para permitir que se ejecuten las interrupciones en espera.

Tiempo de Procesamiento ISR El Tiempo de Procesamiento ISR (Rutina de Servicio de Interrupción) se define como el tiempo en el cual una ISR controla la CPU. El tiempo debiera ser breve, y si necesitara realizar un procesamiento extenso en una ISR, debería quebrar la ISR. La nueva ISR almacenará los datos nuevos y el retorno. Luego debería crear una nueva tarea y trasladar el código extra de la vieja ISR a la nueva tarea. Recuerde que cuanto más tiempo le demande una interrupción, más tiempo tardará en responder a otra interrupción apremiante. El "alojamiento de interrupciones" es el espacio donde una interrupción de alta prioridad puede interrumpir a otra de prioridad más baja. Debe ser cuidadoso al hacer esta operación, ya que distintas interrupciones también pueden tener secciones críticas, y debiera desactivar interrupciones para proteger estas secciones. Muchos microAprenda a Utilizar los PICs

23

D ESCRIPCION

DEL

S ISTEMA

controladores no tienen este alojamiento de interrupciones, entre ellos la familia PIC16CXXX.

Interrupciones No-Ocultables En algunos microprocesadores, como en los de la familia PICmicro, puede activar y desactivar interrupciones seleccionadas. Esta es una herramienta muy útil para controlar la corriente de datos dentro y fuera del sistema. Algunos sistemas tienen Interrupciones No-Ocultables (enmascarables). En este caso no las puede desactivar mediante un ocultamiento de software. Estas NMIs (abreviatura de Interrupciones No-Enmascarables) se usan como contraseñas de reloj, para evitar problemas con las secciones críticas de una interrupción que no pueda desactivar. La familia PIC16CXXX no tiene NMIs. Estas interrupciones no son tan útiles como las ocultables.

Contraseña de Reloj La Contraseña de Reloj es la pulsación central del sistema. Es la forma en la que el Kernel controla el tiempo (relativo y absoluto). También determina cómo el Kernel se reinicia para ver si ha finalizado una demora, a fin de que la tarea pueda ser trasladada al estado preparado. En nuestros ejemplos se usó el reloj Timer 0. Debe tener una interrupción de reloj para crear un verdadero Kernel Prioritario. Esta es otra razón por la cual implementamos un Kernel No-Prioritario en el PIC16C54, ya que no tiene interrupción de reloj.

24

Aprenda a utilizar los PICs

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

Ejemplo de Uso del Kernel Esta es la sección principal de nuestro fascículo. Aquí explicaremos detalladamente cómo la gente de Microchip ha llevado a la práctica los conceptos descriptos hasta ahora para “construir” una Alarma Remota. Cabe aclarar que en la revista Saber Electrónica Nº 142 se desarrolla completamente cada una de “las tareas” programadas en el PIC, se da, además, el código de programación correspondiente. Daremos algunas ideas sobre cómo expandir los ejemplos y cuál es su verdadero alcance y velocidad. La aplicación "Alarma Remota" tiene varias características interesantes. Su funcionamiento se basa en tener tantas filas de unidades como un árbol que, alimentado desde el nivel más bajo, une los niveles de cada una de sus ramas más grandes en un punto central. Cada unidad puede detectar los cambios de estado realizados antes de que un intruso apague o corrompa la unidad. Si se corta cualquiera de los cables de potencia conectados al árbol, la falta de estados y contraseñas será advertida en cinco segundos e informada a la línea. La dos líneas de Entrada Series por unidad reciben el estado y las contraseñas de sus dos ramas más grandes, revisan los datos y transmiten la información a la línea por su propia línea de Salida Serie. Las siete líneas de estado de entrada se relanzan en estos ejemplos que muestran esta técnica. El LED de cada unidad informa el estado en el nodo de acuerdo a la importancia de sus propias siete líneas de estado de entrada y el estado que fluye en la línea. La indicación del nivel suministrada por el LED continúa hacia el nivel más alto hasta que se recibe un reset en la línea "EstaAprenda a Utilizar los PICs

25

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

do Reset", o luego de que transcurran cinco minutos sin actividad nueva en las siete líneas de estado de entrada. Cuando ocurre alguno de estos dos eventos, se ajusta el nivel de salida del LED al nivel actual de la entrada. Otro uso de “Sistema Incrustado” de este tipo de aplicación ("Alarma Remota") es colocar la unidad en la parte exterior de una caja fuerte. Se espera que el intruso sea detectado antes de arribar a la unidad. La corriente continua de estado y contraseñas a la unidad más grande del interior debería impedir cualquier hurto simple.

"Alarma Remota" Este ejemplo intenta explicar una aplicación verdadera y mostrar algunos conceptos y características nuevas. Se ha quitado una parte del código específico de aplicación para mostrar más claramente las posibilidades de un Sistema Operativo de Tiempo-Real usando la familia PICmicro. Decidimos que el promedio Baud para la salida Serie tenga el doble de velocidad de las dos entradas Series, ya que es más difícil alcanzar una Salida Serie precisa que manejar entradas Series. Este ejemplo opera con una frecuencia de 4MHz. Aumentando simplemente la velocidad del cristal a 8MHz, los dos promedios Baud Seriales (series) de la entrada Asincrónica se incrementarán de 4.800 a 9.600 Baud. El promedio Baud de la Salida Serial aumentará de 9.600 a 19.200 Baud. El aumento de la velocidad del cristal a 16MHz, llevará los promedios Baud de las dos entradas independientes Asincrónicas a 19.200 Baud, y el promedio baud de la salida Serial Asincrónica a 38.400 Baud.

26

Aprenda a utilizar los PICs

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

Se pueden alcanzar otros promedios (Baud) a otras velocidades de cristal ajustando las constantes en el código para las rutinas Seriales. Debe usar una configuración de cristal estable. NO use una combinación RC para ejecutar estos ejemplos. Ahora haremos una rápida descripción del código para el PIC16C54 (aclaramos una vez más que el código se ha especificado en la revista Saber Electrónica Nº 142, que seguramente, Ud. tiene en su poder, dado que en Argentina se ha adjuntado a este fascículo). En la figura 6 se brinda un diagrama en bloques del PIC 16C54 empleado como alarma remota. Los renglones 1-85 del código son los componentes para las ecuaciones de este programa. Los renglones 88-95 son simples tablas de salto para guardar algunos de los valiosos "primeros 256 bytes" de cada página. En los renglones 97-159 se encuentran las Rutinas de Salida Seriales (Tarea #1). Las subrutinas de la Tarea #7 comienzan en el renglón 160 y continúan hasta el 277. En esta sección, la salida del LED está controlada. La subrutina QCheck_T123, que ocupa los renglones 278301, se usa para revisar si las Figura 6 Tareas #1-3 esAprenda a Utilizar los PICs

27

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

tán preparadas para ejecutarse antes de la ejecución de una extensa sección del código en una tarea más lenta. Esta es una manera creativa mediante la cual el Planificador del Kernel se asegura que las tareas de mayor prioridad accedan al servicio antes de la ejecución de otras tareas menos importantes. La Tarea #2 se inicia en el renglón 302. Esta tarea lee la Entrada Serial #1 para obtener datos Asincrónicos, y puede describirse como una Máquina de Estado para producir un byte serialmente. La Tarea #3 interrumpe el código de la Tarea #2 en el renglón 333 y continuá hasta el 362. Esta tarea también lee la Entrada Serial pero en la entrada #2. Las subrutinas de esta tarea (Tarea 2) comienzan en el renglón 363 y continúan hasta el 423. Las subrutinas de la Tarea #3 comienzan en el renglón 424 y continúan hasta el 484. El código principal o de inicio comienza en el renglón 485. Desde este renglón hasta el 515, se inicializan todas las variables y las tareas. La Intercalación Principal (Loop) se inicia en el renglón 516 y finaliza en el 665. En este punto se lleva a cabo la verdadera acción. Cada tarea revisa el tiempo para ver si las condiciones para la ejecución son las correctas. Las tareas no Bloqueadas que tengan un trabajo para hacer estarán en un Estado Preparado. En la Intercalación Principal, revisamos el estado actual de cada tarea para asignarle prioridad (de 1 a 9). Si estamos preparados, hacemos una simple Interrupción de Tarea y colocamos la tarea en Estado de Ejecución. Aquí se producen algunos cambios en la unidad de tiempo. Las Tareas #1-4 usan 2ms como una base de tiempo para leer directamente TMR0. En los renglones 562-575 se produce un cambio de unidad de tiempo de

28

Aprenda a utilizar los PICs

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

512ms por unidad para las Tareas #5-6. Luego se produce otro cambio para las Tareas #7-9 de 131072ms por unidad. Entre las Tareas #5-9, cada tarea cuenta las unidades de tiempo y las comparan con sus estándares para la activación o actividad. La Tarea #4 comienza en el renglón 538 y finaliza en el 561. Esta Tarea controla la alimentación de la Tarea #1 desde otras tareas que intenten producir datos. Usa varios Semáforos para asegurarse que la Tarea #1 no sea perturbada hasta que esté preparada para otro byte. La Tarea #5 maneja la Línea de Reset de Nivel, y siempre está en ejecución. Simplemente resetea el estado del LED para que sea recalculado en la Tarea #6. La Tarea #5 se ejecuta entre los renglones 576-581, y es muy breve. La Tarea #6 ocupa los renglones 582-611. Aquí relanzamos las siete líneas de entradas sensoras, dejando el standard actual en la variable "Old_RB". La Tarea #6 pide Señales a la Tarea #4 para producir el estándar actual fuera del pin Serial. El código principal de la Tarea #7 abarca los renglones 621-628. La Tarea #8 es una falta de cinco segundos del cronómetro de actividad, y ocurre entre los renglones 629-645. Si no se reciben datos de ninguna de las dos líneas seriales de entrada, entonces las Señales de la Tarea #8 le indican a la Tarea #4 que debe enviar un byte especial que luego será producido por la Tarea #1. Estas Señales le indican a la "Alarma Remota" la falta de comunicación entre sus unidades. La Tarea #9 es la última. Es una falta de cinco minutos de Errores Severos desde el Cronómetro de Reset Sensor, y comprende los renglones 646-663. La subrutina Do_D_H_E_L comienza en el renglón 667 y Aprenda a Utilizar los PICs

29

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

continúa hasta el 692. Esta rutina determina el Nivel de Error más Alto y traslada el estado actual de la Tarea #7 a la salida del LED. Entre los renglones 693-703 se despejan los registros #7-1 Fh. El código "salto en Encendido" ocupa los últimos renglones 705-706.

En el artículo publicado en Saber Electrónica Nº 142 se describen más detalladamente qué es lo que hace cada parte del código, por qué y cómo ejecutan sus acciones particulares. A modo de ejemplo explicamos a continuación “qué hacen” los datos expresados en los renglones 1-87 del segmento de código. El renglón 4 le indica al ensamblador (assembler) MPASM cuál es el PICmicro que está usando. El archivo incluido PICREG.H continúa con las ecuaciones y las asignaciones para que el código sea más legible y modificable. Debería usar ecuaciones que relacionen símbolos mutuamente. Las Constantes -renglones 10-12- son los valores que cambiarán a diferentes promedios Baud. Representan los Tiempos de Bit para promedios Baud divididos por 2 menos un factor de estado latente. Deberá ajustar el "Factor Fudge (embuste)" y otros valores para sintonizar mejor el rendimiento. El valor usado para el "Factor Fudge" está relacionado con la vía más larga del código. Los renglones 21-24 son un experimento para asociar un nombre simple a un bit simple. Esto permite que las asignaciones se puedan modificar con mayor facilidad. Los renglones 30-54 son las asignaciones de variables.

30

Aprenda a utilizar los PICs

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

Las variables (renglones 35-39) se usan como contadores de tiempo. Cuentan la cantidad de unidades de tiempo, y las comparan a literales para revisar si se produjo un Evento. Los bits definidos en los renglones 57-64 se usan como Semáforos Binarios. Resguardan las Secciones Críticas de datos protegidos. Más adelante entrarán en acción en el código. Los bits definidos en los renglones 67-73 son señales de error. Definen los estados actuales o de último error de las rutinas Seriales, y cuáles datos se perdieron adentro o afuera. La sección de ecuaciones de los renglones 76-85 se usa para definir la actividad diferente del LED. La Tarea #7 las usa para mantener el LED titilando. En los renglones 89-94 tratamos de guardar todos los primeros 256 bytes importantes de todas las páginas. Para terminar, digamos que en el proyecto descripto en Saber Electrónica Nº 142 se detalla la función que realiza cada tarea y se da el listado completo de los códigos de programación que constituyen el “Kernel” que nos serea de utilidad para la confección de futuros proyectos. Cabe aclarar que en la revista continuaremos publicando mensualmente diferentes proyectos con PICs para que se familiarice con su uso y aprenda a dominar esta técnica que, si bien tiene más de 20 años, se está popularizando recién ahora dado el bajo costo de los componentes y la facilidad de implementación de circuitos.

Aclaración: Damos a continuación un listado de los últimos artículos publicados sobre PICs con el objeto de que sirvan como bibliografía: Aprenda a Utilizar los PICs

31

E JEMPLO

DE

U SO

DEL

K ERNEL

Saber Electrónica Nº 137: “PICs: Circuitos Integrados programables”. Aquí se describen los PICs de Microchips y se indica su funcionamiento interno Saber Electrónica Nº 138: “Programador de PICs para Construcción de Circuitos Electrónicos”. En este artículo se da el circuito de un programador de PICs para ser usado desde una PC, se indica como debe hacerse una programación y se indican las aplicaciones (programas) que se emplean y que el lector de la revista puede retirar “sin cargo”de las oficinas de Quark. También se da el circuito de un secuenciador con PIC Saber Electrónica Nº 139: “Aprenda a Programar PICs paso a paso”. En este artículo se describe el uso del programa MPLAB para programar y simular circuitos. Saber Electrónica Nº 140: “Guía Completa para Simular la Programación de PICs”. Se detalla (en una guía de 20 páginas de la revista) la forma de hacer la simulación de circuitos, como ejemplos se incluye la construcción de un “Lector de tarjetas Magnéticas” y de un “Reloj con Display de Cristal Líquido”. Saber Electrónica Nº 141: “Cómo se Comunica un PIC”. Es un artículo sumamente interesante en el que se indica como se debe ralizar una comunicación RS232 con estos componentes, brindando los circuitos necesarios. Saber Electrónica Nº 142: “Alarma remota con PIC”. Aprovechando los conceptos vertidos en esta guía, se detalla la forma en que la gente de Microchip “construyó” un Kernel de fácil manejo dando como ejemplo, la construcción de una Alarma Remota”. ✪ Editorial Quark SRL - Rivadavia 2421, piso 3º, Of. 5 (1034) - Capital Federal Director: Horacio D. Vallejo Distribuidor en Capital: C. Cancellaro e Hijos SH - Gutemberg 3258 - Cap. 4301-4942 Distribuidor en Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C. - Av. Vélez Sarsfield 1950 - Cap. *Nos comunicamos con MOVICOM*

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2

Cómo Los Micros Almacenan Información en Discos Por más informativa y veloz que sea la memoria de una computadora, la RAM tendrá una desventaja fatal: es volátil. Exceptuando muy pocos, los chips de memoria pierden las informaciones almacenadas cuando se desconecta la computadora. Todo el esfuerzo colocado en un proyecto anual, en un informe contable o en la escritura del “gran drama argentino” se perderá, si la electricidad requerida por los transistores de la RAM falta, aunque sólo sea por una fracción de segundo. Hay diversas formas de obtener almacenamiento permanente de los programas de la computadora y de los trabajos que con ellos se generen, almacenamiento que permanecerá intacto por más que la electricidad se corte. La forma más común de almacenamiento permanente es el uso de discos magnéticos, tanto del tipo flexible como del rígido. También se usa almacenamiento magnético en “unidades de cinta”, método de almacenamiento permanente que lleva tanto tiempo de uso como las computadoras. Estos nuevos dispositivos que usan láser para almacenar y recuperar datos están ganando popularidad. Actualmente, los fabricantes de computadoras realizan avances en el sentido de crear chips de memoria no volátil que, contrariamente a sus primos más comunes, no pierden el contenido cuando se desconecta la PC porque poseen sus propias fuentes de energía. Todos estos métodos para almacenar datos en forma permanente tienen sus ventajas y también sus desventajas.

Los disquetes son universales, portátiles y baratos, pero les falta mayor capacidad y velocidad. Los discos rígidos son probablemente el mejor medio de almacenamiento. Almacenan y recuperan datos rápidamente, tienen capacidad para salvar diversos volúmenes de datos y resultan baratos en relación al costo por megabyte pero, en general, no son portátiles. Las unidades de cinta ofrecen virtualmente almacenamiento ilimitado fuera de línea (cuando no se está procesando) a bajo costo, pero son muy lentas como para usarlas en otra tarea que no sea la de copias de seguridad. Algunas de las formas novedosas de almacenamiento sirven a usuarios de PC que necesitan almacenar enormes cantidades de datos. Las unidades de CD-ROM reúnen hasta 650MB (megabytes) de datos en un disco idéntico a los discos láser compactos que reproducen música y los discos CD-ROM tienen producción barata. El problema es que son dispositivos de “sólo lectura”, lo que significa que podemos usar los datos ya almacenados en ellos tal como fueron creados, no se pueden borrar o alterar datos en un CD-ROM. Las unidades magneto-ópticas y las unidades “ópticas” leen los datos con láser, igual que los CD-ROM, pero tienen varias ventajas: esos datos pueden alterarse, son veloces, portátiles y ostentan generosa capacidad, aunque recién ahora su costo ha bajado como para que tengan un uso más popular. Dos tipos de chips de memoria guardan informaciones hasta que se renueva la electricidad. Las EPROMs (del inglés, Erasable Programmable Read-Only Memory = memoria programable de sólo lectura), que

9 - CURSO

DE

Almacenamiento de Información

DE

REPARACION

PC

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2 mentos en común. Por un lado, el mecanismo que usa la unidad para crear los 1 y los 0, que constituyen el lenguaje binario, podrá diferir, pero el objetivo será alterar microscópicamente pequeñas áreas de superficie del disco, de modo que algunas áreas representen 0 y otras representen 1. El disco no usará caracteres diferentes para grabar un gran romance o para hacer una lista semanal de compras. Otro elemento común es el modelo que define cómo están organizados los datos en el disco. El sistema operacional de la computadora, que en la mayoría de las computadoras personales es el MS-DOS, determina este modelo. El sistema operacional controla tantas operaciones de PC que muchos usarios de PC olvidan que DOS significan Disk Operating System = sistema operacional en disco, y que, originariamente, su función principal era controlar unidades de disco. Para que cualquier información sea almacenada en un disco magnético es preciso “formatearlo”. El formateo crea una orientación que permite que la unidad almacene datos en forma organizada. El formateo consiste en códigos magnéticos que se colocan en la película magnética sobre la superficie del disco. Los códigos dividen la superficie del disco en sectores (como porciones de pizza) y en surcos (círculos concéntricos). Estas divisiones organizan el disco de modo que los datos se graben en una forma lógica y sean abordados por las cabezas de lectura-grabación que se mueven hacia adelante y hacia atrás sobre el disco mientras éste gira. El número de sectores y surcos que caben un un disco determina su capacidad. Almacenamiento de Después de que un disco está formateado, grabar o leer el más simple de los arInformación en Discos chivos es un proceso complicado. Este Los discos son la forma más común de proceso incluye el programa, el sistema almacenamiento permanente de datos. operacional, el BIOS (sistema básico de Sus capacidades alcanzan desde pocas entrada/salida) de la PC, los drivers que incentenas de kB (kilobytes) hasta varios gi- forman al sistema operacional cómo usar gabytes, pero todos tienen algunos ele- el hardware adicional, cómo una unidad se encuentran prácticamente en todas las computadoras personales. Son lentas y su contenido puede alterarse solamente al exponerlo a la luz ultravioleta. Los chips flash RAM, que combinan la capacidad y casi la misma velocidad indicadas en la descripción de los chips de RAM convencionales con la capacidad de retener los datos cuando la fuente principal de energía está desconectada. Seguramente tendrán un uso popular en el futuro como medio ideal de almacenamiento permanente. Pero actualmente son muy caros como sustitutos de los discos rígidos. Pese a las diferencias tecnológicas entre estos métodos de almacenamiento, todos tienen en común una cualidad semejante para grabar datos y un sistema parecido para archivar estas informaciones de forma tal que permite encontrarlas nuevamente. El almacenamiento permanente es conceptualmente similar al sistema usado cuando se guardan papeles. Los archivos en papel requieren estar manuscritos o dactilografiados, todos en la misma lengua y acomodados ordenadamente en los armarios para encontrarlos de manera fácil y rápida. Así también, los archivos electrónicos exigen un almacenamiento dentro de un sistema ordenado y sensato y en un lenguaje común. Vamos a dar una ojeada sobre varias formas de almacenamiento permanente, que solucionan el problema de salvar los datos como para encontrarlos nuevamente. Veremos cómo graban y recuperan esos datos los diferentes dispositivos de almacenamiento.

CURSO

DE

REPARACION

DE

PC - 10

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2 SCSI o una unidad de cinta, y también el mecanismo de la propia unidad de disco. La figura 1 muestra cómo se realiza el proceso de lectura y escritura en un disco. En (1a) vemos que, antes de que se puedan escribir datos en un disco, aleatoriamente se estampan partículas de hierro en la película que recubre la superficie del mismo. La película es semejante a la superficie de las cintas de audio y de video. Para organizar las partículas como datos, la electricidad pulsa en una bobina enrollada en un núcleo de hierro en la cabeza de lectura/grabación del mecanismo de la unidad, la cabeza queda suspendida encima de la superficie del disco. La electricidad transforma el núcleo de hierro en un electromagneto capaz de magnetizar las moléculas de revestimiento, así como un niño usa un imán para jugar con trocitos de hierro. En (1b) la bobina induce un campo magnético en el núcleo mientras éste se desplaza sobre el disco. El campo, a su vez, magnetiza las moléculas de hierro en el revestimiento del disco, de modo que sus polos positivos apuntan en la dirección del polo negativo de la cabeza de lectura/grabación y sus polos negativos apuntan hacia el polo positivo de la cabeza. En la figura (1c) la cabeza crea una banda magnética en el disco en rotación y una segunda banda es grabada inmediatamente al lado de la primera. Juntas, las dos bandas representan el menor elemen-

Figura 1d

1 1 - CURSO

DE

Figura 1a

Figura 1b

Figura 1c

to unitario de datos que un computador manipula: un bit. Si el bit debe representar un 1 binario, luego de creado, la primera banda de corriente de la bobina se invierte de modo que los polos magnéticos del núcleo cambian y las moléculas, en la segunda banda, se magnetizan en sentido opuesto al de la primera. Si el bit fuera un

REPARACION

DE

PC

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2 Figura 1e

0 binario, las moléculas de ambas bandas quedarán alineadas en el mismo sentido. En la figura 1d se observa que cuando se graba un segundo bit, la polaridad de la primera banda es siempre opuesta a la de la banda que la precede para indicar el inicio de un bit. También las unidades más lentas usan apenas una fracción de segundo para crear cada banda. Los bits almacenados en la ilustración de abajo representan el número binario 1011, que equivale a 11 en los números decimales. Para leer los datos (figura 1e), no se envía corriente a la cabeza de lectura/grabación mientras ella recorre el disco. En lugar de esto, se produce una inversión magnética del proceso de grabación. Los bancos de moléculas polarizadas en el revestimiento del disco son en sí pequeños imanes que crean un campo magnético a través del cual Figura 2 pasa la cabeza de lectura/grabación. El movimiento de la cabeza sobre ese campo magnético genera una corriente eléctrica que fluye en un sentido u otro por los conductos de la cabeza. El sentido en que la corriente fluye depende de las polaridades de las bandas. Al detectar los sentidos en que la corriente está fluyendo, la computadora determina si la cabeza magnética está pasando sobre un 1 o un 0.

CURSO

DE

Formateo de un Disco

La primera tarea que una unidad magnética debe realizar es formatear cualquier disco para usarlo. Para esto graba en la superficie del disco un patrón de 1 y 0, como señaladores magnéticos. El patrón divide el disco radialmente en sectores o círculos concéntricos. A medida que la cabeza de lectura/grabación se mueve de un lado a otro sobre los discos en rotación, lee estos señaladores magnéticos para determinar su localización en relación a los datos en la superficie del disco (vea la figura 2, el punto “1”). La combinación de dos o más sectores en un mismo surco forma un “cluster” o bloque (parte 2 de la figura 2). El número de bytes en un bloque puede variar de acuerdo con la versión de DOS usada para formatear el disco y con el tamaño del disco. Un bloque es una menor unidad que el DOS utiliza para almacenar información. Siempre que un archivo tenga apenas 1 byte, todo un bloque de 256 bytes será usado para almacenar este archivo. El número de sectores y surcos y, por lo tanto, el número de bloques que una unidad puede crear en la superficie del disco determina la capacidad del disco. La unidad crea un archivo especial localizado en el sector 0

REPARACION

DE

PC - 12

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2 del disco. (En el mundo de las computadoras, la numeración comienza, en general, con 0 en lugar de con 1.) Este archivo es la tabla de alojamiento de archivos o FAT (del inglés, file allocation table). La FAT es donde el DOS guarda las informaciones sobre la estructura del directorio del disco y sobre cuáles bloques está usando para almacenar determinados archivos. En versiones más recientes del DOS, una copia idéntica de la FAT se mantiene en otro lugar para el caso de que los datos de la primera FAT se dañen. Normalmente, nunca se ven los contenidos de las FAT (parte 3 de la figura 2).

La Disquetera Unidad de Disco Flexible Entre las unidades de disco rígido súper veloces, extra grandes, unidades magneto-ópticas, unidades de CD-ROM y las más recientes maravillas de la alta tecnología, es difícil interesarse por las simples unidades de discos flexibles que, comparadas con cualquier otra unidad, son lentas y no almacenan mucha información. Pero, a pesar de todas sus deficiencias, las unidades de discos flexibles son una maravilla no reconocida. Todo el contenido de un libro puede guardarse en uno de estos disquetes y llevarlo en un bolso, una maleta o un bolsillo. Las unidades de discos flexibles están en todas parte, ofrecen una forma conveniente de llevar datos de una PC a otra, no necesitan líneas de comunicación, redes y conexiones infrarrojas, simplemente se remueve el disquete de una computadora y se inserta en otra. Con la computadora NeXT, Steve Jobs intentó eliminar totalmente el disquete para reemplazarlo por unidades magneto-ópticas, como método ideal para distribución comercial de software. La idea exhibía un toque de idealismo tecnológico, pero nadie lo tomó muy en serio. Por su condición de patrimonio universal, el diquete es confia-

1 3 - CURSO

DE

ble y bien aceptado y, por eso, todavía permanecerá entre nosotros por mucho tiempo. Sin embargo, las unidades de discos flexibles, pequeñas, rápidas y con mayor capacidad, actuales componentes patrones de todas las nuevas computadoras, necesitaron años para suplantar las unidades de disco de 5,25 pulgadas, que representaron en el mundo de las computadoras lo que el disco fonográfico de 78 revoluciones fue en audio. Aunque ya se fabricaban discos que reproducían la música con mayor fidelidad, las empresas continuaban vendiendo aparatos para discos de 78 revoluciones porque los amantes de la música habían invertido bastante dinero en esos discos. Actualmente se encuentran unidades de discos flexibles de 5,25 pulgadas pero rápidamente se van convirtiendo en antigüedades. Como las capacidades actuales varían entre 700 kilobytes y 2,88 megabytes, los disquetes de 3,5 pulgadas almacenan más datos que sus primos mayores; además, sus capas protectoras permiten un manoseo descuidado y su bajo costo es un factor considerable en el aprecio que reciben. Ahora representan el patrón para la distribución de nuevos software y almacenamiento de datos transportables. La figura 3 muestra la unidad de disco flexible de 3,5”, en ella se destacan las siguientes referencias: 1) Cuando un disquete de 3,5 pulgadas es colocado en la unidad, empuja un sistema de palancas. Una de éstas abre una “puertita” del disquete para explorar en su interior el disco de material magnético capaz de grabar datos, que está recubierto con plástico por ambos lados. 2) Otras palancas y engranages mueven las cabezas de lectura/grabación hasta que prácticamente tocan el disco en cada uno de sus lados. Las cabezas, que son pequeñitos electroimanes, usan pulsos

REPARACION

DE

PC

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2 magnéticos para alterar las polaridades de las partículas metálicas incorporadas en la 6) Un motor de pasos -que gira en ángucobertura del disco. los específicos en cualquier sentido, según las señales de la placa electrónica- mueve 3) La placa electrónica de la unidad reci- un segundo eje que tiene tallado un surco be señales, incluidos datos e instrucciones en espiral. Un brazo conectado a las cabepara grabarlos en el disco, desde la placa zas de lectura/grabación se apoya en el controladora de unidades de discos flexi- surco del eje. A medida que el eje gira, el bles. La placa electrónica truduce estas brazo se mueve de un lado hacia el otro y instrucciones como señales que controlan posiciona las cabezas de lectura/grabación el movimiento del disco y de las cabezas sobre el disco. de lectura/grabación. 7) Cuando las cabezas están en la posi4) Si las señales incluyen instrucciones ción correcta, los impulsos eléctricos crean para grabar datos en el disco, la placa un campo magnético en una de las cabeelectrónica inicialmente verifica que ningu- zas para grabar datos en la superficie suna luz atraviese la pequeña ventanita que perior o inferior del disco. Las cabezas, puede cerrarse en uno de los lados de la mientras están leyendo datos, reactivan cobertura del disco. los campos megnéticos generados por las Pero si la ventanita estuviese abierta, la partículas metálicas en el disco. luz de un diodo emisor de luz será detectaNOTA: Pese a las diferencias en el formada por un fotodiodo en el lado opuesto del disco, la unidad sabrá que el disco está to y encapsulamiento, el disquete de 5,25 protegido y rechazará la grabación de nue- pulgadas es simplemente una versión mayor, más lenta y menos complicada del disquete vos datos. de 3,5 pulgadas. En lugar de una “puertita”, 5) Un motor localizado sobre el disco presentan un recorte lateral de verificación hace girar un eje que se engancha en una que puede protegerlos de grabación y las caranura en el centro del disco y hace que bezas de lectura/grabación funcionan igual que las de la unidad menor. ✪ éste gire.

Figura 3

CURSO

DE

REPARACION

DE

PC - 14

LECCION 5: Mantenimiento de Monitores

1 5 - CURSO

DE

REPARACION

DE

PC

LECCION 6 - Los Microprocesadores - Par te 2

Figura 11

CURSO

DE

REPARACION

DE

PC - 16