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EDITORIAL QUARK

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

EDITORIAL QUARK

Año 20 - Nº 235 FEBRERO 2007

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80

ARTICULO DE TAPA Caja de trabajo RS232 para mantenimiento, liberación, flasheo y reparación de teléfonos celulares Motorola, Siemens, Panasonic, LG, Nokia, Samsung, Sony Ericsson

3

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Cortocircuito mortal en un reproductor de MP3

18

MONTAJES Módulo Juega Leds Interconexión de 2 PLC's Más proyectos con microcontroladores PIC - PICAXE: sensor de temperatura, sensor de tensión, vúmetro

21 44 72

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 9 - Las señales FOK y FZC

29

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Señales de video para todas las aplicaciones Cómo funcionan los teléfonos celulares - El sistema de FI para WCDMA (MAX2309)

36 41

ROBOTICA Curso programado de robótica - Lección 3: el sistema robótico: análisis del sistema, unidades funcionales

57

TV Los sistemas de codificación y sus posibilidades de decodificación

62

EL LIBRO DEL MES Curso de inglés técnico para electrónicos

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

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

Impresión: Inver prenta S. A.,Osvaldo Cr uz 3091, Bs . Aires , Argentina

67

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 235 Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute En este número: Ing. Alberto Picerno Ing. Ismael Cervantes de Anda Ing. Alan Alvarez Chávez Ing. Margarita Perera Ruiz Alfredo Torres Ing. Víctor R. González Fernández Wilfredo González Bonilla

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DEL DIRECTOR AL LECTOR APRENDA TELEFONIA CELULAR DESDE CERO!!! Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Gracias a convenios alcanzados con diferentes empresas, los que adquieran esta edición tienen la oportunidad de “comprar” material indispensable para dedicarse a una PROFESION que, en la actualidad, está siendo muy rentable ya que son cada vez más los teléfonos celulares que requieren la atención de un técnico, por eso, presentando este ejemplar en casas adheridas (vea el listado de casas en nuestra web: www.webelectronica.com.ar o llamando al teléfono de Bs. As. (011) 4301-8804), usted podrá comprar una:

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ARTÍCULO

DE

TAPA

Caja de Trabajo RS232 Para Mantenimiento, Liberación, Flasheo y Reparación

De Teléfonos Celulares

MOTOROLA - SIEMENS - PANASONIC LG - NOKIA - SAMSUNG SONY ERICSSON Aprovechando que “casi todos” los teléfonos celulares (no importa su tecnología) poseen puerto de comunicación RS232 y que existe gran cantidad de programas (aplicaciones) para realizar el mantenimiento, liberación y reparación de estos teléfonos; damos, a continuación, el circuito de una caja que “adapta” los niveles del puerto COM de la PC con los niveles del teléfono celular para que se puedan emplear distintos programas que facilitarán el mantenimiento de los teléfonos celulares empleando cables de conexión muy fáciles de construir. Hemos realizado pruebas con móviles de distintas marcas y modelos, que son los que mencionamos en esta nota, sin embargo, estamos convencidos que esta caja permite trabajar con la mayoría de los celulares que se encuentran en el mercado.

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

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa El Circuito Integrado MAX232 El MAX232 soluciona la conexión necesaria para lograr comunicación entre el puerto serie de una PC y cualquier otro circuito con funcionamiento en base a señales de nivel TTL/CMOS. Cambia los niveles TTL a los del estándar RS-232 cuando se hace una transmisión, y cambia los niveles RS-232 a TTL cuando se tiene una recepción, es decir, es un circuito integrado que convierte los niveles de las líneas de un puerto serie RS232 a niveles TTL y viceversa. Lo interesante es que sólo necesita una alimentación de 5V, ya que genera, internamente, algunas tensiones que son necesarias para el estándar RS232. Otros integrados que manejan las líneas RS232 requieren dos voltajes, +12V y -12V. El circuito integrado posee dos conversores de nivel TTL a RS232 y otros dos que, a la inversa, convierten de RS232 a TTL. Estos conversores son suficientes para manejar las cuatro señales más utilizadas del puerto serie de la PC, que son TX, RX, RTS y CTS. TX es la señal de transmisión de datos, RX es la de recepción, y RTS y CTS se utilizan para establecer el protocolo para el envío y recepción de los datos. Este integrado es ideal para trabajar con microcontroladores, y como los lectores de Saber Electrónica están acostumbrados a “trabajar”

con PICs, el Ing. Ismael Cervantes ya nos ha propuesto una interfase apropiada. En la figura 1 se indican las terminales que deben ir conectadas al PIC16F84. Además, en el otro extremo se tiene la conexión con un DB9macho, el cual se conecta al cable de la HP48G (con el que carga sus programas). Un módulo “adaptador” con RS232 puede funcionar para cualquier circuito, pero para usarlo se debe tener el conocimiento de la programación del microcontrolador, para lo que se recomienda que sea utilizada la herramienta que, de manera exprofesa, incluyen los microcontroladores y que recibe el nombre de USAR. Por lo tanto, en el presente proyecto se mostrará tan sólo a manera de ejemplo, la manera de habilitar la comunicación serial “Full duplex” en un microcontrolador PIC, siendo de manera específica el PIC16F628A, el que se utilizará como ejemplo. Antes revisemos la manera en que trabaja el protocolo RS-232. En el caso del puerto serie existe el in-

conveniente de que un microcontrolador trabaja con niveles de voltaje TTL y el puerto serie de la computadora trabaja con niveles de voltaje de acuerdo a la norma RS232. Estas diferencias en los niveles de voltaje, hacen que sea imposible realizar una conexión “directa” de un microcontrolador al puerto serie de la computadora (vea la tabla 1). Para poder establecer comunicación entre el puerto serie de una computadora y un microcontrolador, es necesario construir un módulo adaptador de RS232 a TTL, dicho módulo debe ser capaz de convertir los niveles de voltaje de RS232 a TTL para realizar una transmisión de datos (desde la computadora) y de TTL a RS232 para realizar una recepción de datos (desde el microcontrolador), en el mercado se encuentra un circuito integrado que realiza esta tarea, específicamente el MAX232. Este circuito integrado es muy popular debido a que sólo necesita de cuatro capacitores electrolíticos y una fuente de alimentación de 5V para un funcionamiento adecuado.

Figura 1

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Caja de Trabajo RS232

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Artículo de Tapa La figura 2 muestra el diagrama esquemático del Módulo “Adaptador Puerto Serie”. Es un circuito muy sencillo, ya que, como se mencionó anteriormente, el circuito integrado MAX232 (IC1) realiza la tarea de cambiar los niveles de voltaje de RS232 a TTL en el caso de una transmisión de datos, y de TTL a RS232 en el caso de una recepción de datos. El MAX232 (IC1) sólo necesita cuatro capacitares electrolíticos y una fuente de alimentación de 5V, para funcionar internamente. El IC1 tiene dos fuentes conmutadas, la primera de ellas en conjunto con los capacitores electrolíticos C3 y C2, “adaptan” el nivel de voltaje tomado de la alimentación de +5V a +10V, la segunda fuente conmutada y los capacitores electrolíticos C1 y C4 invierten los niveles de voltaje para que se puedan obtener -10V, estos niveles de voltaje son utilizados para realizar la adaptación de los voltajes RS232 y se encuentran dentro de los rangos permitidos por la norma RS232. En resumen, el CI MAX232 dispone internamente de 4 conversores de niveles TTL al bus estándar RS232 y viceversa, para comunicación serie como los usados en los ordenadores y que ahora están en desuso, el Com1 y Com2. El circuito integrado lleva internamente 2 conversores de nivel de TTL a RS232 y otros 2 de RS232 a TTL, con lo que en total podremos manejar 4 señales del puerto serie de la PC. Por lo general las más usadas son; TX, RX, RTS, CTS, estas dos últimas son las usadas para el protocolo handshaking pero no es imprescindible su uso. Para que el MAX232 funcione correctamente deberemos poner unos condensadores externos, todo esto lo podemos ver en la siguiente figura, en la que sólo se han cableado las líneas TX y RX que son las más usualmente usadas para casi cualquier aplicación. El circuito inte-

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Figura 2

grado MAX232 (IC1), tal como se observa en la figura 3, tiene dos terminales para conectar señales con niveles de voltaje TTL que serán adaptadas en señales con niveles de voltaje RS232, y otras dos terminales para conectar señales con niveles de voltaje RS232 que serán adaptadas a señales con niveles lógicos TTL (vea la tabla 2). En el diagrama de la figura 2 se observa que no todas las terminales del circuito integrado Figura 3

MAX232 (IC1) están conectadas, esto debido a que sólo utilizamos la señal de la terminal 2 del conector DB9 (Rx) y la señal de la terminal 3

Caja de Trabajo RS232

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Artículo de Tapa del conector DB9 (Tx), estas señales se utilizan para hacer la recepción y transmisión de datos respectivamente. En el caso de la recepción de datos la señal con niveles de voltaje TTL, procedente de un microcontrolador o cualquier dispositivo que maneje niveles de voltaje TTL, entra por la terminal 11 del MAX232 (IC1), en el MAX232 se adaptan los niveles de voltaje de TTL a RS232, y la señal con niveles de voltaje RS232 sale por la terminal 14 del MAX232 (IC1) a la terminal 2 del conector DB9 (Rx). En el caso de la transmisión de datos, la señal de la terminal 3 del conector DB9 (Tx) con niveles de voltaje RS232 entra por la terminal 13 del MAX232 (IC1), en el MAX232 se adaptan los niveles de voltaje de RS232 a TTL y la señal con niveles de voltaje TTL sale por la terminal 12 del MAX232 (IC1), esta señal puede ser conectada a la terminal receptora de un microcontrolador. También se observa que las terminales 1, 4 y 6 del conector DB9 están cortocircuitadas entre sí, así como las terminales 7 y 8 del conector DB9 también están cortocircuitadas, esto es necesario cuando la computadora maneja la transmisión y recepción de datos por el puerto serie con algún método de control de flujo, ya que nos permite simular una terminal receptora que emite las señales de control de flujo necesarias para establecer la comunicación. En el caso de que la computadora maneje los datos sin ningún método de control de flujo, no es necesario realizar ninguna conexión entre las terminales del puerto serie, aunque si la computadora no maneja los datos con algún método de control de flujo y dichas conexiones se encuentran hechas, no afectan la comunicación entre la computadora y el microcontrolador. No es objeto de esta nota explicar cómo se usa el MAX232 para trabajar con microcontroladores, pero si Ud. está interesado en saber más

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del tema puede bajar de nuestra web la explicación del kit ICA-021 con la clave “ica021”. Veamos una aplicación para la prueba de cables de teléfono, tema que está más acorde con el objetivo de este artículo.

Cómo Probar Cables de Teléfonos con MAX232 Al conectar un teléfono móvil con algún equipo, podemos encontrarnos con diversos problemas, desde una construcción defectuosa del cable a unos niveles de tensión inadecuados para ser manejados por el módulo. Nosotros hemos adoptado la disposición que se ve en la figura 4, y colocamos una tira de cuatro PINs macho en la placa, mientras los cables llevan en el extremo cuatro pins hembra.

nector de los distintos prototipos, la PC puede emular al móvil o al GPS, etc. Para determinar cuál es el problema, podemos seguir los pasos siguientes: Construir un cable para PC Lo primero que debemos hacer es construir un cable para adaptar las señales del puerto serie del ordenador -RS232- a niveles TTL. Esto se puede hacer con un MAX232, que se alimenta a través de dos diodos y un 78L05 de las líneas RTS y DTR. Obtendremos, en el pin 9 del MAX232, la salida de datos con niveles TTL, y en el pin 10 la entrada de datos. Estos dos pines se conectarán cruzados a otro dispositivo. Es decir: La salida del cable -TX- se conecta a la entrada del otro aparato Data inLa salida del otro aparato -Data out- se conecta a la entrada del cable -RX (figura 5). Tambien podemos usar la versión del cable con alimentación externa. En este caso debemos conectar el cable a uno de los prototipos que hemos construido:

Figura 4 De este modo, cualquier cable se puede conectar en cualquier co-

Retiramos el PIC de la alarma (o el montaje que usemos). Conectamos el cable en el coFigura 5

Caja de Trabajo RS232

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Artículo de Tapa Figura 6

nector de la placa (donde iría el cable del teléfono). Hacemos un puente en el zócalo entre los PINes RB0 y RB3. Aplicamos la alimentación a la placa. Para probar el cable, lo que haremos será conectar la salida de datos a la entrada de datos en el mismo cable, formando así un bucle cerrado. Con esto ya tenemos alimentado el MAX232 y las salidas RX y TX interconectadas (figura 6). Usar programa Terminal Para probar los cables, usaremos un programa de comunicaciones. Para asegurarnos de que no tendremos problemas con la configuración, lo mejor es usar el programa MovilOn (bájelo de nuestra web, búsquelo en la página de contenidos especiales de telefonía celular con la clave telcel) con la siguiente configuración: RTS y DTR siempre encendido: Importante pues el MAX232 se alimenta de estas señales.

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CTS y DTR no se usan, deben estar sin seleccionar. Seleccionamos el puerto adecuado, la velocidad (probaremos varias) y pulsamos el botón Abrir Puerto (figura 7). De momento no estamos usando el cable que hemos construido, pero podemos probar el programa conectando con el puerto serie de un módem fijo, o bien conectado con un cable comprado específicamente para nuestro móvil. Seleccionamos el cuadro Añadir CR, para que el programa añada un retorno de carro a cada comando, tecleamos el comando y pulsamos enter. El comando más simple es AT , a lo cual el módem debe responder con un OK.

Probar el cable PC Conectamos el cable para PC que hemos construido a un puerto serie, arrancamos el programa MovilOn y abrimos el puerto serie con la configuración comentada anteriormente. Es imprescindible tener abierto el puerto, para que el circuito reciba alimentación. Todo lo que sigue se hará con el programa arrancado y el puerto serie abierto. Antes de conectar el otro extremo del cable, medimos la tensión de salida entre la salida de datos TTL (pin 9) y el nivel de referencia. Debemos medir una tensión positiva mayor de 3 voltios, seguramente serán casi 5V. Si no obtenemos esta tensión, comprobaremos que en la salida del puerto serie, en la línea TX, hay una tensión negativa, que el 7805 está proporcionando los 5V, la conexión de los condensadores, etc. Hacemos un puente entre los pines 9 y 10 del MAX232, es decir que conectamos la salida de datos con la entrada, aunque mejor lo hacemos en el extremo del conector o en el zócalo del PIC, según se ha explicado más arriba. Seleccionamos en el programa Añadir CRLF, escribimos una línea de texto y pulsamos enter, en la ventana del puerto serie debemos ver el texto de salida y la misma entrada (se ve en otro color), es decir que lo que se envía se debe recibir igual y en la pantalla se ve el texto dos veces, en dos colores distintos.

Figura 7

Probar el cable para teléfono En la figura 8 se muestra el conector de un teléfono Siemens C55 con el objeto de que podamos realizar la construcción del cable para la conexión a la computadora. Si hemos construido el cable para el

Caja de Trabajo RS232 mero 555 (pulsa enter de nuevo para cortar).

Figura 8 teléfono móvil, éste debe funcionar con niveles TTL. Algunos teléfonos funcionan con estos niveles de tensión, entonces el cable es un simple conector sin componentes activos. Otros teléfonos usan otros niveles de tensión, entonces deben llevar algún tipo de circuito en el cable. El caso es que se supone que el cable funciona con niveles TTL, y que tenemos el cable conectado a un teléfono móvil. Conectamos el cable de la PC al cable del teléfono, es decir que conectamos el nivel de referencia GND de los dos cables entre sí, y las líneas de datos las conectamos cruzadas (entrada con salida, salida con entrada). Arrancamos el programa MovilOn y abrimos el puerto con la configuración ya comentada (recuerda que el circuito se alimenta de ahí). Seleccionamos la opción Añadir CR (no CRLF). Tecleamos AT y pulsamos enter. El móvil debe responder OK. Seguramente veremos también el eco del comando AT. Te c l e a m o s ATDT555 y pulsamos enter, el móvil debe marcar el nú-

Si hasta aquí funciona todo, vamos bien. Si no funciona ¿qué puede fallar? Puede fallar la construcción del cable del móvil: busca en internet información sobre tu móvil, pinout del conector, niveles de tensión que usa, etc... También puedes comprobar que la salida de datos del cable presenta un nivel de tensión positivo, compatible TTL (de 3 a 5V) respecto a masa, si no es así, el cable no está bien hecho. Si queremos usar un cable comprado para el teléfono móvil (de los que se conectan directamente al ordenador), es decir si queremos usar niveles RS232 en vez de niveles TTL, podríamos integrar un MAX232 en el módulo electrónico. Esta solución dejaría pendiente la alimentación del teléfono, y el teléfono debería tener dos conectores independientes, una para alimentación y otro para el cable RS232.

Conversor RS232 a TTL sin MAX232 Todos sabemos que a la hora de conectar un PIC o un teléfono celular a la PC es común utilizar el circuito integrado MAX232. Con este integrado y muy pocos componentes se

consigue adaptar los niveles de señal de estos equipos. Pero tomando en cuenta que un MAX232 se lo consigue en diferentes versiones y que el único que “sirve” sin realizar adaptaciones es el MAX232CPE, decidimos desarrollar una alternativa válida que lo reemplace con un circuito como el mostrado en la figura 9. El circuito utiliza la propia corriente del puerto COM de la PC para generar los símbolos del RS232. Los pines marcados como TxD, RxD y Gnd corresponden al conector RS232 de la PC (ver conexionado) mientras que los pines marcados como RD (RX), TD (TX) y Gnd van directamente al microcontrolador o al teléfono celular. IMPORTANTE: Para que funcione la parte inferior del circuito, correspondiente a RX en la PC, es necesario que en el programa de transmisión configuremos RTS a nivel alto (+V) y DTR a nivel bajo (-V). La figura 10 muestra RTS y DTR activados a nivel alto, en estas condiciones no funcionaría bien, es necesario desmarcar DTR. Otra alternativa sería usar como nivel bajo 0V en vez de usar DTR (el pin 5 en vez del pin 4), en la mayor parte de ordenadores funcionará, pero el nivel bajo a 0V está fuera de la norma RS232.

Figura 9

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Artículo de Tapa Figura 10

Caja de Trabajo con Celulares RS232 En base a las características descriptas del integrado RS232 se puede construir una caja de trabajo que permita conectar a un teléfono celular con una computadora y ejecutar aplicativos que permitan: Comprobar el estado del software del teléfono Falsear el teléfono Liberar o desbloquear el celular Realizar back-ups Programar accesorios Etc. En la figura 11 se muestra el circuito propuesto para la caja: Note que la caja posee dos jumpers: J2 y J4, estos contactos que tienen que estar sin puentear para los diferentes teléfonos con sistemas operativos tipo dellen o similar (Siemens, generalmente) y deben estar ambos puenteados si se trabajará con teléfonos Nokia o similares. Si va a operar con otros teléfonos puede conectarlos en cualquiera de los dos conectores CONN-H4 y deberá primero no colocar los jumpers. Si no conoce la plataforma del teléfono, conéctelo en el correspondiente a Siemmens, abra el programa que va a utilizar y vaya probando co-

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Figura 11

Caja de Trabajo RS232 locando los puentes en los jumpers hasta que se establezca comunicación con el teléfono. Se puede emplear cualquier programa que precise conexión del teléfono al puerto serie de la computadora. Si desea saber cómo se usan los programas que nosotros hemos probado, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar Haga click en el ícono password e ingresar la clave “telcel”. En síntesis, esta caja permite la liberación de bandas (desbloquea teléfonos para su uso con chips de cualquier operador), verifica estado de software y hardware, repara software, permite flasheo y actualización, resetea códigos de seguridad, etc. y para ello se deben emplear programas específicos, muchos de los cuales son de uso libre y otros poseen licencia y deben ser adquiridos en los locales especializados. A continuación mencionamos los modelos de teléfonos que hemos probado y qué programas usamos en cada caso: MOTOROLA Desbloqueamos celulares C115, C139, C261, C155 mediante la carga del sistema operativo con los programas Dmtool_V7.3.04.6 y MOTOROLA C 210. SIEMENS Desbloqueamos, reparamos y flasheamos diferentes modelos con los programas SST y FREIA. PANASONIC Desbloqueamos, reparamos y flasheamos diferentes modelos con los programas SoftDog. LG Desbloqueamos modelos LG191, LG 200 con el software VYG.

NOKIA Reseteamos códigos y se hicieron liberaciones en diferentes modelos con el Nokia Fbus. SAMSUNG Se realizó el desbloqueo, flasheo y verificación de software de varios modelos con los programas SSS (Samsung Service Software) y SSG. SONY ERICSSON Trabajamos con el SEMC Tool, utilizando varias versiones libres, liberando, flasheando, reparando e inhibiendo códigos en teléfonos: T290, T226, T106, T616, Z520, W600, K300. Unicamente comentamos los casos con los que hemos trabajado, pero insistimos en que podrá trabajar con “cualquier teléfono” siempre que posea el programa que comunique el teléfono con la PC a través del puerto serial. En la figura 12 se muestra una foto de la caja armada, utilizando una placa de circuito impreso, cuyo diagrama se muestra en la figura 13.

Figura 12 celular y que en otros casos (como en el Nokia 1100 por ejemplo) el conector está en la placa de circuito impreso y tendrá que utilizar conectores especiales. Tendrá que construir cables de modo que en un extremo tenga un conector RJ11 macho para conecFigura 13

Cómo Armar Cables para Trabajar con la Caja RS232 Reiteramos que prácticamente todos los teléfonos celulares poseen un puerto RS232, que en muchos casos estos puertos se encuentran en el conector externo del

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Artículo de Tapa Figura 14

tarlo a la caja RS232 y del otro extremo deberá tener el conector que se tiene que conectar al teléfono. Para saber dónde está el conec-

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tor de su teléfono debe recurrir al manual de servicio para poder localizar los terminales TX, RX y GND. En las figuras 14 y 15 damos los

diagramas de conexión de algunos modelos comunes para facilitar la tarea de construcción del cable. Para el armado puede emplear un tramo

Caja de Trabajo RS232

Figura 15 de cable mallado estéreo, del tipo de los utilizados en las conexiones de audio y video para TV, de modo que la malla sea el Terminal GND y cada uno de los conductores internos sea TX y RX respectivamente.

Conexión para el Armado de Cables Como ejemplo, tomando como base la conexión de contactos de las figuras anteriores, el diagrama de

conexión para teléfonos Nokia con conector DKU5 es el que se muestra en la figura 16. Para un Nokia 100, por ejemplo, deberá utilizar un conector que permita acceder al compartimiento de

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Artículo de Tapa baterías, donde está el conector RS232 del celular, luego la conexión es la mostrada en la figura 17. Para el Motorola C115 y similares, el diagrama es el de la figura 18. Para otros teléfonos deberá armar el conector siguiendo los diagramas de contacto que aparece en el manual de servicio.

Ejemplo de Liberación

Figura 16

Como ejemplo, podemos decir que para liberar un teléfono Siemens C55, podemos utilizar el cable propuesto y el programa SST que, al tenerlo instalado en la computadora y abrirlo mostrará una pantalla como la vista en la figura 19. Note que en la primera pantalla no aparece el modelo que queremos liberar, por lo tanto la cerramos y en la siguiente (figura 20) sí aparece la opción Siemens C55, por lo tanto la marcamos y apretamos el botón UNLOCK. El programa pedirá que usted prenda el teléfono y al hacerlo comenzará el

Figura 17

Figura 19

Figura 18 Figura 20

Saber Electrónica 16

Caja de Trabajo RS232 proceso de liberación, colocará el número de IMEI del teléfono en el casillero correspondiente (luego de hacerlo leído desde el teléfono) y un tiempo después dirá que el teléfono ha sido desbloqueado. En futuras entregas explicaremos cómo realizar liberaciones, flasheos, o reparaciones de diferentes modelos, utilizando esta caja RS232 y programas específicos. Por último, en la figura 21 se reproduce el circuito de una “caja” con determinadas protecciones que en estos momentos estamos experimentando. La idea es conseguir un circuito confiable que “alerte” al técnico de que puede estar realizando alguna operación riesgosa que pueda dañar al sistema operativo del teléfono. Agradecemos a Electrónica Busher por los datos aportados para la construcción del presente informe. ✪

Figura 21

Bibliografía http://www.maicas.net/goofy/testfono.htm http://www.pablin.com.ar/electron/circuito/mc/ttl232/ http://www.geocities.com/alva_cesar/rs232/max232.html http://www.x-robotics.com/hardware.htm http://robots-argentina.com.ar/Comunicacion_max232.htm

Saber Electrónica 17

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS FALLAS ANALIZADAS

CON

OJO CLÍNICO

CORTOCIRCUITO MORTAL EN UN REPRODUCTOR DE MP3 No hay dudas de que los reproductores de MP3 ya son moneda corriente entre los usuarios, y no sólo entre los freaks: hoy en día, todo el mundo tiene su propio equipo. Los modelos genéricos son los más populares debido a su precio, aunque ese costo tiene una desventaja: para ahorrar en producción, los fabricantes no usan los mejores controles de calidad y, como en este caso, algunos defectos de ensamblado pueden terminar en una catástrofe y no sólo en el dispositivo en sí, sino también en el bolsillo del usuario... De la Redacción de

de MP Ediciones a historia de esta autopsia bien podría resumirse como “Crónica de una muerte anunciada”. Enceguecido y entusiasmado por la fiebre de los reproductores de MP3 económicos y sin marca (con DSP Sigmatel o Samsung), uno de los integrantes de esta editorial (vamos a preservar su nombre utilizando su pseudónimo, “Torrente”) decidió regalarle a su novia (“Pitus”) uno de estos aparatos con 512MB de memoria. Es un reproductor de ésos que vemos a diario en el tren, en el subterráneo, en el colectivo, en la calle, en el shopping, en el avión, y en cuanto lugar se nos ocurra. Para conseguirlo, rumbeó para uno de los

L

sitios más populares de compra y venta de productos online y, luego de una exhaustiva recorrida, se decidió por uno que combinaba prestaciones, precio, cercanía del lugar con su trabajo y la cantidad de calificaciones positivas que tenía el vendedor. Después de realizar una consulta entre sus pares de la editorial, Torrente finalmente se decidió. El dispositivo en cuestión permitía, entre otras cosas, escuchar MP3, almacenar todo tipo de información, grabar voz (ideal para realizar entrevistas sin micrófono corbatero) y sintonizar radio FM. En resumen: óptimo para la cartera de la dama y el bolsillo del caballero.

Figura 1 - Vista general del reproductor desarmado. Como se puede observar el circuito es bastante simple.

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Días de Gloria La felicidad era mutua. Cada mañana, ella partía rumbo a su trabajo, llevándose consigo 512MB de la mejor música (en su opinión), que podía tener disponible siempre que quisiera. Para que la fiesta fuera completa, el regalo había incluido también una pila recargable Sanyo de 2100mAh, que garantizaba 8 horas de autonomía, según las estimaciones leídas en varios sitios de reviews. Torrente, por su parte, partía feliz rumbo a la editorial, sintiéndose realizado por lograr que su chica fuera contenta a trabajar y empezara su jornada laboral con toda la energía posible. Entre una y dos veces por semana, Pitus dejaba recargando la batería antes de irse a dormir, para que, al día siguiente, estuviera 100% cargada, lista para otra ardua jornada. Es decir, desarmaba el reproductor, lo dejaba arriba de la mesa del comedor (para no olvidarse) y, a la mañana siguiente, volvía a armar el dispositivo, poniendo especial énfasis (debido a los innumerables consejos de su novio “geek”)

Cortocircuito Mortal en Reproductores de MP3

Figura 2 - La consecuencia más evidente fué la estética. El cortocircuito hizo que la pila recalentara y que se derritiera parte de la superficie del aparato.

en no colocar la pila al revés, verificar dos veces que todo estuviera bien conectado, etc. A esta altura de la nota, convengamos en que no es ninguna ciencia hacer funcionar uno de estos aparatejos, debido a su gran sencillez y simplicidad.

La Falla Todo anduvo de maravillas durante unos cuatro meses. Una mañana, Pitus notó que el reproductor no encendía, y sintió olor a quemado. Horrorizada, llamó a Torrente, quien, al abrir el dispositivo, comprobó que la parte que recubría el lugar donde se depositaba la pila se había, literalmente, derretido. Naturalmente, lo primero que hizo (luego de acordarse de Zeus y de todos los dioses del Olimpo) fue acudir al lugar que le había vendido el equipo, pues la garantía aún no había caducado.

El personal de la firma, que juraba y perjuraba que nunca jamás le había ocurrido algo semejante, llegó a la conclusión de que el error se debía a “un descuido” del novio de la muchacha, aunque no pudo especificar bien qué tipo de descuido era. De más esta decir que la garantía no cubría estas “negligencias”. Pero, a cambio de esto, ofrecía que el equipo quedara en el servicio técnico, para su revisión y evaluación. Luego de consultar cuánto costaría repararlo, y dada la gran proximidad con el precio de un aparato nuevo, Torrente decidió traer el equipo a la editorial, para ver si alguno de los geniecillos que pueblan el edificio (que no son pocos) podía hacer algo al respecto.

Análisis Si bien la causa del mal funcionamiento, a simple vista, era clara (se trataba de un cortocircuito que hacía

que la pila recargable recalentara), era preciso revisar otros sectores del equipo que podrían llegar a tener fallas o problemas. La idea era aislar todo inconveniente ajeno, y concentrarnos en el conflicto puntual. Antes de desarmar el aparato, nos pusimos a pensar que la alimentación del circuito se hace no sólo a través de la pila, sino también desde el puerto USB, lo que nos da acceso a la función de USB Drive y a la carga de temas. Así fue que decidimos probar si el dispositivo funcionaba correctamente en este modo. Para lograrlo, colocamos el téster (siempre en medición de resistencia) entre los terminales 1 y 4 del puerto USB y comprobamos que no había cortocircuito, de modo que volvimos a enchufarlo en la PC para ver si realmente funcionaba como USB Drive. La sorpresa fue grata al notar que podíamos ver los datos almacenados en la memoria y manejarlos sin ningún inconveniente. Esto nos indicaba que la parte lógica -esto es, tanto el microcontrolador como la memoria- estaba en excelentes condiciones, y que la falla se limitaba, exclusivamente, al sector de alimentación de la pila.

El Desarme Procedimos al desarme del equipo, mientras pensábamos que podía tratarse de un problema de ensamblado y que el cortocircuito quizá desaparecería cuando la unidad estuviera desarmada. Lamentablemente, al medir con el téster los extremos donde debería hacer contacto el positivo y negativo de la pila, la falla continuaba (incluso, con el reproductor desarmado), lo cual desalentó totalmente cualquier esperanza que habíamos tenido. Las primeras mediciones fueron realizadas sobre los transistores y diodos que tiene el circuito, para comprobar si alguno estaba en corto o abierto. Pero no detectamos nada que pudiera indicarnos la causa del problema.

Saber Electrónica 19

Mantenimiento de Computadoras cargado de evitar que la corriente circulara en sentido erróneo.

La Reparación

Figura 3 - Aquí está el origen de la falla: el alambre que conecta el polo positivo de la pila, hacía contacto con una pista que no debía, lo que provocó un cortocircuito.

Con la necesidad de ver mejor el circuito impreso, retiramos la etiqueta que indica la posición de la pila y, usando una lente de aumento, comenzamos a recorrer el circuito muy minuciosamente para ver si algún resto de estaño o la parte de algún componente metálico era culpable de la falla.

Así fue que llegamos a un punto en el que encontramos que el contacto correspondiente al positivo de la pila tenía un resto de alambre en donde se suelda a la placa, que tocaba una de las pistas del circuito impreso. Seguimos el camino y vimos que esa pista llegaba a uno de los diodos, que era, ni más ni menos, que el en-

Saber Electrónica 20

Usando el soldador bien caliente y luego de pensar en la felicidad que le iba a dar a nuestro compañero y en que, además, se iba a ganar unos cuantos porotos con su novia-, continuamos con la reparación. Simplemente, pusimos el soldador, calentamos la isla de estaño (la cual sujeta el alambre que hace contacto con el positivo de la pila) y, una vez corrido el alambre sobrante para que dejara de tocar la isla que nos causaba el problema, concluimos nuestra ardua e intensa labor. Después de realizar esta operación, volvimos a tomar el téster y comprobamos que el cortocircuito había desaparecido. Cerramos la unidad y nos dedicamos a verificar si todo funcionaba correctamente, ¡y así fue! Al día de hoy, Pitus sigue feliz de la vida, disfrutando de su reproductor de MP3. Eso sí: prometió una torta marmolada a los integrantes de nuestro equipo por llevar a cabo semejante tarea, pero, de la torta, aún ni noticias…✪

MONTAJE

Módulo Juega Leds El módulo Juega Leds es una tarjeta con la cual se pueden programar múltiples juegos de luces y almacenarlos en una memoria EEPROM. Por: Ing. Wilfredo González Bonilla www.electronicaestudio.com

sta económica tarjeta está diseñada con fines didácticos, para que usted aprenda desde el armado de la tarjeta electrónica hasta su operación, así como la programación y la descarga de los programas. El módulo acepta los PICAXE de 18 terminales: 18, 18A y 18X. Los dispositivos PICAXE son microcontroladores PIC preprogramados que permiten implementar funciones electrónicas de forma rápida y expedita. Su bajo precio y la sencillez con la que se programan, los han hecho una de las líneas de microcontroladores más populares actualmente. El firmware que se incluye en los PICAXE contiene rutinas de uso co-

E

Figura 1

mún como son los retardos, generación de sonidos, gestión de entradas y salidas tanto digitales como analógicas, etc. Un programa especializado de computadora permite editar y compilar los programas. Este software depura y traduce las instrucciones del lenguaje BASIC al código máquina de los PIC, mismas que al descargarlas al PICAXE se añaden a su firmware que ya trae preprogramado desde la distribución. Basta con tener conocimientos básicos del lenguaje BASIC para que en unos cuantos minutos se puedan empezar a escribir programas para los PICAXE.

Estos dispositivos tienen la gran ventaja de que no requieren de un programador especial o de costosos circuitos electrónicos para cargarles los programas. Con sólo tener un puerto serie disponible en la PC y un cable de tres vías, es posible grabarlos directamente sobre el circuito de la aplicación. Los PICAXE aprovechan la capacidad de los PICmicro de reprogramar su memoria de programa FLASH directamente en forma serie. La interfase de programación establecida en el sistema PICAXE se muestra en la figura 1. Como puede observar, se propone un plug y un jack de 3mm, igual al que se utiliza en aplicaciones de audio, conectado al PICAXE con un arreglo de resistencias de 22K y 10K. Un conector DB9 hembra en el otro extremo del cable se utiliza para conectarlo al puerto serie de la PC. Para programar cómodamente el PICAXE se ha incluido, en este módulo, un Jack de 3 mm para descargar los programas directamente desde la PC hacia el PICAXE. Usted puede fabricar su propio cable. El módulo “Juega Leds” se puede alimentar con un Eliminador de baterías universal ajustado a 9 volts de corriente directa o bien con una batería de 9 volts.

Saber Electrónica 21

Montaje Un regulador 7805, un par de filtros y sus capacitores de desacoplamiento regulan el voltaje a 5 volts para la alimentación del PICAXE. Los elementos de salida son, en este caso, 8 LEDs que le permitirán realizar múltiples ejercicios. En la base de 8 pines se puede insertar una memoria EEPROM para almacenar secuencias o datos que se generen en el programa. La tarjeta necesita para funcionar, algunos programas que publicamos a continuación para que usted avance rápidamente en la programación, ya que podrá practicar una gran variedad de instrucciones de BASIC PICAXE y del mismo modo implementar aplicaciones con estos interesantes dispositivos. Puede montar los leds en la tarjeta o bien puede usarlos para adornar pequeños robots, cuadros de fotografías, su automóvil y todo lo que pueda imaginar.

Si no quiere escribir los programas puede bajarlos de nuestra web en www.webelectronica.com.ar con la clave juegaled. En la figura 2 damos el esquema eléctrico del proyecto.

Lista de Materiales Bases para integrados: 1 de 8 pines 1 de 18 pines 1 Borne de conexión TRT2 1 Conector Jack de 3.5mm 2 Capacitores cerámicos de .01uf 50V 1 Capacitor electrolítico de 1000uf 25V 1 Diodo 1N4007 1 Circuito Integrado 78L05 9 LEDs de 3 mm rojos 8 Resistencias de 1k 1/8 watt 1 Resistencia de 1k5 1/8 watt 4 Resistencias de 10k 1/8 watt 2 Resistencias de 22k 1/8 watt 1 Tira de 3 pines Varios Placa de circuito impreso 1 Disco de 31/2” con programas Estaño, cables, etc.

Saber Electrónica 22

Figura 2

Figura 3

En la figura 3 publicamos una versión de placa de circuito impreso. Usted puede agregar a su gorra favorita el módulo “Juega Leds” y divertirse en su próxima reunión con familiares y amigos. ✪

Módulo Juega Leds Mi eje 1

Mi eje 2

Mi eje 3

Inicio:

Inicio: Goto Main

Programa_4: main:

For B0=1 to 5 Let Pins = %10000000

Goto Main

B1= 250

Pause B1

Programa_1:

Let Pins = %11000000

For B0=1 to 5

Pause B1

Let Pins = %11111111

Let Pins = %11100000

high 0

Pause B1

Pause B1

pause b1

Let Pins = %00000000

Let Pins = %11110000

high 1

Pause B1

Pause B1

pause b1

Next B0

Let Pins = %11111000

high 2

Pause B1

'Subrutinas '-----------UnaVuelta:

pause b1 high 3

Programa_2:

Let Pins = %11111100

For B0=1 to 5

Pause B1

Let Pins = %00000001

Let Pins = %11111110

Pause B1

Pause B1

high 5

Let Pins = %00000010

Let Pins = %11111111

pause b1

Pause B1

Pause B1

high 6

Let Pins = %00000100

Next B0

pause b1

pause b1 high 4 pause b1

high 7

Pause B1

pause b1

Let Pins = %00001000

Programa_5:

Pause B1

For B0=1 to 5

Let Pins = %00010000

Let Pins = %00000001

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %00100000

Let Pins = %00000010

low 2

Pause B1

Pause B1

pause b1

Let Pins = %01000000

Let Pins = %00000100

low 3

Pause B1

Pause B1

pause b1

Let Pins = %10000000

Let Pins = %00001000

low 4

Pause B1

Pause B1

Next B0

Let Pins = %00010000 Pause B1

low 0 pause b1 low 1 pause b1

pause b1 low 5 pause b1 low 6

B1=100

Let Pins = %00100000

Programa_3:

Pause B1

low 7

For B0=1 to 5

Let Pins = %01000000

pause b1

Let Pins = %00000001

Pause B1

Return

Pause B1

Let Pins = %10000000

'---------------

Let Pins = %00000010

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %01000000

Let Pins = %00000100

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %00100000

Let Pins = %00001000

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %00010000

GoSub UnaVuelta

Let Pins = %00010000

Pause B1

b1=b1-25

Pause B1

Let Pins = %00001000

Next b2

Let Pins = %00100000

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %00000100

Let Pins = %01000000

Pause B1

Pause B1

Let Pins = %00000010

Let Pins = %10000000

Pause B1

Pause B1

Next B0

Next B0

goto main

pause b1

Main:

'Subrutinas '------------UnaVuelta: high 0 pause b1 high 1 pause b1 high 2 pause b1 high 3 pause b1 high 4 pause b1 high 5 pause b1 high 6 pause b1 high 7 pause b1 low 0 pause b1 low 1 pause b1 low 2 pause b1 low 3 pause b1 low 4 pause b1 low 5 pause b1 low 6 pause b1 low 7 pause b1 Return '-------------Main: If Pin7=1 Then Goto Main

b1=150

b1=150

For b2= 1 to 5

For b2= 1 to 5 GoSub UnaVuelta b1=b1-25 Next b2

Next b2

For b2= 1 to 5 GoSub UnaVuelta Next b2

Goto Main

Goto Main

End

End

For b2= 1 to 5 GoSub UnaVuelta

'Solo prende al poner el jumper

Saber Electrónica 23

Montaje Contador binario con SW

Contando: If Pin7=1 Then Goto Contando Pause b2 If Pin7=1 Then Goto Contando confirma

Inicio: Goto Main 'Subrutinas '---------------------

b1= b1 +1 Pins=b1

'-------------------Main:

EsperaRegreseSW: If Pin7=0 Then EsperaRegreseSW Pause b2 If Pin7=0 Then EsperaRegreseSW

b2=75 b1=0 Pins=b1

Goto Siguiente

Siguiente:

End

Mieje1 mas 2

Inicio: Goto Main 'Subrutinas '---------------------] UnaVuelta: high 0 pause b1 high 1 pause b1 high 2 pause b1 high 3 pause b1 high 4 pause b1 high 5 pause b1 high 6 pause b1 high 7 pause b1 low 0 pause b1 low 1 pause b1 low 2 pause b1 low 3 pause b1 low 4 pause b1 low 5 pause b1 low 6 pause b1 low 7 pause b1 Return '----------------------Main: B1= 250 Programa_1: For B0=1 to 5 Let Pins = %11111111 Pause B1 Let Pins = %00000000 Pause B1 Next B0

Programa_2: For B0=1 to 5 Let Pins = %00000001 Pause B1 Let Pins = %00000010 Pause B1 Let Pins = %00000100 Pause B1 Let Pins = %00001000 Pause B1 Let Pins = %00010000 Pause B1 Let Pins = %00100000 Pause B1 Let Pins = %01000000 Pause B1 Let Pins = %10000000 Pause B1 Next B0 B1=100 Programa_3: For B0=1 to 5 Let Pins = %00000001 Pause B1 Let Pins = %00000010 Pause B1 Let Pins = %00000100 Pause B1 Let Pins = %00001000 Pause B1 Let Pins = %00010000 Pause B1 Let Pins = %00100000 Pause B1 Let Pins = %01000000 Pause B1 Let Pins = %10000000 Pause B1 Next B0

Let Pins = %11111100 Pause B1 Let Pins = %11111110 Pause B1 Let Pins = %11111111 Pause B1 Next B0 Programa_5: For B0=1 to 5 Let Pins = %00000001 Pause B1 Let Pins = %00000010 Pause B1 Let Pins = %00000100 Pause B1 Let Pins = %00001000 Pause B1 Let Pins = %00010000 Pause B1 Let Pins = %00100000 Pause B1 Let Pins = %01000000 Pause B1 Let Pins = %10000000 Pause B1 Let Pins = %01000000 Pause B1 Let Pins = %00100000 Pause B1 Let Pins = %00010000 Pause B1 Let Pins = %00001000 Pause B1 Let Pins = %00000100 Pause B1 Let Pins = %00000010 Pause B1 Next B0 b1=150

Programa_4: For B0=1 to 5 Let Pins = %10000000 Pause B1 Let Pins = %11000000 Pause B1 Let Pins = %11100000 Pause B1 Let Pins = %11110000 Pause B1 Let Pins = %11111000 Pause B1

Saber Electrónica 24

'Cuenta uno al poner el jumper

For b2= 1 to 5 GoSub UnaVuelta b1=b1-25 Next b2 For b2= 1 to 5 GoSub UnaVuelta Next b2 Goto Main End

Contador binario Inicio: Goto Main 'Subrutinas '------------------'------------------Main: W1=1000

b1=0

Siguiente: Pins=b1 Pause W1 b1= b1 +1 Goto Siguiente End

'Espera 100 milise g y

- $9,90 Nº 86 - 2007 7 o ñ A 7 9 6 ISSN: 1514-5

SERVICE Curso de Funcionamiento, Mantenimiento y Reparación de

Reproductores de DVD

Lección 9

Las Señales FOK y FZC En la edición anterior analizamos el funcionamiento de una etapa matrizadora de foco digital. En ésta, vamos a completar el tema explicando cómo se generan las señales FOK y FZC, y por último, cómo adecuar el funcionamiento del amplificador de foco, a las diferentes condiciones de trabajo de un equipo.

Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] Introducción En la entrega anterior desmistificamos los servos digitales demostrando que explicar su funcionamiento y trabajar con ellos no es algo complejo y que inclusive se puede reemplazar el osciloscopio con un simple amplificador de audio. Le indicamos la construcción de lo que llamamos un amplificador paramétrico, que no es más que un amplificador de audio de ganancia ajustable con un medidor de nivel de salida a led. Con ese sencillo dispositivo vamos a reparar las principales fallas de un equipo. No queremos decirle aquí que no es conveniente tener un osciloscopio. Muy por el contrario le aconsejamos que compre un osciloscopio de uso general de dos canales de 20MHz con base de tiempo simple por lo menos; porque no siempre podemos arreglarnos sin él. Inclusive si puede comprar algo mejor no deje de hacerlo. En un DVD existen señales que no pueden ser verificadas si no se posee un osciloscopio de

por lo menos 50MHz. Y no es cualquier señal sin importancia, es lo que llamamos la señal fundamental del reparador, es decir la señal RF que en DVD presenta una frecuencia del orden de los 28MHz. Sin embargo, la diferencia de costos entre un osciloscopio de 50MHz y otro de 20 es tal que el reparador no siempre puede comprarlo. Si no puede compre el de 20, que cuando llegue el momento de medir RF le vamos a indicar un circuito amplificador y detector que unido al amplificador paramétrico le permitirá medir la señal RF y detectar las fallas de los servos de foco y tracking que se manifiestan sobre dicha señal. Tanto si tiene como si no tiene osciloscopio le aconsejamos construir el amplificador paramétrico por una simple razón. Es más fácil de usar que un osciloscopio y muchas veces es imprescindible, porque la señales a observar tienen un carácter no repetitivo o son repetitivas pero con un tiempo de actividad muy pequeño que no permiten una observación sencilla.

Es tan simple y económico fabricar un amplificador paramétrico que no debe dudar en construirlo, aunque sólo sea para probar su resultado. Nosotros estamos seguros de que si lo construye le dará un uso continuo.

La Disposición de los Circuitos Integrados en un DVD En un DVD moderno tenemos todas las alternativas posibles de distribución de integrados. En principio no vamos a considerar los equipos más viejos, que prácticamente eran un reproductor de CD y un reproductor de DVD separados, porque prácticamente no existen en nuestro mercado. Nuestro análisis comienza en la época del Philips DVD 703 que es el equipo que estamos considerando como ejemplo en nuestro curso. Ver figura 1. Podríamos decir que el procesamiento de servos comienza en el integrado analógico que entrega señales A, B, C, D, E, y F amplificadas y termina en el integra-

Service & Montajes 29

Service do digital SAA7399 que entrega las señales equivalentes a SLO (Sled output), FEO y TAO. En realidad, en este equipo esas señales tienen otros nombres a saber: Sledge, Focus, y Radial. Todas estas señales salientes se envían al driver BA5939FM que termina controlando el motor de sled (clásico motor de CC tipo Mabuchi) la bobina de foco y la bobina de tracking. Como trabajo extra este servo realiza también el control del motor de carga de disco mediante las señales Tray 1 y Tray 2 (dos señales para determinar tres estados a saber “encendido en reversa” “encendido en directa” y “apagado”. Observe que el servo de velocidad no tiene nada que ver con este procesador. En este equipo el servo de velocidad se procesa en el decodificador de video (arriba a la derecha) que se encarga de leer los datos de video y en el driver BA6856FP que controla el motor giradiscos, que en este caso es un motor de impulsión directa similar a los de videograbadores e idéntico a los de las máquinas de CDROM, es decir sin carbones. La diferencia con otras máquinas se encuentra en el nivel de integración del CI analógico de entrada, el servo y el decodificador de video. Ya existen integrados que realizan estas tres funciones en un mismo chip. Pero por lo general no incluyen los drivers de láser, debido a la disipación de los mismos. Por lo tanto, esas etapas se deben construir exteriormente con transistores, tal como ya lo vimos en entregas anteriores. Otra diferencia notable entre equipos de alto grado de integración (por lo general son equipos de supermercado de bajo costo) y el Philips 703 está precisamente en el tipo de motor giradiscos. En su momento vamos a analizar los

Figura 1 - Distribución de servos en el DVD703.

motores de impulsión directa con todo detalle, pero como aquí estamos analizando los diferentes criterios de diseño de los DVD actuales, debemos adelantar el por qué se prefiere un motor a otro. Cuando un reparador observa la complejidad de un motor de impulsión directa, comparada con la sencillez de un motor de escobillas, lo primero que supone es que uno es mucho más preciso que el otro. Y no es así de ningún modo. La realidad es que ambos motores son igualmente precisos en lo que respecta a la curva velocidad/tensión. La diferencia está sobre todo en la cupla de arranque, que es mucho más alta en el motor de impulsión directa. Es decir que el tiempo en que se tarda en llegar a la velocidad de trabajo es mucho menor. Por otro lado uno genera chispas que pueden provocar interferencias indeseables y el otro no. Y por último está el problema de la duración; un motor de impulsión directa no tiene partes que se gasten y se ensucien como los carbones de los motores de escobillas que necesitan un mantenimiento cada tanto. Por lo tanto, cuando vea un motor de escobillas en un equipo

Service & Montajes 30

con algunos años de uso, desconfíe. Sáquelo de su alojamiento, sin sacarle el miniplato (si es que se puede) y proceda a realizar la prueba de ruido de rozamiento apoyándolo en el pabellón auditivo y haciéndolo girar rápidamente. Si necesita sacar el miniplato recuerde medir con un espesor de cartón o plástico (un objeto metálico puede rayar la lente), la distancia entre el disco y la cara superior de la lente, para saber cómo ajustar posteriormente dicha altura.

Condiciones de Funcionamiento del Servo de Foco Como sabemos, en un equipo de CD se le da una enorme importancia al funcionamiento del equipo en presencia de vibraciones de todo tipo. Y eso es absolutamente lógico, porque un mismo integrado de servo de foco puede usarse en un equipo estacionario del tipo centro musical o en un discman. Y el discman se utiliza con el usuario en reposo, caminando, paseando en bicicleta, etc, etc. En principio parecería que un DVD siempre se ve en reposo; pe-

Las Señales FOK y FZC ro si analizamos todos sus usos, veremos que un uso muy frecuente es en una casa rodante en movimiento y otro más frecuente aún, es en los modernos micros de larga distancia. Como sea, un DVD debe funcionar en todas las condiciones en que funciona un discman. Por lo demás, el DVD tiene un modo de búsqueda de capítulos similar al modo de búsqueda de temas del CD. El usuario puede programar saltos y el equipo no debe presentar cortes ni congelamientos de la imagen durante ese modo de exploración trucado. En un CD, existían patas del integrado de servo donde se colocaban capacitores y resistores que filtraban la señal de error de foco con diferentes constantes de tiempo. Esas constantes de tiempo diferentes se conectaban mediante llaves analógicas comandadas por el microprocesador principal. Y el micro tomaba la decisión de qué constante de tiempo utilizar en cada caso, en función de la información entregada por el servo de tracking que es el más afectado por las vibraciones. Justamente para esa función, el servo de tracking posee un circuito llamado AS (de antishock). Un servo digital de CD, o un servo de DVD, posee el equivalente a todos estos circuitos, pero como subprogramas del programa principal del procesador de servos. En la entrega anterior explicamos cómo se generaba el equivalente a la tensión de error de foco por medio de un programa de sumas y restas de las tensiones amplificadas de los fotodiodos convertidas en números binarios acumulados en diferentes posiciones de memoria. Ahora vamos a ver que el número guardado en la posición de memoria correspondiente a la tensión de FE, debe sufrir un proceso

matemático equivalente al de un filtro RC. Como su nombre lo indica, un filtro RC posee un resistor y un capacitor. En el resistor se cumple la ley de Ohms, que indica que la corriente que circula por él es directamente proporcional a la tensión que se le aplica y que la constante de proporcionalidad es la conductancia, que es la inversa del valor de la resistencia. En fórmulas sería I = E/R. En un capacitor se cumple también una fórmula que indica que Q = C/V, en donde Q es la carga del capacitor (cantidad de electrones acumulados en sus placas). Al unir la resistencia y el capacitor, para formar un filtro RC, la tensión de salida del filtro es igual a la tensión de entrada multiplicada por un coeficiente variable que depende de la velocidad a la que cambia la tensión de entrada. Es decir que siempre existe un proceso matemático que aplicado a la tensión de entrada del filtro genera la correspondiente tensión de salida en función del valor de R y de C, a esa fórmula se la llama función de transferencia y puede contener sumas, restas, multiplicaciones, divisiones, integraciones y derivaciones. Dentro del procesador de servos existe un microprocesador dirigido. Ese microprocesador sabe sumar y restar. Se puede demostrar que si un microprocesador tiene programas que ejecutan las dos operaciones fundamentales, por reiteración de las misma también sabe resolver las operaciones secundarias de multiplicación y división. Y si sabe realizar las operaciones secundarias también podrá, del mismo modo, realizar las operaciones terciarias de integración y derivación. Todo depende del micro que deberá utilizar diferentes subprogramas y diferentes coeficientes (valores de R y C) adecuados a cada condición del equipo. Si el

equipo entra en la búsqueda de temas el micro lo sabe, porque él fue quien ordenó la búsqueda y entonces aumenta la capacidad para mejorar el filtrado. Si el equipo se mueve, el micro se entera por las señales enviadas por el circuito antishock (en este caso es una información de regreso por el bus de datos general, que es bidireccional). En un equipo analógico, los capacitores se eligen sólo entre dos o tres valores, porque cada valor de capacidad diferente implica una llave analógica dentro del integrado de servo y un capacitor afuera con la consiguiente pata involucrada. En un equipo digital, no se realiza ningún cambio circuital, sólo se modifican coeficientes de un programa para realizar lo equivalente a un cambio de constante de tiempo. Esto significa que el microprocesador puede cambiar la constante de tiempo entre una gran cantidad de valores y no sólo dos o tres. Es casi como ajustar la constante de tiempo en forma suave y continua adecuándola exactamente a las circunstancias. Inclusive, el microprocesador puede modificar la constante de tiempo de acuerdo al disco colocado, es decir por sus fallas de fabricación durante el estampado, por su estado como nuevo o usado (rayas en la superficie) e inclusive por la presencia de huellas dactilares en la superficie del mismo (antes que el lector lo piense, le aclaramos que aún no pueden reconocer de quién son las huellas, pero creemos que no falta mucho para que esto ocurra). Seguramente que los lectores se estarán preguntando como hace el micro para saber si un disco está rayado o tiene impresiones digitales. Como siempre decimos el “rey micro” no trabaja; pero tiene informadores y peones colocados en los lugares más importan-

Service & Montajes 31

Service te del dispositivo a controlar. Las rayas e impresiones digitales generan pequeños cortes de señal y el aviso de esos cortes le llegan al micro por el bus de datos o por una pista independiente (todo depende de la velocidad del bus porque si los cortes se suceden muy rápidamente pueden llegar a bloquearlo). Ud. me dirá que toda esta información no tienen un gran valor para el reparador y yo le voy a contestar que si la tiene, porque más adelante vamos a ver que existe hardware destinado exclusivamente a leer los discos con huellas digitales. Este hardware no será analizado aquí porque está ubicado en el circuito amplificador de RF y será tratado cuando expliquemos el funcionamiento de esa sección. Un servo digital posee el equivalente a los preset de ajuste del servo de foco, en forma de un número binario guardado en una posición de memoria para cada preset. El programa de funcionamiento es tan completo, que se realiza un procedimiento de ajuste de estos preset virtuales cada vez que se cambia de disco. Esa es la razón por la que muchas veces los discos truchos con problemas de grabación no pueden ser leídos en un equipo analógico y son perfectamente leídos en un equipo con servo digital.

Reparación del Servo de Foco La reparación del servo de foco se encara de acuerdo al instrumental disponible. Si Ud. tiene osciloscopio puede utilizarlo sobre la salida FO por la pata 71 (ver la figura 2) o en su defecto, puede utilizar nuestro amplificador paramétrico para escuchar el ruido rosa que se genera allí cuando el servo funciona a lazo cerrado. Las condiciones más simples

Figura 2 - Diagrama en bloques de la sección de foco.

para realizar la prueba es con un disco funcionando o en la prueba de ingreso de un disco, porque así nos aseguramos de la existencia de todas las órdenes de arranque. En los aparatos analógicos, la prueba más contundente era observar la señal FE mientras se generaba la señal de búsqueda de foco en la salida FEO. Es obvio que esta medición se realiza a lazo abierto, por una llave interna al integrado de servo que desconecta la señal de error para conectar el generador de búsqueda. En el servo digital muchas veces no tenemos la posibilidad de observar las señales FE y FEO al mismo tiempo, porque FE es inaccesible. Si pretendemos hacer una medición durante la búsqueda de foco, sólo tenemos accesible la salida FEO, que en ese momento tiene aplicado el diente de sierra de búsqueda. El único recurso que nos quedaría sería armar una matriz externa para medir una señal equivalente a la FE interna. Pero en realidad esto no tiene mayor sentido si Ud. verifica la existencia de señales en todas las patas de los fotodiodos del A al D durante la búsqueda, inclusive puede comparar las amplitudes y

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las formas ya sea con el amplificador paramétrico o el osciloscopio. También a falta de FE es posible medir la señal RF durante la búsqueda. Lo que sí se puede hacer y con toda facilidad, es controlar el camino de la señal de búsqueda si se observara que la lente no realiza el movimiento característico. El instrumento idóneo para medir la señal de búsqueda es un simple téster analógico, que es suficientemente rápido como para medir las oscilaciones de 0,5 a 1Hz características de esa señal. En realidad, verificar las entradas y salidas es algo muy simple de realizar y no amerita mayores comentarios. El problema, por lo general, es determinar si el microprocesador que realiza el trabajo está en condiciones de hacerlo y esto es más complejo que controlar las entradas y salidas. En principio y como en cualquier reparación, se debe verificar primero la tensión de fuente. En los microprocesadores dirigidos suele haber más de una pata de fuente y el SAA7399 no es la excepción. Lo primero que se debe mencionar es que lo micros más modernos no se alimentan con 5V

Las Señales FOK y FZC

Figura 3 - Disposición de fuentes del integrado de servos.

sino con 3V. En nuestro caso la fuente entrega 3,3V, que luego de un filtro LC formado por L5200 y C2003 se transforman en prácticamente 3V que se aplican a las patas 57, 96, 44, 32, 12, 69, 83, 22 y por resistores fusibles a las patas 110 y 120 (ver la figura 3). Posteriormente se deberá verificar la tensión de referencia de 2,5V si la hubiera, que debemos considerar como una fuente más (este integrado no la utiliza). Y por último no debe olvidar de medir la tensión de 5V que alimenta las memorias. A continuación se verifica la pata de reset, que en este caso ingresa por la pata 98 RSTI (reset

input) que se genera cerca del microprocesador principal y se emplea en todos los microprocesadores del sistema. La pista de reset está indicada con el nombre POR que significa Power On Reset (reset al encendido). Como ya sabemos, cuando se aplican los 3V de fuente al micro, esta pata permanece por unos 150mS en estado bajo y luego se levanta hasta la tensión de fuente. En ese intervalo de tiempo el microprocesador coloca todos sus contadores internos en cero, incluyendo el contador de programa para empezar por el primer paso. La pata RSTI se puede verificar con un osciloscopio disparado

Figura 4 - Circuito de clock.

con el flanco creciente de la tensión de fuente, pero es mucho más fácil (y no requiere un osciloscopio) realizar la prueba de forzar el reset con un resistor de 100 Ohms conectado a masa, verificando que la tensión caiga a menos de 0,2V, deje la pata en ese estado por un par de segundos y luego desconecte el resistor verificando que la tensión suba nuevamente a 3V. Si luego de esta operación el microprocesador comienza a funcionar significa que el circuito de reset tiene una falla. Posteriormente se deberá verificar que funcione el cristal conectado sobre las patas 6 y 7 (ver la figura 4). El circuito de clock funciona con un resonador cerámico de 8,46MHz que puede verificarse perfectamente con un osciloscopio conectado sobre la pata XXTLO (punto de prueba F211) en donde se encontrará una señal sinusoidal de 2 o 3V de amplitud. Es conveniente realizar la medición con una punta atenuadora X10 para evitar que el oscilador deje de funcionar por exceso de carga. Si no tiene osciloscopio puede usar un frecuencímetro digital como detector de oscilación. Y si no tiene frecuencímetro deberá armar un detector pico a pico para

Figura 5 - Sonda detectora pico a pico de RF.

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Service alta frecuencia como el que indicamos en la figura 5. Con esta sonda se transforma el téster digital en un medidor de tensión alterna, indicando su valor de pico a pico con un mínimo error del orden de los 100mV. La pila utilizada es cualquier pila de mercurio para reloj pulsera y no es necesario desconectarla del circuito cuando no se usa, porque al desconectar el téster deja de circular corriente por ella. En la misma figura se pueden observar los bloques TEST y DEBUG. Estos bloques son utilizados para comprobar el funcionamiento del integrado al finalizar su proceso de fabricación y durante su programación y no tienen importancia en la reparación. El procesador tiene una memoria interna (no volátil) donde está cargado el programa y una pequeña memoria volátil donde se depositan datos en forma transitoria. Pero para poder cumplimentar sus funciones requiere más memorias no volátiles que se encuentran en el exterior y se invocan por los puertos paralelo de entrada/salida 0, 2 y 4. Una de las memorias es una 74HCT579 y la otra una M29F002. En esta misma entrega hay un apéndice que trata el tema de la memorias y su reparación. El problema más grave es determinar si falla la memoria de un servo realizando mediciones con el equipo en funcionamiento. Una falla en la memoria, o en otra parte del servo, se puede manifestar del mismo modo complicando el diagnóstico. Para determinar una falla en las memorias, hay que actuar como lo hace un reparador de PCs. El reparador de PC tiene programas que verifican los diferentes órganos de la PC incluyendo las memorias que son verificadas posición por posición. En realidad

Figura 6 - Voltímetro comparador a LED.

cada vez que se enciende la PC se realiza un control de los órganos más importantes de la misma incluyendo las memorias. Muchos reproductores de DVD incluyendo el Philips DVD703 realizan una prueba similar indicando un código de error en el display si las memorias tienen una falla. En el momento actual estamos tratando de conseguir la información correspondiente. También es posible, en el caso de la DVD703, realizar un diagnóstico mediante un hardware o interfaz que se conecta entre el equipo y una PC que contiene un programa de pruebas del tipo “modo service” que permite realizar ajustes, predisposiciones y verificaciones mediante la observación de la pantalla del monitor de la PC. ¿Qué se puede hacer si uno no posee el software y el hardware de prueba o el listado de códigos de error, que por supuesto depende de la marca y modelo de cada reproductor? Existe la posibilidad de hacer algunas verificaciones generales sobre las memorias con un osciloscopio o con una sonda detectora de valor pico a pico como la mostrada en la figura 9.4.4 pero modificando los valores de los capacitores C1 y C2 de 22 pF a .01 uF y cambiando el téster digital por un analógico.

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Una memoria es un componente enteramente digital, sobre sus patas sólo pueden existir tensiones correspondiente a un estado alto o un estado bajo. Si en cualquiera de sus patas se observa alguna señal intermedia, seguramente que allí hay algún problema. ¿Pero qué significa intermedia? Todo depende de la tensión de fuente del micro; si es de 5V, se considera que un estado es alto si supera los 4,5V y es bajo si está por debajo de 0,5V. Si la tensión de fuente es de 3V, el estado alto ocurre por arriba de 2,75V y el bajo por debajo de 0.3V. En cuanto a sobre qué patas medir, la respuesta es en todo el puerto de comunicaciones en todos los puertos I/O y en las patas de predisposición lectura/escritura. Si se usa la sonda de valor pico a pico hay que considerar que los pulsos pueden estar muy espaciados y ser muy finos como para que puedan ser detectados con el téster. Por esta razón es que diseñamos un voltímetro muy particular con un led que permite detectar los niveles de pulsos y retener la información por un pequeño intervalo de tiempo, de modo que el reparador pueda tener una idea de las señales existentes en cada pata de la memoria. Ver la figura 6. Todo el dispositivo se basa en

Las Señales FOK y FZC EXAMEN DE AUTOEVALUACIÓN Nº 9 1- ¿El CXA1732 contiene el servo de foco? ( ) A) Sí ( ) B) Sí, salvo la generación de la señal de FOK que se realiza en otro integrado ( ) C) No ( ) D) Las respuestas A y B son correctas 2- El CXA 1082 contiene a los excitadores de bobinas y motores. ( ) A) Sí ( ) B) No ( ) C) Sí, pero sólo se usan en los discman ( ) D) Sí, pero sólo contiene los driver de bobinas 3- De qué depende la condición de funcionamiento del servo de foco ( ) A) Del estado de reposo o movimiento del reproductor ( ) B) Del tipo de operación (búsqueda de tema o reproducción normal) ( ) C) Del tema que se está reproduciendo (el primero o el último) ( ) D) Las respuestas A y B son correctas 4- Para qué sirve la señal AS ( ) A) Para que el micro reconozca que el equipo recibió un golpe ( ) B) Para que el micro sepa que el disco colocado está en malas condiciones ( ) C) Para indicar que comenzó la búsqueda de temas ( ) D) Para que el integrado de servo conecte una constante de tiempo baja 5- Para qué sirve la señal DFCT ( ) A) Para que el micro ordene un aumento en la constante de tiempo de foco ( ) B) Las respuestas C y D son correctas ( ) C) Existe una falla de metalización en el disco ( ) D) Porque se cortó momentáneamente la señal RF un comparador rápido que sobre la pata - tiene un potenciómetro con dial, de los usados en la sintonía de los viejos TVs. Para ajustar R2 se coloca una tensión de entrada de 10V y se marca justo el momento en que el led se apaga. Luego se colocan 8V y se vuelve a marcar el dial y así hasta 2V. En la pata + se coloca la señal a medir (en nuestro caso la señal de alguna de las patas del puerto de la memoria o alguna de las señales de control de 3V de amplitud y se ajusta el dial a 2,5V). Se coloca un disco y se observa el led, si se enciende significa que allí hay pulsos superiores a 2,5V.

6 - Cuándo es conveniente desconectar los generadores de AS y DFCT ( ) A) Cuando el equipo tiene cortes y no se puede determinar el motivo. ( ) B) Cuando se sospecha que el generador de AS no funciona adecuadamente ( ) C) Cuando se sospecha que el generador de DFCT no funciona adecuadamente ( ) D) Las tres respuestas anteriores son correctas 7- Cuando el equipo lee normalmente la respuesta en frecuencia se corta en....... ( ) A) 600Hz ( ) B) 6.000Hz ( ) C) 10Hz ( ) D) CC 8 - Mientras el equipo sufre un golpe, la respuesta en frecuencia se reduce a partir de....... ( ) A) 600Hz ( ) B) 6.000Hz ( ) C) 10Hz ( ) D) CC 9- Cuando se hace la búsqueda de FOCO el servo queda a lazo..... ( ) A) Cerrado ( ) B) Abierto ( ) C) Cerrado con baja ganancia ( ) D) Cerrado con alta ganancia 10- Cuando se produce el “grito de laucha” ( ) A) Cuando la ganancia de lazo cerrado de foco es muy baja ( ) B) Cuando falla el capacitor de “constante de tiempo baja” ( ) C) Cuando la ganancia de lazo cerrado es muy elevada ( ) D) Cuando falla la suspensión de la lente

Conclusiones Así terminamos de analizar el servo de foco digital con todo detalle y con las indicaciones prácti-

cas para encarar el service. En la próxima entrega vamos a analizar el funcionamiento del servo digital de tracking. ¡Hasta el mes que viene! ✪

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Cuaderno del Técnico Reparador

Señales de Video Para Todas las Aplicaciones Las épocas en que el técnico de service de TV podía trabajar con una única señal de video ya pasaron a la historia. En la actualidad son tantas las aplicaciones de señales de video de diferentes características, que el Técnico debe evaluar cuidadosamente los requisitos de cada aplicación para seleccionar el tipo de señal necesaria en cada caso. La presente nota tratará de aclarar los aspectos en discusión. Por Egon Strauss, sobre un trabajo de Alfonso Torres

Las diferentes Señales de Video Básicamente y desde hace muchos años, la señal de video compuesta, como ya sabemos, contiene componentes de luminancia, crominancia, borrado y sincronismo. En este aspecto, todas las diferentes aplicaciones están de acuerdo. Sin embargo, la forma en la cual esta información básica sea incorporada al sistema electrónico respectivo, depende de muchos factores, entre ellos si se trata de un sistema analógico o digital, pero no únicamente de este factor. En una breve recopilación podeAplicación

Señal compuesta

TV y Teatro del Hogar Aplic.Comerc. A/V Videdogames Aplic. Médica Broadcasting Monitores PC Centros Rep

La Señal Compuesta de Video Esta señal es, desde luego, ampliamente conocida por todos los

TABLA 1 - Señales de Video y su Aplicación Señal SSeñal en Señal para Señal RF video component. monitores TV

X X X X X

X X X X X

X X

X

X

X

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• Señal S-Video • Señal en Componentes (YPbPr) • Señal para Monitores de PC • Señal de RF para Transmisión y Recepción de TV • Señal apta para DVI • Señal de RF de Alta Definición Las señales mencionadas y sus aplicaciones típicas, surgen de la tabla 1. A continuación trataremos cada caso por separado.

mos distinguir los siguientes casos de plataformas que usan una señal de video como parámetro básico de sus funciones. • Televisión y Teatro del Hogar • Aplicaciones comerciales de Audio y Video • Juegos de Video y otros Entretenimientos similares • Aplicaciones Médicas • Broadcasting • Monitores de Computación • Centros de Reparación de Equipos Electrónicos En todas estas aplicaciones veremos diferentes señales de video que resumimos en la siguiente lista. • Señal Compuesta de Video

X X

X X X X X X X

X

X

Señal DVI

Señal RF de alta definición

X X

X

X X X X

X X

Señales de Video Técnicos y la presentamos en la figura 1 solo a título informativo en un sistema de coordenadas, en donde el eje horizontal corresponde a la duración en microsegundos de cada porción de esta señal que corresponde a una señal con 63.5µs de duración, equivalente a 15750 Hertz. Con las normas Argentinas la frecuencia es de sólo 15625 Hertz, aumentando así la duración del ciclo a 64µs. Las fracciones correspondientes también crecen en forma proporcional. Se observa que en la figura 1 mencionada se introduce también, la señal de referencia de intervalo vertical VIR que en la actualidad no es usada en la Argentina y es optativa en otras partes del mundo. La escala vertical de este gráfico es indicada en unidades IRE que, como se sabe, equivalen a 7.14mV por unidad, debido a que 140 unidades IRE equivalen a 1 volt cresta a cresta. La señal compuesta de video contiene todas las componentes de Luminancia, Crominancia, Borrado y Sincronismo en un solo conductor, motivo por el cual es transportada entre un punto, por ejemplo el televisor a otro punto, por ejemplo un videograbador, un reproductor de discos láser o DVD, camcorder u otro televisor mediante un solo cable con conectores tipo RCA y cable coaxil. Muchas veces se usan cables coaxiles dobles o triples para transportar en forma simultánea señales de sonido monaural o estereofónico. Los cables usados para el transporte de las señales analógicas de la señal compuesta de video son del tipo coaxil de 75 ohm. Se usa cable del tipo RG59 para transportes de hasta 25 metros y del tipo RG6 para distancias hasta 50 metros sin amplificación adicional. Las normas en vigencia del FCC indican una intensidad máxima de señal de 15.5 dBmV. Si la señal excede este valor se agregan atenuadores y si no lle-

Figura 1 - La señal compuesta de video.

ga a este valor se trata de eliminar eventuales atenuadores. Lo mismo es válido también para distancias mayores.

La señal S-Video La señal S-Video se distingue de la señal compuesta que las señales de luminancia y crominancia son separadas previo al transporte de la señal, motivo por el cual la cantidad de conductores necesarios para este transporte se incrementa. Esta

señal a veces es denominada también, señal Y/C y para su transporte se usa un conector Mini-DIN de 4 patas cuyo aspecto surge de la figura 2. Aquí, la señal de luminancia (Y) y la señal de crominancia (C) son conducidos por conductores separados, mejorando de esta manera el funcionamiento del sistema al evitar toda interferencia entre señales. La conexión mediante S-Video es siempre de importancia para una relación óptima de señal-ruido, pero especialmente cuando la señal será procesada posteriormente en forma di-

Figura 2 - El conector de S-Video (Y/C).

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Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 3 - La señal de componentes Y, Pb, Pr.

gital, debido a que el granulado digital es sumamente objetable. Con la conexión tipo “S” se reduce también el drop-out de la señal.

La Señal en Componentes (Y, Pb, Pr) Las mejoras obtenidas con la señal “S”, con respecto a la señal compuesta de video, es llevado un paso más adelante con el uso de

tres conductos separados para transportar por separado la señal de luminancia, la señal de crominancia azul y la señal de crominancia roja. La señal así identificada, se compone de Luminancia Y, de luminancia azul Pb = (A-Y) y de crominancia roja Pr = (R-Y). Este tipo de conexionado brinda una imagen aún más perfecta que cualquiera de los otros sistemas mencionados hasta ahora. En la figura 3 vemos el aspecto comparativo de los tres sis-

TABLA 2. - Detalles de algunas señales de video para PC.

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temas. La conexión de componentes es muy común en reproductores de discos DVD, si bien en los televisores sólo se encuentra en los modelos más recientes. Los tres cables coaxiles usados en este tipo de señal poseen conectores RCA.

Señal de Video para Monitores de PC A través de los años, las señales de video existentes en la computadora sufrieron varias modificaciones, en parte por el avance tecnológico existente y en parte por una mayor normalización de las diferentes plataformas posibles. En la tabla 2 vemos un resumen breve de algunas de las posibilidades. La gran cantidad de variantes obliga a efectuar una selección, quedando como formatos preferidos los modos de VGA de 1024 x 768, 800 x 600 y 640 x 480 pixels. En la misma tabla 2 se indican también los datos de temporización de estos formatos. Los monitores de PC están diseñados para aceptar todas estas señales. Sin embargo, cuando estos modos son convertidos para una utilización en un televisor o monitor de TV y no de PC, se usan frecuencias horizontales de 31.50kHz en sistemas de 60Hz y de 31.25kHz en sistemas de 50Hz. La amplitud de la señal de video está normalizada en 1 volt cresta a

Señales de Video TABLA 3 - Frecuencias de subportadora de crominancia de diferentes sistemas y normas. Señal Frecuencia de subportadora Fsc NTSC-M 3,5795454MHz PAL-B 4,43361875MHz PAL-M 3,57561149MHz PAL-N 3,58205625MHz

cresta, acompañada por una señal de audio de 1 volt rms. La señal de video para PC posee importantes diferencias con las señales vistas hasta ahora. Por lo pronto, la señal es digital y no analógica, como las otras señales de video. Además, su resolución es muy superior debido a las exigencias propias del servicio al cual está destinada y por este motivo tampoco se usa una exploración entrelazada sino un método de exploración progresiva. El ancho de banda de esta señal digital es del orden de los 12MHz, casi el triple del ancho de banda de señales analógicas. En este grupo de señales de video incluimos también, una variante usada sólo en monitores de PC y que consiste en el uso de cuatro conductores que conducen respectivamente las señales rojo, verde y azul como información de crominancia y un cuarto conductor con la información necesaria de Sincronismo. Estos cuatro conductores conectan el

monitor con la CPU, la Unidad de Procesamiento Central de la computadora. Para poder conectar la señal de video de la PC con plataformas tan diferentes, resulta necesario convertirla mediante una plaqueta de procesamiento adecuada al modo deseado. Estas tarjetas son obtenibles en el mercado en las casas dedicadas a PC y sus componentes. Las tarjetas deben estar destinadas para VGA a señal analógica o de señal analógica a VGA, según la aplicación de cada caso.

Señal de RF para Transmisión y Recepción de TV

para el registro transitorio o permanente de las señales. En la figura 4 vemos el aspecto de este tipo de señal, cuyos valores pueden cambiar de acuerdo a los canales recibidos. Los valores habituales para NTSC-M, PAL-N y PALM son de 6 MHz de ancho de banda, mientras que en PAL-B y SECAM se usa un ancho de banda de canal de 7MHz. La frecuencia de la subportadora de crominancia indicada en la figura 4 corresponde a NTSC-M. Además de esta diferencia del ancho de banda, existen también las diferencias en el sistema de color, siendo los usados actualmente NTSC, PAL y SECAM con diferentes variantes de aplicación. Los valores para otros sistemas y normas surgen de la tabla 3. Recordamos a los amigos lectores que el origen de estos valores de frecuencias son las siguientes expresiones matemáticas, basados en las características de cada sistema y norma.

La señal de RF modulada con la señal de video correspondiente tiene aplicaciones en televisores para la entrada en antena de toda clase de señales provenientes de canales de TV, videograbadores, etc. Lo mismo es válido también para entradas en videograbadores y otros equipos

Las expresiones indicadas permiten establecer los valores de frecuencia de los cristales respectivos en cada caso.

Señal apta para DVI

Figura 4. La señal de RF de video.

La sigla DVI significa Digital Video Interface y se refiere a un modo

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Cuaderno del Técnico Reparador SISTEMA HDTV USA 1080x1920 HDTV EUROPA ITU-R-BT 1120, DVB SISTEMA HDTV USA 1080x1920 HDTV EUROPA ITU-R-BT 1120, DVB

FRECUENCIA CAMPO

TABLA 4 - Normas para HDTV CAMPO/ LINEAS / FREC. CUADRO CUADRO HORIZ.

PIXELS / LINEA

60Hz

2

1125

33750

2200H = 74,25MHz

1920

50Hz

2

1250

31250

2304H = 72MHz

1920

SUBPORTADORA

LÍNEAS ACT. POR CUADRO

RELAC. DE MUESTREO DE CROMA

MUESTREO DE BITS

RELACION DE DATOS SERIE

COMPONENTES

1080

1100H = 37,125MHz

10

44000H = 1,485Gb/S

COMPONENTES

1152

1152H = 36MHz

8 o10

46080H = 1,44Gb/S

operativo que permite una interfaz perfecta entre una computadora y su monitor, siendo sin embargo, independiente de la tecnología usada en el mismo. Las especificaciones de las normas DVI cubren todos las necesidades de la industria de la computación desde workstation y PC de mesa hasta equipos portátiles tipo Notebook y Laptop. Para abarcar todas estas funciones se incluyen los siguientes parámetros. • La señal se mantiene dentro del dominio digital sin pérdidas desde su generación hasta su consumo final. • Es independiente de la tecnología usada en el monitor - display. • Plug and Play es factible mediante la detección de terminales activos con EDID (VESA Extended Display Identification Data) y DDC2B (Display Data Channel versión 2). • Señales auxiliares digitales y analógicas pueden estar presentes simultáneamente en el mismo conector. Las especificaciones DVI fueron creadas en 1999 por el grupo DDWG (Digital Display Working Group), compuesto por las empresas Intel Corporation, Silicon Image

Inc., Compaq Computer Corporation, Fujitsu Limited, Hewlett-Packard Company, International Business Corporation (IBM) y NEC Corporation. Las especificaciones hacen hincapié en el hecho de que las conexiones del DVI que son digitales, son completamente compatibles con las conexiones analógicas del VGA (Especificaciones VSIS = Video Signal Standard), usado generalmente con las PC y sus monitores. Esta compatibilidad se logra mediante la tecnología TMDS ( Transition Minimized Differential Signalling) que fue desarrollada por Silicon Image, una de las empresas intervinientes en el consorcio DDWG. Los valores típicos para DVI son los siguientes: • 640 x 480 pixels • Tasa de refresco 60Hz • Clock para pixels de 25.175MHz • Frecuencia horizontal 31.5kHz. Las señales DVI son de gran importancia en todos los rubros donde deseamos conservar un camino digital de la señal desde el punto de su generación hasta su consumo final. La grabación en discos CDROM o DVD-ROM es una de las aplicaciones típicas para ello.

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RELACION MUESTREO LUMINANCIA

Televisión Digital de Alta Definición Las señales de la televisión digital sólo existen, por ahora, en el continente americano en los Estados Unidos en forma regular. En los demás países del continente existen sólo esporádicas emisiones experimentales durante breves lapsos de tiempo. No obstante debemos familiarizarnos con las posibles normas del ATSC que se indican en la tabla 4. Estos valores numéricos pueden variar en el futuro cuando alguno de los Sistemas de HDTV sea aprobado en forma definitiva, pero por ahora son los valores vigentes.

Conclusiones Creemos que pudimos demostrar que en los albores del tercer milenio la señal de video no es lo que solía ser 30 años atrás y por lo tanto el Técnico de TV tendrá que estudiar cuidadosamente todas las variantes a medida que las encuentre en su camino profesional. Nosotros trataremos de informar como siempre, tratando de adelantarnos a los acontecimientos. ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

Cómo Funcionan los Teléfonos Celulares El Sistema de FI para WCDMA (MAX2309) Tal como describimos en la edición anterior, la señal de CDMA captada por un teléfono celular primero debe ser demodulada para llevarla a un valor de frecuencia intermedia de 190MHz y luego debe ser amplificada y demodulada (demodulación en cuadratura) para obtener la información en banda base. Este procedimiento, en el teléfono Motorola A920 es realizado por un circuito integrado que posee un amplificador de ganancia variable, un demodulador en cuadratura, un VCO y un sintetizador para realizar todas las funciones. En esta nota describimos el funcionamiento de este Integrado, el MAX2309. Preparado por: Ingeniero Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

E

l bloque receptor-demodulador de WCDMA de los teléfonos celulares poseen un circuito integrado que realiza todas las funciones de amplificación, demodulación en cuadratura y tratamiento de la señal en una frecuencia intermedia. El A920 de Motorola posee, para realizar esta función, a un MAX2309. Esto significa que el teléfono celular recibe la señal CDMA, que es convertida por un circuito integrado como el MAX2388 descripto en la edición anterior de Saber Electrónica y luego es enviada al circuito de frecuencia intermedia, basado en este caso en un MAX2309, con una frecuencia de 190MHz. Los circuitos integrados MAX2306/MAX2308/MAX2309 son sistemas de FI CDMA diseñados

para trabajar en dos bandas, en modo dual y en modo simple para sistemas de teléfonos celulares NCDMA y W-CDMA. El camino de señal atraviesa un amplificador de ganancia variable (VGA) y un demodulador de cuadratura (I/Q). Las características del dispositivo son garantizadas para una tensión de alimentación de 2.7V para una ganancia por encima de los 110dB. Aclaramos que N-CDMA es el término empleado para definir Acceso Múltiple por División en Código para Banda estrecha (Narrowband Code Division Multiple Access), o el antiguo CDMA. También conocido en EE.UU. como IS-95. Desarrollado por Qualcomm y caracterizado por su alta capacidad y radio de células pequeño. Tiene un espectro de pro-

pagación de 1.25MHz en el aire. Usa la misma banda de frecuencia que AMPS y soporta AMPS, empleando la tecnología de propagación de espectro y un esquema de codificación especial. Fue adoptado por la TIA en 1993. Como ya sabemos, W-CDMA es el término empleado para CDMA de banda ancha. A diferencia de otros dispositivos similares, la familia MAX2306/9 incluye osciladores duales y sintetizadores para formar subsistemas de FI autónomos. La referencia del sintetizador y los “sistemas” de RF son totalmente programables por un bus serial de 3 cables, permitiendo el trabajo con sistemas con arquitecturas de banda dual usando una referencia común y una misma frecuencia intermedia (FI).

Service & Montajes 41

Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 1

Las salidas de banda base diferenciales tienen bastante amplitud para satisfacer tanto sistemas NCDMA como sistemas W-CDMA, ofreciendo niveles de salida saturados de 2.7Vp-p con una tensión de alimentación del circuito integrado de +2.75V. Incluyendo el oscilador controlado por tensión de bajo ruido (VCO) y el sintetizador,

el MAX2309 sólo tiene un consumo de 26mA cuando es alimentado con 2.75V y está operando en CDMA en modo diferencial de FI. El MAX2309 está disponible en chips de 28 patitas. En la figura 1 se reproduce un circuito típico para el MAX2309 propuesto por el fabricante mientras que en la figura 2 se da el dia-

Figura 2

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grama en bloques de la etapa receptora WCDMA propuesta por Motorola. En esta figura se observa el bus de programación de 3 líneas para establecer las condiciones de trabajo tanto para los bloques de RF como para obtener las señales de frecuencia variable para el conversor de FI (ASPI_ CLK, aSPI_ DATA, MAX2309_ CS). La señal de FI de 190MHz es obtenida demodulando las señales de fase (I+ / I) y cuadratura (Q+ / Q-) y luego se dirige al circuito final del receptor (HARMONY LITE) a través de las líneas RX I+, RX I-, RX Q+ y RX Q-. El circuito integrado opera con un par de tensiones de alimentación (RX_ VCCD y RX_ VCCA) que provienen de VRF_ RX_ 2_ 775V (vea el circuito de la figura 3). La frecuencia del salida del VCO del MAX2309 se controla por medio de un sintetizador con un lazo enganchado en fase (PLL) interno. El lazo externo está formado por los componentes conectados entre el pin 1 y al pin 2 (y pin 26). La frecuencia de salida del VCO (Tank+ / Tank-) presentes en los pines 1 y 2 se dividen interna-

Cómo Funcionan los Teléfonos Celulares mente para poder compararlas en forma adecuada. La señal de referencia presente en el pin 7 (REF_ 15.36MHz) también se divide internamente con el mismo sistema de comparación. Las dos frecuencias se comparan con un detector de fase digital “three state”. El detector de fase interno conduce la señal resultante de la comparación por medio del

pin (CP_ HACIA FUERA) la cual es procesada por el filtro de lazo externo cambiando la frecuencia del VCO (380MHz) y cerrando el lazo. El control automático de ganancia (AGC) asegura que las entradas de Q I al bloque “HARMONY LITE” tengan un nivel de señal constante. La ganancia se controla por la línea IF_ AGC con una gama de control de corriente

continua de 1.2V a 2.1V. El MAX2309 tiene un modo de “reset” o shutdown que lo desconecta vía MAX2309_ SHDN cuando no se debe usar esta etapa, con el objeto de conservar la vida de la batería. RX_ STBY es usado para “desconectar” a los amplificadores VGA y al demodulador, manteniendo alimentado al VCO, al PLL y a la interfase serial. ✪ Figura 3

Service & Montajes 43

MONTAJE

Interconexión de 2 PLC’s Vamos a ver en esta entrega, una solución que debería enfrentarse de manera muy común, en una situación real de diversas líneas de producción automáticas. Esta solución está enfocada a desarrollar un diseño de un proceso de control automático empleando 2 PLC’s, que por diversas razones ya se tienen en la empresa donde se van a instalar. Resulta que en la mayoría de las ocasiones, en las empresas ya se contaba con PLC's que previamente habían sido adquiridos, o se adelantaron y los compraron porque resultaron muy baratos.

Autores: Ing. Ismael Cervantes de Anda [email protected] - Docente ESCOM IPN Ing. Alan Alvarez Chávez - [email protected] Ing. Margarita Perera Ruiz - [email protected]

o importante es que ya se cuenta con PLC's, pero éstos son versiones pequeñas, en las que el número de entradas y salidas se encuentran muy limitadas, con respecto

L

a las que realmente van a ser empleadas. Por lo tanto, para automatizar un proceso completo se requiere de un PLC más grande, pero nos encontramos con la condición de que ya se tie-

Figura 1

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nen PLC's pequeños pero que si contabilizamos en conjunto todas sus entradas y salidas, ahora hasta nos sobran terminales. La desventaja es que no sólo se trata de contabilizar el total de terminales, sino que los PLC’s se tienen que comunicar entre sí, para comunicarse las condiciones y acciones que están por realizar ó que ya realizaron. En la figura 1 se tiene un plano de situación del proceso que será automatizado. Por lo tanto aquí se plantea una de las tantas formas que se tienen para interconectar 2 PLC’s, y que trabajen coordinadamente para controlar el mismo proceso de automatización. Cabe mencionar que si contamos con un PLC más grande este problema no se presenta, y la programación sigue su curso normal, pero debemos comenzar por la idea de que poseemos 2 PLC’s pequeños, y por lo tanto tenemos que intercomunicarlos.

Interconexión de 2 PLC’s La programación de los PLC’s está enfocada a controlar un proceso en el que se tienen que doblar láminas de acero; el doblés se tiene que realizar en uno de los extremos de la lámina y debe adquirir una forma de “U” en dicho extremo, tal como se ilustra en la figura 1. Como se puede apreciar de la figura 1, se cuenta con 3 actuadores o elementos de potencia, que son los que realizan el trabajo de doblar la lámina, mientras que por otra parte, también se tienen que considerar como elementos de potencia a la serie de lámparas que se encargan de indicar el estado en que se encuentran los actuadores, además de indicar si el proceso está activo o no. Todos estos elementos actuadores o de potencia representan salidas, las cuales deben ser conectadas en las terminales respectivas de los PLC’s. De la misma figura 1 podemos observar que también se cuenta con una serie de sensores sobre el cuerpo de los actuadores, además de un sensor más que tiene el objetivo de verificar que una lámina fue colocada en posición para que ésta sea doblada. A estos sensores junto con el botón que activa al proceso de automatización, se les considera como elementos de entrada de información para el proceso de automatización, por lo tanto, se deben de conectar a las terminales de entrada de los PLC’s. En la figura 2 se muestra la manera en que tienen que ser conectados los 2 PLC’s, para que a su vez se les conecten en sus entradas y salidas, todos los sensores y actuadores que están presentes en el proceso automatizado. La distribución de las terminales de entrada y salida no fue hecha de manera arbitraria, por lo contrario, lo que se buscó fue que la interconexión de los PLC’s tuviera la máxima coordinación sin que se haga un lío a causa de la comunicación que deben tener entre sí ambos PLC’s. Para que se tenga una mejor comprensión de lo expresado en el párrafo anterior, vamos a explicar el

Figura 2

Figura 3

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Montaje algoritmo de operación que tienen que seguir ambos PLC’s, para que de ahí obtengamos el diagrama de tiempos y podamos coordinar el movimiento de los actuadores. Posteriormente llenaremos la tabla de programación que es nuestra herramienta para generar el código en lenguaje en escalera, y finalmente proceder a programar los PLC’s que

controlarán el proceso de automatización. Para describir el proceso para programar los PLC’s y automatizar la dobladora de láminas de acero, les recomendamos que observen la figura 1, y lean detenidamente las líneas siguientes: Al comienzo se debe monitorear el estado que guardan los sensores que detectan la ubicación interna de los

Figura 4

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vástagos de los cilindros (SenAD, SenBD, SenCD), los cuales deben estar activados. Con esta acción se garantiza que los cilindros se encuentran en la posición de reposo y por lo tanto se puede acceder al siguiente estado, que es el de esperar a que se coloque una lámina y se oprima el botón de inicio. La detección de la lámina se efectúa a través de un sensor que únicamente detecta este tipo de materiales (láminas de acero), además este sensor puede encontrarse dentro de un encapsulado, que a la vez permita que la lámina se coloque de la forma correcta. Cuando la lámina de acero se encuentra en su lugar y el botón de inicio fue oprimido, entonces se activa el encendido de una lámpara para indicar que una secuencia de doblaje se encuentra trabajando, además también se activa el movimiento hacia fuera del vástago del cilindro A, que a su vez provoca que la lámina sea asegurada para que no se mueva durante las siguientes etapas del proceso, por lo que el vástago del cilindro A permanecerá fuera durante todo el proceso de doblado. Cuando el vástago del cilindro A se encuentra totalmente en el exterior (esto lo reporta el sensor SenAF), significa que la lámina de acero se encuentra totalmente inmóvil, por lo que ahora se trata del cilindro B, que a su vez provoca un primer doblés a 90° en el extremo correspondiente de la lámina de acero. Cuando el vástago del cilindro B se encuentra totalmente en el exterior, significa que el primer doblés a 90° ha sido realizado, y será el sensor SenBF quien lo reporte. Acto seguido, dentro del proceso es necesario hacer regresar al vástago del cilindro B a su posición interna, siendo el sensor SenBD quien supervisa y reporta esta acción. Una vez que el vástago del cilindro B ha regresado, se procede a manipular al cilindro C para que su vástago salga y provoque el segundo y definitivo doblés para darle la forma de “U”

Interconexión de 2 PLC’s a la lámina de acero, el sensor SenCF verifica que el vástago del cilindro C se encuentre totalmente en el exterior y por lo tanto ha sido realizado su trabajo. Posteriormente, al vástago del cilindro C se le tiene que hacer que regrese a su posición interna teniendo la labor de verificar esta tarea el sensor SenCD. En este momento la lámina de acero ya cuenta con un doblés en forma de “U” en uno de sus extremos, por lo que por último tiene que ser liberada la lámina, mediante el regreso a su posición interna del vástago del cilindro A, así como apagar la lámpara que indica que el proceso se encuentra activo. Para terminar la secuencia, el sensor que detecta que el vástago se encuentra en su ubicación interna es el identificado como SenAD, que

por medio de su accionamiento se dejan todas las condiciones tal como se requiere para repetir el proceso de doblado de otra lámina de acero. Falta comentar que además de los actuadores ó elementos de potencia, se están empleando en las salidas de los PLC’s, lámparas para indicar si los vástagos de los cilindros se encuentran dentro o fuera, esto es con el fin de que se tenga un tablero en donde se cuente con un reflejo de la manera en como se encuentran los actuadores, y por lo tanto, en caso de alguna avería, se tenga una forma rápida de identificar donde se encuentra el desperfecto. Recordemos que estaremos empleando la metodología de la programación secuencial, para precisamente coordinar el movimiento de los ele-

mentos de potencia, para no causar ningún desperfecto sobre el área de trabajo, ni poner en riesgo al operador. Por otra parte, la programación secuencial es lo más recomendable para este proceso, porque al tener más de 2 actuadores (3 cilindros) se requiere de contemplar movimientos perfectamente sincronizados, por lo tanto comenzaremos con el diagrama de tiempos que representa la programación del presente proceso industrial. Para que los PLC’s no se confundan con la activación de los sensores, por ejemplo, como es el caso del sensor SenAD que se activa más de una vez durante el proceso de doblado de la lámina, se tienen que emplear banderas para que sirvan como condiciones que tienen que cumplirse. Estas Tabla 1

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Montaje banderas, están constituidas por registros internos que también se les conoce con el nombre de salidas internas. Pues bien, estas banderas se van activando y desactivando conforme la secuencia de pasos avanza, por lo tanto se tiene que cumplir una serie de condiciones para que se pueda acceder a una secuencia siguiente. De acuerdo con lo anterior, aunque el sensor SenAD se active más de una vez, en un paso se requiere que se cumpla también con la condición de que esté presente la bandera, por ejemplo M1 para validar el ingreso a determinado paso, y para ingresar a otro paso se requiere la validación de otra bandera, por ejemplo M3, y así sucesivamente, por lo que durante el desarrollo del programa veremos que primero se activa la bandera M1, pos-

teriormente la bandera M2 y así una tras una. Cabe aclarar que la activación de una bandera trae consigo la desactivación de la bandera precedente. En la figura 3 se muestra el diagrama de tiempo del proceso completo en el doblado de una lámina de acero. El diagrama ilustrado en la figura 3, funciona siempre y cuando se cuente con un PLC al que le quepan todos los actuadores y sensores, pero como los PLC’s que poseemos no tienen esa capacidad, tenemos que proceder a completar el diagrama de tiempos, agregándole las terminales de entrada y salida que serán empleadas para intercomunicar a los PLC’s, por lo tanto lo invitamos a que observe la figura 4, que es el diagrama de tiempos contemplando a las termina-

les de entrada y salida, de los PLC’s para intercomunicarlos. En la tabla 1 vemos el ejemplo de programación del PLC 1. El diagrama de tiempos de la figura 4, es más grande que el mostrado en la figura 3, por el adicionamiento de las terminales de entrada y salida para interconexión de los PLC’s, además mostramos en color rojo los pasos que se realizan en el PLC denominado como 1, y en verde los pasos correspondientes al PLC identificado como 2. En la tabla 2 vemos la programación del PLC 2. Posteriormente procedemos a mostrar las tablas de programación, una para cada PLC que será empleado, en ellas sólo se colocan los pasos que realizará el PLC correspondiente. Tabla 2

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Interconexión de 2 PLC’s En el diagrama de tiempos apreciamos que se tiene un total de 13 pasos, pero no todos son realizados por un mismo PLC, ni se tienen pasos comunes en ambos PLC, por lo que en las tablas que mostramos a continuación se encuentran plasmados los pasos del diagrama de tiempos que son realizados por el PLC 1 (tabla 1) y cuáles por el PLC 2 (tabla 2). Recordemos que la simbología que hemos implementado es la que vemos en la tabla 3. A partir de la figura 5 se muestra el lenguaje en escalera de la implementación del programa que será instalado en el PLC 1.

La entrada E0 que se muestra en la figura 5 es la terminal que recibe en el PLC 1 las condiciones que ha leído

el PLC 2, y si las condiciones fueron cumplidas, entonces E0 lo recibirá como un “1” lógico. En este caso M1 re-

TABLA 3 ENTRADAS Referencia Activación momentánea Activación momentánea negada SALIDAS Referencia Accionamiento Momentáneo Accionamiento Momentáneo Negado Activación del accionamiento Memorizado Desactivación del accionamiento Memorizado

Símbolo * ∆

Símbolo * ∆ # å

Figura 5 - Lenguaje en escalera del Paso 2 del diagrama de tiempos.

Figura 6 - Lenguaje en escalera del Paso 3 del diagrama de tiempos.

Figura 7 - Lenguaje en escalera del Paso 4 del diagrama de tiempos.

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Montaje

Figura 8 - Lenguaje en escalera del Paso 10 del diagrama de tiempos

Figura 9 - Lenguaje en escalera del Paso 11 del diagrama de tiempos.

Figura 10 - Lenguaje en escalera del Paso 1 del diagrama de tiempos.

presenta la bandera que identifica a este paso, por lo tanto para continuar al siguiente paso se tiene que leer la condición de que M1 fue activada, y por supuesto las condiciones externas propias del paso al cual se tiene que acceder. Para acceder al paso ilustrado en la figura 6, se tiene que cumplir que M1 se activó previamente, además de que el sensor de la lámina y el botón estén activos. Por otra parte, el último escalón nos representa la desactivación de la bandera M1, porque M2 es la bandera que identifica a este paso.

Las figuras, de la 5 a la 9, corresponden al programa del PLC 1, el cual se complementa con la operación del programa que se encuentra instalado en el PLC 2, y cuyo programa se muestra a través de las imágenes que van de la 10 a la 16.

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Figura 11 - Lenguaje en escalera del Paso 5 del diagrama de tiempos.

Interconexión de 2 PLC’s

Figura 12 - Lenguaje en escalera del Paso 6 del diagrama de tiempos.

Figura 13 - Lenguaje en escalera del Paso 7 del diagrama de tiempos.

Figura 14 - Lenguaje en escalera del Paso 8 del diagrama de tiempos.

Figura 15 - Lenguaje en escalera del Paso 9 del diagrama de tiempos.

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Montaje El paso 1 de la figura 10, es el primero que se tiene que cumplir en cuanto a sus condiciones, porque aquí es donde se genera a través de la salida 6 la comunicación con el PLC 1 para poder continuar con el proceso de doblado de la lámina, por lo que aquí es donde se revisa la condición de los sensores que identifican que los vástagos de los cilindros B y C se encuentren dentro. Y si se cumple esta condición se activará la salida S6,

misma activación que será llevada hasta la entrada E0 del PLC 1 para completar las condiciones que se requieren ir cumpliendo para ir ingresando a los distintos pasos del proceso de doblado de la lámina. Como ya se ha comentado en varias ocasiones, en un proceso secuencial se tienen que ir cumpliendo las condiciones que se requieren para seguir avanzando en el desarrollo del proceso automatizado. Y en todas las

Figura 16 - Lenguaje en escalera del Paso 12 del diagrama de tiempos.

Figura 17 - PLC empleado en Saber Electrónica pida informes a [email protected]

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imágenes que se muestran donde se ilustra el lenguaje en escalera, las condiciones que van mostrando el paso en el que debe se coloca el proceso, está determinado por las marcas, ó registros, ó salidas internas identificadas como “M”. Los actuadores que estamos proponiendo en esta aplicación, son cilindros del tipo neumático, los cuales requieren de válvulas para suministrarles el aire comprimido, y precisamente es sobre las válvulas que aplicamos el mando que se genera en las salidas del PLC. Dicho con otras palabras, aunque se están manipulando los cilindros, el PLC no lo hace directamente sobre éstos, sino a través de las válvulas, por lo que también se debe contemplar de qué tipo son los cilindros para seleccionar adecuadamente las válvulas. En este ejemplo se está haciendo referencia a cilindros neumáticos de simple afecto, por lo tanto las válvulas tienen que ser las adecuadas para este tipo de cilindros. Esperamos que este ejemplo sea útil y cumpla su cometido, que es el de aprender a interconectar PLC’s pequeños, para que en determinado momento los podamos utilizar en una situación real, pero sobre todo contemos con el conocimiento para cuando esto se requiera. Lo ideal es tener a la mano, en todo momento, las herramientas que se requieren, como por ejemplo un PLC grande al que le quepan todos los sensores y actuadores posibles. Nuevamente les hacemos la invitación de siempre, que nos escriban a nuestros correos para en caso de que quieran que desarrollemos un ejemplo de programación sobre una situación real a la que ustedes se enfrenten, podamos auxiliarles. También recuerden visitar nuestra página de internet www.webelectronica.com.ar y con la clave “progplc” podrán descargar el software del PLC que empleamos en Saber Electrónica, así como toda una serie de materiales que hemos preparado para abordar el tema de los PLC’s. ✪

ROBÓTICA

Curso Programado de Robótica Lección Nº 3

El Sistema Robótico: Análisis del Sistema, Unidades Funcionales Todos los robots son sistemas, es decir, constan de componentes que forman un todo. El sistema robótico se puede analizar de lo general a lo particular utilizando el análisis sistemático. El primer paso es considerar al sistema como una "caja negra", no sabemos qué hay en su interior, pero podemos identificar la entrada y salida del sistema. La entrada genuina al robot está constituida por las órdenes humanas; la salida está formada por diversos tipos de trabajo realizado automáticamente. La segunda etapa o paso de análisis es mirar dentro de la caja negra donde encontramos los subsistemas o unidades funcionales del robot. Cada unidad funcional realiza una función específica y tiene su propia entrada y salida. En esta lección analizaremos las unidades funcionales de un sistema robótico. Adaptación: Ing. Horacio D. Vallejo Autor de esta Lección: Víctor R. González Fernández, Profesor de Tecnología, Dr. en Física, Ingeniero Téc. de Telecomunicaciones, Investigador de la Universidad de Valladolid, http://cfievalladolid2.net/tecno/cyr_01.

Introducción Los robots tienen las siguientes unidades funcionales principales: Estructura mecánica Transmisiones Sistema de accionamiento (actuadores) Sistema sensorial (sensores) Elementos terminales Sistema de control (controlador) Alimentación La función del controlador es

gobernar el trabajo de los actuadores (los dispositivos que originan el movimiento) y las transmisiones (modificadores del movimiento). La alimentación proporciona la energía necesaria para todo el sistema. Además de estos tres subsistemas, los robots de segunda generación incorporan sensores que reciben la señal de realimentación procedente de los actuadores pasando la información al controlador, que debe calcular la corrección del error. El entorno proporciona también información que reciben los sensores y se

envía de nuevo al controlador para hacer los ajustes necesarios para la realización de la tarea. Diseño de un Robot En general hay cuatro tipos distintos de soluciones para los problemas a los que un robot se enfrenta. Dependiendo de las restricciones del problema, un tipo de solución será más apropiado que otro, pero raramente será un tipo aislado de soluciones quien proporcione el mejor resultado:

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Curso de Robótica

Figura 1 Ingeniería del entorno. Cambio de la forma física del robot. Cambio del tipo de acciones que el robot lleva a cabo. Software de control más sofisticado para dirigir el comportamiento del robot. Ingeniería del Entorno Los humanos utilizamos este método continuamente para hacernos la vida más fácil. Cuando estamos diseñando un robot hay ciertas características del entorno que podrían simplificar el diseño del mismo. Por ejemplo un robot de limpieza, que en vez de trabajar de día trabajará de noche, evitando así el problema de la gente moviéndose por su entorno. Cambio de la Forma Física del Robot La forma de un robot puede tener un gran impacto en sus prestaciones. Un robot no cilíndrico corre mayor riesgo de quedar atrapado por una disposición desfavorable de obstáculos o de fallar al encontrar un camino en un espacio estrecho o intrincado. Consideremos dos robots del mismo tamaño, uno cilíndrico y el otro cuadrado. Ambos encuentran un paso estrecho según se mueven. Un algoritmo sencillo permitirá al robot cilíndrico pasar, el robot choca, gira y lo intenta de nuevo hasta que

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pasa. Esto es así de simple porque el robot es capaz de girar estando en contacto con el obstáculo. El robot cuadrado, por el contrario, tiene que retroceder y girar si quiere usar la misma táctica. Por tanto, siempre se requiere un algoritmo más complejo para la navegación de un robot cuadrado que para la de uno cilíndrico. Para entender la razón de esto, tenemos que apelar a un concepto avanzado en robótica conocido como espacio de configuraciones.

Software de Control más Sofisticado para Dirigir el Comportamiento del Robot Un diseño sencillo puede ser suficiente para realizar la tarea encomendada si el software de control es lo suficientemente completo como para resolver todos los problemas a los que se enfrente.

Estructura de un Robot Industrial Componentes Como se adelantó en El sistema robótico, un robot está formado una estructura mecánica, transmisiones, actuadores, sensores, elementos terminales y un controlador. Aunque los elementos empleados en los robots no son exclusivos de éstos (máquinas herramientas y otras mu-

chas máquinas emplean tecnologías semejantes), las altas prestaciones que se exigen a los robots han motivado que en ellos se empleen elementos con características específicas. La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía de las extremidades superiores del cuerpo humano, tal como se muestra en la figura 1 por lo que, en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cintura, hombro, brazo, codo, muñeca, etc. Los elementos que forman parte de la totalidad del robot (figura 2) son: manipulador controlador dispositivos de entrada y salida de datos dispositivos especiales Manipulador Mecánicamente es el componente principal. Está formado por una serie de elementos estructurales sólidos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. En la figura 3 observamos un esquema típico. Las partes que conforman el manipulador reciben, entre otros, los nombres de: cuerpo, brazo, muñe-

El Sistema Robótico Angulares (por articulación, figura 6): en los dos casos, tanto para la figura 5 como para la figura 6, la línea roja (grisada) representa la trayectoria seguida por el robot.

Figura 2

Existen dos tipos de articulación utilizados en las juntas del manipulador:

ca y actuador final (o elemento terminal). A este último se le conoce habitualmente como aprehensor, garra, pinza o gripper (figura 4). Cada articulación provee al robot de, al menos, un grado de libertad. En otras palabras, las articulaciones permiten al manipulador realizar movimientos: Lineales: que pueden ser horizontales o verticales (figura 5). Figura 3

Prismática, Lineal: junta en la que el eslabón se apoya en un deslizador lineal. Actúa linealmente mediante los tornillos sinfín de los motores, o los cilindros. Rotacional: junta giratoria a menudo manejada por los motores eléctricos y las transmisiones, o por los cilindros hidráulicos y palancas. En la figura 7 se pueden observar varios tipos de articulaciones que suelen emplearse para la construcción de robots. Figura 7

Figura 4

Figura 5

Figura 6

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Curso de Robótica entrada/salida) y almacena programas. Existen varios grados de control que son función del tipo de parámetros que se regulan, lo que da lugar a los siguientes tipos de controladores: Figura 8

Figura 9

Figura 10

Básicamente, la orientación de un eslabón del manipulador se determina mediante los “movimientos” o elementos que en términos de robótica se llaman roll, pitch y yaw, tal como se observa en la figura 8. A la muñeca de un manipulador le corresponden los siguientes movimientos o grados de libertad: giro (hand rotate), elevación (wrist flex) y desviación (wrist rotate) como lo muestra el modelo inferior, aunque cabe hacer notar que existen muñecas que no pueden realizar los tres tipos de movimiento (figura 9). El actuador final (gripper) es un dispositivo que se une a la muñeca del brazo del robot

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con la finalidad de activarlo para la realización de una tarea específica. La razón por la que existen distintos tipos de elementos terminales es, precisamente, por las funciones que realizan. Los diversos tipos podemos dividirlos en dos grandes categorías: pinzas y herramientas. Se denomina Punto de Centro de Herramienta (TCP, Tool Center Point), figura 10, al punto focal de la pinza o herramienta. Por ejemplo, el TCP podría estar en la punta de una antorcha de la soldadura. Controlador Como su nombre indica, es el que regula cada uno de los movimientos del manipulador, las acciones, cálculos y procesado de la información. El controlador recibe y envía señales a otras máquinas-herramientas (por medio de señales de

De posición: el controlador interviene únicamente en el control de la posición del elemento terminal; Cinemático: en este caso el control se realiza sobre la posición y la velocidad; Dinámico: además de regular la velocidad y la posición, controla las propiedades dinámicas del manipulador y de los elementos asociados a él; Adaptativo: engloba todas las regulaciones anteriores y, además, se ocupa de controlar la variación de las características del manipulador al variar la posición Otra clasificación de control es la que distingue entre control en bucle abierto y control en bucle cerrado. El control en bucle abierto da lugar a muchos errores, y aunque es más simple y económico que el control en bucle cerrado, no se admite en aplicaciones industriales en las que la exactitud es una cualidad imprescindible. La inmensa mayoría de los robots Figura 11 que hoy día se utilizan con fines industriales se controlan mediante un proceso en bucle cerrado, es decir, mediante un bucle de realimentación. Este control se lleva a cabo con el uso de un sensor de la posición real del elemento terminal del manipulador. La información recibida desde el sensor se compara con el valor inicial deseado y se actúa en función del error obtenido de forma tal que la posición

El Sistema Robótico real del brazo coincida con la que se había establecido inicialmente. Dispositivos de Entrada y Salida Los más comunes son: teclado, monitor y Figura 12 caja de comandos (teach pendant). En la figura 11 se tiene un controlador (computer module) que envía señales a los motores de cada uno de los ejes del robot y la caja de comandos (teach pendant) la cual sirve para enseñarle las posiciones al manipulador del robot. Los dispositivos de entrada y salida permiten Figura 13 introducir y, a su vez, ver los datos del controlador. Para mandar instrucciones al con- trónicas instaladas en el controlador trolador y para dar de alta progra- del robot (figura 12) las cuales le mas de control, comúnmente se uti- permiten tener comunicación con liza una computadora adicional. Es otras máquinas-herramientas Se pueden utilizan estas tarjetas necesario aclarar que algunos ropara comunicar al robot, por ejembots únicamente poseen uno de esplo, con las máquinas de control nutos componentes. En estos casos, mérico (torno). Estas tarjetas se uno de los componentes de entrada componen de relevadores, los cuay salida permite la realización de toles mandan señales eléctricas que das las funciones. después son interpretadas en un Las señales de entrada y salida programa de control. Estas señales se obtienen mediante tarjetas elec-

nos permiten controlar cuándo debe entrar el robot a cargar una pieza a la máquina, cuándo deben empezar a funcionar la máquina o el robot, etc. Dispositivos Especiales Entre éstos se encuentran los ejes que facilitan el movimiento transversal del manipulador y las estaciones de ensamblaje, que son utilizadas para sujetar las distintas piezas de trabajo. En la estación del robot Move Master EX (Mitsubishi) representada en la figura 13 se pueden encontrar los siguientes dispositivos especiales: A) Estación de posición sobre el transportador para la carga/descarga de piezas de trabajo. B) Eje transversal para aumentar el volumen de trabajo del robot. C) Estación de inspección por computadora integrada con el robot. D) Estación de ensamble. El robot cuenta con señales de entrada/salida para poder realizar la integración de su función incorporando estos elementos. ✪

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TV

Los Sistemas de Codificación y sus Posibilidades de Decodificación En esta edición le explicamos cómo son los diferentes sistemas de codificación a comienzos del 2007 y qué posibilidad de decodificación tiene cada uno de ellos. También le enseñamos cómo modificar un TV o una video para construir un receptor con decodificador apto para nuestra futura emisora de TV codificada.

Por Ing. Alberto H. Picerno

Introducción Ud. ya está recibiendo señales de TV abierta de UHF. Ahora vamos a tratar de decodificar las señales codificadas. Recuerde que sólo lo hacemos con intención de tener un receptor decodificador preparado para cuando comencemos a experimentar con nuestro transmisor de TV codificada. En la entrega anterior le explicamos cómo se debe observar una señal codificada analógica y cómo se puede confirmar que se trate de una codificación por inmersión del pulso de sincronismo horizontal. Si el video está invertido lo podrá recomponer con el circuito amplificador e inversor de video que le indicamos en la entrega anterior. Es decir, que ahora Ud. podrá decodificar las señales recibidas para saber por lo menos, quienes las emiten y su carácter de libres o pagas. Si no quiere tomarse la molestia de realizar una decodificación provisoria y ya tiene armado el decodificador de “Saber Electrónica”, puede conectarlo y ajustarlo. Si obtiene una buena decodificación es porque la codificación es la indicada.

En su kit Ud. tiene las instrucciones para conectar el deco a un TV o a un conversor con salida de audio video y en esta misma sección le indicaremos cómo conectar la plaqueta en un videograbador genérico y en videograbadores Panasonic.

Los Decodificadores Digitales y Semidigitales Muy raramente se utilizan decodificadores digitales para las señales de aire aunque, por supuesto, existen. Es posible que un mismo sistema de señales codificadas tenga un canal con una codificación digital o semidigital para alguna señal muy importante. Por ejemplo, en la ciudad de Buenos Aires existen transmisiones semidigitales para el sistema de apuestas remotas a las carreras de caballos. En los lugares donde se realizan las apuestas se colocan decodificadores semidigitales para que los apostadores puedan ver las carreras y se efectivizan las apuestas en tiempo real a través de un sistema telefónico. ¿Cual es la diferencia entre un sistema digital y uno semidigital? En un sistema digital las transmisiones son

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totalmente digitales. La señal analógica se procesa en el transmisor con un circuito de lectura y cuantificación (sample and hold) de modo que el video analógico se convierte en una secuencia de números binarios. Esos números binarios pueden codificarse aplicándolos a una complicada ecuación matemática antes de ser transmitidos y decodificarse con la ecuación complementaria existente en el decodificador de abonado. Los parámetros del sistema de codificación y decodificación pueden ser modificados tan frecuentemente como el operador lo desee, por diferentes medios. Por ejemplo pueden ser enviados por intermedio del mismo enlace una vez por mes, codificando a su vez a esas transmisiones. También es posible cambiar los parámetros de la ecuación por intermedio de una tarjeta chip que se le envía por correo a todos los abonados reales. Con anticipación, a esos abonados se le envía una tarjeta chip con indicación de introducirla en el decodificador en una fecha determinada. Esa tarjeta se utiliza, además, para el sistema de “pay per view” en donde el abonado compra créditos para ver eventos especiales. Este último sistema es el adoptado por el sistema

Los Sistemas de Codificación cador pueda redibujar la imagen original desplazando las líneas. En este tipo de codificación, siempre se codifica el sonido, porque precisamente por el canal de sonido se agrega la información del desplazamiento de línea. Si se levanta el volumen, se puede escuchar un sonido pero que no corresponde con el normal, sino que varia con la deformación de la imagen y cambia con los cambios de cámara.

Recepción de Señales Codificadas de Aire con el Kit DECO2002 Figura 1 - Pantalla de una codificación semidigital.

satelital. No hace falta decir que este sistema es prácticamente inviolable, inclusive aunque alguien logre fabricar una tarjeta chip, ya que si el proveedor del servicio lo descubre tiene la opción de cambiar inmediatamente las tarjetas de sus abonados reales. Este sistema de codificación totalmente digital, requiere codificadores y decodificadores muy costosos pero posee enormes ventajas con referencia a la potencia del transmisor, ya que se estima que una transmisión digital puede funcionar correctamente con una relación señal a ruido 10 veces peor que una analógica. Las transmisiones digitales son el futuro de la electrónica y ya hay países que decretaron el llamado “silencio analógico” para fechas tan cercanas como el 2008 en los EEUU. Esto será tema de futuras entregas, porque la “Transmisión Digital Terrestre de TV” o TDT TV no sólo suplantará a las transmisiones analógicas sino que contempla el tema de las transmisiones de la TV de alta definición, utilizando varios canales digitales de la TV de definición normal. Es imposible recibir una transmisión digital con un TV común, porque la transmisión digital tiene procesos de modulación y frecuencias portado-

ras totalmente diferentes a las transmisiones analógicas. Para observar una transmisión digital en un TV común, se requiere lo que se llama Converted Box o caja conversora que decodifica la señal digital y la transforma en analógica para ingresar al TV por RF (canal 3 o 4), por audio/video, por la entrada SVHS o, en los televisores más modernos, por la entrada de componentes Y Cr Ca. Un sistema de codificación semidigital, es una transmisión analógica en donde uno de los parámetros de la señal se transmite en forma digital. Lo más común es que se transmita, en forma digital, el retardo existente entre el comienzo del video y el pulso de sincronismo horizontal que varía línea a línea. Este parámetro se transmite junto con el audio sobre la subportadora de sonido separada 4,5MHz de la de video (sistema analógico normal) con los mismos procedimientos de modulación de frecuencia habituales. Estas señales pueden observarse en un TV convencional y generan una pantalla del tipo indicada en la figura 1. Observe que la fase de las líneas horizontales esta corrida línea a línea y que esa demora debe ser transmitida por separado para que el decodifi-

Si las señales codificadas de su zona, generan una pantalla como la observada en la figura 4 de la entrega anterior, significa que usando el deco se podrá generar una imagen perfectamente decodificada. Posteriormente y teniendo ya un equipo que responde correctamente a las señales codificadas, podremos armar otra plaqueta usada como codificadora y armar nuestra emisora de TV codificada por cable o por aire, para servir un pueblo de pocos habitantes o un edificio de departamentos muy grande. Para entender como se produce la decodificación de una señal de TV es necesario entender el diagrama en bloques de un deco que se puede ver en la figura 2. La señal de entrada debidamente ajustada en su nivel ingresa al amplificador de video en donde se amplifica e invierte. El amplificador de video tiene una salida directa y otra invertida. Si hacemos referencia al pulso de sincronismo vertical que no está codificado, la salida directa tiene los pulsos de sincronismo hacia abajo (igual que la entrada) y la salida invertida hacia arriba. Justamente de esta salida se toma señal para el separador de sincronismo, que genera un corte en la señal de sincronismo de colector durante los pulsos verticales. Es decir que si el PIC comienza una temporización a partir de cada flanco negati-

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TV vo de la señal de sincronismo, se encontrará que siempre existe un pulso cada 64µS o menos, salvo durante el sincronismo vertical donde existe un salto de más de 128µS. Ese vacío de pulsos genera el disparo del programa que entonces se sincroniza con el pulso de sincronismo vertical generando señales de salida coincidentes con cada pulso horizontal, incluyendo el borrado y el burst de color. Las señales de salida del micro, que se producen a ritmo horizontal y vertical, regeneran los pulsos de sincronismo y operan la llave de video invertido/directo. Esta llave siempre se maneja desde el micro, para poder decodificar señales donde el video sufre inversiones aleatorias que son indicadas con un estado alto o bajo de la linea 21 del video, contando a partir del pulso de sincronismo vertical. Aunque parezca sencillo leer el estado de una línea horizontal en particular, no lo es tanto cuando se trata de señales irradiadas. Esto se debe a la presencia de ruido y fantasmas. Por eso, por lo general, los sistema de TV codificada no codifican la polaridad de video; simplemente la invierten y la mandan invertida en forma permanente. Esto significa que la llave de inversión de polaridad no necesita bascular; debe estar fija en una posición tal que el video se vea correctamente sobre la pantalla. En la figura 3 se puede observar el circuito de la llave analógica en donde se puede apreciar que la primer sección de la llave se maneja desde la pata 10 del CD4053. Si Ud. desconecta la pata 10 del circuito impreso y conecta sobre ella un resistor de 10 K, la polaridad del video de salida dependerá de que ese resistor se conecte a masa (pata 6,7 y 8) o a fuente (pata 16).

Figura 2 - Diagrama en bloques de un deco.

gún conocimiento mínimo sobre el funcionamiento de un decodificador para llevar a cabo una tarea precisa y rápida. En esta entrega indicamos cuáles son los cambios a realizar sobre nuestro decodificador, para poder observar señales de aire por UHF. Como el lector puede observar, los cambios son mínimos y pueden ser realizados rápidamente. Lo que puede no ser tan

simple es conectar la plaqueta en el TV o video, para hacerlo se requiere algún instrumental mínimo. Por lo menos se requiere un téster. Si el lector posee un osciloscopio ya tiene el problema totalmente solucionado; pero si no lo tiene le recomendamos que se construya el analizador que le indicamos en el apéndice para poder ubicar las señales de audio y video dentro de TVs y videograbadores.

Conclusiones La instalación del deco es muy sencilla, pero aun así se requiere al-

Saber Electrónica 64

Figura 3 - Sección de la llave analógica.

Los Sistemas de Codificación El Analizador de Audio Video

Figura 4 - Amplificador para la entrada de audio.

Figura 5 - Amplificador para la entrada de video.

Figura 6

La idea es modificar un TV al que no le funcione el sintonizador o la FI o el micro y dejarlo trabado en posición de recepción de audio y video. En realidad, colocando un cable en la entrada de audio y otro en la entrada de video se obtiene una analizador de audio/video que nos permite seguir las señales dentro de un TV o un videograbador. El problema es que la entrada de video tiene una sensibilidad de 1V pap con una impedancia de entrada de 75 Ohms. Con esas características, es una entrada muy difícil de utilizar porque carga al circuito y tira abajo la señal. La entrada de audio no es muy distinta, es de 0dBm (633mV) a 1kΩ. Esto significa que se deben fabricar dos amplificadores con impedancia de entrada más alta y mayor sensibilidad controlada con un potenciómetro para adaptarla a todos los niveles de señal. A continuación, en la figura 4 le indicamos el amplificador que debe conectar a la entrada de audio del TV en desuso y que servirá para seguir las señales de audio, dentro de un TV, un videograbador, un centro musical o eventualmente un amplificador de audio. Este circuito construido con un MC1458 o alguno de sus tantos

Figura 7

Saber Electrónica 65

TV

Figura 8

reemplazos tiene una ganancia de 30 veces y una impedancia de entrada de 10K. También posee un control de ganancia que puede ser calibrado con un oscilador de audio para obtener un instrumento mas versátil. La punta de prueba debe estar conectada con cable blindado de audio o cable coaxil flexible de 50 Ohms de impedancia característica. El resistor R4 debe montarse preferentemente en la punta del cable. En nuestro prototipo usamos una jeringa para bebés con su corres-

Figura 9

pondiente aguja en donde colocamos el resistor R4. El amplificador para la entrada de video se puede observar en la figura 5 y está construido en base a los transistores complementarios BC548 y BC558. Este amplificador tiene una ganancia de unas 10 veces aproximadamente y cubre perfectamente la banda de video de 50Hz a 5MHz. También cuenta con un control de nivel de entrada que puede ser calibrado usando un generador de barras de color.

Figura 10

Saber Electrónica 66

Recomendamos montar R2 directamente sobre la punta de pruebas. Observe que ambos circuitos están realizados en LiveWire para que los lectores que tienen este programa, que distribuye nuestra querida editorial, puedan simularlos, verificar sus características, e inclusive modificarlos a su gusto. En las figuras 6 a la figura 11 se pueden obserar los circuitos impresos dibujados automáticamente por el programa PCB WIZARD que también distribuye nuestra editorial. ¡¡Hasta el mes que viene!! ✪

Figura 11

EL LIBRO DEL MES

Cuando hace tres años comenzamos a idear el periódico del Club Saber Electrónica (publicación destinada al sector de servicio técnico que circula en Argentina, Uruguay y Paraguay, y a la cual pueden acceder todos los socios del Club SE a través de Internet), pensamos que debía contener notas de Inglés Técnico para que los “amantes de la electrónica” aprendan dicho idioma por medio de ejemplos prácticos, que le permitan en el futuro, acceder sin problemas a manuales técnicos o cualquier otra bibliografía específica para “electrónicos” escritas en inglés. Así fue como Carla Lanza comenzó a desarrollar las diferentes lecciones, teniendo en cuenta sugerencias de lectores y tomando como base a los microcontroladores PICAXE entre otros componentes electrónicos. Como ya se ha concluido la primera etapa en la que se dan definiciones y estructuras del idioma, decidimos “recopilar” las 21 lecciones de este primer nivel, para que los lectores tengan un texto para que puedan aprender el idioma en forma amena y con ejemplos prácticos y de amplio uso en electrónica. A su vez, agregamos un pequeño diccionario inglés-español, con términos usuales y vocabulario técnico, lo que lo hace ideal para facilitar tareas de traducción. Este texto, que actualmente se encuentra en los mejores puestos de venta de revistas de Argentina, corresponde al Nº 25 de la colección Club Saber Electrónica.

INTRODUCCIÓN Para poder comprender un texto en inglés, debemos saber que se distinguen dos clases de palabras: las estructurales y las conceptuales. Las palabras estructurales funcionan como nexos para dar coherencia a un texto. Por ejemplo: artículos, preposiciones, pronombres, adjetivos determinantes, conjunciones. Las palabras conceptuales expresan ideas o conceptos del mensaje que se quiere transmitir. Por ejemplo: sustantivos, adjetivos calificativos, verbos, adverbios.

1º PASO: Identificar las palabras estructurales y las palabras conceptuales. 2º PASO: Reconocer la función y forma de las palabras, así como también su posición en la oración (análisis sintáctico). Este paso es fundamental para comprender el texto. 3º PASO: Interpretar el significado propiamente dicho. En esta lección nos referiremos al artículo, las proposiciones y la conjunción, pertenecientes al grupo de las palabras estructurales. Mencionaremos al Verbo TO BE (ser o estar) que nos ayudará a comprender los textos publicados en esta edición, y

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INGLES TECNICO

Tabla 1 Pronombres Personales.............................Verbo TO BE (ser o estar) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Traducción I (yo). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Yo soy/ estoy YOU (tú) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tú eres/ estás HE (él) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El es/ está SHE (ella). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ella es/ está IT (eso). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eso es/ está WE (nosotros). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nosotros somos/ estamos YOU (ustedes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ARE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ustedes son/ están THEY (ellos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ellos son/ están veremos las reglas básicas para formar el tiempo presente simple o para ir familiarizándonos. Lo denominaremos: Simple Present.

EL ARTÍCULO DEFINIDO: tiene una sola forma que se utiliza para singular, plural, femenino o masculino. THE = el/ la / los / las Podemos observar que en muchos casos en los que se utiliza el artículo en español, NO se utiliza en inglés, por ejemplo: Life: la vida. Computers are useful: las computadoras son útiles. INDEFINIDO: es singular y no tiene género. A o AN = un o una A y AN significan lo mismo, la diferencia es que “AN” se utiliza delante de palabras que comienzan con una vocal o cuando la h es muda. Por ejemplo: A telephone: un teléfono An hour: una hora. A form of energy: una forma de energía. An operator: un operador.

entre un sustantivo, pronombre o palabra equivalente con otra palabra en la oración. Se anteponen al sustantivo, pero con frecuencia se las puede encontrar al final de una oración interrogativa. Su uso es convencional. Y su traducción varía de acuerdo a las convenciones linguísticas del castellano. Por ejemplo: At three o´clock: a las tres en punto. At the restaurant: en el restaurante. On the chair: sobre la silla. On Sunday: el sábado. On the right: a la derecha.

LA CONJUNCIÓN Funcionan como conectores, su función es unir frases, palabras u oraciones. Por ejemplo: The computer doesn´t work although it is repaired. Que significa:

La computadora no funciona aunque está reparada. Otro ejemplo: Read and write operations are initiated by a start condition. En castellano:

LA PREPOSICIÓN Las preposiciones indican la relación existente

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Las operaciones de lectura y escritura son iniciadas por la condición start.

LESSON 1 TIEMPOS VERBALES: PRESENTE SIMPLE Uno de los verbos principales que frecuentemente se enseña al comienzo de un curso de inglés es el verbo TO BE (vea la tabla 1). En el modo afirmativo, se utiliza el mismo verbo para todas las personas, excepto para la terceras personas del singular he/she/it, para las que se agrega al verbo en infinitivo: s, es o ies, según corresponda. En estos casos se siguen las mismas reglas que para la formación del plural en los sustantivos. Es decir:

1- ¿Qué es un átomo? 2- ¿Cómo está compuesto? 3- ¿Cómo se determina el tipo de un átomo? 4- ¿Cuál es la diferencia entre un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno?

- si el verbo termina en consonante, se le agrega (s): offer (ofrecer): offers. - si el verbo termina en sh, th, ch se agrega (es): watch (mirar): watches. - si el verbo termina en y, se agrega (ies): study: studies. El modo negativo se forma con los auxiliares do y does más el verbo en infinitivo. Do se utiliza para todas las personas, excepto para las terceras personas del singular, para las cuales utilizamos el auxiliar Does. Ambas se traducen como “NO”. Por ejemplo: - I do not understand: Yo no entiendo - It does not work: (Eso) No funciona De esta manera, hemos dado nuestros primeros pasos. Ahora preciso que me ayuden, voy a colocar un texto en inglés tomado del Brigth Spark y Uds. deben realizar la traducción siguiendo las reglas recién explicadas, luego, en la próxima lección, daremos la traducción correspondiente.

ACTIVIDAD PRÁCTICA: Les propongo este primer texto, llamado: “La estructura de un átomo”, para realizar nuestra primeralectura: En base a la lectura de este texto, responda en castellano las siguientes preguntas:

Vocabulario Para facilitar la lectura, damos a continuación algunas palabras en inglés y su traducción (en la tercera columna se indica cómo se pronuncia en cada caso): Smallest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .más pequeño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(smolist) Everything . . . . . . . . . . . . . . . . . . .todo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(evryzing) Can . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .poder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(can) See . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(si) Touch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .tocar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(tach) Tiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .pequeños . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(taini) However . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .de cualquier manera, sin embargo . . . . . . .(jauever) Itself . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .a sí mismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(itself) Made up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .hecho de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(meid up) Right . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .derecha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(rait) Which . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .el cual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(wi:ch) Behave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .se comportan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(bijeiv) Like . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .como . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(laik) Hundred . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .cientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(jandrid) Determined . . . . . . . . . . . . . . . . . .determinado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(determainid) Consist of . . . . . . . . . . . . . . . . . . .consiste de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(kensist ov) Eight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ocho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(eight) Nine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .nueve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(nain)

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INGLES TECNICO

INTRODUCCION En la lección anterior publicamos una breve lectura llamada “La estructura de un átomo” para ir familiarizándonos con el idioma. Como prometimos, damos la traducción para ver “si hizo bien los deberes” Si no tuvo problemas con la traducción podemos continuar “aprendiendo”, ahora veremos los números y los sustantivos. The numbers (los números) One Two Three Four Five Six Seven Eight Nine Ten

uno dos tres cuatro cinco seis siete ocho nueve diez

Eleven Twelve Thirteen Fourteen Fifteen Sixteen Seventeen Eighteen Nineteen Twenty

once doce trece catorce quince dieciseis diecisiete dieciocho diecinueve veinte

A partir del número 20, los demás se conforman por la palabra veinte “+” los números del 1 al 9. Por ejemplo: La estructura de un átomo. La historia de la electricidad comienza con el átomo. Un átomo es el elemento más pequeño de cualquier sustancia. Todo lo que usted puede ver y tocar alrededor suyo está hecho de billones de pequeños átomos. Cada átomo, sin embargo, está compuesto de tres partículas básicas: neutrones, protones y electrones. El centro del átomo es el núcleo, el cual está hecho/compuesto de protones y neutrones. Orbitando el núcleo están los electrones, los cuales se comportan como planetas orbitando el Sol. Hay más de cien diferentes tipos de átomos. El tipo de átomo es determinado por el número de neutrones, protones y electrones. Un átomo de hidrógeno, por ejemplo, consiste de sólo un protón y un electrón. Un átomo de oxígeno, por otro lado, tiene ocho electrones, ocho protones y ocho neutrones.

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Twenty one = veintiuno Twenty two = veintidos Twenty three = veintitres Lo mismo sucede con las decenas de los números 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90. Thirty one = treinta y uno Fourty two = cuarenta y dos Fifty three = cincuenta y tres Sixty four = sesenta y cuatro Seventy five = setenta y cinco Eighty six = ochenta y seis Ninety seven = noventa y siete THE NOUNS (LOS SUSTANTIVOS) Como expusimos en la primera lección, los sustantivos forman parte del grupo de las palabras conceptuales, es por eso que debemos prestarle especial atención a los sustantivos, ya que ellos nos indican conceptos del mensaje o ideas. El sustantivo es la parte de la oración que designa personas, cosas, ideas, sentimientos, etc. Al igual que en español, pueden ser simples, derivados o compuestos. Los sustantivos simples son los que no poseen terminaciones que permiten su rápida identificación y se los reconoce en la oración por su posición en el bloque significativo: precedido por un artículo y/o adjetivo, como núcleo del bloque nominal (preposiciones, artículos, etc) o precediendo a otro sustantivo. Por ejemplo: The computer / is new La computadora / es / nueva. He / has / a new computer (Él) Tiene / una computadora nueva. Un bloque nominal está conformado según indica la tabla 1. De esta manera, al leer un texto, identificaremos las palabras por su posición en la oración. Los sustantivos derivados en cambio, pueden reconocerse por ciertas terminaciones características (sufijos). Componen el grupo más numeroso del idioma inglés. Si bien estas terminaciones no tienen un significado propio, facilitan la obtención del significado de la palabra completa. Por ejemplo: la terminación “-ness”

LESSON 2 TABLA 1 Example: Mathematics sustantivo

is verbo

the basis sustantivo

of preposición

the artículo

other adjetivo

sciences. sustantivo.

Example: La matemática sustantivo

es verbo

la base sustantivo

de preposición

las artículo

otras adjetivo

ciencias. sustantivo.

en inglés se utiliza para formar un sustantivo abstracto a partir de un adjetivo. Ejemplo: dark (oscuro) darkness (oscuridad) Los sustantivos compuestos son muy frecuentes y están formados por dos o más palabras, cada una con un significado propio pero que al estar juntas adquieren la característica de un término único. Algunos se han transformado en una sóla palabra, otros, están unidos por un guión y otros aparecen como dos palabras separadas. Ejemplo: Football foot = pie, ball = pelota Football = fútbol Password pass = paso, word = palabra Password = contraseña De la misma manera, podemos proceder con otros ejemplos, así tenemos: Website = sitio en la red de internet UN TEXTO PARA PRACTICAR Con el texto de esta lección aprenderemos cómo utilizar un multímetro digital dentro del simulador virtual Bright Spark. Algunas de las características de los laboratorios virtuales de este tipo consiste en que traen una gran variedad de hojas de trabajo animadas e interactivas (Fig. 1). Entre otras cosas, las actividades que puede realizar con este programa incluyen: “Ley de Ohm, circuitos serie y paralelo, circuitos AC y DC, leyes de Kirchoff, resistencia, capacidad,

Figura 1

técnicas digitales, diodos, transistores y mucho más” Lea atentamente el texto de la figura 1 y efectúe la traducción del mismo. Para facilitar la tarea, a continuación, brindamos el vocabulario: Using........................................................utilizando Digital multimeter ......................multímetro digital Can measure.........................................puede medir Voltage...........................................................voltaje Current.......................................................corriente Resistance................................................resistencia Within............................................................dentro Your circuit..............................................su circuito Add...............................................................agregar By using...................................................utilizando Galery............................................................galería Can be found..........................puede ser encontrada Analogue multimeter..............multímetro analógico Available.................................habilitado/disponible Here...................................................................aquí More information..........................más información Has ...................................................................tiene Positive terminal............................terminal positiva Negative terminal ........................terminal negativa Wires .............................................................cables To these .........................................................a estas To change.............................................para cambiar Way..................................................................modo The meter ...........................................el multímetro Works ........................................................funciona Click ...........................................................presione The right mouse button......................el botón derecho del mouse Over.................................................................sobre Select.......................................................seleccione An option ...............................................una opción From the mode menu.......................del menú modo When ............................................................cuando Is stopped ............................................esté detenida Una vez efectuada la traducción, responda las siguientes preguntas: 1- ¿Para qué pueder ser utilizado un multímetro digital? 2- ¿Cómo se puede agregar un multímetro digital? 3- ¿Cuántas terminales tiene? 4- ¿Cómo se puede cambiar el modo en que funciona un multímetro?

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MONTAJES

Más Proyectos con Microcontroladores

PIC -PICAXE Sensor de Temperatura, Sensor de Tensión, Vúmetro El uso del sistema PICAXE no requiere ningún equipo especial o conocimiento para programar los microcontroladores PIC que se usan en estos proyectos. En la edición anterior describimos 3 proyectos basados en el PICAXE-18, o sea, un microcontrolador basado en el PIC16F627, pero que se programa usando una versión de BASIC a través de un cable serie que se conecta a una computadora. Los proyectos descriptos fueron un Temporizador para Cocción de Alimentos, Dado Electrónico y Monitor de Juego de Preguntas. Esta vez describiremos 3 aplicaciones que emplean las entradas analógicas del microcontrtolador.

Circuito General En la figura 1 tenemos el diagrama circuital de propósito general paFigura 1

Saber Electrónica 72

ra los 9 diseños de esta serie de 3 partes (estamos describiendo la segunda parte). Cada uno de los circuitos que vamos a ver es una va-

riante del mostrado en dicha figura y los cambios esenciales se muestran en diagramas separados. En los circuitos a describir, se

Sensor de Temperatura, Sensor de Tensión, Vúmetro omiten los pulsadores S2,S3 y S5, y la pata RA0/AN1 (pata 17 del integrado) se usa como entrada analógica. En otras aplicaciones, las patas RA1/AN1 y RA2/AN2 del PICAXE-18 también se pueden usar como entradas analógicas. Con el dialecto (idioma) BASIC que usa el PICAXE-18, el comando readadc 0,b0 es todo lo que se necesita para configurar RA0/AN0 como entrada que lee una tensión analógica. El cero, en este caso, se refiere a RA0/AN0; para leer de RA1/AN1 el comando sería readadc 1,b0. La variable b0 es aquella en la cual se coloca el valor analógico. El PIC16F627 en sí mismo, no el PICAXE-18, ofrece lecturas analógicas de baja resolución que van de 0 a 255 a medida que la tensión en la entrada analógica aumenta de 0 a 5V. Sin embargo, la versión PICAXE-18 del PIC16F627 sólo puede devolver valores de 0 a 160 en 16 pasos discretos. Por lo tanto, con una tensión de 5V de alimentación, sólo se pueden medir tensiones de 0 a 3,3V; las tensiones entre 3,3 y 5V devolverán un valor de 160. Los proyectos se pueden alimentar con pilas (por ejemplo, 3 pilas de tamaño AA, aunque se describe la opción del uso de una batería de 12V) o mediante un adaptador de la tensión de línea a 5V regulados, ya que los adaptadores no regulados producen tensiones mucho más altas que las esperadas.

Proyecto 1: Sensor de Temperatura - Monitor de Pecera En este diseño se han omitido las llaves S2, S3 y S5, y la llave S4 es una llave inversora cuya función veremos más adelante. El resistor R14 se reemplaza por un termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) que tenga alrededor de 5 kohm a temperatura ambiente. A medida que la temperatura au-

menta, la resistencia del termistor cae, haciendo que la tensión en la pata RA0/AN0 del PICAXE-18 caiga y también lo haga la lectura analógica. La llave S3 se reemplaza por el resistor R17 de 12 kohm. Se eligió el valor de manera que se puedan indicar temperaturas desde un poco por debajo, hasta un poco por encima del valor normal de temperatura. Si se prefiere, R17 se podría cambiar por un potenciómetro (VR1) de 47 kohm que podría acomodar un rango mayor de temperaturas. Esto se muestra en la parte (b) de la figura 2.

Figura 2 El código fuente en BASIC del programa del Sensor de Temperatura se muestra en la Tabla 1. Los comentarios a continuación de un apóstrofe son ignorados por el compilador. La línea que está en Start: dice readadc 0,b0. Este comando hace que el PICAXE-18 lea la tensión en la entrada RA0/AN0 y ponga el valor en la variable b0. El siguiente conjunto de líneas examina este valor y salta a la rutina apropiada de comandos para encender los leds específicos. Por ejemplo, sacando el comando let pins = %10000000 hace que se encienda el led D8. Un “1” en cualquier posición hará que la salida correspondiente pase a nivel alto. El símbolo de porcentaje le dice al compilador que el número es binario. El número decimal equivalente es 128 y por eso, en realidad, se podría reemplazar la línea por let pins = 128. Sin embargo, la repre-

sentación binaria da una mejor indicación de los leds que son afectados. Note que en ausencia del símbolo de porcentaje, el compilador supondrá que el número a procesar es decimal. Recuerde que los códigos binarios se numeran de derecha a izquierda, en el orden bit 0 a bit 7, controlando el bit 0 al led D1. El programa continuamente verifica si la entrada RA7 está alta o baja, a fin de determinar si la presentación es en el Modo de Barras o en el de Puntos. La línea de comandos if pin7 = 0 then start hace que el compilador saltee el comando de presentación del Modo de Barras y presente en el Modo de Puntos. El Modo de Puntos y el Modo de Barra En el contexto de los leds que se usan en esta serie, el “Modo de Puntos” significa que sólo un led se ilumina por vez en cualquier momento. El Modo de Barras es cuando 2 o más leds se iluminan en una secuencia encadenada, formando un efecto de barra. Esta es la forma más común de presentación, pero el programa incluye ambos modos de operación que se pueden seleccionar mediante la llave inversora S4 si es que se usa. Si se omite S4, la presentación siempre estará en el Modo de Puntos (no obstante, no omita el resistor R15). Si desea poner el circuito permanentemente en el Modo de Barras, conecte un alambre en lugar de S4 de manera que la pata 16 (RA7) siempre esté en 1 lógico, en cuyo caso se puede omitir R15, aunque se lo puede retener si lo prefiere. Como sucedió con el Temporizador para Cocción de Alimentos, el led D8 se puede reemplazar por un zumbador (WD1), cambiando el valor del resistor R12 a 12 ohm. En este caso, el potenciómetro VR1 se puede poner en una posición tal que el circuito brinde un aviso audible si

Saber Electrónica 73

Montaje Tabla 1: Programa para el Sensor de Temperatura “sensor de temperatura “tem3” “use el termistor de 5k en lugar del resistor y el resistor de 12k o el variable de 47k en lugar de la llave “para el Modo de Puntos, ponga in7 en 0; para el Modo de Barras, ponga 7 en alto start:

readadc 0,b0 if b0>75 then one if b0>64 then two if b0>53 then three if b0>43 then four if b0>32 then five if b0>21 then six if b0>11 then seven let pins=%10000000 if pin7 = 0 then start let pins=%11111111

one: two:

three:

four:

five:

six: seven:

goto start let pins=%00000001 goto start let pins=%00000010 if pin7 = 0 then start let pins=%00000011 goto start let pins=%00000100 if pin 7 = 0 then start let pins=%00000111 goto start let pins=%00001000 if pin 7 = 0 then start let pins=%00001111 goto start let pins=%00010000 if pin 7 = 0 then start let pins=%00011111 goto start let pins=%00111111 goto start let pins=%01000000 if pin 7 = 0 then start let pins=%01111111 goto start

“ponga el valor analógico en el pin0 en b0 “salte a la rutina apropiada de presentación

Figura 3

“si b0 es menor que 12, entonces ponga la salida 7 en “1 (Modo de Puntos) “si la entrada pin 7 es 0, vaya al comienzo “si la entrada pin 7 es 1, ponga todas las salidas en 1 “(Modo de Barras) “ponga la salida 0 en1 (Modo de Puntos o de Barras) “ponga la salida 1 en 1(Modo de Puntos) “ponga las salidas 0 y 1 en 1(Modo de Barras)

la temperatura pasa de cierto valor. Si se usa un pequeño zumbador o buzzer de baja corriente, se puede activar directamente desde la salida designada del PICAXE-18 además del led. Además, si el circuito se pone en el Modo de Puntos, entonces se pueden conectar zumbadores separados a 2 salidas cualesquiera, para brindar avisos cuando la temperatura esté por encima o por debajo. De esa manera, es posible mo-

Saber Electrónica 74

El cambio de tensión producido cuando se usa un termistor no es lineal. Por lo tanto, es difícil conseguir una calibración exacta en un amplio rango de temperaturas. No obstante, aún es posible establecer 2 puntos seguros requeridos por el monitor de pecera, ya sea seleccionando las salidas adecuadas o cambiando el programa.

Proyecto 2: Sensor de Tensión, Probador de Pilas

nitorear la temperatura de una pecera, por ejemplo. Otra forma sería agregar diodos para seleccionar salidas de manera que se podría usar un sólo zumbador, pero accionado desde varias fuentes. En la figura 3 se muestra un ejemplo en el cual las salidas RB2 y RB5 se conectan a los diodos D9 y D10 y juntos alimentan el zumbador WD1. Los resistores R7 y R10 y los leds D3 y D6 se pueden retener.

En la figura 4 se muestra una interfaz necesaria para medir tensiones. Se requiere mucho cuidado al conectar tensiones externas al circuito. Por ejemplo, es importante evitar que la tensión en la entrada analógica RA0/AN0 supere los 5V de continua o caiga debajo de 0V. La razón es que la máxima tensión que se puede medir es 3,3V. Por lo tanto, la tensión de entrada es atenuada por el resistor R17 y el potenciómetro VR1. Ajustando VR1, se pueden monitorear tensiones de 0 a 8V y presentarlas en los 8 leds. Si bien es posible un rango más amFigura 4

Sensor de Temperatura, Sensor de Tensión, Vúmetro plio, digamos 0 a 12V, es más difícil mostrarlas en 8 leds. No obstante, se podría reducir el rango de 5 a 12V cambiando el programa. Si se requiere una detección exacta de tensión, entonces el circuito debe ser alimentado mediante una fuente confiable de tensión de alimentación, tal como la provee un regulador de 5V. Dado que sólo se requieren 2 componentes adicionales, como se ve en la figura 5, o sea, un regulador integrado IC1 de +5V y el capacitor C2, vale la pena agregarlos. Figura 5

Programa: El programa es similar a la presentación de temperatura salvo que los valores más altos de tensión hacen que más leds se enciendan. También se ha incluído la provisión de los Modos de Barras o de Puntos. Aquí se pueden usar los comandos high 0, high 1, high 2, etc, en lugar de let pins = x. Cuando sólo se requiere un sólo led (como en el Modo de Puntos), este método de conmutar una salida alta economiza espacio de memoria, lo cual es bastante crítico en dispositivos PICAXE.

Proyecto 3: Vúmetro, Indicador de Potencia de Audio (Volumen) El diagrama circuital de la figura 6 muestra los cambios necesarios para producir un vúmetro. Este es

Figura 6

adecuado para monitorear el nivel de sonido conectando el circuito al parlante o a la salida para auriculares de un amplificador. Los leds indican un nivel relativo de volumen. El circuito se conoce como “bomba de diodos”. El capacitor C3 acopla en alterna la señal analógica al circuito, evitando el paso de corriente continua entre los 2 circuitos. El diodo D9 sólo permite el paso de las partes positivas de la señal, y el diodo D10 evita que la salida de C3 baje de 0,7V. El efecto es que la salida de D10 es el doble de la onda positiva del amplificador (descontando las caídas de tensión a través de los diodos) La salida del diodo D9 hace que el capacitor C4 se cargue hasta un nivel que representa el nivel de salida del amplificador. Esta tensión luego se monitorea como antes. Es esencial que el resistor R17 se mantenga para minimizar el riesgo de daño al circuito integrado del PICAXE en caso de que la señal suba demasiado de nivel. Se puede bajar de 15 kohm el valor de R17, pero es mejor no bajarlo de 1kohm porque se dañaría el PICAXE. Vale aclarar que NO se debe conectar el circuito de la figura 4 directamente a la salida del amplificador, dado que es probable que contenga ondas negativas, las cuales podrían ocasionar un daño irreparable si las recibe el PI-

CAXE aunque éste tenga una cierta limitación interna de tensión y corriente. El valor del capacitor C3 no es crítico; los valores más pequeños limitarán las frecuencias bajas (puede ser útil un poco de experimentación). Entrada a Micrófono: Ud. quizás quiera experimentar con el monitoreo de la salida de un micrófono. Dado que la salida de un micrófono es mucho más pequeña que la que se requiere para que el circuito responda adecuadamente, es necesario cierta amplificación. Se pueden hacer simples amplificadores de micrófono con amplificadores operacionales tales como el 741, cuyos diseños puede bajar de nuestra web: www.webelectronica.com.ar Diríjase a la sección MONTAJES y busque el de su agrado. Un amplificador muy simple, pero extremadamente eficaz, se puede hacer sin embargo, con 2 transistores tales como el BC548C o el BC184L, y en la figura 7 se ve una disposición adecuada. En realidad, cualquier par de transistores NPN con ganancias de corriente de 250 a 400 puede servir, aunque habría que experimentar con los valores de los resistores para obtener mejores resultados. Los valores de los capacitores no son críticos y cualquier valor entre 100nF y 1µF andará bien. Los capacitores deben ser no polariza-

Figura 7

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Montaje dos y se deben evitar los eletrolíticos. El circuito está hecho para usar con un micrófono del tipo electreto (MIC1). Estos dispositivos baratos son muy pequeños y dan excelente resultado. El resistor R18 suministra potencia al micrófono. Si desea usar un micrófono dinámico en vez del tipo electreto, entonces omita R18. En las pruebas, los parlantes y los auriculares baratos dan buenos resultados cuando se usan como micrófonos y se omite R18. Programa: El programa es similar al del Sensor de Tensión, salvo que se puede usar un lazo For-Next para muestrear el valor analógico 20 veces, tomando el valor pico a medida que se ejecuta el lazo. Esto brinda una presentación más estable. No hay posibilidad de presentación en el Modo de Puntos, aunque se puede agregar al programa si se desea.

Construcción, Notas Generales Los 3 proyectos descriptos aquí se pueden montar en cajas plásticas que miden aproximadamente 14x8x3 cm y se perforan como se muestra en las fotos que daremos más adelante. Comience marcando y perforando los agujeros para los leds. Se requieren agujeros adicionales para el termistor, para las entradas de monitoreo de tensión y de sonido, y para la fuente de alimentación externa. Cada proyecto tiene un potenciómetro opcional VR1 y, si se lo requiere, se debe hacer un agujero adecuado para su montaje. La plaqueta debe fijarse mediante soportes, preferentemente del tipo autoadhesivo. Los tres proyectos se pueden armar en la misma placa de circuito impreso que empleamos para la

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descripción de los tres proyectos publicados en Saber Electrónica Nº 234 y que se muestra en la figura 8. Verifique la lista de componentes del proyecto en particular que construya e inserte sólo lo que necesite. Note que los resistores R1 y R2 , y el conector TB1, sólo se requieren si desea programar el PICAXE en el circuito. El conector serie TB1 se debe insertar de la forma correcta, con la lengüeta plástica más cerca de la línea de leds. El capacitor eletrolítico C1 también se debe poner de forma correcta. Los leds tienen un cátodo común (k) y entonces sólo se requiere un conductor para todos los cátodos. Los leds se deben poner en la caja perforada antes de soldarles los conductores. TP1 y TP2 no son esenciales, pero en raras ocasiones es útil resetear el sistema directamente cortocircuitando ambos, haciendo que el programa del PICAXE se reinicie desde el comienzo. Cuando el armado haya sido completado y verifi-

Fig. 8

Sensor de Temperatura, Sensor de Tensión, Vúmetro Figura 9

cado totalmente, inserte el PICAXE18 y prográmelo desde la PC usando el cable serie. Si no sabe cómo se programa un PICAXE, lea el artículo publicado en la edición anterior que puede bajar de nuestra web, dirigiéndose al sitio de contenidos especiales (PASSWORD) y tecleando la clave “picaxe2” Sensor de Temperatura: El diagrama de la figura 9 muestra la distribución de los componentes para el Sensor de Temperatura, basado en las figuras 2 y 3 para monitorear altas y bajas temperaturas. Dado que el circuito siempre debe trabajar en el Modo de Puntos, se omite la llave S4. Se ha incluído el potenciómetro

Figura 11 VR1, ya que seguramente se requieren ajustes. Los diodos D9 y D10 se conectan a los extremos de los resistores R7 y R10 respectivamente, ya sea del lado de los componentes o del lado de cobre de la plaqueta.

Figura 10 Si el proyecto se usa para verificar la temperatura del aire, se podría montar el termistor en el extremo de un par de conductores, usando cable apantallado. Si se debe poner el termistor en agua, como en una pecera, enton-

Figura 12

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Montaje Figura 13

ces debe alojarse adecuadamente para evitar que el agua toque los conductores. Por ejemplo, se podría usar un tubo de vidrio o la vaina plástica de un bolígrafo, cuidando de bloquear cuaquier hueco. Se puede usar un relleno adecuado o pegamento para retener y sellar el termistor. En la figura 10 se muestra el equipo armado dentro de un gabinete y en la figura 11 el aspecto del dispositivo ya terminado. Sensor de Tensión: En la figura 12 vemos los detalles de la distribución de los componentes del Sensor de Temperatura. Como dijimos antes, la presentación variará con la tensión de alimentación así como con la tensión que se sensa; por lo tanto, para lecturas exactas debemos usar un regulador de tensión. Este se puede construir sobre una pequeña tira de plaqueta perforada, como se ve en la figura 13. El capacitor C2 se coloca en la plaqueta en la posición que ocupaba C1 en los circuitos anteriores. Ase-

Figura 14 gúrese de que C1 e IC2 se coloquen de la manera correcta. Note que el circuito sólo funcionará correctamente si la tensión de la batería es mayor a 7V. Si cae por debajo de este nivel, la salida del regulador será menor a 5V y los leds pueden iluminarse en forma aleatoria. En la figura 14 se muestra el equipo armado dentro de un gabinete y en la figura 15 el aspecto del dispositivo ya terminado. Vúmetro: En la figura 16 vemos los detalles de la distribución de los componentes del Vúmetro. El diodo D10 y el resistor R17 se sueldan directamente a los terminales del potenciómetro VR1 y C3 se suelda a la unión de los diodos

Figura 15

y luego se conecta a la fuente sonora usando cualquier técnica, tal como mediante un zócalo tipo jack, por ejemplo. Asegúrese de que los diodos se instalen de forma correcta. El potenciómetro VR1 brinda un firme soporte dado que se fija a la caja. El capacitor C3 no debe ser eletrolítico (por ejemplo, de cerámica o de poliéster) y puede colocarse de cualquier forma.

Figura 17 Figura 16

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Sensor de Temperatura, Sensor de Tensión, Vúmetro su polaridad cuando se conecta a la plaqueta perforada. Las conexiones de las patas del transistor que se muestran son para el tipo BC184L. En la misma figura 19 vemos la distribución de las patas de los transistores del tipo BC108C/BC109C (vista superior) si es que quisiera emplear estos transistores. Los terminales del capacitor C6 se deben separar ligeramente para encajar en la plaqueta. Figura 18 En la figura 17 se muestra el equipo armado dentro de un gabinete y en la figura 18 el aspecto del dispositivo ya terminado.

Amplificador de Micrófono En la figura 19 vemos la construcción del amplificador de micrófono con 2 transistores sobre una tira de plaqueta perforada. Recuerde omitir R18 si se usa un micrófono dinámico en vez del tipo electreto. Si se usa éste último, hay que verificar

Programación y Prueba: Hay 2 formas de obtener un dispositivo PICAXE-18 programado. La técnica preferida es que Ud. lo programe en el circuito usando el software del PICAXE, ya que esto le permite experimentar con el código de programación BASIC y reprogramar el dispositivo con cada versión del código. Dado que el PICAXE-18 es una versión especialmente modificada del microcontrolador PIC16F627, producido por Educación Revolucionaria, hay una tercera opción de programación. Para esto Ud. necesita herramientas de programación de PICs que utilizan el código hexadecimal. Figura 19

Lista de Materiales Resistores R1 - 10kΩ R2, R4, R13, R15, R16 - 22kΩ R3 - 4,7kΩ R5 a R11 - 330 ohm R12 - 12 ohm o 330 ohm R14 - 5kΩ, NTC (termistor) R17 - 15kΩ R18, R20, R22 - 10kΩ R19, R21 - 680kΩ Todos los resistores de 1/4W, película de carbón (excepto R14) VR1 - 4,7kΩ ó 47kΩ tipo giratorio, lineal, de carbón, para montaje en panel Capacitores C1 - 470µF, eletrolítico radial, 16V C2 - 100nF, cerámica o poliéster C3 - 100nF a 1µF, ídem C2 C4 - 1µF, eletrolítico radial, 16 V C5 , C6 - 100nF, cerámica o poliéster Semiconductores D1 a D8 - Leds rojos D9, D10 - diodo rectificador 1N4001 TR1,TR2 - BC548 ó BC184L o BC108C IC1 - Microcontrolador PICAXE-18 IC2 - regulador de tensión 78L05 +5V Varios B1 - Batería de 4,5V (3xAA) S1 a S5 - Pulsadores S6 - Llave inversora TB1 - Conector serie de 3 patas TP1, TP2 - (ver texto) WD1 - zumbador activo, buzzer de 5V MIC1 - micrófono tipo electret Para probar un circuito, encienda la fuente de alimentación y luego caliente el termistor o aplique una tensión o señal sonora. Ajuste el control VR1 hasta que los leds se iluminen, ya sea en el Modo de Puntos o en el de Barras, según la función del circuito. ✪

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S E C C I O N . D E L . L E C T O R Respuestas a Consultas Recibidas Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo: [email protected] De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1: ¿De dónde puedo bajar el programa de la Mascota Electrónica publicada en Saber 211? Julián Avalos Si bien en nuestra web: www.webelectronica.com.ar, con la clave “picaxe” es posible bajar los archivos “.cad” para experimentar con la mascota publicada, le recomiendo que Ud. realice sus propios diagramas de flujo, tal como se enseña en dicho artículo. Podrá programar que los leds (que simularían a los ojos de la mascota) se enciendan simultanemente cuando haya luz y que se apaguen en la oscuridad o que el buzzer (que simula la boca) emita un sonido característico si pasa un tiempo y no ha apretado el pulsador (lo que simularía que está dando de comer a la mascota). Las posibilidades sólo se agotan con su imaginación. Pregunta 2: ¿Qué libro de computadoras trata sobre discos rígidos? ¿publicaron algún libro de propagación y antenas?. Necesito esos temas para la materia del mismo nombre y tengo información, pero muy dispersa. Facundo Mazziott El libro “La Electrónica de las Computadoras 2005” contiene bastante bibliografía sobre discos rígidos y un CD con programas y aplicaciones

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para chequearlos y repararlos (cuando es posible). Sobre propagación y antenas propiamente dicho no publicamos nada, pero sí un Manual de Radioaficionados y un libro sobre comunicaciones vía satélite que sí desarrolla el tema. Puedes ver más información sobre ellos en nuestra web. Pregunta 3: Necesito que me diga como seteo en el picaxe 18 todas las patas como salidas (o por lo menos 12 patas). Otro tema, ¿puede enviarme documentación relacionada a programación de semáforos?. Más consultas, relacionado al tema semáforo: necesito poder sensar los Triac y/o las lámparas quemadas. Andrés Esber Bueno… los PICAXE 18A no pueden ser programados de forma que todas sus patas sean salida o entradas… podría emplearlo como un PIC normal para conseguirlo. Ahora bien, para operarlo como PICAXE, sólo tiene 8 entradas y 7 salidas, para trabajar con ellos baje el programa directamente de Education Revolution y colóquelo como que va a trabajar con el PICAXE18X, esto ya lo habilita a usar todas las patas. O sea, no hay problema alguno. Sobre el semáforo, en nuestra web, con la clave aiwa15 hay una serie de proyectos con PIC y uno de ellos es el del semáforo. Para sensar lámparas quemadas, se coloca en serie con ella una resistencia cuyo valor sea 100 veces menor a la resistencia de la lámpara, luego, esta resistencia sirve como entrada de un transistor de modo que al quemarse la lámpara no circula corriente, no hay tensión sobre la resistencia, el transistor se corta y algo que tenga en su emisor o colector dará aviso de este estado. Es una de las tantas variantes posibles.

Pregunta 4: En un seminario, el Ing. Vallejo dijo que las fuentes conmutadas son malas y mi profesor dice que son las mejores que hay, por eso quiero saber si entendí mal o mi profesor está equivocado. Alejandro Norberto Gutiérrez Las fuentes conmutadas no son ni buenas ni malas... tienen ventajas y desventajas. Las principales ventajas son su tamaño y peso reducido comparada con una fuente convencional de igual potencia y el hecho de entregar una tensión casi constante por más que varíe la tensión de entrada en un rango amplio. La prinicpal desventaja es que suele ser ruidosa y precisa de un ripple o rizo en su salida para poder operar, esto significa que no es posible obtener una tensión de salida continua constante (sin riple). Si va a usar una fuente conmutada en instrumentación o en aplicaciones donde se requiere una tensión continua constante con muy buena regulación, es preciso colocar en su salida un bloque apropiado y tomar todos los recaudos para evitar ruidos e interferencias que puede provocar el propio oscilador de la fuente. Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.