saber electrónica n° 266 edición argentina

DEL DIRECTOR AL LECTOR

CUANDO SER IGNORANTE

ES ABRUMADOR

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontra -mos nuevamente en las páginas de nuestra re v i s t apredilecta para compartir las novedades del mundode la electrónica.

Hace más de 10 años que “experimento”, práctico yadquiero experiencia con teléfonos celulares y al día dela fecha aún sigo siendo un ignorante en el tema. Desdeel año 2001 dicto seminarios y cursos sobre manten-imiento, reparación y liberación de teléfonos móviles y a la fecha debo haber estado alfrente de más de 60 cursos en, por lo menos, 7 países y aún sigo aprendiendo de losalumnos asistentes. Llevo escritos 7 libros referentes a telefonía celular (actualmente estoypreparando un Manual de Pericias en Telefonía Celular, como coautor de Jorge RubénRodríguez, quien utiliza las técnicas mencionadas en el texto en el Gabinete Pericial yDependencias Policiales de Santa Fe, República Argentina). Hemos preparado unos 20CDs multimedia con teoría, videos, guías prácticas, programas, archivos de sistema, ac-cesorios y demás información destinada a “enseñar” a principiantes y a brindar her-ramientas a técnicos y profesionales pero siempre hay temas nuevos para investigar ydesarrollar.

Actualmente ofrecemos 3 paquetes educativos con diferente material de aprendizaje,herramientas, instrumentos y hasta cables de conexión de los teléfonos más empleadospero sentimos que aún nos falta mucho por hacer y ofrecer a nuestros lectores y sociosdel Club Saber Electrónica.

Es imposible enseñar a liberar móviles como simples “recetas de cocina” y porqueaún se siguen encontrando en negocios de celulares modelos antiguos como el SiemensA53, o el Motorola V3, o el Nokia 3220 o el Sony Ericsson K750. Claro está que el ma-terial que ofrecemos en los paquetes educativos posee información técnica dereparación sobre el Iphone 3G (esta edición, por ejemplo, muestra cómo se desarma unIpone 3GS), el Nokia N95, lel BlackBerry 8220 y otros modelos actuales pero a la horade dictar cursos “desde cero” se debe comenzar desde el principio y explicando la may-or cantidad de técnicas posibles.

De lo que estamos seguros es que nuestros lectores tienen alternativas para capaci-tarse si es que tienen realmente ganas y/o necesidad de hacerlo y que sólo deben revis-ar exhaustivamente cada paquete educativo que ofrecemos para saber cuál es el que leconviene adquirir. Es por eso, estimado lector que le sugerimos que no compre si no estáseguro… primero baje gratuitamente el material que está en nuestra web (que es todo elmaterial que también tenemos a la venta, pero que Ud. puede bajar sin costo) y cuandoesté convencido que tener todo el material en forma ordenada y en formato multimediale puede ser de utilidad, entonces y sólo recién entonces, decídase a adquirir el materialde su conveniencia.

Escribo este editorial porque tengo la sensación que muchas personas quieren “rec-etas simples” para aprender a liberar o reparar un móvil y yo simplemente me declaroIGNORANTE para preparar material educativo que no capacite y me ABRUMA que noacepten mi convicción de querer enseñar con fundamentos.

¡Hasta el mes próximo!Ing. Horacio D. Vallejo

EDICION ARGENTINA - Nº 266

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónJosé María Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

En este número:

Ing. Alberto PicernoIng. Alberto Picerno

Pablo HoffmanMartín Szmulewicz

Guillermo NeccoCarlos Alberto Morales Rivera

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechosen castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICAHerrera 761 (1295) Capital FederalT.E. 4301-8804

Administración y NegociosTeresa C. Jara

StaffOlga VargasHilda Jara

Liliana Teresa VallejoMariela VallejoDiego VallejoRamón Miño

Ing. Mario LisofskyFabian Nieves

Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Raúl Romero

Video y Animaciones: Fernando FernándezLegales: Fernando Flores

Contaduría: Fernando DucachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

Atención al ClienteAlejandro Vallejo

[email protected]: www.webelectronica.com.ar

Club SE:Luis Leguizamón

Editorial Quark SRLHerrera 761 (1295) - Capital Federal

www.webelectronica.com.ar

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan respon-sabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción totalo parcial del material contenido en esta revista, así como la in-dustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

SECCIONES FIJASSección del Lector 80

ARTICULO DE TAPALector y decodificador de código de barras. Sistemas de lectura y cuantificación 3

LIBRO DEL MESCLUB SE Nº 56. Proyectos prácticos con PIC 16F87/77 17

RADIOARMADORInstalación de antenas de VHF y UHF para ver toda la TV por aire 26

SERVICECurso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 16Montaje de un amplificador de 50W reales 37

LABORATORIOS VIRTUALESCómo importar librerías en PCB WIZARD 3 49

CUADERNO DEL TECNICO REPARADORReparación de teléfonos celulares. Guía de desarme de iPHONE 3G / 3GS 51Reparación de las zonas de memoria de un teléfono celular 57

MONTAJESOsciloscopio por USB de 40MHz. Segunda parte 62Circuitos prácticos para ahorrar consumo en proyectos con PICs de 8 patas 66Variador de velocidad para motor C.C. 69Amplificador para infrarrojos 70

AUTO ELECTRICODescripción de la interfase OBDII. Parte 3: Descripción de los comandos AT paragenerar programas en OBDII 71

MICROCONTROLADORESProgramación de PIC 12F629 / 675 76

Año 23 - Nº 266SEPTIEMBRE 2009

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SABER

ELECTRONICAEDICION ARGENTINA

I m p r es i ón : W E B E N S . A . - M o r en o 1 6 5 - L a n ú s - B s . A s . - A r g e n t i n aPublicación adherida a la Asociación

Argentina de Editores de Revistas

Distribución en CapitalCarlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

UruguayRODESOL SA

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

Distribución en InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

ARTÍCULO DE TAPA

El código de barras es un sis -

tema que consta, general -

mente, de una serie de líneas

y espacios paralelos de dife -

rente grosor. Puede servir

para identificar los produc -

tos, llevar un control exacto

del inventario, operaciones de carga

y descarga de mercaderías, agilizar

las ventas, y en todo aquello que

involucre recolección y manipula -

ción de datos. Los datos almace -

nados pueden ser captados de

manera rápida y precisa. Incluso,

se pueden incorporar sistemas

automáticos de captura de

datos para controlar los

movimientos de las mercan -

cías enviadas o recibidas.

Este sistema proporciona un

método simple y fácil para codi -

ficar la información tanto numérica

como de texto, que puede ser leída por lectores electrónicos.

Existen varias formas de implementar sistemas de lectura, capta -

ción, decodificación y cuantificación del elemento leído, ya sea mediante la utilización

de códigos normalizados o propios. En este artículo veremos cómo se define un códi -

go de barras, qué elementos se emplean para leerlos, cuáles son las interfases usuales

y qué tipo de software es recomendado para cada aplicación. También proponemos la

implementación de un “lápiz lector” experimental, daremos una aplicación con PIC y

describiremos un decodificador de código de barras multipropósito.

Informe preparado por: Ing. Horacio Daniel Vallejo

[email protected]

Saber Electrónica

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Art Tapa - Codigo de barras 10/1/09 12:50 PM Página 3

Introducción

El Código de Barras es un arreglo en paralelo debarras y espacios que contiene información codificada enlas barras y espacios del símbolo. Esta informaciónpuede ser leída por dispositivos ópticos, los cuales enví-an la información leída hacia una computadora como si lainformación se hubiera tecleado.

Los sistemas que utilizan código de barras se cono-cen como Sistemas de Identificación Automática (AutoID). Se describen, a continuación, los principales equiposy accesorios requeridos por estos sistemas.

Algunas de sus ventajas sobre otros procedimientosde colección de datos son:

Se imprime a bajos costos.

Permite porcentajes muy bajos de error.

Los equipos de lectura e impresión de código de

barras son flexibles y fáciles de conectar e instalar.

Se puede decir que el código de barras es una exce-lente tecnología para implementar un sistema de colec-ción de datos mediante identificación automática, y pre-senta muchos beneficios, entre otros.

La lectura es inmediata.

Se mejora la exactitud de los datos.

Se tienen costos fijos de labor más bajos.

Se puede tener un mejor control de calidad, ofrecien -

do mejor servicio al cliente.

Es posible codificar en categorías a la información.

Las aplicaciones del código de barras cubren prácti-camente cualquier tipo de actividad humana, tanto enindustria, comercio, instituciones educativas, institucionesmédicas, gobierno, etc.

Control de material en proceso.

Control de inventario.

Control de tiempo y asistencia.

Implementación de sistemas de punto de venta.

Control de calidad.

Control de inventario.

Embarques y recibos.

Control de documentos.

Facturación.

Bibliotecas.

Bancos de sangre.

Hospitales.

Control de acceso.

Control de tiempo y asistencia.

Simbologías

Un símbolo de código de barras es la impresión físi-ca de un código de barras. Una Simbología es la formaen que se codifica la información en las barras y espaciosdel símbolo de código de barras.

Existen diferentes simbologías para diferentes aplica-

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Figura 1


ciones, cada una de ellas con diferentes características.Las principales características que definen una simbolo-gía de código de barras son las siguientes:

Numéricas o alfanuméricas.

De longitud fija o de longitud variable.

Discretas o continuas.

Número de anchos de elementos.

Autoverificación.

Las simbologías más usadas generan códigos comolos mostrados en la figura 1 y son:

EAN/UPCEs un código empleado en comercio que se caracte-

riza por ser detallista, autoverificable, numérico y de lon-gitud fija.

Código 39Es un código industrial, alfanumérico, de 44 caracte-

res.

CodabarSe emplea en bancos de sangre, bibliotecas, etc.

I 2/5Es un código numérico que suele emplearse en aero-

líneas.

Código 93Complementa al código 39 y es alfanumérico

Código 128Es también un código industrial, alfanumérico, de 128

caracteres ASCII.

Simbologías bidimensionalesSe emplean en sistemas de

control de documentos y se carac-terizan por ser de alta densidad,figura 2.

Características de un Código de Barras

Un símbolo de código de barras puede tener, a suvez, varias características, entre las cuales podemosnombrar (figura 3):

Densidad:Es la anchura del elemento (barra o espacio) más

angosto dentro del símbolo de código de barras. Estádado en mils (milésimas de pulgada). Un código de barrasno se mide por su longitud física sino por su densidad.

WNR: (Wide to Narrow Ratio)Es la razón del grosor del elemento más angosto con-

tra el más ancho. Usualmente es 1:3 o 1:2.

Quiet ZoneEs el área blanca al principio y al final de un símbolo

de código de barras. Esta área es necesaria para unalectura conveniente del símbolo.

Cómo se Elabora un Código de Barras

Como vimos, existe una gran variedad de opciones ala hora de codificar la información utilizando códigos debarras. También podemos adoptar nuestro propio siste-ma de codificación, por ejemplo para poder “clasificar”personas en función de algunos rasgos o características:Por ejemplo, por medio de palabras digitales podremosrealizar nuestra codificación de acuerdo con las siguien-tes consignas:

Sexo: asignamos el valor 2 para varones y el valor 3para mujeres utilizando dos dígitos binarios.

Edad: utilizamos 5 dígitos binarios para definir eda-des entre 15 y 46 años.

Peso: utilizamos 7 dígitos binarios para definir pesosentre 30 y 93 kilogramos.

Altura: Empleamos 8 dígitos para establecer la altu-ra en cm.

Dígito de control: se emplean 4 dígitos binarios.Para calcular el dígito de control se procederá de la

siguiente manera:

Se multiplican por 1 las posiciones impares de lascaracterísticas personales y por 3 las posiciones parescomenzando por la derecha.

Se suman los valores resultantes:

2+3+6+18+8+3+7+18 = 65

Se resta de la decena inmediatamente superior elvalor de la suma resultante:

70 - 65 = 5 5 será, pues, el dígito de control.

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Figura 2

Figura 3


Si la suma fuese un número acabado en cero,

el dígito de control será 10.

Así, por ejemplo, a un chico de 16 años quepese 68 kg y mida 176 cm le corresponderá dígitode control, calculado según lo establecido en latabla 1. Tan solo queda por convertir a dígitos bina-rios el valor de las características personales y luegoconfeccionar “las barras”:

Sexo: 2 = 10

Edad:16 = 10000

Peso: 68 = 1000100

Altura: 176 = 10110000

Dígito de control: 5 = 0101 (recuerda que utilizamos 4

dígitos).

Finalmente, se asignará el color negro al valor binario1 y el blanco al valor cero. En este caso se obtendrá elcódigo de barras de la figura 4.

Escáner o Lector de Código de Barras

El lector proyecta un rayo de luz en movimiento sobreel código, atravesándolo de extremo a extremo. Se ana-lizan los patrones de luz reflejada,para transformarlos en datosque pueda interpretaruna computadora.

Dicho de otramanera, pormedio de unláser lee un código debarras y emite el número quemuestra el código de barras, no laimagen (figura 5).

Existen escáner de mano y tambiénfijos, como los que se utilizan en lascajas de los supermercados. Se lospuede conectar de varias formas, talescomo: USB, puerto serie, WiFi, bluetooth e, incluso,directamente al puerto del teclado por medio de un adap-tador. Cuando se pasa un código de barras por el escá-ner es como si se hubiese escrito en el teclado el núme-ro del código de barras.

Un escáner para lectura de códigos de barras básicoconsiste en el escáner propiamente dicho, un decodifica-dor y un cable que actúa como interfaz entre el decodifi-cador y el terminal o la computadora.

El escaner lee el símbolo del código de barras y pro-porciona una salida eléctrica a la computadora, corres-pondiente a las barras y espacios del código de barras.El decodificador es el que reconoce la simbología delcódigo de barras, analiza el contenido del código debarras leído y transmite dichos datos a la computadoraen un formato de datos tradicional. O sea, es tanto o másimportante el decodificador que el lector, razón por lacual, más adelante, explicaremos cómo construir undecodificador.

Un escáner puede tener el decodificador incorporadoen el mango o puede tratarse de un escáner sin decodi-ficador que requiere una caja separada, llamada interfazo emulador. Los escáneres sin decodificador también seutilizan cuando se establecen conexiones con escáneresportátiles tipo “batch” (por lotes) y el proceso de decodifi-cación se realiza mediante el Terminal propiamentedicho.

Los códigos de barras se leen pasando un pequeñopunto de luz sobre el símbolo del código de barras impre-so. Usted sólo ve una fina línea roja emitida desde elescáner láser. Pero lo que sucede es que las barrasoscuras absorben la fuente de luz del escáner y la mismase refleja en los espacios luminosos. Un dispositivo delescáner toma la luz reflejada y la convierte en una señaleléctrica.

El láser comienza a leer el código de barras en unespacio blanco (la zona fija) antes de la primera barra ycontinúa pasando hasta la última línea, para finalizar enel espacio blanco que sigue a ésta.

Debido a que el código no se puede leer si se pasa elescáner fuera de la zona del símbolo, las alturas de lasbarras se eligen de manera tal de permitir que la zona delectura se mantenga dentro del área del código debarras.

Mientras más larga sea la información a codificar,más largo será el código de barras necesario. A medidaque la longitud se incrementa, también lo hace la alturade las barras y los espacios a leer.

Si quisiéramos hacer una clasificación, entonces,deberíamos decir que existen cuatro tipos principales delectores:

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Figura 4

Figura 5

Tabla 1


Lápiz óptico.

Láser de pistola.

CCD (Charge Coupled Device).

Láser omnidireccional.

Tanto los lectores láser, como losCCD y los omnidireccionales se configu-ran leyendo comandos de programaciónimpresos en menúes de códigos debarras. Hay algunos que se configurancon interruptores pequeños, o enviándo-les los comandos de programación a tra-vés de una línea serial. También sirvencomo lectores manuales.

Lectores Comerciales

Los lectores tipo pluma. Consistede una fuente de luz y un fotodiodo colo-cados uno cerca del otro en la punta deuna pluma o varilla (figura 6). Para leerun código de barras se pasa la punta dela pluma a través de todas las barras conuna acción firme. El fotodiodo mide laintensidad de la luz reflejada atrás de lafuente de luz y genera una forma de ondaque es usada para medir los anchos delas banda y los espacios en el código debarras. Las barras oscuras en el códigoabsorben la luz y las blancas la reflejan,así que el voltaje generado por el fotodiodo es un duplicado exacto del patrónde barras y espacios en el código. Estaforma de onda es decodificada por unescáner en manera similar a como sehace con el código Morse a través de uncódigo de puntos y rayas.

Los lectores láser. Funcionan de lamisma manera que un lector tipo plumaexcepto que usan un rayo láser comofuente de luz y por lo regular emplean unespejo reflector o un prisma que digitalizael rayo láser de atrás hacia delante a través del código(figura 7). De la misma manera que el lector tipo plumausa un fotodiodo también se usa para medir la intensidadde la luz reflejada de la parte de atrás del código. Enambos casos de lectores, la luz emitida por el lector esturnada a una frecuencia especifica y el foto diodo esdiseñado para detectar solamente la misma frecuencia deluz. La resolución del escáner se mide por el tamaño delpunto de luz emitida por el lector. El punto de luz debe ser

igual o ligeramente más pequeña que elelemento más angosto (dimensión en “x”).Si el punto es mayor que el ancho de labarra más angosta, entonces no podrásobreponer dos o más barras al mismotiempo, lo cual provocará que el escánerno sea capaz de distinguir claramente latransición entre barras y espacios. Si elpunto es demasiado pequeño, entoncescada mancha o hueco será malinterpreta-do como áreas de luz, lo cual hará que elcódigo de barras no pueda ser leído.

Lectores portátiles tipo batch.Almacenan la información en memoriapara actualizarla en la computadoravarias veces. Un lector portátil tipo batchcontiene un escáner, una pantalla LCDpara agilizar al usuario a mejorar unatarea e incluso se pueden agregar varia-bles de teclado como cantidades, porejemplo (figura 8). Se debe contar conuna cuna para actualizar la información ala computadora. Los escáners portátilestipo batch son ideales cuando la movili-dad es una factor a considerar y cuandola información recolectada no es inmedia-tamente necesaria.

Lectores portátiles inalámbricos.Cuando se requiere recolectar informa-ción en un lugar remoto y se necesitacontar con la información inmediatamen-te, una solución inalámbrica es la idealpara este tipo de requerimiento (figura 9).Un escáner inalámbrico está incluido den-tro de una terminal, y actualiza la informa-ción hacia la computadora al mismo tiem-po que es digitalizado, instantánea y pre-cisamente.

Interfases para Lectores

de Códigos de Barras

Todas las aplicaciones pueden aceptar la salida queproduce un lector de código de barras, siempre y cuando seposea el equipo necesario. Los lectores de códigos debarras se encuentran con distintas interfaces de conexión ala PC. Existen modelos de lectores que tienen solamenteuna interfaz integrada, pero hay algunos de ellos que acep-tan varias interfaces. Basta con un simple cambio de cablesy una reconfiguración para utilizar una interfaz u otra.

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Lector y Decodificador de Código de BarrasFigura 6

Figura 7

Figura 8

Figura 9


Interfaz de teclado . En este caso el lector se conec-ta a una computadora a través de un puerto llamado inter-fase de teclado. Cuando un código de barras es digitali-zado, la información es transmitida a través de éste altiempo que fue capturada en el teclado. Algunas veces seles refiere como lectores con emulación de teclado por-que físicamente hay una emulación entre el teclado y lacomputadora que contiene un segundo teclado. Otra granventaja de la emulación de teclado es que la lectura decódigo de barras puede ser agregada sin que haya cam-bios en el software; el software piensa que recibe la infor-mación como si lo hubiera hecho alguien que teclea muyrápido.

Cuando se requiere que el decodificador sea de tecla-do se utiliza lo que se conoce como keyboard wedge, elcual se conecta a la entrada de teclado de la PC o termi-nal. Este tipo de lectores se conectan directamente alpuerto del teclado y ofrecen una salida idéntica a la deéste. Suelen tener un sistema que permite conectar almismo tiempo un teclado y el lector. Cuando se lee uncódigo de barras el lector envía a la computadora losdatos como si hubiesen sido escritos con el teclado (elnúmero que corresponde al código de barras leído), loque hace que su utilización sea muy sencilla con cual-quier programa que espere una entrada de teclado. Sinembargo, este tipo de interfaz tiene algunos inconvenien-tes. Por ejemplo, la escritura del código será siemprecompleta, es decir, no puedes dividir el código en variaspartes. El lector no es capaz de devolver cuatro cifras, yluego el resto. Obviamente, siempre hay que asegurarseque el cursor del sistema está sobre la casilla/documentoque queremos rellenar, el lector no se preocupa de eso ydevolverá su salida allí donde estemos situados.

Interfases Seriales. Se puede transmitir datos de unlector a una computadora conectando al escáner (lector)a través de un puerto serial RS-232. La información delcódigo de barras será transmitida a la computadora en unformato ASCII para aparecer como datos tecleados a lacomputadora. Usando una conexión de puerto serial esideal para una computadora multiusuario. Con terminalesseriales ASCII para cada usuario, el lector de código debarras puede conectarse entre la terminal y la computa-dora y transmitir datos ASCII justo como una terminal.

Por ejemplo, los sistemas por USB son lectores deúltima generación. Envían la información más rápidamen-te que los anteriores y su conexión es más simple. Nonecesitan alimentación añadida, pues la que obtienen poresta interfaz es suficiente.

Los escáneres que se conectan a la interfaz RS-232(o interfaz serie) necesitan utilizar un software especialque recupera la información enviada por el escáner decódigos de barras y la coloca allí donde se le indique.

Esta interfaz es algo más sofisticada que la de teclado, ynos ofrece un mejor control sobre el destino de la lecturadel código

¿Cual lector es el indicado para su aplicación?

Con todas las opciones disponibles, es importanteentender su ambiente de trabajo y la aplicación parapoder saber con precisión sus necesidades antes detomar alguna decisión.

Responda a estas preguntas para determinar cuálescáner es el más adecuado para sus necesidades:

¿En qué tipo de ambiente será usado el escáner?

¿Será trabajo rudo en una fábrica o normal en una

tienda?

¿Es continuo o periódico el escaneo necesario?

¿Es a manos libres o portátil la capacidad requerida?

¿El escaneo será aplicado cerca o a distancia del

código de barras?

¿Cómo se realizará la conexión?

¿La información escaneada será necesaria en tiempo

real?

Recuerde que hay una gran variedad de lectores dise-ñados para cada aplicación. No compre el primer lectorque le parezca adecuado o el más económico. El últimoy más costoso lector puede trabajar bien en una aplica-ción donde el escaneo es frecuente, pero ciertamente nopodrá responder en un ambiente de trabajo rudo dondees necesario un lector de uso rudo.

Terminales Portátiles. Los terminales portátiles seutilizan para colección de datos en lugares donde es difí-cil llevar una computadora, como en un almacén o paratrabajo en campo.

Generalmente se diseñan para uso industrial. Las ter-minales portátiles cuentan con display pequeño, teclado,puerto serie, puerto para conexión de un lector externo decódigo de barras y son programables. Algunas de ellastienen el lector de código de barras integrado, y éstepuede ser láser, CCD o lápiz. La memoria RAM con quecuentan puede variar de unos 64K hasta 4MB en termi-nales más sofisticadas.

Las terminales más sofisticadas tienen radios, permi-tiéndose así una interacción en línea con el host. Laforma en que se programan depende de la marca y delmodelo:

Pueden tener un lenguaje nativo o programarsemediante un generador de aplicaciones que genera uncódigo interpretable por la terminal. Algunas tienen siste-ma operativo MS-DOS y consiguientemente pueden pro-gramarse en lenguajes de alto nivel.

Los lectores soportados por la mayoría de estas ter-

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minales son HHLC (CCD o láser) y lápiz óptico (wandemulation).

Forma de Uso de las Terminales. Una operacióntípica de una de éstas terminales es la siguiente:

Aparecen preguntas en pantalla.

Se leen los datos pedidos con el escáner o se digitan

manualmente.

Se validan los mismos si es necesario.

Se repite el procedimiento las veces que sea necesario.

Cuando se tiene la información completa, se descar-gan los datos vía serial a una computadora en dondefinalmente son procesados. Obviamente pueden existirotras variantes, pero el manejo básico de estas termina-les es el mismo.

Compatibilidad con Sistemas

La función de escaneo y decodificación es una tareadel lector de código de barras. Al mismo tiempo la infor-mación así obtenida necesita llevarse a la computadorapara poder ser procesada.

Hoy en día existen muchas opciones de conexión delectores de códigos de barras a una computadora, ymientras su computadora y el software sean capaces deaceptar los datos provenientes de un código de barras, esmuy probable que el mismo software podrá generar eimprimir códigos de barras en facturas, notas de embar-que, sobres, etiquetas, boletos, etc.., esto sería lo másconveniente.

Los Softwares para Interpretar

Lecturas de Códigos de Barras

Cuando desee usar lectores de código de barras enmontacargas, monitores para el cuidado de pacientes,para enviar o recibir paquetes, o en una terminal punto deventa, necesitará una aplicación de software. Es la apli-cación de software la que acepta los datos provenientesdel lector de código de barras y con-trola el flujo de misma. Es por esoque es necesario pensar en esesoftware, como un socio silenciosode su computadora, aceptando, cla-sificando, procesando y organizan-do los datos que llegan a la compu-tadora, y convirtiéndolos en infor-mación útil y necesaria para elmanejo del negocio.

Construcción de un

Lector de Código de Barras

Como mencionamos, el lector de código de barras(periférico de entrada) convierte las franjas blancas ynegras de un producto determinado en una serie deseñales que la computadora pueda entender. Cuandoestas señales ingresan a un sistema o programa, éstebusca el código leído entre la lista de productos que tienealmacenada y envía su nombre y precio al monitor.

El código de barras está diseñado para que no impor-te la velocidad de barrido de lectura. Lo único que sedebe hacer es comparar unas barras con otras, parasaber si son de un ancho simple o doble, o triple, etc.

Además, como las barras siempre comienzan por unextremo, podrá calcular la velocidad de lectura tan pron-to detecte esa secuencia, pudiendo esperar que el restose lea a la misma velocidad.

Basándonos en un proyecto de J. Carlos Díez Rioja,sobre una idea de Neil Ardley del libro How thingswork, explicaremos cómo construir un lector de código debarras casero. Un detector de luz “traducirá” la cantidadde luz reflejada sobre las barras en una señal on - off.Esta señal se aplicará en un receptor (un zumbador o unLED), el cual sonará o lucirá si el lector pasa sobre unabarra negra (señal on) y no sonará si se pasa sobre unabarra blanca (señal off).

La lista de materiales necesarios para realizar estelector es la siguiente:

Alambre de cobre flexible.

Cinta aislante.

Zumbador de 9 volt.

Circuito integrado CMOS 4011B.

Transistor BC548 o equivalente.

Resistor variable de 5kΩConector de pilas de 9 volt.

Placa universal de circuitos impresos.

Un tubo de bolígrafo o birome común.

Un código de barras.

Resistor LDR común.

Explicamos paso a paso la construcción del lector, tal

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Lector y Decodificador de Código de Barras

Figura 11Figura 10


como lo especifican los autores. Para ello, en la figura 10tenemos la imagen de los componentes necesarios.

1. Corte dos trozos de alambre de cobre flexible deaproximadamente 25 cm de longitud. Pele las cuatro pun-tas con ayuda de unas tijeras de electricista o un pelaca-bles, tal como se muestra en la figura 11.

2. Suelde los dos cables anteriores a los terminalesdel resistor LDR, figura 12.

3. Aisle uno de los terminales del resistor LDR concinta aislante (figura 13). Esto evitará que los dos termi-nales se toquen dentro del bolígrafo.

4. Introduzca los cables a lo largo del bolígrafo y fije laresistencia LDR al bolígrafo con cinta aislante, figura 14.Atención: no tape la resistencia LDR con cinta aislante,ya que el sensor no recibiría luz.

5. Compruebe que los dos terminales estén bien ais-lados con ayuda de un multímetro (figura15). Si tapa el resistror LDR, su resisten-cia debe aumentar (figura 16).

6. Monte los componentes electróni-cos sobre un trozo de placa universalsegún el circuito de la figura 17. Realicales soldadures y conexiones que seannecesarias.

7. Una vez acabado el montaje, com-pruebe que funciona correctamentepasando el bolígrafo “óptico” sobre uncuerpo de color negro (debe sonar elzumbador) y uno de color blanco (nodebe zumbar).

En la figura 18 tenemos el circuito de

un lector de código de barras con PIC. R1 regula la radia-ción infrarroja que emite el fotodiodo. R2 debe tomar unvalor para leer un barra (negro) y otro valor para interpre-tar un espacio (R2 grande para barras negras y R2pequeña para los espacios blancos), es por ello que serealiza un arreglo circuital entre el transistor de efecto decampo 2N7000 y R3.

Cuando el lector lee una barra, el microcontroladorpone a nivel alto el pin24 (entrada/salida) y “satura” altransistor de modo que quedan R2 y R3 en paralelo,haciendo que el conjunto tenga un valor bajo y, de estamanera, que el fototransistor del CNY70 trabaje en lazona lineal y diferencie los grosores de los espacios enblanco. Luego, cuando se lee un espacio pasa lo contra-rio, el microcontrolador pone el pin24 a nivel bajo, se abreel transistor y solo queda la acción de R2 que, como esgrande, diferencia bien los grosores de las barras.

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Figura 12 Figura 13

Figura 14

Figura 15 Figura 16 Figura 17

Figura 18


Decodificador de Código de Barras,

Utilizando el Microcontrolador AT90S2313

Describiremos el trabajo realizado por alumnos de laUniversidad Tecnológica de Mixteca (Arias MartínezOswaldo, Hernández Méndez Arturo y Zambrano NilaJuan G.) en conjunto con Enrique Guzmán Ramírez,Profesor Investigador del Instituto de Electrónica yComputación de dicha Universidad. Dicho trabajo consis-te en el diseño de un sistema lector de código de barrasbasado en un microcontrolador AT90S2313 de ATMEL yun lector de barras SR11 Data Logic, el cual puede seradaptado para realizar funciones que impliquen identifi-cación, tales como reconocimiento de productos, inventa-rios, reconocimiento de personal, etc.

Comentarios Previos. El concepto de codificaciónbasándose en barras no es nuevo, desde la década delos 60’s, donde los ordenadores todavía tenían comolotes de entrada de información las tarjetas perforadas,un grupo de ingenieros probaron de manera informal otrotipo de lote, soportándose en el empleo de los entoncesraros sensores ópticos. En esos años el concepto nopudo concretarse comercialmente, considerando queaños más tarde el empleo de material magnético abarcóel terreno dejado por los sensores ópticos. El paso de losaños y el avance de la tecnología dio una nueva oportu-

nidad a la codificación de barras, principalmente comosistema de ponderación y serialización, es decir, asignarprecios y número de inventarios.

Los códigos de barras pueden tener infinidad de apli-caciones, ya sea como sistemas de seguridad (acceso depersonal, cerraduras, etc.) transmisión de códigos, con-trol de inventarios, etc. De acuerdo a la aplicación sepuede implementar un formato de codificación y es lógicopensar en ello: cada diseñador adecua el formato a suspropósitos. En Internet se encuentran disponibles variosprogramas gestores de los códigos de barras más comer-ciales, como el UPC-A, EAN-13, Code 39, FIM, PostNet,etc. Todos estos formatos tienen el inconveniente de queel algoritmo de codificación no se coloca a disposición delpúblico, es decir, a aquellos que intenten decodificarlo(incluyéndonos) les resulte muy difícil hacerlo. Es por esoque en esta nota pretendemos enseñarle también a“generar un código propio”.

Si se define una barra con un ancho específico para que

represente un carácter (ya sea dígito o letra), se pueden

definir otros anchos de barra para definir otros caracteres.

Para implementar un sistema se requiere un lector decódigo de barras, seguido por un dispositivo capaz deprocesar la señal que genere el anterior (un microcontro-lador).

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El lector deberá reproducir eléc-tricamente el código de entrada paraque de esa forma el microcontrola-dor pueda procesar la señal y reali-zar su decodificación. En este caso,el ancho de barras es el parámetro amedir por el microcontrolador, el cualle indicará el código que le corres-ponde a cada secuencia de barras.

Si las barras se escanean de manera uniforme y avelocidad constante, el sistema en general no deberátener problemas para procesar la señal, pero si alguno deestos parámetros varía se tendrán problemas como códi-gos erróneos provocados por la forma en la que opera ellector de barras, la forma en que se soluciona este pro-blema se explicará a su tiempo.

En el proyecto, los autores hacen uso de los tempori-zadores que forman parte del Microcontrolador para rea-lizar la lectura del lector de barras, de tal forma que sólodurante los estados altos de la señal generada por el lec-tor se accione dicho temporizador.

Para la realización de este proyecto se hizo uso de unlector de barras de la compañía Data Logic OpticElectronics, seriado como SR 11. Consiste en un paremisor – receptor infrarrojos con un sencillo circuito inter-no que genera una señal equivalente al código de barrassensado, como se muestra en la figura 19.

El último pulso corresponde a un método propio dellector para indicar fin de lectura. Al visualizar la señal enun osciloscopio se observa que el pulso de fin de lecturaabarca aproximadamente un 32% de la duración total dela señal. Esto significa un primer inconveniente: hay queprogramar al microcontrolador, de manera que desprecieel efecto de este último pulso.

Cuando mencionamos el problema de los tiempos,implícitamente requerimos un microcontrolador queocupe el mínimo de tiempo para realizar sus instruccio-nes. Este es uno de los factores por el cual se eligió elmicrocontrolador AT90S2313 de ATMEL, ya que con uncristal de 4MHz es capaz de procesar instrucciones en250 ns (en promedio).

Se define que el número de caracteres máximo parael sistema será de diez, estos incluyen sólo los dígitos pri-marios (0 a 9). Esto significa que el lector generará diezpulsos equivalentes a las diez barras más el pulso de finalde lectura, como se propuso eliminar el pulso de final delectura, la forma de ignorarlo es llevar un conteo de pul-sos leídos, y cuando sea igual al número máximo decaracteres, se debe colocar al microcontrolador en modostand by durante un tiempo mayor a la duración del pulsode fin de lectura.

Para determinar el valor que tendrá cada barra seimplementará una barra de referencia. Si definimos a esta

barra de un ancho tal que el restode las barras sean un submúltiplode la referencia, una simple opera-ción aritmética bastará para decodi-ficar cada barra. Aquí entran en juego los temporiza-dores del microcontrolador, los cua-les sólo se activan en los tiempos

altos de los pulsos, los valores de la cuenta son equiva-lentes a los anchos de las barras. De esa forma, una divi-sión de la referencia entre cada una de las barras restan-tes basta para realizar la decodificación.

Para guardar los valores leídos, el AT90S2313 cuentacon un área de memoria RAM estática, la cual puede seraccesada con una simple instrucción en muy poco tiem-po, ya sea para lectura o escritura. Los valores escanea-dos se almacenarán simultáneamente en esta RAM está-tica. Una vez almacenados todos los valores, se lespuede recuperar para ser procesados.

También se puede modificar el número de caracterespor código durante el tiempo de ejecución. Para ello sehace uso de las dos interrupciones externas del micro-controlador, una para aumentar el número y otra para dis-minuirla. Existe un rango de una a diez barras.

La visualización de la información o el código leído serealiza en un display de cristal líquido.

Como se hizo notar, el diseño no tiene una aplicaciónespecífica, lo indicado es que cada código pueda serenviado a un sistema mayor. La forma que se eligió paratransmitir la información es mediante el protocolo decomunicación RS232. De esta forma el sistema sólo sirvecomo intérprete entre el lector de barras y un sistema querealiza una función específica que requiera decodificarcódigos de barras. De esta manera, ya estamos en con-diciones de mostrar cómo será nuestro sistema y paraello nos referimos al diagrama en bloques de la figura 20.

Diseño del Sistema. En general el lector de barrasproporciona un nivel alto (5 Volt) en la parte obscura de latira de barras, y un nivel bajo (0 Volt) en la parte blanca,

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Figura 19. Formas de señales

generadas por el SR 11

Figura 20.

Diagrama a blo -

ques del sistema.


es decir, el lector lee las partes negras. A una velocidadmoderada se observó que el tiempo que tardaba el pulsoen alto ante una barra de 5mm de ancho es de 23msaproximadamente, como se muestra en la figura 21.

Protocolo del código de barras. El protocolo de lasbarras elaboradas consiste en una barra de ancho base(5mm) cada 5 números, el tiempo que tarde esta barraserá la referencia del número 1, ya que si se quiere colo-car un uno en el código de barras se tendrá que poneruna barra del mismo grosor, ya que el número estarádado por la siguiente fórmula:

ωbase N = ––––––––– Ecuación 1

ωdato

donde: n = Valor numérico de la barra dato. ωbase = Ancho base de la primer barra. ωdato = Ancho de la barra dato.

Tomando un ancho base de 5mm, se tienen losanchos mostrados en la tabla 2, para cada número quese tenga que hacer.

La principal función de esta barra base de 5 mm es lade eliminar el efecto que tiene el hecho de pasar lasbarras por el lector con una velocidad que no sea cons-tante, debido a esto se decidió colocar una barra base alinicio y otra después de 5 barras. El algoritmo final delprograma se muestra en la figura 22.

Con base en los parámetros establecidos y los recur-sos disponibles por el microcontrolador, se realizó lasiguiente distribución en las conexiones de los periféricosal microcontrolador: se requiere el puerto B como salidapara la conexión al LCD, y el pin 4 del puerto D comoentrada para la señal proporcionada por el lector debarras, además de las interrupciones uno y cero, queserán usadas para modificar la cantidad de datos leídos.

Inicialmente el controlador está en espera de la primerbarra que será la base para las primeras 5 barras, cuan-

do detecta esta barra, el contador de 16 bits se activa ycomienza a incrementar su cuenta hasta que el nivelvuelve a ser bajo.

Después de esto se cicla nuevamente, ahora enespera del primer dato, al ocurrir un nivel alto dado poruna barra dato, se activa al contador y lo mide nueva-mente, almacenándolo en memoria.

Mientras hace esto, también se está comparando con-tinuamente con la cantidad pedida de datos (o número debarras para el cual fue configurado el sistema), si se lle-van 5 datos capturados, en el primer caso se imprimeninmediatamente los valores de las barras previamentecalculados, y en caso de que se tengan 5 datos y faltanmás, se procede a leer una nueva barra base, ya quecomo se había mencionado al inicio después de los 5 pri-

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Lector y Decodificador de Código de Barras

Figura 22. Algoritmo

final del programa

Figura 21. Señales obtenidas del lector de barras. Tabla 2. Anchos recomendables para cada dato.


meros datos se introduce una barra base más, la cualayudará a la estabilidad de las lecturas, eliminando asílas lecturas erróneas. La figura 23 muestra el circuito

eléctrico de nuestro decodifica-dor.Durante la lectura de barras datoy barras base, la bandera de inte-rrupción global está desactivada,ya que no se puede modificar lacantidad de datos a leer al mismotiempo en que se está pasandola tarjeta por el lector y cuandose está calculando e imprimiendolos valores de las barras en elLCD. Para calcular el valornumérico de las barras a partir dela barra base es necesario haceruna división de 16 bits, de la cualsólo se toma la parte entera delresultado, desechando el resi-

duo, esto nos da un margen de certeza más ampliopara los números pequeños (0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6), sinembargo dicho margen se reduce para números gran-des (7, 8 y 9). El impreso del proyecto se muestra enla figura 24, el cual fue realizado con OrCAD.

Conclusiones. Debido a la exactitud que demanda elfuncionamiento de este sistema de lectura de barras,se elige el uso del microprocesador AT90S2313, debi-do a que con un temporizador de 16 bits y un cristalde 4MHz, se logra una cuenta total en aproximada-mente 35 ms y dado que en la caracterización del lec-tor se muestra que la duración promedio de la barramás gruesa es de 32 ms, esto hace que el sistemafinal que sea muy exacto, además que debido a laresolución se eliminan errores, así se pase el códigopor el lector de barras muy rápido o a una velocidadmoderada. El tiempo que se tarda el microcontrolador en obtenery guardar los datos en la ESTATICRAM del mismo seresiente un poco en la exactitud del sistema para losnúmeros grandes o barras pequeñas. Este tiempo esconsiderable ya que se trata de 24 datos (dos a lavez) en la memoria interna del microcontrolador.No se recomiendan los números 7, 8 y 9, pues sepierde exactitud en el procesado de la señal. La razónestriba en que la diferencia del ancho de barra entreesos tres números es prácticamente indistinguible, setendría que ampliar la barra base o de referencia, obien, disminuir proporcionalmente el ancho de barrasde los números citados, con el riesgo de que el lectorno pueda reproducir fielmente la señal T.

Si Ud. está interesado en obtener más información

de este circuito, puede contactar al Ingeniero Enrique

Guzmán Ramírez enviando un mail a:

[email protected].

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Figura 23. Diagrama de

conexiones del sistema de

código de barras.

Figura 24


Los PICs son microcontroladores muy versátiles y fáciles de manejar. Los lectores de Saber Electrónica ya han tenido la opor -tunidad de trabajar con el 16F84 y hasta con el 16F627/628, debido a que publicamos diversos libros hablando de estosmicrocontroladores. Ahora bien, para tareas que requieren mayor capacidad de programación o más patas para comuni -carse con el exterior es necesario emplear PICs de mayores prestaciones y por ello elegimos el PIC16F877. Este mes podráencontrar, en los mejores kioscos del país, el tomo Nº 56 de la Colección Club Saber Electrónica titulado: “Proyectos Prácticoscon PIC 16F874/77”. Se trata de una obra que le enseña a construir sistemas con este microcontrolador a partir de la placaentrenadora diseñada por el Autor pero que también le permite descargar textos previos para que aquellos que no tienenconocimientos puedan aprender PICs desde cero. Estamos convencidos de que todos aquellos que quieran aprender y tener“tips” para realizar sus propios proyectos encontrarán en este libro la solución a sus dudas.

En este artículo publicamos una parte de este tomo de colección en la que se muestra la forma de emplear el convertidoranalógico - digital del PIC utilizando la placa entrenadora.

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Introducción

Los circuitos integrados programables (ProgrammableIntegrated Circuits = PIC) son componentes sumamente útilesen la Electrónica de Consumo. Aún cuando son conocidosdesde hace más de veinte años, existen en la actualidad nue-vos tipos que cumplen con una serie de requisitos y caracte-rísticas sumamente útiles.

Como una primera aproximación podemos definir a unPIC como “un chip que me permite obtener un circuito inte-

grado a mi medida”, es decir puedo hacer que el PIC se com-porte como un procesador de luminancia o un temporizadoro cualquier otro sistema mediante un programa que le graboen una memoria ROM interna.

En el fondo son procesadores similares a otros tipos, co-mo por ejemplo la familia de los microprocesadores X86,80486, Pentium y muchos otros que usan una arquitectura in-terna del tipo Von Neumann. En este tipo de arquitectura, losdatos y la memoria del programa se encuentran en el mismoespacio de direcciones.

LIBRO MES - PIC 16F877 10/1/09 12:52 PM Página 17

En realidad, un microprocesador y un microcontroladorno son la misma cosa. Los PICs son microcontroladores, esdecir, una unidad que posee en su interior al microprocesa -dor y a los elementos indispensables para que pueda fun -cionar como una minicomputadora en un solo chip.

Un microprocesador es solamente la unidad central deprocesos o CPU, la memoria, los puertos y todos los demásperiféricos son exteriores. La programación de un micropro-cesador es, por lo tanto, una tarea compleja porque debencontrolarse todos estos dispositivos externos.

Un microcontrolador integra la CPU y todos los periféri-cos en un mismo chip. El programador se desentiende deuna gran cantidad de dispositivos y se concentra en el pro-grama de trabajo. Esta circunstancia da lugar a una granpérdida de tiempo porque los datos tienen que ser retiradosde la memoria y llevados a la CPU (Central Processor Unit) yviceversa. Esto significa que la computadora dedica la ma-yor parte del tiempo al transporte de datos de ida o de vuel-ta, en lugar de usar este tiempo para trabajar sobre los da-tos.

Los PICs emplean un conjunto de instrucciones del tipoRISC (Reduced Instruction Set Computer). Con el RISC se sue-le ejecutar la mayoría de las instrucciones con un solo pulsodel clock. Con las instrucciones que se usan en otros equi-pos del tipo CISC (Complex Instruction Set Computer), se lo-gran instrucciones más poderosas, pero a costa de varios ci-clos del clock. En el bien conocido procesador 68HC11 deMotorola, se requieren a veces, hasta 5 ciclos del clock pa-ra ejecutar una instrucción.

A los fines prácticos nos vamos a referir a los microcon-troladores como bloques que poseen una memoria de pro-grama, que es el lugar donde deben alojarse los datos quele indiquen al chip qué es lo que debe hacer; una memoriade datos donde ingresen las señales que debe procesar elprograma, una unida aritmética y lógica donde se desarro-llen todas las tareas, una unidad de control que se encarguede supervisar todos los procesos y puertos de entrada y sa-lida para que el PIC tenga contacto con el exterior.

Un microcontrolador, como cualquier circuito integradoanalógico, tiene entradas, salidas y algunos componentesexteriores necesarios para procesar las señales de entrada yconvertirlas en las señales de salida. El primer microcontro-lador de la empresa Microchip que analizamos en SaberElectrónica fue el 16F84; dicho componente requiere un cris-tal con dos capacitores y como mínimo un resistor para el re-set. Por supuesto necesita una tensión de fuente de 5V (VDD)

aplicada con respecto al terminal de masa (VSS). Posee dospuertos de salida, el A y el B, cuyos terminales son marca-dos RA0 al RA4 y RB0 al RB7. Estos puertos pueden ser pro-gramados como de entrada o de salida. El terminal 4 operacomo reset, pero también cumple funciones de carga de me-moria de programa cuando es excitado con pulsos de 15V.El terminal RA4 (pata 3) también tiene funciones como entra-da de un temporizador y RBO (pata 6) cumple también fun-ciones como entrada de interrupción.

Obviamente, ya hemos escrito bastante material sobreéste y otros chips de Microchip, pero como es probable queusted no lo tenga, en el tomo 56 de la colección Club SE,destinado a brindar proyectos con el PIC16F874/877,incluímos claves para que Ud. pueda descargar bastanteinformación para que pueda aprender desde el comienzo.

El PIC 16F874/877

En el capítulo 1 del tomo 56 de la colección Club SaberElectrónica se abordara el diseño de un circuito que se pro-pone como base, en el estudio y manejo del microcontrola-dor PIC16F874 ó el PIC16F877, el circuito a que nos referi-mos es el denominado “Tarjeta Integradora de Aplicaciones”(Clave ICA-023), sobre la cual podremos colocar y manejarun display LCD, además de un teclado matricial, así como te-ner la posibilidad de aprovechar las herramientas internasde un microcontrolador PIC como son el ADC, la USART, losTimers, etc. Todo lo anterior nos es de mucha utilidad paradesarrollar diversas aplicaciones como son por ejemplo, uninstrumento de medición, la parte microcontrolada de un sis-tema de control para elementos de potencia, interfase entrecualquier elemento electrónico y una PC, entre muchas otrasaplicaciones.

Dentro de los microcontroladores que tienen un gran po-tencial de empleo, tanto por la cantidad de herramientas in-ternas que posee, como por la disponibilidad de puertos, sonlos que tienen las matrículas PIC16F874, y PIC16F877, cuyadistribución de terminales se ilustra en la imagen de la figu-ra 1. Cabe mencionar que cualquiera de los microcontrola-dores referenciados en líneas anteriores, pueden ser coloca-dos en el zócalo de 40 terminales que está disponible sobrela “tarjeta Integradora de Aplicaciones”, por otra parte, esimportante indicar que los microcontroladores que podránser utilizados sobre esta tarjeta, poseen una cantidad de me-

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moria flash (memoria de programa), igual a 4 KBytes u 8KBytes dependiendo si se trata del PIC16F874 o elPIC16F877 respectivamente.

Por la cantidad de terminales que poseen estos microcon-troladores, es que nos dan la posibilidad de manejar todaslas herramientas al mismo tiempo, pudiendo diseñar aplica-ciones completas, por lo tanto, es por esto que a este desa-rrollo lo consideramos como una tarjeta integradora de apli-caciones. Sobre la base de esta tarjeta podemos diseñar des-de instrumentos de medición, hasta un sistema de intercam-bio de información con una computadora. Lo importante essaber qué vamos a diseñar para poner manos a la obra.

En la imagen de la figura 2 se ilustra el diagrama esque-mático de la tarjeta integradora de aplicaciones, la cual pro-cederemos a describir.

En primer término se tiene el zócalo que puede alojar a losmicrocontroladores PIC16F874 ó PIC16F877, cuya disposi-

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Figura 1 - Disposición de terminales del PIC16F874 /

PIC16F877.

Figura 2 - Diagrama esquemático de la tarjeta integradora de aplicaciones.


ción de terminales se ilustra en la imagen de la figura 1. Enel diagrama esquemático que se aprecia en la figura 2, seobserva que las terminales correspondientes al puerto A delmicrocontrolador, se encuentran conectadas a un circuito abase de un dipswitch, que en conjunto con resistores formanla configuración conocida como pull down. Este circuito ge-nerará estados lógicos al abrir o cerrar los interruptores deldipswitch, pero además se dispone de un borne de conexio-nes en donde también se pueden hacer llegar los estados ló-gicos de manera externa, para ello los interruptores de losdipswitch se tienen que dejar en posición abierta, cabe ha-cer mención de que solo se dispone de 6 terminales en elpuerto A, y 5 de ellas pueden disponerse como terminales deentrada para el convertidor analógico - digital (ADC).

Continuando con la explicación del diagrama esquemáti-co ilustrado en la figura 2, notamos que en el puerto B delm i c ro c o n t rolador (re c o rdar que se puede colocar elPIC16F874 o el PIC16F877) se propone utilizar un tecladomatricial, para ello se tienen que configurar las terminales deeste puerto, una mitad como entradas y la otra mitad comosalidas. Las terminales que van de los pines identificados delPB4 al PB7 (nibble superior), son consideradas para conec-tarse a las filas de un teclado matricial; las terminales del mi-crocontrolador que corresponden al nibble superior tienenque configurarse como termina-les de salida cuando sea pro-gramado el PIC, porque el con-trol del teclado lo haremos a tra-vés de las filas.

Las terminales del microcon-trolador que van de los pinesidentificados del PB0 al PB3(nibble inferior) se deben confi-gurar como terminales de entra-da (de nueva cuenta cuando seaprogramado el PIC). Es por elloque se le conectan resistores enla configuración de pull down,para que estas terminales siem-pre se encuentren en estado ló-gico “0”, a menos que a travésdel teclado se haga llegar un“1” lógico al microcontrolador;es a través del nibble inferior delpuerto B donde se encuentranconectadas las columnas del te-

clado matricial. Ahora toca el turno de explicar el puerto Cdel microcontrolador PIC16F874 o el PIC16F877 (observarel diagrama esquemático de la figura 2). Este puerto se en-cuentra totalmente “abierto” para el uso que se le quiera dar,tomando en cuenta que se dispone de un puerto de 8 bits (8terminales), en donde 2 de ellos que corresponden al bit 7 y6 se encuentra la herramienta de la comunicación serialUSART; en el bit 7 se encuentra el receptor (Rx), mientras queen el bit 6 se encuentra el transmisor (Tx). En este puerto sepuede conectar un monitor, por ejemplo, a base de leds, ó elcontrol de algún elemento actuador, si es que se configura elpuerto como salida de datos. Las terminales del puerto Ctambién pueden ser configuradas como entrada de datos.Cualquiera que sea la configuración de las terminales delpuerto C (entradas o salidas), se debe tomar en cuenta quedichas terminales se reflejan o conectan directamente haciaun peine de conexiones, por lo que se tiene que implemen-tar la correspondiente circuitería de protección hacia el puer-to C.

Extendiendo la explicación hacia el puerto D del micro-controlador PIC (tomando como referencia al diagrama es-quemático de la figura 2), se tiene la conexión hacia un dis-play LCD, por lo tanto, para esta aplicación las terminalesdel puerto D del microcontrolador PIC deben ser configura-

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Figura 3 - Circuito Impreso de la tarjeta integradora de aplicaciones.


das como salidas. Para poder controlar al display LCD se ha-ce uso de 7 de los 8 bits con los que cuenta el puerto D. Seaprovecha el llamado modo nibble (forma multiplexada),que es una función característica de operación que tienen losdisplay LCD, para que sólo sea precisamente el puerto Dquien lo controle. Son las terminales que alojan al nibble su-perior del puerto D del microcontrolador PIC (bits del PD4 alPD7), en donde se generan las instrucciones y caracteres quehabrán de controlar y ser impresas sobre el display de LCD,el bit PD3 se encarga de controlar la terminal de habilitación“E” del display LCD, el bit PD2 controla la terminal R/W queconsiste en la lectura y escritura de la memoria del displayLCD, el bit PD0 se encarga de controlar el modo de opera-ción del display, el cual puede ser modo instrucción o modocarácter, esto lo hace a través de la terminal RS del displayLCD.

Por último, tomando como referencia el diagrama esque-mático que se ilustra en la figura 2, se observa que las ter-minales del puerto E del microcontrolador también se en-cuentran “abiertas” para cualquiera de los usos que sopor-ta, los cuales pueden ser como terminales de propósito gene-ral de entrada y salida discretos, o para controlar un puertoparalelo esclavo.

En general este desarrollo tiene buen potencial, tanto sí seemplea como una aplicación, o para aprender a programara los microcontroladores PIC.

En la imagen de la figura 3 se muestra el PCB (circuito im-p reso) de la “tarjeta integradora de aplicaciones”.Obviamente, en el texto se realiza una descripción másexhaustiva y se brindan detalles de armado de dicha pla-queta entrenadora.

Usando el Convertidor Analógico Digital

La Tarjeta Integradora de Aplicaciones tiene la posibili-dad de poder emplear el convertidor analógico - digital deun microcontrolador PIC16F874 o PIC16F877, para poderde esta manera estar en la perspectiva de hacer uso de sen-sores analógicos, y diseñar un instrumento de medición,aprovechando el display LCD para desplegar el resultado, yen la situación que lo requiera transmitir el dato por mediode la USART que posee el microcontrolador PIC, y la infraes-tructura que nos ofrece la Tarjeta Integradora de Aplicacio-nes. En esta nota explicaremos la manera de cómo funcionael ADC (convertidor analógico - digital) del microcontrolador

PIC, y por ende los pasos a seguir para configurarlo. Mos-traremos un ejemplo muy sencillo de su empleo, y más ade-lante se presentará una serie de proyectos, como pueden serun termómetro que muestre el resultado sobre el display LCD.Comencemos entonces en primer instancia la explicación delfuncionamiento del ADC del PIC, y su manera en que se con-figura.

Para empezar necesitamos saber en dónde se encuentranlas terminales del microcontrolador PIC que poseen los cana-les de conversión del ADC, y para ello por medio de la figu-ra 4 mostraremos sobre la Tarjeta Integradora de Aplicacio-nes en donde se encuentra el reflejo de dichas terminales.

En la imagen de la figura 4, se observan los pines de co -nexión que se hacen llegar a las terminales del puerto A y alos pines del puerto E del microcontrolador PIC. Estas termi -nales son las que poseen los canales de ingreso al ADC, y seidentifican de la siguiente manera: vea la tabla 1.

De la información mostrada en la tabla 1 nos percatamosque entre las terminales del puerto A (con excepción delpin4) y las del puerto E, se cuenta con un total de 8 canalescon convertidor ADC, los cuales pueden ser empleados total-mente o solo algunos de ellos, todo depende de la aplica-ción.

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Figura 4 - Ubicación de las terminales que

poseen ADC sobre la tarjeta.


La explicación en detalle de la técnica de operación de unADC no es tema del presente material, pero en general loque indicaremos es que para calcular previamente lo queobtendremos de la conversión de una señal analógica a unvalor digital, es necesario emplear los siguientes términos yoperaciones:

• Rango de operación (Vrango).- se expresa en funcióndel voltaje, siendo su magnitud entregada por un sensoranalógico. El rango de operación se divide en tantas partescomo número de bits posea el ADC, de acuerdo con la ex-presión:

Número de divisiones = 2Ndonde N = Número de bits• Resolución.- Rango de voltaje analógico en el cual se

presenta un cambio de valor de acuerdo con la combinaciónbinaria. El cálculo del valor de resolución del ADC se hacede acuerdo a la siguiente expresión matemática:

Resolución = Vrango / 2N - 1

A manera de ejemplo observe la imagen de la figura 5,en donde se maneja un hipotético ADC de tan solo 4 bits (enla realidad no existen comercialmente), y por lo tanto se ob-serva la división del rango de operación en 16 partes.

Regresando al tema de la configuración y empleo delADC empleando microcontroladores PIC, nuevamente tene-mos que recordar que podemos utilizar ya sea el PIC16F874o el PIC16F877 sobre la Tarjeta Integradora de Aplicacio-nes. Por otra parte, es oportuno mencionar también que in-ternamente cualquiera de los 2 microcontroladores PIC po-see un módulo único interno para realizar las conversionesde valores analógicos a digital (módulo ADC). Pero se cuen-ta con la posibilidad de conectar hasta 8 sensores analógi-cos, lo que significa que el módulo ADC del microcontrola-dor tiene que compartirse entre los diferentes sensores quetenga conectados el PIC, y entonces dependerá del progra-ma que le ingresemos al PIC, para que todos los sensores

puedan ser leídos. Vea la tabla 2.De las 8 terminales del PIC que poseen cana-

les para realizar una digitalización de datos, sepueden realizar diferentes combinaciones deacuerdo a la cantidad de sensores que de ma-nera práctica se conectarán al microcontrola-dor PIC (tomando en cuenta que pueden sermáximo 8). A esto último agregaremos quetambién el voltaje de referencia que se requie-re para un proceso de conversión por mediodel módulo ADC tiene que tomarse en cuenta.El voltaje de referencia para el ADC puede to-marse de manera interna dentro del microcon-trolador (+Vref = Vdd; -Vref = Vss), o si es ne-cesario el voltaje de referencia se fijará de ma-nera externa, ocupando para ello de 1 a 2 ter-minales del puerto A del microcontrolador PICpara tal efecto, restando con esta acción termi-nales a las que se les puede conectar un sensoranalógico. En la información de la tabla 2 se

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Figura 5 - División del rango de operación del ADC

(Resolución del ADC).

Tabla 1 - Terminal y puerto donde se encuentran los

canales ADC en el PIC.


muestran las distintascombinaciones de opera-ción tanto para el puertoA, como para el puerto E,todo esto con respecto ala cantidad de canalesADC totales de que pode-mos disponer en el micro-controlador PIC.

En la tabla 2 se obser-va que se encuentranidentificadas cada una delas terminales del puertoA y E que tienen acceso almódulo ADC del PIC,mostrando también laconfiguración que acep-tan estas terminales, indi-cándose con una letra“A” si dispone de entrada al ADC, o con una letra “D” si laterminal se puede configurar como una entrada o salida di-gital. De igual manera se especifica a las terminales que pue-den aceptar voltajes de referencia externo, tanto positivo co-mo negativo, identificando a estas terminales como Verf+ yVref- respectivamente.

En la información contenida sobre la tabla 15 identifica-mos que en la primera columna se encuentran el término“PCFG3:PCFG0”, que se trata de la abreviación de los bitsPCFG3, PCFG2, PCFG1 y PCFG0 que a través de las distin-tas combinaciones podremos configurar tanto al puerto Acomo E del PIC. Estos bits se encuentran alojados dentro delregistro llamado “adcon1”, tal como se ilustra en la figura 6.Observamos que el registro adcon1 cuenta además con el bitidentificado como “Adfm”,siendo este bit el medio porel cual se expresa la formaen que se justifica el datoque es digitalizado por me-dio del módulo ADC.Cuando el módulo ADC di-gitaliza un valor analógico,el resultado lo expresa enun total de 10 bits, por loque se deben emplear 2 re-gistros de datos para alojarel resultado de la digitali-

zación (tomar en cuenta que los registros en un PIC son de 8bits). Al utilizar 2 registros se cuenta con un total de 16 bitsde los cuales sólo son útiles 10. Por lo tanto, se le tiene queindicar al microcontrolador la manera en que tiene que ex-presar el resultado mediante la justificación hacia la derechao la izquierda. Para comprender de una mejor manera la ac-ción de justificación del resultado obsérvese la tabla 3 endonde de manera gráfica se muestra un dato justificado a laderecha o a la izquierda.

En el registro “adcon1”, los bits 4, 5 y 6 no se ocupan, espor ello que no tienen identificados sus bits. Vea la imagen

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Tabla 2 - Combinaciones de entradas ADC y configuración de los

puertos A y E de los PIC16F874-877.

Figura 6 - Detalle del registro ADCON1.

Tabla 3 - Justificación del dato digitalizado.


de la figura 6. Otro registro que tiene que ser configurado esel identificado como “adcon0”, cuyo detalle se muestra en laimagen de la figura 7.

El pormenor de la operación de los bits que conforman alregistro adcon0 es como sigue:

Por medio de los bits 6 y 7 (adcs0 y adcs1 respectivamen-te) se ajusta el tiempo en que será convertido un dato analó-gico a digital (tiempo de adquisición, que incluye el valor deltiempo de muestreo y retención), de acuerdo con las combi-naciones que se muestran en la tabla 4.

Los bits del 3, 4 y 5 (chs0, chs1 y chs2 respectivamente) seutilizan para seleccionar el canal ADC que se tiene que ir ac-tivando de acuerdo con el sensor que tenga que ser leído. Es-ta selección se encuentra de acuerdo con la combinación bi-naria que se muestra en la tabla 5. Recuérdese que en un mi-crocontrolador PIC se puede tener más de 1 sensor analógi-co conectado, y para leerlos se tiene que ir compartiendo elmódulo ADC, actuando precisamente los bits chs0, chs1 ychs2 como selectores del valor analógico originado por unsensor a ser digitalizado. Por medio del bit 2 (go/done) sele indica al módulo ADC del microcontrolador PIC, que tiene

que comenzar a realizar la digitalización de un valor analó-gico proporcionado por un sensor. Por otra parte también in-dica cuándo el proceso de digitalización ha terminado, deacuerdo con la combinación siguiente:

Go/done = 1 Una digitalización se está llevando a cabo(se tiene que colocar este bit en estado lógico 1 para que co -mience el proceso de digitalización).

Go/done = 0 Conversión terminada (se colca automática -mente en estado lógico 0 cuando termina un proceso de di -gitalización).

Nota.- solo si el bit adon se encuentra en estado lógico 1

El bit 1 no se encuentra implementado.La tarea del bit 0 (ADON) simplemente es la de encender

el módulo ADC del microcontrolador PIC, colocándolo en es-tado lógico 1.

Una vez que el módulo ADC lleva a cabo un proceso dedigitalización, es en los registros identificados como “adresl”y “adersh” donde se guarda el valor binario que correspon-de a la digitalización.

Por último, es conveniente sugerir (no siempre se realizade esta manera) que cuando se utilice el módulo ADC, seaaccionada la correspondiente interrupción, acto que se ma-terializa en el registro “intcon” y “pie1”. Para esto se tieneque utilizar el registro intcon, el bit identificado como gie que

se emplea para habilitar todas lasinterrupciones del microcontroladorPIC. Por otra parte en el mismo re-gistro intcon, también es necesarioel empleo del bit peie, que se utilizade manera específica para activarla interrupción por periféricos, to-mando en cuenta que el móduloADC es uno de ellos. Es en el regis-tro pie1 que se tiene que revisar elbit adie, ya que éste activa la inte-rrupción que genera el módulo ADCuna vez que ha realizado un proce-so de digitalización. Bien, esto estodo por el momento; recuerde queel texto que contien este tema y otrosde sumo interés sobre proyectos conPIC16f874/877 se encuentradisponible en los mejores puestos deventa de diarios y revistas.

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Figura 7 - Detalle del registro ADCON0.

Tabla 5 - Selección del canal analógico.

Tabla 4 - Selección del tiempo de conversión.


tapa Saber Service 117 4/15/10 3:59 PM Página 1

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Introducción

La instalación de antenas de TVfue un tema del pasado durante mu-chos años. En efecto, la gran mayo-ría de los usuarios hacía un esfuerzoeconómico considerable y se inclina-ba por alguna compañía de cablepara ver televisión. A la TV por airese la trataba de dejar de lado por lasdificultades inherentes a su recep-ción, ruido en la imagen (la famosanieve o lluvia) y sobre todo los inevi-tables fantasmas o ecos.

Pero en poco tiempo más llega laTDT o Televisión Terrestre Digital enemisiones de aire digitales de UHFque ya no tienen el problema de losfantasmas ni el ruido. En un principiolos canales de aire van a seguirtransmitiendo en VHF con sus emi-siones analógicas habituales. Perocon el tiempo van a transmitir sóloen UHF digital y las antenas volve-rán a poblar los techos de nuestrascasas tal como ya está ocurriendoen Europa y EEUU.

Localmente hay otra razón parainstalar un sistema de antena. Lastransmisiones codificadas de cablepasaron a ser digitales y el servicio

de cable para tomar dichas transmi-siones tiene un precio bastante maselevado que el normal. Por eso mu-cha gente dejó el cable, se volcó atomar la mayor cantidad posible decanales por antena y descubrió queexiste una oferta importante de se-ñales. Muchos son abiertos y otrosson codificados analógicamente, porel mismo sistema que tenían los ca-nales de cable o por un sistema simi-lar, lo que hace utilizable a los viejosdecodificadores.

Como sea, hoy existe una de-manda de técnicos instaladores deantenas de VHF/UHF de corta y delarga distancia y no es un tema paratomar a la ligera. Como toda la elec-trónica, hasta lo más sencillo es aho-ra suficientemente complicado comopara realizar algún curso de capaci-tación.

Vamos a explicar paso a paso

cómo se diseña y cómo se instala un

sistema de antena para canales de

VHF y de UHF. Vamos a comenzar

con una instalación para un solo re -

ceptor, pero brindándole al usuario la

posibilidad de conectar por lo menos

10 bocas extras para futuras amplia -

ciones.

Diseño de un sistema

de antena

Diseñar un sistema de antena esalgo que solo la práctica puede en-señar. Por lo general el instalador notiene todos los elementos para reali-zar un cálculo preciso de la señalque entrega su antena. Sin embargodebemos aclarar que ese cálculoexiste y se llama cálculo de enlace;lamentablemente implica conocer di-ferentes características del transmi-sor que normalmente no están dis-ponibles, como ser la potencia irra-diada, la altura de la antena transmi-sora y la ganancia de la antena emi-sora.

En ausencia de esos datos Ud.debe orientarse de acuerdo a la ex-periencia en su zona. Lo primeroque debe hacer es observar qué an-tenas y qué booster utilizan otrosusuarios y tratar de averiguar si susTVs tienen ruido o funcionan ade-cuadamente. Si el sistema que Ud.va a colocar es el primero de la zonano le queda más remedio que reali-zar algunas pruebas. Va a tener queconseguir algún viejo TV de blanco ynegro de pantalla chica para usar

Instalación de Antenas de VHF y UHFpara ver Toda la TV por Aire

SIN NECESIDAD DE PAGAR A UN PROVEEDOREn la entrega anterior tomamos conocimiento de todos los compo -

nentes que requiere un sistema para recepción TV en UHF y VHF por

antena. En esta nota vamos a realizar un paso a paso de cómo se

realiza la instalación de la antena.

Autor: Ing. Alberto H. Picerno

[email protected], [email protected]

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Radi - Construcción antena 10/1/09 12:57 PM Página 26

como patrón y en lo posible que ten-ga entrada de 12V para alimentarlocon un portapilas para no tener quellevar 220V al techo donde piensainstalar la antena. Ahora va a tenerque tener preparadas dos antenascon un cable de 4 metros terminadoen un conector adecuado para el TVy un mástil liviano de 3 metros. Unaantena debe ser de VHF y la otra deUHF ambas de tamaño pequeño. Laidea es llevar todo al lugar de insta-lación sobre el techo y sostener lasantenas de prueba a la mayor alturaposible girándolas para orientarlashacia el lugar de la antena emisora.

Por lo general uno conoce el lu-gar desde donde transmite un canaly el número del canal. Si es así, unagran ayuda puede ser la utilizacióndel programa para PC Google Hearto cualquier mapa impreso en papel.Estos elementos le permitirán orien-tarse geográficamente y encontraralgún punto visual hacia donde diri-gir la antena. Posteriormente debeencontrar la mejor orientación porobservación de la imagen sobre lapantalla del TV de prueba.

Salvo que Ud. esté muy cerca dela antena transmisora las antenas deprueba van a generar una señal muypobre (con mucha lluvia) pero la ideaes que Ud. pueda valorar la cantidadde señal recibida y optar por una an-tena y/o un booster adecuados. Enprincipio recuerde que en este traba-jo siempre conviene estar seguro yno arriesgar comprando un productode inferior calidad. Imagínese queUd. eligió una antena de pequeño ta-maño por economía y la colocó so-bre un mástil de 6 metros con todassus riendas y al terminar observaque la imagen tiene ruido. Va a tenerque bajar la antena y volver a hacertodo el trabajo de vuelta comprandouna nueva antena. En caso de dudale conviene exagerar porque un TVregula su funcionamiento adecuán-dose a cualquier señal de entrada ycuanto mayor sea ésta, mejor funcio-na.

Nosotros vamos a imaginarnos el

caso mas genérico en donde debe-mos usar una antena de gran alcan-ce y un booster. Este es el caso localde la ciudad de Buenos Aires y elmas común en las mayoría de lasciudades, si la pretensión es tomarcanales abiertos y codificados deUHF. En efecto, en las ciudades muypobladas la distribución de señal sehace por cable porque la densidadpoblacional hace que el cable resul-te barato. Inclusive en lugares muydensamente poblados hasta resultaeconómico llegar con fibra óptica acada hogar (por ejemplo en la ciu-dad de Paris). Pero en los alrededo-res de las ciudades existen lugarescon baja densidad poblacional endonde el cable resulta antieconómi-co. En estos casos es donde se utili-za el servicio por UHF y con transmi-sores de baja potencia porque solose pretende ofrecer un servicio local.

Pero nosotros en nuestro afánpor investigar sobre la transmisiónde TV queremos captar estas seña-les desde el centro de las ciudades a30 o 50 Km de distancia y ese esprácticamente, el límite del alcancede las señales de TV. Esto se contra-pone con lo dicho anteriormente endonde dijimos que la señal que reci-be una antena depende de la poten-cia irradiada por el transmisor y de laganancia de la antena receptora de-jando de lado el tema de las pérdi-das en los cables que se supera porel uso de un booster. Y esto es total-mente correcto si no consideramosla curvatura terrestre.

Cuando consideramos la curva-tura terrestre, toma un enorme valorlas alturas de las antenas transmiso-ra y receptora. En efecto, las seña-les de TV se propagan en línea rec-ta, sobre todo las de frecuencia más

altas. Por eso las dos antenas se de-ben montar lo más alto posible. En lafigura 1 se puede observar un casoen donde se exagera la curvatura te-rrestre para una mejor comprensión.

Observe que la antena receptora1 esta dentro del campo de radiaciónde la antena transmisora en tantoque la antena 2 esta en la sombra dela curvatura de la tierra y no recibeseñal. En realidad la antena 1 al es-tar en el limite tiene una reducciónde la ganancia debida a una absor-ción parcial de la tierra de modo quecualquier incremento en su alturaprovoca un aumento considerablede la señal. A distancia de 30 a 50km este fenómeno es de tal magni-tud que se calcula que la señal seduplica por cada 3 metros de alturade la antena transmisora o recepto-ra. Mientras las antenas se encuen-tre visibles una a la otra la recepciónvaria con el cuadrado de la distanciaentre las antenas. Es decir que do-ble distancia significa 4 veces menosde señal. En las distancia limites laregla de la cuadratura se pierde y laseñal decae mucho mas rápidamen-te. En ese caso se cumple la reglade doble señal para cada 3 metrosde altura. Nosotros podemos modifi-car solo la altura de nuestra antenareceptora. Cuando el enlace superelos 10 kilómetros lo aconsejable esusar un mástil de 6 metros por lo me-nos y utilizar la parte mas alta del te-cho como base.

¿Existe algún modo de orientar -

se con respecto a la distancia entre

la antena transmisora y receptora sin

llegar a la realización de un cálculo

de enlace?.

Si, utilizando el Google Earth endonde se pueden situar las dos pun-

Antenas de VHF y UHF

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Figura 1 - Alcance de una transmisión de TV


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tas de un enlace y medir la distanciaestimado así la posibilidad de reali-zar el otro enlace.

Para que Ud. entienda el proble-ma y la solución, lo que vemos a ha-cer es relatar cómo realicé yo un en-lace en mi domicilio, con una trans-misión procedente de City Bell quequería investigar por no saber dequé tipo de emisión se trataba y lue-go calcular si podía realizar el mismoenlace desde la editorial Quark.

Lo primero que hice fue ubicar midomicilio aproximado en el GoogleEarth y la posición de la localidad deCity Bell y de la editorial todo en unasola pantalla. Luego medí las distan-cias en kilómetros existente entreCity Bell y mi casa y City Bell y la edi-torial. Ver la figura 2

La medición exacta de la distan-cia se realiza con el mismo progra-ma ingresando en la solapa Tools ímeasure y trazando una línea entrelos dos puntos a medir tal como seobserva en la figura.

La misma medición, pero entreCity Bell y la editorial, dio una indi-cación de 40 km.

En mi casa, para observar las se-ñales coloqué un mástil de 3 metrossobre el tanque de agua que está auna altura de 6 metros es decir 9metros en total. Y coloqué una ante-na con una ganancia de 16 dB y unbooster Ikusi MB-222. El resultadofue excelente pero se notaba la exis-tencia de una mínima nieve en el TVde prueba, lo cual indica que no so-bra señal de antena.

Ahora se debe calcular cuántamenos señal se recibe en la editorial.La relación de distancias es de apro-ximadamente 34/40 pero recuerdeque la señal se atenúa de acuerdo alcuadrado de la distancia, es decir(34/40)2 = 0,72 ; es decir que a laeditorial le llega el 75% de la señalque llega a mi domicilio. Pero en es-tas distancias donde la curvatura te-rrestre tiene una gran importancia laseñal varía con la altura de la antenareceptora a razón de aproximada-mente el doble de señal cada cuatrometros de incremento en la altura.En la editorial se monto un mástil de6 metros sobre un techo que está auna altura de 12 metros es decir 18

metros en total. Esto implica un in-cremento de señal de aproximada-mente 4 veces que compensa am-pliamente el incremento de distanciaya que 0,72 x 4 = 2,88 y esto implicaque la señal será casi tres veces ma-yor.

En la práctica no fue realmenteasí ya que el ruido captado por el TVmonitor fue muy similar en ambos la-dos por lo que podemos suponerque existía algún edificio que obsta-culizaba a la señal.

A continuación vamos a realizarun paso a paso con todas las indica-ciones para que Ud. pueda instalarsu sistema de UHF/VHF sin ningúninconveniente.

El mástil y las riendas

Una buena antena a nivel del pi-so no sirve para nada. Una antenadebe instalarse en una zona libre ala mayor altura posible como indicá-ramos en el punto anterior. Pero pa-ra construir un mástil hay que consi-derar lo que se llama carga de vien-

Figura 2


to de una antena que es la fuerzaque ejerce el viento mas fuerte de lazona. Por supuesto que eso depen-de de la zona donde va a estar insta-lada la antena y la República Argen-tina es un muestrario de zona cal-mas y ventosas.

Como criterio general, para el ta-maño máximo de antena que vamosa instalar es suficiente con un cañogalvanizado para agua o gas de 1pulgada. Un caño de mayor diámetroya es difícil de manejar por su peso.Estos caños se venden en tramos de3 metros con rosca en ambas puntasde modo que comprando un niple sepueden juntar dos tramos para for-mar un caño de 6 metros. Recuerdeque antes de unir los tramos debeusar un sellador para roscas de hie-rro galvanizado de modo que los tra-mos no giren entre sí y desorienten ala antena.

El mástil debe amurarse a algúncaño del techo que esté suficiente-mente bien anclado. Busque cercadel tanque de agua. Si no encuentraningún caño instalado deberá amu-rar el mástil a una pared vertical bienresistente. En este caso deberácomprar dos o tres grampas paraamurar, realizar dos o tres agujerosen la pared de suficiente profundidady colocar las grampas con cementofulminante de secado rápido, cal yarena. También existen grampas pa-ra amurar con tarugos de plásticopero no son fáciles de conseguir.

Si existe un caño deberá com-prar las llamadas grampas moñoque sirve para amurar un caño aotro. Cuando las grampas estén lis-tas compruebe su fortaleza tirandode ellas y dispóngase a armar elmástil. Para 6 metros de caño esconveniente utilizar dos sistemas deriendas. Uno en el centro del mástil yotro cerca de las antenas a 50 cm dela antena más baja que es la deVHF.

El sistema de riendas se debeinstalar en el mástil utilizando lo quese llama “arandelas de chapista” que

tienen un gran diámetro. Las arande-las deberán tener un diámetro inter-no suficiente como para que pasenlos alambres de las riendas y laarandela quede enganchada en elniple central del mástil o en unaabrazadera para caños de agua deautomóviles (un cinturon ranuradocon un tornillo sinfín). Cuelgue tres ocuatro alambres de hierro galvaniza-do de 1,8 mm de diámetro aproxima-damente en cada arandela de cha-pista según la figura 3. Corte lasriendas midiendo la distancia sobreel techo hasta el lugar de anclaje.Las riendas tendrán un largo mayorde acuerdo con el ángulo formadocon el techo pero por lo general un50% mas de longitud es un valoraceptable.

Colocación de las antenas

y el booster

En este curso no podemos tratarlas infinitas antenas existentes en elmercado por lo que sólo vamos aanalizar el modelo SGF-016 de Ikusi.

En la parte superior del mástilsiempre se coloca la antena que tie-ne la señal mas comprometida, queen nuestro caso es la señal de UHF.Recuerde que las pantallas reflecto-ras van colocadas para el lado con-trario a la emisora. Estas parrillas re-

flectoras son lo único que Ud. debemontar sobre el barral (el nombreverdadero es botalón) de antena condos chapas y dos tornillos. Si se tra-ta de un modelo con el botalón cor-tado en 3 partes deberá ensamblaresas tres partes separadas de ma-nera que formen una sola.

Nota: la gran mayoría de las emi-soras utiliza polarización horizontal.Esto significa que la antena transmi-sora y la receptora se ubican en unplano horizontal (es decir con el di-polo horizontal). Sin embargo exis-ten sistemas que utilizan polariza-ción vertical y requieren que el dipo-lo y sus elementos pasivos estén enposición vertical. La grampa que unela antena al mástil admite las dos po-sibilidades de polarización. En casode duda deberá acercarse a la esta-ción transmisora y observar la polari-zación de las antenas cercanas. Enel ámbito local podemos indicarleque las emisiones desde San Justo ydesde La Plata poseen polarizaciónhorizontal y las de Pilar poseen pola-rización vertical.

Luego a 30 cm por debajo, se co-loca el booster siempre con las en-tradas de cable o los conectores ha-cia abajo amurándolo al caño con elprecinto de plástico que viene inclui-do con el booster. Y por último, a 1metro de la antena de UHF, se colo-ca la antena de VHF.


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Figura 3 - Detalle de colocación de las riendas


Nota: el booster debe colocarselo mas cerca posible de la antenapara evitar la atenuación del chicotede conexión; pero luego veremosque el mismo tiene un ajuste de ga-nancia para UHF y otro para VHF. Silo coloca a 30 cm de la antena seráimposible reajustarlos sin bajar elmásti.

¿Cuánta señal se pierde colo -

cando el booster a nivel del tanque

de agua?

Si el mástil es de 6 metros y seusa cable RG6 que tiene una perdi-da a 400MHz de 0,2 dB/metro la per-dida total será de 1,2 dB o 0,87 ve-ces que es despreciable en la mayo-ría de los casos. Esto significa quesalvo en aquellas instalaciones don-de la señal está muy jugada es con-veniente colocar el booster en un lu-gar accesible en el mástil, a la alturade las manos de un hombre.

Las antenas no tienen porque es-tar orientadas hacia el mismo lado.En efecto la señales de VHF puedenvenir de una posición y las de UHF

de otro. Ud. debe utilizar una facili-dad del Google Heart si quiere dejarlas antenas perfectamente orienta-das de entrada. Esa facilidad es larealización de un zoom sobre un fo-tografía que tenga trazado el enlacea los dos transmisores. Luego se de-be medir el ángulo entre las dos tra-zas y con un transportador orientarlas dos antenas entre si. Ver figura 4.En esta figura se observa solo el tra-zado de uno de los enlaces. Ud de-be realizar el segundo de forma simi-lar y medir el ángulo entre ambos.Realizando el zoom se puede ubicaruna referencia cercana al enlacemas importante (el de UHF). Ennuestro caso elegimos una torre detelefonía celular. El siguiente pasoes armar los dos chicotes de antena.El de UHF debe tener un conectorde pin fino en una punta y simple-mente el cable pelado sobre la otra.Uno se coloca sobre el balun inclui-do en la antena de UHF apretándolocon una pinza de fuerza. La puntapelada se coloca en la entrada deUHF del booster con la abrazadera

de masa bien apretada. Nota: esmuy común que el instalador seequivoque y use la entrada de VHF.Esto generará un ruido muy grandeo directamente se cortara la señal desalida, Observe bien cual es la en-trada correcta.

Nota: algunos booster tienen dosconectores de entrada y uno de sali-da, todos del tipo F (pin fino) en estecaso el chicote de antena terminaráen un conector por cada lado. Peropor lo común esta disposición es ca-ra y la mayoría de los fabricantes so-lo colocan una pequeña abrazaderapara la malla y un contacto con untornillo para el vivo sobre la plaquetade circuito impreso del booster. Ob-serve que los que tienen conector Fde entrada tienen un capuchón degoma para aumentar la estanquei-dad (hermeticidad al agua). No dejede colocar los capuchones y si Ud.vive en una zona muy ventosa, pro-pensa a las tormentas o cercana almar es aconsejable que coloque elbalun dentro de una cajita hecha con

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Figura 4 - Realización del zoom para encontrar referencias cercanas.


membrana para techos fundiendo elalquitrán con un soldador para hoja-latero de 150 o 200W.

Ahora debe tomar el balun deVHF para exteriores y conectar losdos terminales para tornillos sobre laantena con los tornillos provistos conla misma. Ver la figura 5En la otrapunta del balun deberá colocar unchicote de cable similar al anteriorpero de un largo mayor y colocandoel capuchón de goma que protege alconector de los efectos de la lluvia.Antes de colocar este capuchón so-bre el conector debe llenarlo con ad-hesivo tipo Silastic para evitar la en-trada de agua. La punta pelada secolocara en la entrada de VHF delbooster. Ver la figura 6

Observe que se trata de una cajahermética sin conectores con un cie-rre perfecto. Antes de cerrar la tapaajuste los controles de ganancia. Elde UHF debe colocarlo al máximo deganancia y el VHF a mitad de carre-ra. Este es un ajuste tentativo; acep-table para las condiciones locales deCapital Federal y Gran Buenos Ai-res. En otros lugares deberá ade-cuarse a las condiciones locales.

El booster no funcionará si no selo conecta a su fuente de alimenta-ción remota. Recuerde que el mismocable de antena se encarga detransmitir la señal desde el boosteral TV y de recibir la tensión continuade alimentación (en este caso de24V). Cualquier cortocircuito mo-mentáneo que se produzca en el ca-ble coaxil con la fuente conectadapuede causar la falla posterior de lamisma. Para verificar su buen fun-cionamiento arme un trozo de coaxilde unos 10 cm con un conector depin fino y colóquelo en la fuente. Co-necte la fuente a la red y mida laexistencia de los +24V de CC en elconductor central del cable con res-pecto a la malla. Antes de volver aconectar el cable coaxil que vienedel booster verifique con el tésterusado como óhmetro que no hayacortocircuitos en el cable. Por último

solo le queda preparar un chicotepara conectar la señal de la fuente alTV para terminar la instalación com-pleta.

Izamiento del mástil

El mástil completamente instala-do tiene un peso considerable queno es fácil de manejar. En realidadpuede ser levantado a pulso por dospersonas pero realizando un esfuer-zo considerable. Si Ud. instala ante-nas frecuentemente deberá cons-

truirse un dispositivo llamado “plu-ma”, que no es mas que un caño de1/2” de 3 metros con una rondana enla punta, una soga de nylon de 7 me-tros y un par de abrazaderas tipomoño.

Amure la pluma al caño de ancla-je del tanque de agua. Ate el mástil aizar con la soga, cerca de su puntode equilibrio mecánico, pero de mo-do que la parte inferior del mástil nose levante mucho. Tire de la soga ycuando llegue al máximo, tome elmástil y amúrelo a sus propias gram-pas moño. Con este procedimiento


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Figura 5 - Balun para exteriores.

Figura 6 - Booster Ikusi Modelo MB-222


la antena puede ser montada inclusi-ve por una sola persona. Tome lasriendas y ubíquelas provisoriamenteen sus anclajes pero sin estirarlas.

Tire de las riendas inferiores pro-gresivamente hasta lograr la vertica-lidad de la sección inferior del mástil.Auque no es imprescindible, es con-veniente instalar tensores en cadarienda para facilitar las tareas poste-riores de mantenimiento preventivo.Luego tense progresivamente lasriendas superiores. La bajada de an-tena puede realizarse de diferentesmodos pero siempre debe tener encuenta que el cable no debe quedarsuelto ni apoyado en el techo. Siem-pre debe colocarse con las grampasadecuadas y si debe recorrer un tre-cho muy grande por el aire deberáinstalarse un alambre bien tensado yamurar el cable a el con precintos deplástico. Una buena idea es amurarel cable al mástil hasta las primerasriendas y luego atarlo a la riendamas conveniente con precintos deplástico hasta el punto en donde de-be bajar verticalmente hasta el TVpor una pared vertical. El cable RG6tiene una versión autosustentable endonde la vaina externa posee unalambre de hierro galvanizado o es-tañado que sirve para el tensado delcable.

Orientación final

Si Ud. trabajó por el método delas referencias cercanas, segura-mente la antena de UHF ya está

orientada y al máximo de señal. En caso contrario va a tener que

realizar un ajuste observando la pan-talla del TV modificado con el codi-/deco.

Los antenistas profesionalesusan un par de radios tranceptores.Pero en el momento actual es co-mún utilizar dos teléfonos celulares.

Vamos a orientar la antena deUHF. Si el TV no esta aun modifica-do recuerde que todos los sistemasemisores poseen un canal no codifi-cado ofrecido como premiun quesimplifica el ajuste de la antena. Sin-tonícelo en el TV o la video. Pídale asu ayudante que gire el mástil lenta-mente mientras Ud. observa el pun-to donde se produce una imagencon un 30% de ruido aproximada-mente (ruido moderado). Dígale a suayudante que ubique una referenciavisual en esa orientación. Luego dí-gale que gire el mástil en el sentidocontrario hasta que aparezca un rui-do similar y busque otra referenciavisual. Haga orientar la antena en labisectriz del ángulo formado por lasdos referencias visuales.

En un futuro artículo le vamos aenseñar a construir un medidor deintensidad de campo con un viejo TVde blanco y negro y un atenuadorpor pasos. Si el lector posee un me-didor de intensidad de campo o yaarmó algo similar a lo que le vamosa proponer, deberá utilizarlo paraorientar la antena a máxima señal in-dicada por el medidor.

Ahora llegó el momento de eva-

luar su trabajo. Observe un canal de-codificado o un canal no codificadoen el receptor que va a utilizar defini-tivamente. El nivel de ruido debe serdespreciable o en casos de recep-ción en zonas muy alejadas del or-den del 10%. Un nivel de ruido ma-yor puede ser inaceptable para latransmisión y recepción de señalescodificadas.

Para reducir el ruido la única so-lución posible es utilizar una antenade mayor ganancia, aumentar su al-tura o usar una combinación de 2 o4 antenas. Todas estas posibilidadesserán analizadas a su debido tiem-po. Las perdidas en el cable quedancompensadas por el booster y salvoun mal funcionamiento de este, esimposible que agregue una perdidaimportante aunque debe aclararseque todos los booster agregan unpequeño ruido a la señal. Si los usa-mos es simplemente porque son im-prescindibles; si no lo usáramos laatenuación del cable generaría unruido mucho mayor y además esta-ríamos limitados a alimentar un soloTV. Si Ud. está cerca de la antenatransmisora y tiene ruido muy altodeberá buscar una falla en algunosde los dispositivos del sistema. Veri-fique que la fuente del booster esteconectada y su fusible no este corta-do por un cortocircuito momentáneo.Verifique que los conectores no es-tén mal armados, que las antenasestén conectadas en las entradascorrectas y que los preset de nivel seencuentren al máximo.

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EDICION ARGENTINA Nº 117ENERO 2010

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Introducción

En ediciones anteriores el Ing.Picerno describió un método paracrear un circuito impreso utilizandola pareja de laboratorios virtuales ydibujador de circuitos impresos Live-Wire y PCB Wizard.

En él se hace el diagrama es-quemático, se lo simula para verifi-car su correcto funcionamiento yposteriormente (si uno lo desea) seexporta el diagrama esquemático alPCB Wizard, para que automática-mente realice el dibujo del circuitoimpreso.

En esta ocasión mostraré básica-mente tres cosas nuevas, las correc-ciones que hemos hecho a nivel decircuito de nuestro amplificador digi-tal (agregado de capacitores, resis-tencias etc.), la placa nueva que di-fiere bastante de la anterior y por úl-timo la forma de hacer la placa, ya

que en este caso, como lo mencio-né, está hecha manualmente con elprograma PCB Wizard.

¿Por qué correcciones en el cir -

cuito si funcionaba bien al simularlo?

La simulación de un laboratoriovirtual de computadora nunca va serigual a la realidad.

Un simulador para computadorano puede captar el 100% de la reali-dad, y cuando digo que no puedeobtener un 100% me refiero a lascondiciones ideales, aunque obvia-mente que a medida que avanza latecnología la simulación se hace ca-da vez más real.

Si en el futuro las simulacionesserán 100% reales es una cuestiónsemántica que no aborda nuestra te-ma.

Cuando se diseña un circuito, elcreador tiene en cuenta las caracte-rísticas propias de cada componen-

te, que son muy similares a las delcomponente real. Por ejemplo, si eldiseñador utiliza un BC548, sabebien que se trata de un transistorcon una Icmax de 500mA y que si alsimularlo le hace circular una co-rriente de colector de 5 amperes ledará error; en el caso del Livewireel error se demuestra de una mane-ra muy pintoresca, literalmente “ex-plota” de forma gráfica en la panta-lla. Esos son buenos avances quehan tenido los simuladores y quesirven para que al diseñar un circui-to con un laboratorio virtual, el dise-ñador pueda encontrar en cuestiónde segundos donde está el proble-ma.

Sin embargo es común que si-mulemos un circuito en nuestro labo-ratorio virtual, que funcione bien, pe-ro que al armarlo nos encontremoscon inconvenientes y es precisa-mente lo que nos pasó a nosotros.

Luego de haber realizado este curso sobre sistemas

de audio digital es momento de que Ud. arme el dis -

positivo estudiado y comience a disfrutar de su exce -

lente performances. En esta entrega vamos a explicar

cómo crear la placa para nuestro amplificador digital

con el programa PCB Wizard, a diferencia de la vez

anterior, el desarrollo de ésta es totalmente manual y

con algunas correcciones que son naturales cuando

se trata de un desarrollo novedoso.

Sección correspondiente al Ing. Alberto H. PicernoArtículo escrito con la colaboración de Pablo Roggeri

[email protected]

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Service - ampli audio digi 10/1/09 12:59 PM Página 37

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como dijo el Ing. Picerno en una en-trega anterior: hay que esperar losresultados, y los resultados fueronparcialmente buenos. A continua-ción está la lista de modificacionesrealizadas. Podrá notar que apare-cen problemas que en nuestro labo-ratorio virtual no aparecían, luego loexplicaremos mejor.

1- Se utilizó la otra mitad delcomparador dual LM393 por cues-tiones del diseño de circuito impreso(pines 5, 6 y 7) en vez de lo pines 1,2 y 3.

2- Se modificó la resistencia de680 ohm de pull-up que está en lasalida del comparador a 1kΩ (R8),esto fue necesario porque la resis-tencia sobrecargaba la salida delcomparador deformando la señal.

3- En el acoplamiento entre lasalida del comparador y el drivercompuesto por Q3 Y Q4 (TIP29 YTIP 30) se interpuso un transistorBC548 que adapta la impedancia lo-grando un mejor acoplamiento deseñal.

4- La frecuencia de la portadoragenerada por el LM555 se redujo ala mitad, en vez de ser de 100kHzahora es 50kHz, para esa frecuen-cia los componentes que la ajustanson R1 y R2 de 4k7 y C1 de 1nF.

5- Se removieron las resisten-cias de 10k entre drenaje y fuentede los transistores mos-fet de salidaIRF9540 e IRF540 (Q5 Y Q6) y selas reemplazó por diodos zener de12V (DZ1 y DZ2) que recortan la se-ñal con lo que la forma de onda esmás estable.

6- Para atenuar interferencias seagregaron capacitores de 10nF amasa en las patas 5 y 6 del compa-rador (entrada de portadora y entra-da de señal modulante) porque seescuchaban sonidos de alta fre-cuencia en la salida debido a capta-ciones de señales de radio.

7- La etapa moduladora y la eta-pa de salida están ahora en una so-la placa, más chica, con las pistasde masa más grandes y mejor distri-buidas.

8- Los transistoresde potencia estánen el costado y noen el medio paraque sea más fácilcolocar el disipadorde calor.

9- Por criterio per-sonal anulé (mo-m e n t á n e a m e n t e ) ,las protecciones enla etapa de salida,para poder seguirdesarrollando lasprestaciones delamplificador (dis-torsión, ruidos, os-cilaciones etc.).Una vez logrado unamplificador digitalde alta fidelidadreincorporaré las

protecciones, lo que no quita queusted se arme la versión actual delamplificador (que funciona acepta-blemente bien) con las proteccio-nes.

10- El circuito impreso fue reali-zado en forma manual, lo que esmás difícil, pero se tiene la ventajade hacer placas mas pequeñas ycon componentes mejor distribuidosTodos estos inconvenientes no exis-tieron en la simulación, por quehasta ahora Multisim “idealiza” a lanaturaleza de algunos componen-tes. Por ejemplo: el LM555 llega aun máximo de frecuencia de 1MHz,sin embargo, en multisim funcionaen 27MHz sin inconvenientes. Otroejemplo es que las impedancias desalida de muchos amplificadores si-mulados son mucho más bajas quelas reales. Multisim no solo idealizaa los componentes, sino de la natu-raleza de la vida real como son lasinterferencias, el zumbido al acercarla mano o encender un tubo fluores-cente, etcétera.

Para ser justos con Multisim te-nemos que decir que: lo que anteshacían un grupo de ingenieros enuna mesa llena de planos, lo haceun técnico capacitado sólo con suPC, su Multisim y sus conocimien-tos. Siempre recuerdo decir a mimaestro “si hubiésemos tenido elMultisim cuando trabajaba en Tono-mac…….”

Desarrollo para hacer funcionar

el amplificador digital

Cuando empecé a desarrollar elarmado del proyecto, entendí quetenía que hacerlo a través de unmétodo y con instrumental adecua-do. Para el desarrollo de nuestroamplificador digital fue necesario unosciloscopio y un generador de au-dio de ondas senoidales y cuadra-das.

Todo buen técnico sabe que lamejor manera de rastrear una falla ocomprobar el funcionamiento de al-Figura 2 - Etapa driver modificada.


Amplificador Digital de 50W Reales

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go, es haciéndolo por etapas. Aquíestamos tratando con un amplifica-dor digital.

El mismo tiene un oscilador deportadora, que luego será moduladapor la señal de audio con el sistemaPWM. Por lo tanto empecemos porel oscilador. El mismo está com-puesto por el LM555 de National Se-miconductors y la frecuencia estádeterminada por C1 de 10nF, R1 yR2 de 4k7 cada una. Con esto seobtiene una frecuencia de 50kHz. Lasalida del oscilador está en la pata3, se verificó la forma de onda con elosciloscopio y se encontró perfecta-mente cuadrada con un período deactividad del 50%.

Con la primera etapa comproba-da, pasé al conformador de ondatriangular que consiste en un simplecapacitor (C3) que al cargarse ydescargarse genera una tensión enforma de rampa sobre la base deQ1. Este hace de repetidor paraadaptar impedancias, la señal dientede sierra sale por el emisor y llegahasta la pata inversora del compara-dor LM393 (pata 6). Aquí llegué a laparte donde se hace la modulaciónpor ancho de pulso o PWM. Paracomprobar al modulador se necesitaun generador de onda senoidal ajus-tado en 1kHz. Pero primero se debeverificar que sin señal de audio omejor dicho, sin señal modulante lasalida del comparador sea una ondacuadrada de 50kHz (señal de porta-dora). La amplitud en la pata 7 debeser de 30 volt pico a pico, ya que es-te comparador se alimenta con fuen-te partida de +15 -15V. Al medir real-mente encontré una señal que noera del todo cuadrada, sino que te-nía los flancos levemente inclinadosy que no era simétrica, porque los ci-clos negativos eran de -5 volt y lospositivos de 15volt.

Siguiendo con mi método proce-dí a descargar la salida del compa-rador levantando C5 y la señal mejo-ró bastante, los flancos descenden-tes y ascendentes quedaron a 90grados, pero continuaba el problema

de que en la salida del comparadorel ciclo negativo era más chico queel ciclo positivo. Para encarar el pro-

blema me serví de la hoja de datosdel fabricante del LM393 (ContekMicroelectronics) y en el parámetro

Figura 3 - Amplificador de salida.

Figura 1 - Esquema interno del comparador dual LM393.


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“Output Sink Current” que alude a lacorriente máxima de salida encontréque decía 20mA, cualquiera que se-pa aplicar la ley de ohm se da cuen-ta en seguida donde está el proble-ma. Para plantearlo mejor mostraréla hoja del diagrama interno delcomparador LM393 en la figura 1. Lasalida del LM393 es a colector abier-to, lo que quiere decir que la Ic deltransistor interno (T8) está determi-nada por la resistencia externa depull-up (R8). La resistencia era de680 ohm, como el emisor del tran-sistor interno se conecta a -15 volts(pata 4) sabemos que cuando eltransistor se satura sobre R8 debencaer 30V.

Si se hace el cálculo de30V/680Ohm da una corriente de44mA, un poco más que el doble dela corriente que puede entregar. Poreso el semiciclo negativo era tan ba-jo. Para solucionarlo simplementeaumenté la resistencia de pull-up a1kΩ que es valor que tiene ahora.

Si bien mejoró la señal de salida,la señal rectangular se atenuaba alconectar C5, lo que nos llevó a colo-car un repetidor con un BC548 (Q2)que adapta la impedancia y mejorael acoplamiento (figura 2).

Observe el resistor de pull-up yel circuito de carga que es la entra-da del amplificador digital.

Con la señal ya sin distorsiónseguí rastreando hasta los emisoresQ3 Y Q4 y estaban perfectas, peroal medir con el osciloscopio a Q5 YQ6 entre compuerta y fuente encon-tré que las señales eran desparejas,y que los flancos se elevaban hasta30Volts, lo cual es peligroso porquela tensión de disparo promedio deun MOSFET es de 5V. Para solucio-nar eso se colocó un zener de12Volt, en paralelo con un diodo1N4148 entre compuerta y fuente(DZ1, DZ2, D4 Y D5) ver figura 3.

Después de ese agregado, la se-ñal medida con el osciloscopio eraperfecta. La misma para cada com-puerta, solo que invertidas entre sí.Se midió la salida (unión de los dre-Figura 4 - Circuito general


najes Q5 y Q6) y finalmente se logróel objetivo buscado: una señal rec-tangular de salida de +32V a -32V.

Hasta ahí se había avanzadobastante ya que la portadora de50kHz llegaba hasta la salida, perono se había probado cómo se com-portaba con la modulación.

Para ello coloqué un generadorde audio ajustado en 1kHz en la en-trada positiva del comparadorLM393 (pata 5) con un potencióme-tro que ajusta el nivel general de au-dio. Al agregar la modulación medícon el osciloscopio la salida del am-plificador en la unión de los MOS-FET. Se podía observar que en laseñal rectangular “vibraba” en losflancos descendentes (el oscilosco-pio estaba disparado con los ascen-dentes). Esto es lo que se llamaPWM “modulación por ancho delpulso”. Luego medí sobre el parlan-te y tenía una señal senoidal de 20Volt pap, con una componente míni-ma de la portadora de 50kHz. Estono tiene mayor importancia por queel oído humano con suerte llega apercibir sonidos hasta 20kHz. Unavez comprobado que el amplificadorfunciona en 1kHz, empecé a barrercon el generador de audio notandoque hasta los 15kHz la señal no seatenuaba, lo cuál indicaba que tieneuna buena respuesta en frecuencia.Solo me quedó probarlo con músicade un reproductor de mp3 de bolsi-llo. También tuve excelentes resulta-dos, excepto por el hecho de que alpasar de un tema a otro, en vez deestar en silencio, se escuchaban so-nidos de interferencia. Prestandomayor atención se notaba que la in-

terferencia era permanente (soloque el audio la tapaba). Al acercar lamano ese sonido de interferenciaaumentaba (esa es la razón que nosllevó a rediseñar el circuito impresopor uno que está rodeado de masa).Dejamos el rediseño del circuito im-preso para después, en ese momen-to se me ocurrió poner capacitoresen las entradas del comparadorLM393, ya que pensé “si acerco lamano y se escuchan sonidos de in-terferencia es por que hay un ele-mento muy sensible que los amplifi-ca”. Empecé colocando capacitoresde 0.1µF en las entradas del compa-rador y la interferencia disminuyó,pero cortaba los agudos. Entoncesprobé con 0.01µF y la interferenciadesapareció por completo y no se

cortaron los agudos, esos capacito-res ahora sí están presentes en lanueva placa y se llaman C19 y C20.

Esquema general del

amplificador de audio digital

En la figura 4 presentamos el es-quema completo ya modificado. Elgenerador de señales XFG1 repre-senta la señal de audio a amplificar,y POTE1 representa el control de ni-vel general de nuestro amplificadordigital. Fíjese que ahora la etapa os-ciladora, generador de diente de sie-rra, modulador y etapa driver se ali-mentan desde el mismo reguladorde 15 volt.

La resistencia R12 representa alparlante de 8 ohm de impedancia,pero se pueden utilizar de 4 o 16ohm.

Los transistores TIP29 y TIP30(Q3 Y Q4) pueden ser reemplazadospor los TIP31 Y TIP32 o por cual-quier par complementario de media-na potencia. La resistencia R10 de-be ser de 3 vatios de potencia. Losreguladores de 15V no necesitan di-


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Figura 5 - Diagrama de la sonda

Figura 6 - Observe que a 50Khz la señal se atenúa 34dB.


sipador ya que sólo alimentan la eta-pa moduladora y excitadora del am-plificador.

Sonda medidora

para osciloscopio

Hasta aquí hemos explicado elmétodo de prueba que realicé yo yque deberá usar usted para hacerfuncionar al amplificador digital. Sinembargo, no hay que conformarsesólo con armarlo hasta que funcio-ne, sino que también, en saber có-mo encarar la reparación en el casode que falle. La sonda que describi-remos a continuación no sólo sirvepara nuestro proyecto, ya que tam-bién le será útil para reparar cual-quier amplificador digital.

Cuando hay que rastrear la señalde audio en un amplificador analógi-co, el reparador que está equipadocon osciloscopio y generador de se-ñal sabe que debe medir el caminode la señal de audio inyectada por elgenerador hasta la etapa de salida.En un amplificador digital se utilizael mismo método para rastrear laseñal, pero con la diferencia de queel instrumento de medición como elosciloscopio debe tener un filtro. Sinosotros midiésemos directamentecon el osciloscopio en las etapasposteriores al modulador, observa-ríamos una señal PWM que no nosdice mucho acerca de la forma deonda de la señal de audio. Si sequiere ver con un osciloscopio, laseñal de audio de una PWM, tene-mos que colocar un filtro que eliminela portadora. La frecuencia de la por-tadora siempre es mayor que la fre-cuencia de la señal modulante y porlo tanto el filtro tiene que ser del tipopasa bajos. El filtro puede ser dis-creto, con componentes pasivos deltipo RC, ya que no se requiere quetenga una curva de respuesta en fre-cuencia óptima. Con que responda a10kHz con -10dB de pérdida es su-ficiente.

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Figura 7 - Vista general del circuito

Figura 8- Vista real del prototipo

Figura 9 - Parlante de nanotubos de carbono.


Nuestro filtro RC de la figura 5consta de 4 capacitores y cuatro re-sistencias, puede armarlo en unaplaquetita o adentro de una jeringahipodérmica.

Si usted tiene Multisim lo invito aque haga correr el circuito, al que lecoloque un generador de funcionesy un Bode Plotter para conocer larespuesta en frecuencia tal como sepuede apreciar en la figura 6.

Con el Bode Plotter se pudo de-mostrar que a 1Khz la respuesta enfrecuencia del filtro es de -0.46 dB yque a 50kHz. es de -34dB.

Esto quiere decir que entre la en-trada y la salida del filtro la señal de50kHz se pierden 34 dB (recuerdeque el dB no es una magnitud si nouna relación entra la salida y la en-trada de un circuito) ¿Tiene una idea

de cuántas hojas de cálculo se ne -

cesitan para saber la respuesta en

frecuencia de este filtro?, muchas in-dudablemente, es evidente que seahorra una gran cantidad de tiempo.

La forma de utilizar la punta esmuy sencilla, sólo tiene que conec-tar la masa de la sonda a la masamás cercana del punto de medicióny conectar la entrada del filtro en elpunto que se desea medir.

Circuito Impreso

con PCB WIZARD

El método para diseñar el nuevocircuito impreso a diferencia del an-terior (que exporta automáticamen-te un diagrama esquemático de live-wire a PCB Wizard) es más difícil derealizar, pero se corre con la ventajade que podemos acomodar los com-ponentes a nuestro criterio. Si hayun error será más fácil de corregirporque es uno mismo quien lo dise-ña. Con la siguiente explicación us-ted podrá juzgar la diferencia entreel método automático (que ya fueexplicado en ediciones anteriores) yel manual que se explicará ahora.

Utilizar el PCB Wizard es muyintuitivo: abra el PCB Wizard, selec-

cione “create a circuit”. Automática-mente le aparecerá el fondo con unacuadrícula de fondo y la galería decomponentes del lado derecho(PCB component gallery). Empiecearrastrando los componentes quenecesite hacia el área de trabajo yvaya conectándolos según el diagra-ma esquemático.

No le tomará mucho tiempo po-nerse diestro con el uso, en tan sóloun día ya aprenderá las operacionesbásicas.

Una vez aprendido el uso bási -

co tome los siguientes consejos

que son muy útiles para hacer un

buen trabajo:

1- Cuando coloque una resisten-cia evalúe que si la pone en formavertical ocupará menos espacio, pe-ro, por otra parte, si la pone en for-ma horizontal ocupará más espaciodel lado de componentes pero deja-rá pasar pistas por el medio de susterminales.

2- Siempre es bueno tener uncalibre a mano y medir las dimensio-nes reales de los componentes quese van a utilizar, ya que se hacenmuy relativos los tamaños de loscomponentes, sobre todo de los ca-pacitores electrolíticos.

3- Cuando realice un circuito im-preso para una aplicación de audio,o de radiofrecuencia tome en cuentaque la distribución de la conexión demasa es de vital importancia.

4- Si utiliza amplificadores opera-cionales en su diseño coloque loscomponentes asociados lo más cer-ca posible del mismo, con esto evitatener que realizar pistas demasiadolargas que pueden hacer de “ante-nas” para la entrada de un amplifi-cador operacional.

5- En circuitos de potencia laspistas de circuito impreso deben serlo suficientemente gruesas como

para haya buena circulación de co-rriente por la misma.

6- En circuitos de donde se utili-cen tensiones altas es mejor que laspistas doblen en ángulos mayores a90º, de lo contrario al quedar la pis-ta en forma de punta se hace poten-cialmente candidata a generar arcosde tensión.

7- Si utiliza componentes que re-quieren disipador de calor colóque-los en los extremos del área de tra-bajo.

8- No atraviese pistas entre islasque estén separadas por una distan-cia igual o inferior de 2.5mm

9- La longitud de separación en-tre las pistas establece la configura-ción de la cuadrícula de fondo, lamedida por defecto es de 2.5mm. Siusted tiene poca experiencia a la ho-ra de pasar el layout del diseño ha-cia la placa cobreada se aconsejadejarla en 2.5mm. Si la misma estádesconfigurada vaya a: View/Grid-Snap y seleccione 0.1 inch (una dé-cima de pulgada que equivale a 2.5mm)

10- Si va a utilizar el método dela plancha para traspasar el layouthacia la placa de cobre es preferibleutilizar papel ilustración que deja eltrabajo mejor terminado.

Estos son sólo algunos conse-jos, usted con el tiempo descubriráotros elementos necesarios que ha-cen que un diseño manual sea me-jor que uno automático. Sobre Todoporque el método automático no to-ma las consideraciones recién cita-das. Las imágenes corresponden alos distintos perfiles de nuestra pla-ca de amplificador digital hechas porel PCB Wizard.

La primera (figura 7) correspon-de a la vista normal, que es la másusada porque nos permite apreciarla vista de circuito impreso y loscomponentes al mismo tiempo. Las


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dimensiones de la placa son de 13.2cm. x 7.9 cm.

La segunda imagen (figura 8) co-rresponde a la vista real del prototi-po. Esta vista nos permite tener unanoción de cómo va a quedar final-

mente el prototipo. La imagen (figu-ra 9) corresponde al área de trabajoo artwork. Esta es la imagen que sedebe imprimir para traspasarla haciala placa de pertinax cobreado. Esmuy importante que la relación de

impresión esté bien configurada, deotra manera no coincidirán los pinesde los circuitos integrados. Una for-ma muy simple y eficaz es medir laseparación de los terminales de loscomponentes tipo DIL que es de2.5mm en la hoja impresa.

Conclusión

Esta versión del amplificador di-gital funciona aceptablemente bien,pero como dije anteriormente es undesarrollo y es natural que se haganreformas de mejoramiento. Aclara-mos que nosotros no nos adjudica-mos la idea del invento, si nos adju-dicamos ser el único laboratorio ar-gentino que está desarrollando unamplificador digital económico y ver-sátil a tal punto que usted podrá cor-tocircuitar los cables que van al par-lante sin quemar los transistores desalida.

Nos quedan muchas mejoraspor realizar, a medida que avance-mos publicaremos versiones mejo-radas.

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Lista de Materiales:

Semiconductores:

CI1: LM555

CI2: LM393

1: LM7915 (Regulador de -15V)

1: LM7815 (Regulador de 15V)

D1, D2, D3: Diodos 1N4148

D4 Y D5: Diodos 1N4148

DZ1, DZ2: Diodos zener de 12V

Q1, Q2: Transistores BC548

Q3: Transistor TIP29

Q4: Transistor TIP30

Q5: MOSFET IRF9540

Q6: MOSFET IRF540

Capacitores

C1, C19, C20: Capacitores cerámicos de

0.001µF

C2: 1 Capacitor cerámico de 0.01µF

C3: 1 Capacitor cerámico de 0.047µF

C4, C6 Y C7: Capacitores cerámicos de

0.033µF

C5, C8, C9, C13, C14, C15, C16: Capa -

citores cerámicos de 0.1µF

C10, C11, C17, C18: Capacitores elec -

trolíticos de 470µF x 16V

C12: Poliéster de 1µF x 100 volt

Resistores:

R1, R2, R9: 3 resistores de 4k7 x 1/8w

R3, R5: 2 resistores de 100 ohm x 1/4w

R4, R6, R7, R7, R8: 5 resistores de 1k x

1/8w

R10: resistor de 270 ohm x 3 vatios

R11: resistor de 4.7 ohm x 1/2w

POTE1: pre-set de 50K

Varios:

L1 Bobina de 220µH, terminales para cir -

cuito impreso, placa virgen de 15 Cm x

10 Cm


Pasos para importar nuevas li -

brerias, en nuestro software PCB

Wizard 3.

Agregar componentes al progra-ma es muy sencillo, simplemente sigalos siguientes pasos:

1. Ejecute el programa PCB Wi-zard 3. (Observe las figuras 1 y 2).

2. Abra una nueva plantilla.(Observe la figura 3).

3. Dar click en Tools, dar click enLibrary y seleccione Install Library(Vea la figura 4).

4. Selecione el archivo donde seencuentra la librería a instalar (Ver lafigura 5). Siguiendo los mismos pasosanteriores instale la librería de PCBque sea de su agrado.

5. Una vez hecho lo anterior

CONOZCA MAS DE LABORATORIOS VIRTUALES:

CÓMO IMPORTAR LIBRERÍAS EN PCB WIZARD 3A continuación le mostraremos el uso de este fascinante progra -

ma de electrónica. En sucesivas entregas iremos enseñando a

usar todas las herramientas de este verdadero laboratorio virtual

llamado PCB Wizard 3.

Ing. Carlos Alberto Morales Rivera

ITTG, Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez

Chiapas, México. e-mail: [email protected]

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LABORATORIOS VIRTUALES

Figura 1. Inicio

de PCB Wizard 3.

Figura 2. Programa en ejecución de PCB Wizard 3.Figura 3. En el menú seleccionamos

File y damos click en New.

Lab Virtual - Como importar lib 10/1/09 1:01 PM Página 49

podremos utilizar la nueva librería (fig-uras 6 y 7).

Ahora solo le queda seguiragregando más componentes a sugalería para tener mayor presentaciónde sus PCB´s y compartirlo con la co-munidad para tener un mayor numerode componentes.

Para compartir las librerías sólotenemos que ir a la carpeta donde es-

tá instalado el software, que se en-cuentra en Archivos de programa, car-peta New Wave Concepts, carpetaPCB Wizard 3 y en la carpeta Libraryse encuentran nuestras librerias insta-ladas, solo copiamos y lo comparti-mos.

C:\Archivos de programa\NewWave Concepts\PCB Wizard 3\Li-brary\

Figura 4. Instalacion de librerías.

Figura 5. Seleccionamos el archivo a instalar.

Figura 6. Librerias de símbolos

y componentes PCB ya instaladas y

listas para utilizarlas.

Figura 7. Librerias de símbolos

y componentes PCB ya instaladas y

listas para utilizarlas.

Laboratorios Virtuales

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Lab Virtual - Como importar lib 10/1/09 1:01 PM Página 50

Cuaderno del Técnico Reparador

Reparación de Teléfonos CelularesGuía de Desarme deiPhone 3G / 3G S

Hoy en día, uno de los teléfonos

que “mete miedo” a la hora de

tener que desarmarlo es el

iPhone. De hecho, su sofisticado

diseño y sus facciones delicadas

nos hacen creer que desarmarlo

puede resultar una tarea compli -

cada. En este artículo, que se

suma al de liberación (Saber

Electrónica Nº 254) y al de su uso

como MODEM (Saber Electrónica

260), mostraremos los pasos a

seguir para desarmar un iPhone

3G con el menor riesgo posible y

daremos detalles de localizaciones para que pueda descargar videos, herramientas y pro -

gramas para que pueda realizar mantenimiento a este celular.

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

Introducción

El iPhone es uno de los mejo-res teléfonos celulares para desar-mar ya que los pasos a seguir engeneral “están marcados” en elpropio equipo. Antes de comenzarsu desensamble, listemos los ele-mentos necesarios para efectuaresta operación:

Destornilladores pequeños tipo

Phillips.

Pinzas de agarre pequeñas.

Herramientas de seguridad

para apertura de celulares.

Kit de reparación de celulares.

Kit de limpieza de celulares.

Para la limpieza de la superficiedel móvil y del display debe usar unpaño mojado en agua que no des-prenda pelusas y luego papel delempleado para limpieza personal

que tampoco desprenda pelusas(papel de cocina de buena calidad)

para apertura de celulares.En la figura 1 se puede ver el

estuche contenedor de un iPhone

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Figura 1

Tec Repa - desarme ihone 10/1/09 1:04 PM Página 51

3G. Note que posee un diseñosofisticado que lo distingue. Antesde comenzar su apertura, vea bienel celular; realice una inspecciónminuciosa de cada parte del mismopara saber exactamente qué poseeo a qué elementos se tienen acce-so a simple vista (figura 2).

El Iphone 3G y el 3Gs: E liPhone 3G S es muy similar a laversión 3G convencional pero de16GB en lugar de 8GB, razón por lacual, lo que vamos a indicar sirvepara las dos versiones. En la figura3 se tiene una muestra de lo que seprovee con la caja contenedora delteléfono (manuales, herramientapara extracción del chip, cargadorUSB y auriculares, además delteléfono).

Primer Paso:

Como primer paso, tenemosque quitar 2 tornillos que están enla parte inferior del iPhone, a loscostados del puerto del dock. Paraquitarlos emplee un destornilladorPHILLIPS PEQUEÑO (de 1mm depala). Una vez quitados los tornillosdeberá levantar la pantalla de LCDpara lo cual precisará una pequeñaventosa “pegada” al LCD y, de notenerla, puede optar por la coloca-ción de la punta de un pequeño clipen uno de los agujeros donde esta-ban los tornillos para enganchar latapa del LCD y así poder levantar-la. Aconsejo utilizar una ventosa

(yo empleo una ventosa que teníaun muñeco de peluche para fijarlosobre un vidrio). Tenga mucho cui-dado al levantar el módulo LCD,hay varios cables dentro y, en casode levantar rápidamente la tapa sepueden desgarrar produciendo undaño difícil de reparar.

Segundo Paso:

Levante con mucho cuidado latapa del LCD y, con mucho cuida-do, quite los 3 cables que poseenuna cinta roja.

También puede quitar el extre-mo izquierdo del cable en estepunto. Para localizar los cables quedebe quitar, busque unos papelitos(etiquetas) o pegatinas de colornaranja, tal como se muestra en lafigura 4. Encontrará números queidentifican a cada cable:

# 1 Pantalla LCD

# 2 Módulo Digitalizador

# 3 Parlante

# 5 Jack de Auriculares

# 6 Inalámbrico

Nota: # 3 está oculto bajo los

clips # 1 y # 2.

Para quitar estos conectores serequiere mucho cuidado pero resul-


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Figura 2

Figura 3

Figura 5Figura 4


ta sencillo si emplea un destornilla-dor de plástico con punta tipo palapequeña para hacer palanca sobredicho conector.

Antes de quitar los conectoresde los cables mencionados, la pan-talla LCD y el módulo digitalizadordebe levantarse derecho comomuestra la figura 5.

Aquí ya se pueden identificarlas partes que difieren de uniPhone 3G de otro 3G S. El paque-te de conductores de la pantallaLCD es algo diferente y los compo-nentes que se observan en laplaca, en la parte de conexión deeste cable, son distintos pero parael desarme no hay diferencias enlos pasos a seguir. Una vez sepa-radas ambas partes (figura 6)podrá comenzar a desarmar elmódulo digitalizador.

Para liberar el módulo LCDdesde el marco contenedor deldigitalizador hay 6 tornillos latera-les que se deben retirar. Use elmismo destornillador tipo Phillips.Vea en la figura 7 la ubicación deuno de estos tornillos.

No fuerce la pantalla LCD, ase-gúrese de que todos los tornillos sehan retirado para evitar que se fisu-re la pantalla y luego retírela concuidado desde el extremo inferior(figura 8). La figura 9 muestra laspartes o componentes resultantesde esta operación, sugerimos queseleccione con cuidado el lugardonde guardará los tornillos.Aclaramos que los fabricantes

recomiendan reemplazar los torni-llos durante el armado, para evitardesgastes que pudieran dificultar elmontaje, sin embargo, sabemosque es complicado conseguirlos.

Tercer Paso:

Ahora podemos proceder adesarmar la “placa principal” oplaca madre del iPhone. Para ello,primero debe quitar el tornillo quefija el módulo de cámara y, a conti-nuación, gire el módulo de su com-

partimiento desde el lado izquierdo,como si tuviera una bisagra. Si bienel compartimiento queda suelto,aún no lo retire todavía haymuchos tornillos, los cuales semuestran en la figura 10.

Para quitar la placa del sistema,primero desconecte cuidadosa-mente los conectores Molex # 4, #5, # 6, # 7. Luego, ubique los 6 tor-nillos espaciados uniformementealrededor del perímetro para poderquitarlos.

Desarme de un iPhone 3G / 3G S

Service & Montajes

53

Figura 6

Figura 7

Figura 8 Figura 9


Cuaderno del Técnico ReparadorDebajo de la etiqueta de

garantía hay un tornillo quetodavía no debe quitar, jus-tamente para no dañar lafaja de garantía (tornillo # 7,escondido debajo de la eti-queta de garantía).Quitados los 6 tornillos de laplaca de modo que ya va apoder retirarla, despegándo-la suavemente del comparti-miento, realizando unapalanca suave pero firme.Ahora la placa ya está fueradel compartimiento. A conti-nuación quite la cámara (yahabía retirado el tornillo paraque el habitáculo quedesuelto y así pueda retirar conmayor facilidad la placa base). Enla figura 11 se pueden observar laspartes resultantes, luego de haberquitado la placa y la cámara.

Ahora podrá quitar la batería, laque posee un adhesivo suave quela mantiene firme en elhabitáculo. Con unapalanca plástica des-pegue la batería, comose muestra en la figura12. De esta manerapodrá reemplazar labatería ya que noposee soldaduras. Lascaracterísticas de labatería (figura 13) deliPhone son:

APN: 616-0434

VPN: A P P L E - 0 8 -

003-01 (AP)

Batería de polímero

Li-ion: 3.7V 4.51Whr

Si bien no tengo laseguridad, creería quelas baterías del 3G ydel 3G S son compati-bles.

Cuarto Paso:

El siguiente pasoconsiste en quitar latoma de auriculares.

Esto no debe revestir inconvenien-tes. Primero quite los tornillos y,con un poco de presión, retire latoma (figura 14), también podráquitar los botones de manejo.

También podrá retirar el Puertodel dock con facilidad, basta con

que todos los tornillos se hayanretirado, por lo que no tienen quehacer fuerza alguna (figura 15).

También puede quitar otras pie-zas pequeñas, el motorcito vibra-dor, el chip (tarjeta SIM) y la ante-na, tal como se puede observar en

Service & Montajes

54

Figura 11

Figura 10

Figura 15Figura 14

Figura 13Figura 12


Desarme de un iPhone 3G / 3G S

Service & Montajes

55

la figura 16. La mayoría poseen unpoco de adhesivo para mantener-las fácilmente en su sitio durante elarmado.

Quinto Paso:

Si nos vamos ahora a la otraparte del iPhone, para quitar el digi-talizador, necesitará una pistola decalor. Este es un paso muy delica-do, por favor, tenga cuidado. Si norealiza el proceso con cuidado,seguramente lo podrá dañar y ten-drá que reemplazarlo, lo cual escaro.

Aplique aire caliente a toda laperiferia y separe el módulo concuidado (figura 17). También puederetirar el parlante o altavoz (figura18).

Reiteramos que debe tenermucho cuidado para quitar elmódulo digitalizador ya que, inclu-so, tiene unos pequeños “tetones”plásticos que se deben fundir concalor, cuidado de no romperlos.

De esta manera ya hemos des-montado nuestro iPhone por com-

pleto, las figuras 19 y 20 muestrantodas las partes obtenidas!!!

Para armarlo, deberá seguir lospasos inversos.

Si bien no he desarmado uniPhone 3G S, en la figura 21 puedever las placas de ambos modelos;la de la izquierda corresponde a un3G (8GB) y la de la derecha es deun 3G S (16GB).

Los componentes principales,los que se muestran en la figura 22,son los siguientes:

Figura 17

Figura 16

Figura 19

Figura 18



Service & Montajes

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CPU - Samsung

339S0073ARM

K2132C2P0-50-F

0N1480911

APL0298

N1TVY0Q 0919

Memoria Flash NAND

Toshiba

TH58NVG702ELA89

IA8816

TAIWÁN

09209AE

Memoria del Sistema

337S3754

CMA

G0919

5Y9307885E4

Infineon

36MY1EE

A9177314

Z171033B

Ya hemos explicadocómo liberar un iPhone(Saber Electrónica 254) y el méto-do a emplear para usarlo comoMODEM (Saber Electrónica Nº260). Ahora ya sabe cómo se lodebe desarmar de manera queahora podremos dar “tips” de repa-ración, temas que analizaremos enfuturas ediciones. Si desea descar-gar videos de cómo desarmar uniPhone, cómo se lo libera, de quémanera se le instalan aplicaciones

y otros temas relacio-nados con este teléfo-no celular, puede diri-girse a nuestra web:w w w. w e b e l e c t r o n i-c a . c o m . a r, debehacer click en el íconopassword e ingresarla clave: iphone266.

Hasta el

mes próximo.

Figura 20

Figura 22Figura 21



Reparación de Las Zonas deMemoria de un Teléfono Celular

AVR, ARM, GDFS, SEEM, SIM y Mucho más…Los teléfonos celulares son pequeñas computadoras que, en

principio, realizan tareas determinadas y por ello poseen archi -

vos diferentes alojados en distintas zonas de memoria o páginas.

Cada fabricante “llama” a estas zonas de una forma específica y

modificar su contenido puede dañar al teléfono, al punto de que

sólo pueda ser recuperado o “revivido” si se cuenta con las herra -

mientas apropiadas. Muchos teléfonos Sony Ericsson

(DB2010, DB2012 y DB2020 con CID49/51/52, por ejemplo)

poseen una zona denominada GDFS que contiene, entre

otras cosas, documentos programados por el operador y

otros de identificación y si no se toman los recaudos nece -

sarios podría cometer un delito. Pero no todas las marcas

emplean el mismo nombre para esa zona de memoria;

Motorola la denomina SEEM para el caso de sus dispositi -

vos P2K. En esta nota daremos algunas definiciones

basándonos en algunas tecnologías de Sony Ericsson

pero cuyos conceptos son aplicables a casi todas las marcas y modelos de teléfonos celu -

lares. También diremos cuándo y cómo se pueden “reparar” estas zonas de memoria..

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

Los teléfonos celulares, encuanto a su estructura, sepueden asociar a las compu-

tadoras personales tipo PC, pose-en un microprocesador (o micro-controlador), una memoria de pro-grama que posee el sistema dearranque (BIOS) que determina laforma en que va a trabajar el micro(en el caso de una computadoradetermina la capacidad máxima dedisco rígido, cuánta memoria podrádireccionar, definición de puertos,etc. mientras que en teléfono celu-lar determina quién puede modifi-car parámetros, si es posible o notrabajar en determinadas bandas,

etc.) y una memoria RAM que seemplea para “cargar” los progra-mas como el sistema operativo. Enun teléfono celular o bien puedocambiar las características (paraque un teléfono pueda reproducirvideo, por ejemplo, o ampliar lamemoria) o bien puedo modificar elsistema operativo (para que secomporte de forma diferente, tengamás recursos, sea más rápido,etc.).

Se utilizan muchos términospara determinar la programaciónde un teléfono celular. Es comúnhablar de flasheo, flexado o fixadoy todos esos términos son erró-

neos desde el punto de vista técni-co. Decimos que “flashear” un telé-fono es como cambiar el programade la BIOS de una PC o su sistemaoperativo y hasta es posible cam-biar parámetros de identificacióndel móvil (lo cual está prohibido ypenado por la ley). Al flashear unteléfono puede lograr más memorialiberada o que un teléfono que eratri banda se convierte en cuatribanda. Generalmente, el manualde servicio de un teléfono indicaqué cosas se pueden hacer y quearchivos son compatibles. EnInternet suelen encontrarse archi-vos para actualizar teléfonos y pro-

Saber Electrónica

57

gramas que realizan la gestión,pero sabemos que utilizarlos sinconocimiento previo puede ser tre-mendamente riesgoso.

Así como la computadora tieneun programa de arranque ubicadaen la memoria BIOS, un sistemaoperativo que se carga en la RAMpara que se ejecute y programasaccesorios que realizan tareasespecíficas (como Explorer, repro-ductor de música o video, el Office,etc.).

Comencé a incursionar en latelefonía celular a fines del siglopasado y pude comprobar queInternet ha contribuido a distorsio-nar la información y me he tenidoque adaptar a términos usuales.Sin embargo, deseo aclarar que sibien no son términos exactos, YOADOPTO las siguientes definicio-nes (reitero que desde el punto devista teórico son erróneas):

Flashear un teléfono es equiva -

lente a programar el sistema de

arranque (equivalente a la BIOS).

Flexar un teléfono es equiva -

lente a “formatear” u ordenar la

memoria y agregar el sistema ope -

rativo.

Fixar un teléfono es equivalen -

te a agregarle programas (cargarle

un reproductor de MP3, o un GPS,

etc.).

En general, cada vez que modi-ficamos la programación de unteléfono decimos que lo estamosflasheando (modificamos el conte-nido de su memoria que es unamemoria flash).

Ahora bien, un celular posee,entonces, distintas zonas dememoria y los teléfonos SonyEricsson no son una excepción.Las partes de memoria que se pue-den flashear o actualizar son lassiguientes:

La AVR CPU

Esta zona contiene el softwareequivalente al sistema operativo.

Es la página o zona que los opera-dores modifican para colocar susíconos, timbres, imágenes, etc.Contiene el FS (File System) conuna versión de software en especí-fico, los operadores suelen mani-pular los aspectos visuales del telé-fono en esta zona. En términosgenerales, el FS es todo el sistemade archivos necesarios para quenuestro teléfono funcione talescomo el lenguajes, iconos, sonidos,configuraciones genéricas, etc. Losarchivos contenidos son los quehacen funcionar al teléfono comocomputadora pero aquí no hay pro-gramas que corran cuando noso-tros se lo indiquemos.

La ARM CPU

En esta zona de memoria sealojan las instrucciones que mane-jan las funciones de MODEM delmóvil, como el infrarrojo y el blueto-oth. También contiene la personali-zación de los operadores, peronada que afecte el aspecto visualdel teléfono. Aquí se ejecuta el soft-ware por medio de archivos propiosasociados directamente con la ver-sión del FS contenido en la zonaAVR. Cuando “flasheamos” aquí sealoja el sistema operativo del celu-l a r, el denominado “ M a i nFirmware”. Es decir, es la zonaprincipal que tiene toda la informa-ción necesaria para manejarcorrectamente el hardware del telé-fono (bluetooth, modem, IR, etc).Las operadoras también suelenmanejar esta zona para mejor fun-cionamiento del aparato conformea las características de la red.Cuando se programa o se flasheaun teléfono el MAIn y el FS tienenque tener la misma versión.

La GDFS.

GDFS significa “Global DataFlash Storage” o Datos Globalesde Almacenamiento en memoriaFlash.

GDFS es una zona de memoriacon un tipo de archivos utilizado

por Sony Ericsson en algunos desus teléfonos móviles. Su utiliza-ción data de aproximadamente2002 y nace para poder manejarhardware y juegos propios. Hoy,algunos de los teléfonos que lacontienen son los db2010, db2012,db2020, db3150, etc.

La información almacenada en

la GDFS incluye los datos de per -

sonalización de hardware (por

ejemplo, parámetros de canal de

radio, los ajustes de pantalla, cir -

cuitos de audio etc.), de seguridad

y los datos de identificación (IMEI,

códigos de bloqueo, etc.) y los

datos del usuario, tales como soni -

dos, imágenes, SMS, agenda,

calendario, etc. Algunas de las uni -

dades de GDFS ("archivos"), o, a

veces parte de ellos, están protegi -

dos y sólo se liberan cuando se

realiza una comprobación con

datos que se almacenan en otras

posiciones de GDFS. La GDFS

contiene también archivos de segu -

ridad con información acerca de

cualquier tarjeta SIM-locks aplicada

a la terminal. GDFS también signi -

fica "Sistema de archivos de datos

mundial".

A pesar de que el GDFS es unsistema robusto de archivos, si lazona GDFS de un teléfono se dañao se corrompe, lo más probableque el auricular no funciona correc-tamente, o puede no funcionar enabsoluto. Es muy común que lacámara no funcione por estacausa.

Como el contenido de la GDFSde un teléfono móvil es individual opersonal (según el uso y las prefe-rencias del usuario), una GDFSdañada no puede ser totalmenterestaurada a su estado anterior amenos que se tenga una copia deseguridad para poder “restaurarla”en caso de fallas. Si no se tieneuna copia de seguridad, para res-taurar una GDFS dañada se suelenutilizar soluciones, que en general


Saber Electrónica

58

no son oficiales, pero que no modi-fican en absoluto datos vitales deidentidad como el IMEI, por ejem-plo. En función de lo dicho, pode-mos concluir con que el móvil tiene2 áreas que ejecutan software(AVR y ARM CPU) y un área quemaneja contenido “estático”(GDFS).

Para dejar un móvil sin la per-sonalización que hacen los opera-dores, se debe flashear el AVRCPU con una versión de softwareigual a la que trae, pero que nohaya sido modificada por los ope-radores. Además, se liberaran losperfiles WA P para cambiarlos anuestro gusto, así como cambiar lapágina de inicio. Para remover lapersonalización de las operadoras,se debe flashear las partes AVR yGDFS. Obviamente es recomenda-ble flashear la parte del ARM quees precisamente la que trae la per-sonalización de los operadores, asíesta parte no afecte la operacióndel móvil. Si se quiere actualizar laversión del software que tiene elmóvil, se deben flashear las partesAVR CPU y ARM. Si se quierehacer ambas cosas, quitar la per-sonalización y actualizar el softwa-re, se deben flashear las tres par-tes. Recuerde que sólo debe hacerésto si interpreta perfectamente loque va a realizar y siempre bajo supropio riesgo ya que si hace algomal dañará su teléfono y es proba-ble que para “revivirlo” deba recu-rrir a alguien que posea las herra-mientas adecuadas. Ta m b i é ntenga presente que durante esteproceso “no debe” modificar losdatos de identificación del aparato.

En general, la actualización delos archivos de estas memoriaslibera mas memoria del móvil,modifica la visibilidad de la panta-lla, mejora la señal, permite el usode chips (SIM) de cualquier opera-dor, mejora en la ejecución de losjuegos, mejora las funciones de lacámara, etc.

Recuerde que el firmware es el

sistema operativo del teléfono, suactualización mejora su rendimien-to así que es muy recomendableactualizarlo.

I M P O RTA N T E : sólo debe

modificar la programación de un

teléfono si es suyo o si cuenta con

la autorización por escrito del

dueño. Los operadores suelen

entregar teléfonos celulares en

comodato (sobre todo los que son

de alta gama) por lo cual NO SE

LOS PUEDE MODIFICAR sin su

consentimiento por medio feha -

ciente.

Las modificaciones son loscambios de Software y muchos noson oficiales de Sony Ericsson.Existe una gran diversidad de soft-ware modificado por usuarios quemejoran algunos aspectos de loscelulares, como patch (funciones),drivers de cámara, display, sonido,etc.

Hay muchos teléfonos que apesar de tener nombres diferentessu hardware es exactamente igual,por lo tanto los archivos son com-patibles. Sin embargo, los teléfo-nos Sony Ericsson poseen un certi-ficado de seguridad o C I D

(Certificate of Identity Digital) yen función de dicho certificado seráel programa recomendado para-flashear o programar al celular.

Existen varias versiones deCID. Teléfonos que tengan versio-nes iguales y anteriores al CID36son fácilmente modificables conprogramas como el DIV o el FARM a n a g e r + S E F P. Móviles conCID49, con un poco mas de proce-so, también se pueden programarcon el FAR+SEFP o con el SETO-OL. Las versiones CID50 y CID51poseen seguridad que es más difí-cil de “violar”.

La pregunta que uno suelehacerse es ¿por qué colocan direc -

tivas de seguridad cuando el teléfo -

no ya es de un usuario? . Podríanhaber varias respuestas y no solo

una, por ejemplo, para evitar quese roben teléfonos y se los modifi-que con facilidad, o para que sóloun agente oficial pueda realizarmodificaciones.

Para saber qué versión de CIDtiene un teléfono se utilizan progra-mas como el Phone XS. Muchostécnicos, para poder programar unteléfono cambian la versión delCID. Si bien los teléfonos CID49 alser actualizados con el S o n y

Ericsson Update Service (SEUS)

pasan de ser CID49 a CID51, laidea de pasar a un CID más anti-guo.

Algo a tener en cuenta cuandotrabaje con teléfonos celularesSony Ericsson es su color. El colordel teléfono puede ser Red, Browno Blue:

* RED es el color que se asigna

a los móviles en etapa de venta,

terminados y estables en Software

y Hardware.

* Brown se aplica para teléfo -

nos en proceso de desarrollo o

modificación (durante el flasheo el

teléfono pasa de RED a BROWN y

al final regresa a RED).

* Blue se asigna a teléfonos

que aún no tienen un Software o

Hardware terminado y estable,

suelen ser prototipos.

Si el teléfono posee CID36 esfácil programar y, en general, se loslibera colocando programas quepermitan la colocación de chips decualquier compañía. Se necesitanlos archivos del Firmware que son elMain firmware, File System, y el

Custom CDA que desea instalar.Aclaramos que el Custom CDA es elarchivo que colocan los operadorespara “terminar” el móvil antes deponerlo a la venta. Habrá unCustom CDA para cada modelo,para cada operador y para cadapaís. CDA es la zona de datos depersonalización y contiene los datosde idiomas, operadora, región, etc.Está ubicada en la GDFS.

AVR, ARM, GDFS, SEEM, SIM y Mucho más…

Saber Electrónica

59

Cuaderno del Técnico ReparadorSi el aparato posee CID

49,50,51,52, que son los más modi-ficables actualmente, necesita algu-no de los programas SETOOLITE;

PHONEXS; FA R M A N A G E R , m á sla herramienta de cada uno, y losarchivos del Firmware que son elMain firmware, File System, y elCustom CDA que desea instalar.

Si el móvil tiene CID53, el pro-grama adecuado es el Farmanager.También necesitará el MainFirmware, el File System y elCustom CDA apropiado.

Al momento de escribir esta notano he tenido experiencias con telé-fonos que posean un certificado deseguridad superior al CID53 y con-sultados a expertos me dicen quepara el 54 y 55 ya hay solucionespero aún no las he probado.

N U E VA M E N T E : Sólo puede

programar (fflashear) el teléfono si

es suyo y recuerde que cuando lo

hace pierde la garantía del fabrican -

te. También tenga presente que

muchos archivos o sistemas opera -

tivos poseen licencia (como el

Windows de Microsoft) y que si los

usa sin la debida autorización esta -

rá cometiendo delito. Si solo modifi -

ca el firmware (Main y FS) no existe

ningún riesgo en el proceso de

actualización y si llegara a interrum -

pirse por algún motivo el proceso,

basta con iniciarlo desde el comien -

zo. En cambio si modificamos la

GDFS o la BPA (conocida como

EROM en los teléfonos Sony

Ericsson) corremos el riesgo de que

el teléfono no funcione y sólo es

reparable con las herramientas ade -

cuadas.

Aclaremos que EROM es laparte básica de software que no esmodificado durante el proceso deprogramación. Es equivalente alprograma de la BIOS ya que contro-la muchos aspectos importantespara el arranque y desempeño delmóvil. Aunque usualmente se reco-

mienda su actualización, programasoficiales como el SEUS no la actua-lizan ocasionando errores comunesen nuestros teléfonos.

Back Up y Restore con el

Setool 2 Lite Edition

Según lo que hemos menciona-do hasta ahora, como corremos elriesgo de dañar el archivo GDFScuando programamos un teléfono,conviene realizar un Back Up.

Describiremos la forma dehacerlo utilizando el programa seto-ol2 lite edition y el cable para cone-xión del teléfono por USB (DCU 60generalmente). Aclaro que con ver-siones anteriores del SEtool tam-bién se puede realizar pero quizá notengan todos los modelos de teléfo-nos. Debemos seguir los siguientespasos:

1. Retiramos el chip y la memo-ria SD.

2. Ejecutamos el programaSEtool y seleccionamos la pestaña“Sony Ericsson”.

3. Seleccionamos el modelo decelular, en este caso “K790 u otromodelo de SE; y hacemos click enel botón READ GDFS.

En este momento el programanos pide que conectemos el celular

en modo flash, para ello, estandoconectado el teléfono a la computa-dora y estando apagado, lo prende-mos mientras tenemos apretada latecla C del teléfono.

El programa reconoce el celularcasi inmediatamente y nos muestraen pantalla la información del mismoy comienza a trabajar. Aparecerá elsiguiente mensaje:

DETACH CABLE FROM

PHONE, REMOVE BATTERY

FROM PHONE, THEN INSERT IT

BACK THEN PRESS “READY”

Tenemos que desconectar elcelular, quitarle la bateria esperarunos segundos, ponerle la bateríanuevamente y volver a conectarlo.Luego hacemos click en el botón“READY”.

El programa comienza a hacerel backup (respaldo) de la GDFS.Tarda unos segundos o minutos(dependeré del tipo de PC y delmodelo del celular). Si llegaran adesconectar el celular en estemomento, su celurar puedeDAÑARSE y ya no prenderá, por lotanto asegúrense de hacer locorrecto.

Una vez que termina el procesoaparece el siguiente mensaje:

GDFS READ ALL DONE,

GDFS.BIN WRITTEN, PHONE

DETACHED

Saber Electrónica

60

Figura 1

AVR, ARM, GDFS, SEEM, SIM y Mucho más…

Saber Electrónica

61

El proceso finalizó, desconecteel celular. El backup queda hechoen las carpetas del SETO O L(dependiendo de donde lo tengainstalado). El backup es en formatoBIN.

Nota: El SEetool funciona con

teléfonos DB2010, DB2012 y

DB2020 con CID49/51/52. Para

otras plataformas y certificados

puede bajar de nuestra web las

guías apropiadas y también los pro -

gramas para llevar a cabo cada pro -

ceso. Para hacerlo, diríjase a

w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r, haga

click en el botón password e ingrese

la clave “leogdfs”.

Por razones de espacio, nopodemos continuar en esta edición,razón por la cual, en el próximonúmero, continuaremos explicandocómo se carga el GDFS, cómo selo puede reparar en caso de queUd. no haya hecho un Back Up,también veremos cómo editar lasSEEM en los teléfonos MotorolaP2K y daremos consejos útiles ymás definiciones. Si desea bajartodo el material antes de que seapublicado, en el link que dimos enel párrafo anterior encontrará todala información, programas y videossobre el tema.

Glosario:

Bloqueo de SIM:

Sistema que utiliza una empresade telefonía celular con sus equiposGSM para evitar que éstos sean utili-zados con líneas de otra empresa.Por ejemplo, si un equipo es de unacompañía y está bloqueado, éstedeja de funcionar si tiene un chip deotra empresa que no sea ésa. NOTA:El equipo, cuando le ponemos unchip de otra empresa, se quedapidiendo una tarjeta SIM válida, ysólo vuelve a funcionar normalmentecuando entra un chip de la mismaempresa.

Firmware:

Es el software que está “embebi-do” en una pieza de hardware, quesirve para controlar ese hardware.Debido a que el tipo de memoria enla que está almacenado esEEPROM, el mismo puede ser actua-lizado.

Flash:

Se dice que el flash es el ARCHI-VO o software que permite correr elhardware del teléfono.

IMEI:

Identidad del Equipo MóvilInternacional. El IMEI es un númeroindividual, exclusivo de un teléfonoconcreto, que puede utilizarse paraidentificarlo. Los primeros seis dígitosde la IMEI identifican al fabricante yel modelo exacto y los últimos dígitosidentifican el teléfono concreto dedicha serie. NOTA: En un teléfonoGSM se puede obtener el IMEI mar-cando *#06#. Por razones de seguri-dad este número no debería serleentregado a nadie.

La lista blanca identifica a los

equipos que están autorizados de

recibir y realizar llamadas. Esta lista

debe siempre existir en el EIR, aun

cuando sea la única; las otras dos

son opcionales.

La lista gris identifica a los equi -

pos que pueden hacer y recibir lla -

madas, pero que pueden ser monito -

reados para descubrir la identidad del

usuario utilizando la información

almacenada en el chip SIM.

La lista negra identifica a los

equipos a los que se les impide

conectarse a la red. Contiene los

identificativos de los equipos robados

o utilizados de forma ilegal y también

la de aquellos equipos que no pue -

den acceder al sistema porque podrí -

an producir graves problemas técni -

cos; Por lo tanto, no pueden realizar

ni recibir llamadas.

Liberación:

Es lo que se hace para quitarle elbloqueo de SIM a un equipo, habili-

tándolo para usarlo en una o másempresas que no sean las proveedo-ras del mismo. Esto puede ser reali-zado, entre otros métodos, medianteun cable de datos, utilizando un soft-ware especial, etc. Volviendo al ejem-plo de la definición de “Bloqueo”, alequipo que estaba bloqueado parausarlo con una empresa, es posibleliberarlo (muchas veces se lo llamadesbloqueo, pero nosotros utilizamosese término para identificar “canda-dos” que le coloca la empresa paralimitar sus características) para serusado además en cualquiera de lasotras empresas.

Seem:

Es un archivo que se encuentra enla memoria de teléfonos celularesMotorola del tipo P2K. Es un archivohexadecimal que controla las funcio-nes básicas del teléfono. A partir de suedición con programas con soportehexadecimal o de edición de seems(P2K o únicamente dedicados a estafinalidad) podemos activar, desactivaro modificar funciones (a menudo ocul-tas) del teléfono. Se encuentran en laflex (CG2) y cada una se ocupa deuna zona del teléfono y incluye variasposibles ediciones.

SIM (Tarjeta SIM):

Módulo de seguridad insertadoen un equipamiento móvil y que inclu-ye datos utilizados para identificar alusuario y proporcionar seguridadpara la transmisión de voz y datos.La tarjeta SIM incluye, por ejemplo, elnúmero de teléfono, la informacióndel listín telefónico y la informaciónde la cuenta. NOTA: Es a lo que lla-mamos “el chip”.

Symbian:

Es una nueva empresa conjuntapionera formada por Nokia, Ericsson,Motorola y Psion para la creación desistemas operativos fáciles de usardestinados a aparatos inalámbricos yagendas portátiles (PDA). El primersistema operativo se llama EPOC yfue lanzado en el 2001.

Memoria

El funcionamiento de una memo-ria está basado en celdas y el inte-rior de cada chip se puede imaginarcomo una matriz o tabla en la cualcada celda es capaz de almacenarun bit. Es decir, que las memorias sebasan en celdas para almacenarcada bit, y dichas celdas están orga-nizadas en arreglos, tal sería laforma de una matriz, en donde setienen filas y columnas, y cada celdatiene una ubicación única, descriptapor el número de columna y numerode fila. El número que identifica acada ubicación se conoce comodirección. Luego, a partir de una

dirección se calcula cuál es la fila ycolumna correspondiente, con loque ya se puede acceder a la celdadeseada.

Las memorias de RAM (RandomAccess Memory) son memoriasvolátiles, esto significa que se pierdela información cuando no se le brin-da alimentación y se clasifican endos categorías básicas: la RAMestática y la RAM dinámica, lascuales se describen en las si-guientes secciones.

Para este tipo de memorias, aúncuando su funcionamiento essecuencial y en cada avance de relojse avanza en un bit la dirección dememoria, se debe utilizar una lógica

externa de control en donde dichadirección se incremente. Ante estacaracterística, hemos encontradouna memoria que tiene una pequeñalógica interna que permite evitar eluso de componentes externos.

Memorias de

Acceso Programable

Se trata de una memoria capazde realizar operaciones lógicas nocomplejas, como ser el autoincre-mento de la dirección de memoria ala cual se accede.

Este tipo de dispositivo seríarealmente útil ya que simplificaría la

Osciloscopio por USB de 40MHz Segunda Parte:

Características del Hardware: Elección de la MemoriaEn la edición anterior comenzamos a describir el

desarrollo de un dispositivo digital de captura de

señales eléctricas (también conocido con el nom -

bre de osciloscopio) con conexión a la PC a través

del puerto USB. El osciloscopio posee 2 canales

de 8 BITs y es capaz de capturar hasta 8 millones

de muestras por segundo (MSPS) con la posibili -

dad de extenderlo fácilmente a 40 MSPS. Su di-

seño está basado en un microprocesador central

y varios componentes (controlados por dicho

procesador) para llevar a cabo la tarea de captura.

El microprocesador pertenece a la popular familia

de procesadores PIC de Microchip, en particular a

la línea PIC18F que constan de un controlador USB incorporado. Entre los componentes se

encuentra una memoria SRAM (para usar de buffer) y contadores de 8 bits (para direccionar la

memoria). En esta entrega explicaremos los detalles que llevaron a la elección de la memoria. A

través de varias publicaciones se explicarán todos los puntos tomados en cuenta para la elección

tanto del hardware, como del firmware y el software; es decir, no se publica como un montaje “paso

a paso” sino como un proyecto en todo su contexto.

Por: Pablo Hoffman y Martín Szmulewicz

http://www.pablohoffman.com

Saber Electrónica

62

MONTAJE

etapa de control dememoria. Una arquitec-tura de este tipo fueencontrada en labúsqueda de solucionespero, si bien se encuen-tra fabricada, aún noexistían productosdisponibles con esta tec-nología. Por lo tanto,continuamos analizadolas diferentes posibili-dades dentro de lasmemorias estándar en elmercado (siguienteapartado).

Memoria

RAM Estática

El componente prin-cipal de estas memoriases el flip-flop. Se com-pone de 4 transistoresMOSFET o CMOS en unarreglo tal que cuandose le da un valor en unade sus entradas, estevalor es conservadohasta que se quite la alimentación ose le cargue un nuevo valor.

Este tipo de memoria conocidacomo SRAM (Static RandomAccess Memory) se compone deceldas de flip-flops. En la siguientefigura se observa la estructura típicade una celda de memoria de unaSRAM.

En la figura 1 se pueden ver las4 conexiones necesarias. El pin deentrada indica que es allí en dondese coloca el dato que se deseaalmacenar. Luego un pulso en "W"(Write) hará que el dato sea carga-do en en flip-flop.

Finalmente, para volver a obte-ner el dato guardado, se debe dartensión en "R" (Read), y en la salidatendremos el dato que anterior-mente se había almacenado. Lafigura 2 muestra un arreglo SRAMcon 4 celdas de memoria.

Memoria RAM Dinámica

Las memorias DRAM (DynamicRandom Access Memory) son simi-lares a las memorias estáticas, perosu diferencia radica en que en vezde utilizar flip-flops, utilizan conden-sadores. La utilización de conden-sadores implica que haya que car-garlos, pero también implica queéstos se descarguen.

Es decir, que para el fun-cionamiento correcto de estasmemorias, una vez que se posi-ciona en la dirección deseada y sele carga el valor que se quiere alma-cenar, es estrictamente necesariovolver a recurrir a la misma direc-ción después de cierto lapso detiempo (este tiempo depende exclu-sivamente de cada memoria) paravolver a cargar el capacitor con eldato que éste tenía antes de que

por efecto de la descarga,éste pierda el dato alma-cenado. El uso de condensadoresen vez de transistoreshace que su tamaño seac o n s i d e r a b l e m e n t emenor, haciendo posiblela construcción de memo-rias de mucha mayorcapacidad (figura 3). La operación de la celdaes similar a la de un inter-ruptor, cuando el estadoen la fila se encuentra enalto, el transistor entra ensaturación y el dato pre-sente en el bus interno dela memoria (columna) sealmacena en el conden-s a d o r, durante unaoperación de escritura yse extrae en unaoperación de lectura. Elinconveniente que tieneeste tipo de memoriasconsiste en que hay querecargar la informaciónalmacenada en las cel-das, por lo cual estas cel-

das requieren de circuitería adi-cional para cumplir esta función. Enla siguiente figura se observa lacelda completa con sus aditamen-tos donde se puede identificar laforma en que se desarrollan lasoperaciones de escritura, lectura yrecarga.

La siguiente figura muestra quecuando dicha celda se encuentraseleccionada por la columna y filacorrespondiente, entonces un pulsoen el bit de recarga hará que elmismo valor que ya tiene (obtenidodesde el dato de salida) es vuelto acargar como entrada de datos y sevuelve a cargar el condensador. Laseñal R/W (Read/Write) habilita aque se cargue el condensador conel valor que se encuentra en el pinde entrada de datos, o bien habilitala lectura mediante el pin de salidade datos con el valor que esta car-

Elección de la Memoria para un Osciloscopio por USB

Saber Electrónica

63

Figura 1

Figura 2

gado en el condensador.Vale aclarar que si se hademorado en hacer unarecarga de datos y eltiempo límite desde laultima carga del conden-sador ha sido superado,entonces el dato que seleerá será erróneo.

Comparación y

Elección

El primer punto quese debe analizar es si lamemoria que utilizare-mos será del tipo estáticao dinámica. En la tabla 1presentamos un cuadro comparativode las principales características deuna y otra arquitectura.

Dado que el costo de los compo-nentes no es alto (básicamente porque su capacidad de almacenamien-to no es alta tampoco), utilizaremosmemorias estáticas, ya que son demás fácil uso, y no requieren de unalógica externa para que la informa-ción guardada se mantenga.

Las características determi-nantes para la elección de la memo-ria son su capacidad y su velocidad.Hemos hecho una búsqueda dememorias de diferentes tamaños yvelocidades en el mercado, y a con-tinuación destacamos cada una consus características principales:

Texas BQ4011

Retención de datos en

ausencia de alimentación.

Protección automática

de escritura durante los

ciclos de encendido y apa -

gado.

Pack industrial stan -

dard de 28 pines, 32 k y 8

pines de salida.

SRAM de operación

convencional de ciclos de

escritura ilimitada.

10 años mínimo de

retención de datos en ausencia de

alimentación.

Aislación automática de batería

interna cuando detecta alimentación

externa.

Cypress CY7C199

Alta velocidad, 10ns.

tDOE rápida.

CMOS para mejor rendimiento

entre velocidad y consumo.

Bajo consumo en estado activo

Low - 467mW (max, 12ns “L” ver -

sion).

Bajo consumo en standby power

- 0.275mW (max, “L” version).

Retención de dato de 2V (“L” ver -

sion only).

Fácil expansión de memoria con

características CE y OE

Entradas y salidas com -

patibles con TTL.

Cypress CY7C109B

Alta velocidad, tAA =

12ns.

Bajo consumo en estado

activo Low - 495mW

(max, 12 ns).

Bajo consumo CMOS en

standby power - 55mW

(max. 4mW).

Retención de dato de 2V

(“L” versión only).

Fácil expansión de memo -

ria con características CE

y OE.

Entradas y salidas com -

patibles con TTL.

TTL-compatible IO

ALSC AS7C256A

Opción de temperatura para apli -

caciones comerciales o industriales.

Organización: 32,768 palabras

de 8 bits.

Alta velocidad.

Tiempo de acceso para direc -

cionamiento: 10/12/15/20ns.

Tiempo de acceso para habi-

litación de salidas: 5, 6, 7, 8ns.

Muy bajo consumo: ACTIVO.

412.5 mW max @ 10ns.

Muy bajo consumo: STANDBY .

11mW max CMOS I/O.

Fácil expansión de memoria con

entradas CE y OE.

Montaje

Saber Electrónica

64

Figura 3

La figura 5 muestrala arquitectura de lamemoria CypressCY7C-109B. Una vezque se tiene un estima-do de las memorias quese podrían utilizar y suprecio, se tuvo quehacer la evaluación deltamaño y la velocidadque el proyectorequería.

Dado que se tienecomo objetivo tener una velocidadde trabajo del orden de los 40Mhz,la memoria debe tener tiempos deacceso menores a 20~25ns.

En cuanto al tamaño que éstadebe tener, consideramos que conmil muestras sería en principio sufi-ciente para el objetivo buscado. Sinembargo, si se considera la opcióndel disparo por hardware paraobtener las muestras, entonces seprecisarían más muestras, parapoder tener muestras previas y si-guientes sobre un hecho que puedeno repetirse, con lo cual, se podríapedir que la memoria sea capaz dealmacenar diez mil muestras.

Ahora las opciones serían a par-tir de los 16K x 8 bitscomo mínimo. Laintención de largoalcance del proyectoy la escalabilidad yflexibilidad deseada,hacen que dentro delo posible, las carac-terísticas limitantessean las menoresposibles y sepuedan tener losmejores compo-nentes. Por estarazón es que a partirde un mínimo de16K pasamos atener en cuenta lasmemorias de 32K.Además, una memo-ria que exceda losmínimos nos permite

tener un registro mucho mayorsobre cada muestreo o captura quese realiza. Si en vez de mostrar enpantalla lo que se ha capturado, sedesea transferirlo a un archivo parasu posterior análisis, entonces estaventaja pasa a ser fundamental,donde una captura pasa a ser prác-ticamente un historial sobre elmuestreo realizado. Una memoriade 32K nos permite una flexibilidad yposibilidad de realizar muchasoperaciones sin que el tamaño de lamemoria sea una limitante.

Al igual que en el caso de los con-versores analógico-digital, entre losencapsulados disponibles no seencuentra el DIP, por lo que será

necesario comprar unzócalo adaptador. Detodos modos, esto essolamente temporal,porque en el caso de laconstrucción de unaplaca impresa (PCB)este problema quedasolucionado. Luego deanalizadas lasopciones y verificar suprecio, hemos obser-vado que la diferencia

de costo entre una memoria de 32K yuna memoria que cuadriplique sutamaño, es decir 128K, era de aprox-imadamente un 15% superior, peroen precios tan bajos, esto pasa a sercasi despreciable, por lo que directa-mente optamos por excedernos endemasía con la memoria y dejar queeste componente sea lo suficiente-mente grande como para que el díaque los alcances del proyecto crez-can, no sea una limitante.

Otra razón por la que hemoselegido la memoria de Cypress essu disponibilidad y precio. Luego debuscar en el mercado uruguayo loscomponentes citados y ver que nohabía ninguno en plaza, se buscó en

Buenos A i r e s ,Argentina. La memo-ria de Cypress era unade las tres memoriasseleccionadas que sepodía conseguir endicho mercado, peroteniendo ventaja en suprecio. Es por esta razón porla cual decidimos uti-lizar la citada memo-ria. Esta ventaja nos diotiempo para poderprobarla y estudiarlamientras se construíala placa. A d e m á s ,existe mucha docu-mentación valiosasobre su uso y fun-cionalidad.

Elección de la Memoria para un Osciloscopio por USBFigura 4

Figura 5

Saber Electrónica

65

Aprovechando al Máximo

la Energía: Grabador de Datos

de Larga Duración

Todos los “low power modes”(circuitos de baja potencia) en elmundo no ayudarían a su aplicación

si no fueran capaces de controlar laenergía usada en los circuitos exter-nos al microprocesador. Encenderun LED es equivalente a hacer fun-cionar la CPU de un PIC con 5V y20MHz. Cuando planee su circuito,

decida qué modos físicos o estadosnecesitará y “particione” la electróni-ca para poder apagar o deshabilitarlos circuitos innecesarios.

El sistema mostrado en la figura1 es bastante simple y tiene todas

Figura 1

Saber Electrónica

66

Circuitos Prácticos Para Ahorrar Consumo en Proyectos con PICs de 8 Patas

Microchip continúa presentando sus productos innovadores que

son más pequeños, rápidos, fáciles de usar y confiables. Los "8-

pin Flash microcontrollers (MCU)" son usados en un amplio rango

de productos cotidianos, desde cepillos de dientes y secadores de

pelo, hasta productos industriales y de medicina. La familia de

“PIC16F/18F Power Managed featuring nanoWatt Te c h n o l o g y ”

reúne todas las ventajas de la arquitectura del PIC® MCU y la flex -

ibilidad de la memoria Flash con una serie de características

nuevas en cuanto a la alimentación. Estos dispositivos se con -

vierten en una solución para sistemas inteligentes o complejos

que requieren una extensa vida útil de la batería y su uso eficiente.

La flexibilidad de la memoria Flash y las excelentes herramientas de desarrollo, que incluyen "low-

cost In-Circuit Debugger", "In-Circuit Serial Programming y "MPLAB® ICE 2000 emulation", hacen

que estos dispositivos sean ideales para cualquier aplicación de control. La siguiente serie de Tips

'n Tricks pueden ser aplicados a una variedad de aplicaciones que ayudan a obtener lo máximo del

“PIC16F/18F Power Managed family featuring nanoWatt Technology”.

Traducción y Adaptación de Luis Horacio Rodríguez

de “PIC Microcontroller Power Managed Tips‘n Tricks”

MONTAJE

Saber Electrónica

67

Montaje

sus partes identificadas. Desafor-tunadamente tiene algunos proble-mas ya que la EEPROM, el sensory el circuito, están alimentados todoel tiempo. Para obtener la mínimacorriente para este esquema seríaventajoso deshabilitar los bloquesque no son necesarios.

Ejemplo:

En la figura 2 se puede observarun “data recorder” de largaduración. Tiene un sen-sor, una EEPROM, unabatería y un microproce-sador. Cada dos segun-dos debe llevar a cabouna lectura del sensor,adaptar el dato,guardarlo en la EEP-ROM y esperar a lasiguiente lectura.

En este circuito, lospines I/O se jusan paraalimentar la EEPROM yal sensor. Como lospinesI/O pueden entre-gar 20mA, no es nece-sario utilizar compo-nentes adicionales.

Calculando la Vida

Util de una Batería

“Power budgeting”es una técnica que escrítica para predecir elconsumo de corriente y

batería. Microchip, entre sus carac-terísticas brinda información comola de la tabla 1 para saber el con-sumo de cada bloque del chip. Enbase a esta información vamos aanalizar el consumo de energía o“power budget” para el circuito de lafigura 2. De la tabla se tiene:

Carga totalCorriente Promedio (mA) = ––––––––––––––

Tiempo total

18.8 e-6 (A x s)CP = -----––––––––-----------

2000 e-3

CP = 0,009MA

Corriente máxima = 2,048mA

Suponiendo, entonces, una co-rriente promedio de 0.009mA(Basado en el anterior “PowerBudget”) podremos calcular la vida

de la batería. En la tabla 2se describen los desem-peños de algunos modelosque se pueden conseguiren casas especializadas.Después de completar un“power budget” es sencillodeterminar la bateríarequerida por la aplicación.Si se consume muchapotencia, es muy simpledeterminar dónde serequiere un esfuerzo adi-cional para reducir el con-sumo de potencia.

Despertadores

Alternativos

(Alternative Wake-ups)

La mayoría de las aplica-ciones en la que se usanPICs del tipo nanoWatt per-miten reducir el consumo

Figura 2

Tabla 1

del microprocesador usando el“Sleep oscilador” (Timer1) que es debaja potencia y muy buen desem-peño.

Hay tres formas de sacar almicrocontrolador del modo "Sleep”

1. Por medio de una interrupción.

2. Esperar al “Watchdog Timer”.

3. Usar un periférico “Ultra Low-

Power Wake-Up” (ULPWU).

Los nuevos nanoWatt PIC16F/18Ftienen un Watchdog Timer (WDT) debaja corriente que consume menos de3µA. Además, los propios dispositivospueden apagar o encender el WDTdinámicamente para un mayor ahorrode corriente.

El Watchdog Timer (WDT) escomúnmente utilizado para desper-tar el microcontrolador del estado"sleep".

Cuanto más tiempo permanezcael micro en Sleep, menor es el con-sumo de las aplicaciones. Entonceses apropiado tener una duración li-mite del watchdog que sea lo sufi-cientemente largo para su apli-cación.

Si la aplicación requiere de unmuestreo con una tasa de unamuestra por minuto, entonces elWDT debe despertar el PIC® MCUuna vez por minuto. Los últimos PICcomo el PIC18F1320 y elPIC16F684, tienen un WDT extendi-do que permite que el período del

WDT sea ampliado hasta dos minu-tos. Los dispositivos nanoWatt tam-bién poseen un oscilador (Timer1)robusto y de baja potencia y con suuso se puede conseguir que el microconsuma menos de 3µA. Se puedeusar el Timer1 para generar interrup-ciones que saquen a la CPU delmicro del estado de "Sleep” y tam-bién puede ser usado como base deun reloj de tiempo real. El “overflow”normal de dos segundos del Timer1(usando un cristal de 32.786kHz)puede extenderse a 16 segundosutilizando el “prescaler” de 1:8.

Algunos dispositivos nanoWa t tpueden usar al Timer1 como fuentede clock del sistema en vez deloscilador principal en los pinesOSC1/OSC2. Reduciendo la veloci-dad de ejecución se reduce el totalde corriente consumida.

Los dispositivos más nuevostienen una modificación en elP O RTA que crea un “Ultra Low-Power Wake-Up”(ULPWU). Se agre-garon un generador de corriente yun comprador, tal como muestra lafigura 3, que permiten usar uncapacitor externo para tener un tem-porizador despertador (wake-uptimer).

Si no se necesita tener la precisiónque entrega el temoprizador Watchdog, este periférico puede ahorrar unacorriente considerada.

Circuitos Prácticos para PICs de 8 Patas

Saber Electrónica

68

Tabla 2

Figura 3

Saber Electrónica

69

MONTAJEProyectos con Circuitos Impresos de Lectores

Variador de Velocidad para Motor C.C.Este circuito lo saqué de Internet y lo modifiqué para que permita controlar la velocidad de motores de co-

rriente continua o el brillo de lámparas de 12V con una potencia del orden de los 100W. Lo he probado en

un motor de limpiaparabrisas con

un 2N3055 y funciona bien, pero

para controlar cargas de más de

5A es preciso colocar un transistor

del tipo BUZ27 u otro similar

(aunque éstos son más caros).

Con P1 debo ajustar la frecuencia

del oscilador para que no se pro -

duzcan saltos al ajustar P2 que

define el máximo rango de control

de velocidad o brillo. P1 y P2 se

ajustan por única vez a gusto del

usuario y con P3 conseguimos la

regulación deseada.

Por Alejandro Javier Devoto

Lista de Componentes Pasivos

CI-1 -TLC272 - Doble operacional con entrada

FET

Q1 - TIP29 - Transistor NP de media potencia

Q2 - 2N3055 - Transistor bipolar, aunque se

obtiene mejor desempeño con un fet del tipo

BUZ27.

D1 - Zener de potencia tipo BYW29-100

R1 - 1k

R2 - 82k

R3 - 390

R4 - 12k

R5 - 22k

R6 a R10 y R13 - 1k

R11 - 4k7

R12 - 470

P1 - 25k - Pre-set

P2 - 2k5 - Pre-set

P3 - 1k - Potenciómetro

C1 - 0,1µF - Cerámico

Varios:

Placa de circuito impreso, disipador de calor para

Q2, cables, perilla para el potenciómetro, gabinete,

llave (S1) doble inversora, etc.

Montaje

Saber Electrónica

70

Proyectos con Circuitos Impresos de Lectores

Amplificador para InfrarrojosEste circuito permite ampliar el rango de acción de cualquier

control remoto infrarrojo, mediante la conexión de dos fotodio -

dos con cables. La entrada de este circuito se conecta en pa -

ralelo con el diodo emisor de un control remoto cualquiera pa -

ra poder realizar un mando a distancia de algún equipo contro -

lado por medio de rayos infrarrojos. Los diodos L1 y L2 (infra -

rrojos) se conectan al circuito (que estará cerca del transmisor

de control remoto) por medio de un cable bipolar común que

puede tener hasta 100 metros de extensión. Obviamente, di -

chos diodos se deben colocar cerca del receptor, de modo de

realizar el enlace infrarrojo cuando se esté operando al trans -

misor. Si no quiere abrir el transmisor de control remoto para

conectar el circuito puede usar un fototransistor que reciba la

señal que él emite.

Por Sebastián Bustamante

Lista de Componentes Pasivos

CI-1 - CD4093 - Circuito Integrado CMOS

Q1 - TIP29 - Transistor NPN de media

potencia

D1, D2 - 1N4148 - Diodos de uso general

L1, L2 - Fotodiodos de uso general tipo

CQX46

D5 - Zener de 4,7V x 1/2W

R1 - 330k

R2 - 10k

R3 - 180

R4 - 1k

R5 - 12

R6 - 120

P1 - Pre-set de 100k

C1 - 470pF - Cerámico


C3 - 100µf x 25V - Electrolítico


Varios:

Placa de circuito impreso, fototransistor tipo

SFH506, BPW42, etc., cables, estaño,

fuente de alimentación o batería de 9V, etc.

Introducción

Como ya sabemos, los fabri-cantes de automóviles usaban car-buradores en sus vehículos, debidoa sus bajos costos y alta potenciaen sus unidades pero, en la décadade los ochenta obligados por legis-laciones de control de emisionesmás estrictas, se vieron obligados amodificar el sistema de ali-mentación de combustible en elmotor.

Los sistemas de Inyección decombustible evolucionaron a partirde sistemas anteriores comoencendidos electrónicos con capta-dores magnéticos y carburadoreselectrónicos controlados por módu-los, desarrollando sistemas quesuministran la cantidad de com-

bustible que se requiere bajocualquier situación, valiéndose desensores y actuadores que soncontrolados por unmódulo central (com-putadora) que moni-torea dichos elementospara una operaciónadecuada del motor decombustión.

Como los primerossistemas no funciona-ban correctamente, losfabricantes añadieronsistemas de autodiag-nóstico a los módulosde control, para asípoder detectar de ma-nera mas rápida lasposibles fallas en lossistemas.

Los primeros módulos de con-trol (PCM) usaban un sistema dediagnóstico a bordo (OBD) que

LM327: Intérprete OBD a RS232

Descripción de una Interfase OBD II Parte 3: Descripción de los Comandos AT

para Generar Programas en OBD II

En esta sección estamos explicando el fun -

cionamiento de uno de los circuitos integra -

dos más utilizados para la creación de inter -

fases para OBD II, nos referimos al LM 327. En

la edición anterior comenzamos a describir

qué son los comandos AT y cuál es el signifi -

cado de los mismos a efectos de poder uti -

lizarlos como elementos de programación

para que el escaner tome datos de los sen -

sores y los interprete en el programa realizado

en base a estos comandos y arroje los resulta -

dos en una PC. Debido a que muchos lectores

manifestaron dudas sobre los comandos AT,

en este artículo ampliamos la información para entender cómo se los utiliza.

Por Luis Horacio Rodríguez

Saber Electrónica

71

AUTO ELÉCTRICO

encendía una luz "CHECKENGINE" O "SERVICE SOON" enel tablero, con un proceso gradualque, dependiendo de los destellos,daba un código que indicaba elposible fallo en el sistema. Losmódulos actuales deben monitorearel control de emisiones y proveersuficientes datos al técnico parapoder solucionar fallas de emisión ode funcionamiento en general delautomóvil.

Protocolos

Al comienzo cada fabricanteusaba su propio sistema de auto-diagnóstico a bordo (OBD). Cadafabricante estableció su protocolode comunicación para el sistema dediagnóstico, lo que hacía que lostécnicos tengan que adquirir dife-rentes equipos que cubran los dife-rentes protocolos y contar con losconectores para dichas marcas.

La EPA (Agencia De ProteccionAl Ambiente) estableció una normaque dicta que todos los vehículosque fueron vendidos en USA a par-tir de 1996 debían contar con unconector trapezoidal de 16 pinespara el sistema de autodiagnósticoconocido hoy como OBDII, por locual, desde esa fecha, se normalizóla conexión a la computadora delauto aunque se empleen diferentesprotocolos para comunicar estacomputadora con algún elementode cómputo exterior.

De esta manera los técni-cos con un solo cable podránacceder a una gama comple-ta de vehículos teniendoque, buscar así un equipoque aunque cuente con elconector siga cubriendo losdiferentes protocolos queusan cada fabricante.

En Europa muchos fabri-cantes se establecieron esteconector como base en lamayoría de sus vehículos a

partir del 2001 conocido como elEOBD.

Cualquier vehículo Americano,Europeo o Asiático que no cuentecon el conector de 16 pines parafácil identificación se le llamarávehículo OBDI.

Los protocolos más usados enOBDII son los siguientes:

SAE j1850 VPW: General

Motors.

SAE j1850 PWM: Ford, Lincoln

y Mercury.

ISO 9141-2, ISO 14230-4

(KWP2000) EOBD: Chrsyler, Jeep,

Dodge, Europeos y Asiáticos.

P R O TOCOLO ISO 15765-4(CAN BUS): Este protocolo seempezó a usar en Europa a media-dos del año 97, el cual utiliza comu-nicación Bus de banda ancha entresus módulos y el conector de diag-nóstico. Muchos modelos europeoscomo el BMW, ya cuentan con esteprotocolo desde el 2001. En USAeste protocolo es obligatorio para

cualquier vehículo que se ha vendi-do a partir del 2008 en ese país.Este protocolo es conocido hoycomo el CAN BUS.

Los vehículos con protocoloCAN-BUS a partir del 2001 usan elmismo conector de 16 pinesestablecido por la norma de la EPA.

Más Sobre los Comandos AT

Los comandos AT son instruc-ciones codificadas que conformanun lenguaje de comunicación entreel hombre y un terminal tipomodem. En un principio, el juego decomandos AT fue desarrollado en1977 por Dennis Hayes como uninterfaz de comunicación con unmodem para así poder configurarloy proporcionarle instrucciones, talescomo marcar un número de telé-fono. Más adelante, con el avancedel baudio, fueron las compañíasMicrocomm y US Robotics las quesiguieron desarrollando y expan-diendo el juego de comandos hastauniversalizarlo.

Los comandos AT se denominanasí por la abreviatura de attention.

Aunque la finalidad principal delos comandos AT es la comuni-cación con módems, otros servicioslos toman como lenguaje de comu-nicación. Por ejemplo, la telefoníamóvil GSM también ha adoptadocomo estándar este lenguaje parapoder comunicarse con sus termi-

nales. De esta forma, todoslos teléfonos móviles GSMposeen un juego de coman-dos AT específico que sirvede interfaz para configurar yproporcionar instrucciones alos terminales. Este juego deinstrucciones puede encon-trarse en la documentacióntécnica de los terminalesGSM y permite accionestales como realizar llamadasde datos o de voz, leer yescribir en la agenda de

Saber Electrónica

72

Auto Eléctrico

Saber Electrónica

73

Descripción de una Intefase OBDII

contactos y enviar mensajes SMS,además de muchas otras opcionesde configuración del terminal.

Para diagnóstico a bordo deautomóviles, también se empleancomandos AT y cada fabricante, enfunción del protocolo elegido, utilizaun sistema de escaneo para poderleer los códigos de error que permi-tan identificar las fallas. Es por esoque comenzamos a explicar el fun-cionamiento del circuito integradoLM327, fabricado exclusivamente

para satisfacer las necesidades dela mayoría de los protocolosempleados en diagnóstico automo-tor.

Estructura de Programación

con Comandos AT

Cuando se quiere realizar unacomunicación por medio de coman-dos AT se debe hacer una peticióny el terminal remoto debe dar una

respuesta. La sintaxis de una perti-ción es, por ejemplo:

AT+CFCO<CR>

Donde: (AT+CFCO) es elcomando y <CR> (carriage return)indica que finaliza el mensaje.

Luego, el terminal remoto puederesponder en forma correcta oincorrecta. La estructura de unarespuesta correcta es la siguiente:

<CR><LF>ON BOARD SYSTEM<CR><LF><CR><LF>OK<CR><LF>

Donde: <CR><LF> es lasecuencia de inicio, ON BOARDSYSTEM es la respuesta y<CR><LF> representa la secuenciadel final del mensaje; <CR> es lasentencia de “retorno de carro” y<LF> indica que avance una línea.

Si la respuesta fuese incorrecta,la estructura del mensaje sería:

<CR><LF>ERROR<CR><LF>

Note que siempre están los ca-racteres de inicio y finalización delmensaje y el contenido principal, eneste caso, está indicando que huboun error en la comunicación.

Resumen de Comandos Generales AT, Manejados por el LM327

CR: Repeat the last command. Repita el último comando.BRD hh: Try Baud Rate divisor hh. Dividir una palabra.BRT hh: Set Baud Rate Timeout . Fijar Timeout.D: Set all to Defaults. Seleccione por defecto según el siguiente detalle:E0, E1: Echo Off, or On. Apagado o encendido.FE: Forget Events. No tomar en cuenta el evento.I: Print the version ID. Imprima la versión ID.L0, L1: Linefeeds Off, or On. Habilita o deshabilita la líneas de campo.M0, M1: Memory Off, or On. Memoria habilitada o deshabilitada.WS: Warm Start (quick software reset). Reestablecimiento rápido del sistema.Z: Reset all. Reset total.@1: Display the device description. Descripción del Display del dispositivo.@2: Display the device identifier. Identificador del Display del dispositivo.@3 cccccccccccc: Store the device indentifier. Almacene el valor del display.o = Default setting. Seteo por defecto.

Comandos de Parámetros Programables

PP xx OFF: disable Prog Parameter xx. Deshabilite el parámetro de programa xx.PP FF OFF: all Prog Parameters Off. Todos los parámetros de programación deshabilitados.PP xx ON: enable Prog Parameter xx. Habilite el parámetro de programa xx.PP FF ON: all Prog Parameters On. Todos los parámetros de programación habilitados.PP xx SV yy: for PP xx, Set the Value to yy. Para el parámetro xx fije el valor yy.PPS: print a PP Summary. Imprima un resumen de parámetros

Comandos de Lectura de Tensión

CV dddd: Calibrate the Voltage to dd.dd volts. Calibre la tensión en dd.dd volts.RV: Read the Voltage. Lea la tensión.

Comandos OBD

AL: Allow Long (>7 byte) messages. Permita mensajes largos.AR: Automatically Receive. Reciba automáticamente.AT0,1,2: Adaptive Timing Off, Auto 1*, Auto 2. Tiempo de adaptación apagado, Auto 1*, Auto 2.BD: Perform a Buffer Dump. Realice un volcado del buffer.B1: Bypass the Initialization sequence. Saltee la secuencia de inicialización.DP: Describe the current Protocol. Describa el protocolo actual.DPN: Describe the Protocol by Number. Describa el protocolo por númeroH0, H1: Headers Off*, or On. Cabeceras deshabilitadas, habilitadas.MA: Monitor All. Monitoree todo.MR hh: Monitor for Receiver = hh. Monitoree la recepción = hh.MT hh: Monitor for Transmitter = hh. Monitoree la transmisión = hh.NL: Normal Length messages*. Duración normal de mensaje*.PC: Protocol Close. Protocolo cerrado.R0, R1: Responses Off, or On*. Respuestas deshabilitadas, habilitadas.RA hh: Set the Receive Address to hh. Fije la dirección de recibo en hh.S0, S1: Printing of Spaces Off, or On*. Impresión de espacios deshabilitada, habilitada.SH xyz: Set Header to xyz. Fije el encabezado en xyz.SH xxyyzz : Set Header to xxyyzz. Fije el encabezado en xxyyzz.SP h: Set Protocol to h and save it. Fije el protocolo en h y guárdelo.SP Ah: Set Protocol to Auto, and save it. Fije el protocolo en automático y guárdelo.SR hh: Set the Receive address to hh. Fije la dirección de recibo en hh.ST hh: Set Timeout to hh x 4 msec. Fije un tiempo de espera en hh de 4 milisegundos.TP h: Try Protocol h. Pruebe el protocolo h.TP Ah: Try Protocol h with Auto search. Pruebe el protocolo h con búsqueda automática.

Comandos Específicos J1850 (protocolos 1 y 2).

IFR0 1, 2: IFRs Off, Auto*, or On. IFRS deshabilitado, automático*, habilitado.IFR H, S: IFR value from Header* or Source. Establezca los valores IFR desde el encabezado o la fuente.

Comandos Específicos ISO (protocolos 3 a 5)

IB 10: Set the ISO Baud rate to 10400*. Fije la velocidad ISO en 10400 Baud.

Saber Electrónica

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Auto Eléctrico

Saber Electrónica

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Descripción de una Intefase OBDII

IB 96: Set the ISO Baud rate to 9600. Fije la velocidad ISO en 9600 Baud.IIA hh: Set the ISO (slow) Init Address to hh. Fije la habilitación ISO (baja) en hh.KW: Display the Key Words. Muestre las palabras clave.KW0, KW1: Key Word checking Off, or On*. Habilite o deshabilite el chequeo de las palabras clave.SW hh.. Set Wakeup interval to hh x 20 msec. Establezca el intervalo de activación de hh en 20 milisegundos.WM 1 - 6 bytes: Set the Wakeup Message. Fije los mensajes de activación.

Comandos Específicos CAN (protocolos 6 a C)

CAF0, CAF1: Automatic Formatting Off, or On*. Habilite, deshabilite el formateo automático.CF hhh: Set the ID Filter to hhh. Fije el filtro ID en hhh.CF hhhhhhhh: Set the ID Filter to hhhhhhhh. Fije el filtro ID en hhhhhhhh.CFC0, CFC1: Flow Controls Off, or On*. Active, desactive controles de flujo.CM hhh: Set the ID Mask to hhh. Fije la máscara ID en hhh.CM hhhhhhhh: Set the ID Mask to hhhhhhhh. Fije la máscara ID en hhhhhhhh.CP hh: Set CAN Priority to hhh (29 bit). Fije prioridad CAN en hhh (29 BIT).CRA hhh: Set CAN Receive Address to hhh. Fije la dirección de recepción CAN en hh.CRA hhhhhhhh: Set the Rx Address to hhhhhhhh. Fije la dirección de recepción en hhhhhhhh.CS: Show the CAN Status counts. Muestre el estado de cuenta CAN.D0, D1: Display of the DLC Off*, or On. Active, desactive la muestra de DLC.FC SM h: Flow Control, Set the Mode to h. Control de flujo, fíje el Modo en h.FC SH hhh: FC, Set the Header to hhh. FC, fije el inicio en hhh.FC SH hhhhhhhh: FC, Set the Header to hhhhhhhh. FC, fije el inicio en hhhhhhhh.FC SD 1-5 bytes: FC, Set Data to ….. FC, fije el dato en …RTR: Send an RTR message. Envíe un mensaje RTR.V0, V1: Use of Variable DLC Off* or On. Habilite, deshabilite el uso de la variable DLC.

Comandos Específicos J1939 CAN (protocolo A a C)

DM1: Monitor for DM1 messages. Monitoree los mensajes DM1.JE: Use J1939 Elm data format*. Use formato* de datos J1939 Elm.JS: Use J1939 SAE data format. Use formato de datos J1939 SAE.MP hhhh: Monitor for PGN 0hhhh. Monitoree PGN 0hhhh.MP hhhhhh: Monitor for PGN hhhhhh. Monitoree PGN hhhhhh.*=: Default setting. Programación o seteo por defecto.

Recuerde que los comandos ATse utilizan para programar senten-cias de códigos de falla (DiagnosticTrouble Code - DTC) con el objetode facilitar la identificación del sis-tema o componente asociado condicha falla. Para modelos a partirde comienzos de 1994, CARB(Comisión de Recursos del Aire deCalifornia, California Air ResourcesBoard) y la Agencia de Proteccióndel Medio Ambiente (EnvironmentalProtection Agency - EPA) aumen-taron los requerimientos del sis-

tema OBD, convirtiéndolo en el hoyconocido OBD II (2ª generación). Apartir de 1996 los vehículos fabrica-dos e importados por los USA ten-drían que cumplir con esta norma.Según esto OBD II es un conjuntode normalizaciones que procuranfacilitar el diagnostico de averías ydisminuir el índice de emisiones decontaminantes de los vehículos. Lanorma OBD II es muy extensa yestá asociada a otras normas comoSAE e ISO. Es por este motivo queestamos explicando en qué consis-

ten los comandos AT, a efectos depoder interpretar mensajes deerror.

Lo dado hasta aquí constituyeun resumen general sobre coman-dos AT, especialmente los soporta-dos por el LM327. En la próximaedición comenzaremos a describirla función que cumple cada coman-do, a efectos de poder entendercómo es la estructura de un progra-ma y así estar en condiciones deinterpretar los mensajes que arro-jan los escaner.

Introducción

Como hemos visto en edicionespasadas, en mayo, Microchip presen-tó en Argentina productos inno-vadores que son más pequeños, rápi-dos, fáciles de usar y confiables. Los"8-pin Flash Microcontrollers (MCU)”son usados en un amplio rango deproductos cotidianos, desde cepillosde dientes y secadores de pelo, hastaproductos industriales y de medicina.

El “PIC12F629/675 MCU” reúnetodas las ventajas de la arquitecturadel PIC® MCU y la flexibilidad de lamemoria Flash dentro de un integradode 8 pines. Provee las característicasy la inteligencia que antes no estabandisponibles por costos y limitacionesde espacio. Las característicasincluyen un set de instrucciones de 14bits, encapsulado pequeño, ampliorango de operación desde 2.0 hasta5.5 volt, oscilador interno progra-mable de 4MHz, memoria EEPROMon-board, referencias de voltaje on-chip y hasta 4 canales de 10 bits A/D.La flexibilidad de la memoria Flash y

las excelentes herramientas de desa-rrollo, que incluyen "low-cost In-CircuitDebugger", "In-Circuit SerialProgramming™" y "MPLAB® ICE2000 emulation", hacen que estos dis-positivos sean ideales para cualquieraplicación de control embebida.

Migración de PIC 12C508, 509,

CE518, CE519 a 12F629

Bien, proponemos que pueda uti-lizar un microcontrolador con memo-ria flash, de modo que pueda repro-gramarse a voluntad, en un circuitoque emplea microcontroladores conmemoria OTP (que se puede progra-mar una sola vez).

La familia 12C5xx está compuestapor dispositivos de 8 pines de 4MHzcon 25 ó 41 bytes de RAM, 5 patasI/O y 1entrada. Posee 512 ó 1024 li-neas (palabras) de EPROM de pro-grama, un temporizador, y los CE51xcon 16 bytes de EEPROM. Hace unosmeses comenzamos a dar sugeren-cias de uso del PIC16F629 y por ello

proponemos migrar a este chip quetiene 1024 posiciones de memoriaflash de programa, 64 bytes (palabrasde 8 BIT) de datos RAM, 128 bytesEEPROM, 2 temporizadores y puedeoperar hasta 20MHz.

El PIC 12F629 es compatible pin apin con los 12C5xx, por lo cual “nodebería” ser necesario realizar modifi-caciones en el circuito que emplee un12C5xx para que funcione con un12F629. Ahora bien, hay que tener encuenta que para algunas aplicacionesse tiene que tener cuidado conalgunos terminales que en el 12F629se podrían usar para comunicarsecon otros circuitos.

Las nuevas características deeste integrado son:

* Interrupciones (arquitectura mid

range, figura 1).

* Comparador.

* Timer1 (16 bit).

* Brown-out detection.

Mid Range es la familia o gama demicrocontroladores mediana de

Programación de PIC 12F629/675Cómo Migrar de un Micro a Otro y Tips de Programación

Cuando un técnico está acostumbrado a trabajar

con un determinado circuito microcontrolador y

aparece en el mercado uno similar, pero de mejores

prestaciones, el principal problema con que se

encuentra es de qué manera “migrar” al nuevo dis -

positivo y qué consejos útiles puede utilizar para

realizar una programación más sencilla. Atento a

los consejos obtenidos en el manual de

Microcontroladores PIC de 8 Pines, publicamos

algunos consejos útiles de programación e

indicamos como hacer para migrar de PIC 12C508,

509, CE518, CE519 a 12F629.

Informe preparado por Ing. Horacio D. Vallejo

[email protected]

Saber Electrónica

76

MICROCONTROLADORES

Microchip. Son microcontroladores dearquitectura de 8-bits, con las si-guientes prestacionens:

* Tamaño de palabra de programa

de 14 bits.

* 35 instrucciones simples de pro -

grama, fácil de aprender y migrar a

otras familias mayores.

* 8 niveles de pila.

* Gran cantidad de periféricos inte -

grados en los dispositivos, tales como

convertidores A/D, comparadores,

reloj interno, timers, etc.

* Distintos encapsulados para una

integración en el desarrollo del sis -

tema mayor.

* Capacidad de programación

ICSP.

Esta categoría es la normalmenteusada para proyectos que van de lobásico a proyectos de una compleji-dad media-alta.

La interfase multipropósito GPIO(General Purpose Input/Output)dispone de IOC (interrupt on change),que permite generar una interrupciónal detectar un cambio en uno de lospines, y weak pull-ups.

El módulo comparador es analógi-co, sus entradas compartidas conGPIO y su salida observable en unregistro de funciones especiales SFR.Dispone de una referencia de tensióninterna, que puede conectarse inter-namente a una de sus entradas.

El Timer 1 es un contador de 16-bits que puede contar sincrónica oasincrónicamente, con reloj interno oexterno, y puede interrumpir al proce-sador cuando desborda (overflowinterrupt).

Posee, además, un oscilador inde-pendiente que comparte los pines conel GPIO, diseñado para funcionar conun cristal de 32,768kHz.

El oscilador interno funciona a4MHz (+-1%), y el oscilador a cristalsoporta cristales de hasta 20MHz,resultando en un incremento de 5veces la performance sobre los12C5xx.

Consideraciones sobre

el Software

El GPIO comparte sus pines con elcomparador, esto debe ser tenido encuenta a fin de seleccionar correcta-mente el registro COMCON si se uti-lizan GP0,1,2.

El 12F629 incorpora un hardwarestack de 8 niveles, 6 más que los12C5xx, dado que esta arquitecturasoporta interrupciones. Esto ocasionaademás que la dirección 04 en memo-ria de programa sea el punto de iniciode la rutina de interrupciones.

La memoria flash de programasustituye a la EPROM/OTP, con lasconsiguientes ventajas, teniendo unacapacidad de 1024 palabras. Lamemoria EEPROM es funcionalmentediferente, ya que el 12F629 implemen-ta la EEPROM standard de la seriemid range. La RAM dispone ahora de64 bytes, para uso general, noobstante, como veremos, se accedede forma diferente.

Una diferencia fundamental en elmodelo de programación es que los12C5xx tienen un ancho de palabra deprograma de 12 bits, mientras que los12F629 la tienen de 14 bits. Esto ge-nera una diferencia fundamental en el

direccionamiento de memoria. En los12C5xx, el contador de programa(PC) es de 12 bits, pero solamenteestá implementado un espacio de1Kword (10 bits). Ante una operaciónde modificación del PC, 8 ó 9 bits setoman de la instrucción (CALL oGOTO respectivamente) y el décimobit (PA0) se toma del registro STA-TUS. Los 12F629, por el contrario,emplean un PC de 13 bits (tambiénsólo 1Kword implementado) carac-terístico de la serie mid range, dondela instrucción provee 8 ú 11 bits (PCd e s t i n a t i o n / C A L L - G O TO respectiva-mente) y el resto se obtiene del re-gistro PCLATH. El mayor ancho depalabra permite que las operacionesde CALL o GOTO puedan hacersedentro de todo el espacio de memoria.

También, los 12C5xx direccionan32 bytes (SFR+GPR), recurriendo los12C5x9 al bit 5 del FSR para paginar15 bytes adicionales en la zona alta.El FSR se utiliza tanto para direc-cionamiento directo como indirecto.Los 12F629 emplean la arquitecturamid range, direccionando 128 bytes ypaginando mediante el BIT RP0 delregistro STATUS, el FSR se utilizasólo para direccionamiento indirecto.

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Programación del PIC12F629

Figura 1

El set de instruccionesdel 12F629 recomienda noutilizar las instruccionesOPTION y TRIS sino reem-plazarlas por MOVWFOPTION y MOVWF T R I Srespectivamente. A d e m á s ,agrega cuatro nuevasi n s t r u c c i o n e s :A D D L W / S U B L W(sumar/restar constante aW), RETFIE (retorna de interrup-ción) y RETURN (retorna desubrutina sin afectar W). Loscódigos de operación (opcodes)son diferentes porque son pa-labra de distinto tamaño.

Programación

El PIC 12F629 se programa deforma diferente al 12C5xx, por lo cual,o bien puede utilizar el Quark Pro 2atendiendo a las sugerencias que sedan en el manual de uso (en especialen lo que hace referencia al ICProg) ysi utiliza el programador sugerido porMicrochip (PICStart Plus) debe tenerla revisión de firmware 3.11 o superior.Además, soporta programación serie,por lo que puede ser programado enel circuito como los PICAXE. Ambasfamilias pueden funcionar a 3 ó 5V, lasespecificaciones eléctricas son dife-rentes dado que se trata de disposi-tivos diferentes, pero resultan en lamayoría de los casos funcionalmenteequivalentes.

Algunas Consejos para

Programar el PIC12F629

Para reducir costos, los dis-eñadores deben aprovechar al máxi-mo la memoria disponible en el MCU.La memoria programable es una delas causas más importantes en elcosto del MCU.

La optimización del código le evitatener que comprar más memoria quela necesaria. A continuación presen-tamos algunas ideas para reducir elcódigo o programa.

Técnicas de Temporizaciones

Cuando necesite realizar progra-mas que generen retardos, se sugierelo siguiente:

* Use GOTO “next instruction ”en

vez de dos NOPs.

* Use CALL Rtrn como quad,1

instrucción NOP(donde “Rtrn ”es la

etiqueta de salida de la subrutina exis -

tente).

Puede observar el ejemplo de latabla 1. Los MCU son usados comointerfaz con el mundo externo pormedio de bus de datos, LEDs, pul-sadores, etc. Como el MCU corre auna frecuencia fija, se van a necesitarrutinas de retrasos para cumplir conlos tiempos de setup de otros disposi-tivos, pausas para un “handshake ”obien reducir la tasa de datos de un buscompartido. Instrucciones comoDECFSZ e INCFSZ son adecuadaspara retrasos prolongados, en dondeuna variable es incrementada o decre-mentada hasta llegar a cero, en dondese ejecuta un condicional.

Para retrasos menores de unospocos ciclos se presentan las si-guientes ideas.

Para una demora de dos ciclos, escomún usar dos instrucciones NOPque usan dos posiciones memoria. Elmismo resultado se puede obtener

usando “goto $+1 ”. El “$”representa el valor actualdel contador en MPASM™Assembler.Cuando se encuentraesta instrucción, el MCUsalta a la próxima posi-ción de memoria. Estohubiera hecho si sehubieran usado dosNOPs pero como la

instrucción GOTO utiliza dosciclos para ejecutarse, un retra-so de dos ciclos fue creado.Este retraso de dos ciclos sola-mente ocupa una posición dememoria del programa. Paracrear un retraso de 4 ciclos,agregue una etiqueta a una

instrucción RETURN existente. En elejemplo de la tabla 1, la etiqueta “Rtrn” se agregó al RETURN de la subruti-na existente dentro del código.Cuando se ejecuta “CALL Rtrn”, elMCU tarda dos ciclos de instruccionespara ejecutar el CALL y dos más paraejecutar el RETURN. En vez de uti-lizar cuatro instrucciones NOP paracrear el retardo de cuatro ciclos, elmismo resultado se obtiene agregan-do una sola instrucción CALL.

Cómo Optimizar Destinos

Observe el movimiento de losdatos y la estructura en la tabla 2(A+B-->A).

Un uso cuidadoso de los bits dedestino en las instrucciones puedenahorrar memoria. Aquí, el registro A sesuma al B y el resultado es guardadoen A. Una opción de destino estádisponible para operaciones lógicas yaritméticas.

En el primer ejemplo, el resultadode la instrucción ADDWF se guardaen el registro de trabajo (working reg-ister). El MOVWF se usa para moverel resultado desde el registro de tra-bajo hacia el registro A. En elSegundo ejemplo, la instrucciónADDWF esa el bit de destino paraguardar el resultado en el registro Aahorrando así una instrucción.

Microcontroladores

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78

Tabla 1

Tabla 2

Cómo Fijar el Valor de un BIT

En la tabla 3 se pueden observarun par de técnicas sugeridas para opti-mizar el uso de la memoria cuando:

* Se quiere mover un solo bit de

dato desde REGA hacia REGB.

* Se quiere testear REGA bit y

arreglar REGB si es necesario.

Una técnica para mover un bitdesde el regitro REGA hacia REGB eshaciendo “bit tests”. En el primer ejem-plo de la tabla 3, el bit en REGA setestea usando la instrucción BTFSS.Si el bit esta en “clear ” se ejecuta lainstrucción BCF y limpia el bit REGB,y si el BIT está en “set”, se saltea lainstrucción. El segundo testeo de bitdetermina si el bit está en “set ” y, deser así, va a ejecutar el BSF y setea elbit REGB, de lo contrario se saltea lainstrucción. Esta secuencia requierede cuatro instrucciones. Una técnicamás eficiente es suponer como “clear”el bit en REGA y limpiar el bit REGB,y luego testear si el bit de REGA estáen “clear ”. De ser así, la suposiciónfue correcta y se saltea la instrucciónBSF, de lo contrario el bit REGB esseteado. La secuencia en el segundoejemplo usa tres instrucciones porqueno fue necesario hacer un testeo debit. Un punto importante, es que elsegundo ejemplo va a crear un “glitch

” si el REGB es un Puerto en“high”. Esto es causado por lasinstrucciones BCF y BTFSC quevan a ser ejecutadas sin importarel valor del bit en REGA.

Intercambio de Datos

entre W y REG

La tabla 4 muestra cómo intercam-biar los contenidos de W y REG sinusar un segundo registro. Necesita:

0 TEMP registers

3 Instructions

3TCY

Una manera eficiente de intercam-biar los contenidos de un registro conel registro W es usando tres instruc-ciones XORWF. No requiere de reg-istros temporales. En latabla 5 presenta un ejem-plo:

Cómo Rotar un Bit

por Medio de Carry

Mostramos comorotar un byte por mediodel “carry ”sin usar RAMvariable para el loop, locual se puede adaptarfácilmente para rutinas detransmisiones de interfase en serie.Como ejemplo, podemos ver el pro-grama de la tabla 6. El BIT de “carry”

se limpia (excepto en el ultimo ciclo) yel ciclo se repite hasta que esté setea-do el BIT “zero”, indicando el final.

Saber Electrónica

79

Programación del PIC12F629

Tabla 3

Tabla 4

Tabla 5

Tabla 6

S E C C I O N . D E L . L E C T O RRespuestas a Consultas RecibidasPara mayor comodidad y rapidez

en las respuestas, Ud. puede realizarsus consultas por escrito vía carta opor Internet a la casilla de correo:

De esta manera tendrá respuestainmediata ya que el alto costo del co-rreo y la poca seguridad en el envíode piezas simples pueden ser causasde que su respuesta se demore.

Pregunta 1. Hola amigos deSaber Electrónica, les cuento que headquirido un kit completo de micro-controladores y quiero colocar un picen un automóvil y tengo algunas pre-guntas para hacerles:

1- Puedo colocar directamente a12v un 7805 (usaré el del encapsula-do TO-220, que puede entregar hasta1A.) para regular el voltaje de ali-mentacion, o debo usar un divisor

resistivo u otro método. Y en el casoque el voltaje sea de unos 60V, cómocalculo para reducir la tensión y quedebo usar para poder alimentar unPIC con 5V.

2- Cómo tomo en una entrada delpic si hay 12V o 0V, puedo usar uno p t o a i s l a d o r.? Ojalá puedan ayu-darme. Muchas Gracias y felicita-ciones por la revista.

Francisco Salas

Respuesta 1. Hola Francisco. Sí,se puede usar un 7805 para bajar latensión. En caso de querer bajarladesde 60V lo ideal es un diodo zenery un transistor, para que no tengasque usar resistencias de muchapotencia ya que el consumo del PICdependerá de cuántas salidas esténen alto al momento de cálculo de con-sumo. Para usar como entrada,podés emplear un optoaislador, dehecho, en aplicaciones para el autoes lo más aconsejable.

Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad

Como es nuestra costumbre, SaberElectrónica ha programado una serie de se-minarios gratuitos para socios del Club SEque se dictan en diferentes provincias de laRepública Argentina y de otros países. Paraestos seminarios se prepara material de apo-yo que puede ser adquirido por los asistentesa precios económicos, pero de ninguna ma-nera su compra es obligatoria para poderasistir al evento. Si Ud. desea que realicemosalgún evento en la localidad donde reside,puede contactarse telefónicamente al núme-ro (011) 4301-8804 o vía e-mail a:

[email protected] dictar un seminario precisamos un

lugar donde se pueda realizar el evento y uncontacto a quien los lectores puedan recurrirpara quitarse dudas sobre dicha reunión.

La premisa fundamental es que el semi-nario resulte gratuito para los asistentes yque se busque la forma de optimizar gastospara que ésto sea posible.

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V e a l o s e n s u P C o R e p r o d u c t o r d e D V D

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80

saber electrónica n° 266 edición argentina

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