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$17,60 Precio Cap. Fed. Y GBA: $17,60 Recargo envío al interior: $0,80 Recargo $0,80 ISSN: 0328-5073 Año 27 / 2013 / Nº 315

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EDITORIAL

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Uruguay Uru guay RoDeSol SA C)dad"a 1416 - M$#(*d$ 901-1184

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SABER ELECTRONICA

DEL DIREC RECTOR TOR AL LEC ECTOR TOR

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EDITORIAL

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ARGENTINA Admini" Admi ni"#!a #!aci)n ci)n & Nego Negocio" cio" T## T# #1a 1a C. Jaa Ja a (G3 Q3a) S#aff L'*'aa T##1a Va**#, Ma'#*a Va**#, D'#% Va**# Pa3*a Ma'a Ma'aa a V'"a* V'"a* Si"#e Si" #ema" ma": Pa3*a R +#  Red & Com$ Com$#a #ado do!a" !a": Ra>* R+# Video & Animacione": F#a" F#9"#8 F#a" " F*#1 F*#1 Lega Le gale" le": F#a Con#a Con #ad$ d$!(a !(a: F#a F#a" " D3!a!& D3!a!& T'cnica & De"a!!ollo de P!o#o#io": A*$#" A+a" F*#1

M'%ico Admini" Admi ni"#!a #!aci)n ci)n & Nego Negocio" cio" Pa'!'a R'4# R'4#, Ma%a'a R'4# R'4# S#aff I%. I1+a#* C#4a#1 "# A"a, I%. L3'1 A*# Ca1 R#%a*a", V'! Ra+= R'4# R'4#, G#%'a R'4# R'4#, J1 L3'1 Pa#"#1 F*#1 A#enci)n al Clien#e A#enci)n Clien#e A*# a a" " Va**# Va**#  a#!*'# a# !*'#@5# @5## #*#! *#! ' '!a !a.! .!+.a +.a Di!ec#o! del Cl$b SE: *3'1*#%3'8a+@5# #*#! *3'1*#%3'8a+@5## *#! ' '!a !a.! .!+.a +.a G!$o Q$a!k SRL Sa R'!a" 2072 - Ca' Ca 'a* a* F#"# F#"#a* a* 555.5# 555 .5## #*#! *#! ' '!a !a.! .!+.a +.a 555.5# 555 .5## #*#! *#! ' '!a !a.! .!+.+6 +.+6 555.5# 555 .5## #*#! *#! ' '!a !a.! .!+.4# +.4# G03 Q3a0) SRL 7 Sa#0 E*#!20='!a  1# 0#1  1a 1a' '*'*'8a 8a 0 #* !2# ! 2#' '" " "# *a1 2a1 2a1 $'0+a $'0+a"a1. "a1. T"1 T"1 *1 0"3! 0"3!21 21  +a0!a1 +a0!a1 3# 1# +#!' +# !'a a 1 a *1 #$#!21 #$#! 21 "# 0#12a0 0#12a0 3 1#04' 1#04'!' !' a* *#!20, *#! 20, 7  ##20a
Bien, amigos ami gos de Saber Saber Electró Electróni nica, ca, nos en- en- contra con tramos mos nueva nuevamen mente te en las pági pá ginas nas de nues- nues- tra revis revista ta predi predilec lecta ta para para compar compartir tir las nove no veda da- - des del mundo mundo de la electró electróni nica. ca. Pese a que contamos con “expertos en tecnología” sobre todo en electrónica e informática, los últimos 3 meses hemos vivido en carne propia los efectos de varias “evoluciones” en los sistemas de programación utilizados para ofrecer contenidos a través de Internet. Los viejos lectores de Saber Electrónica recordarán el lanzamiento de webelectronica.com.ar, allá por el año 95, cuando Internet estaba en pañales y cuando la “red de redes” se utilizaba para interconectar bancos y Universidades. En el año 2001 realizamos el primer cambio tecnológico, montando nuestro portal sobre un servidor con Windows Server 2000 y, desde entonces, hemos ido creciendo sobre la misma plataforma, en la que han convivido varios sistemas y lenguajes de programación. Luego de más de 12 años, creímos conveniente “reagrupar” la información, actualizar nuestras bases de datos y crear un sistema de acceso más ágil pero sin perder el amplio contenido que agrupamos luego de tantos años, tarea que nos llevó casi tres meses, durante los cuales sufrimos “varios dolores de cabeza”. Tuvimos varios problemas que ocasionaron no sólo nuestro fastidio sino también el “enojo justificado” de los socios del Club Saber Electrónica y los lectores de nuestra querida revista. Para colmo de males, como los “robots de los principales buscadores (Google, Yahoo, Firefox, etc.)” iban a escanear nuestro portal y se encontraban con enlaces rotos y bases difíciles de descifrar con las herramientas modernas, tildaron de sospechoso a nuestra web por un par de días. Hoy la migración se completó y las cosas se normalizaron… ya puede navegar con mayor rapidez, encontrará los links de descarga y tiene una comunicación más fluida con los integrantes de Editorial Quark, sin embargo, sabemos que siempre se deslizan errores y es por ello que le pedimos que navegue por nuestro portal, descargue toda la información que quiera y que nos informe de los problemas con los que se encuentre enviando un e-mail a [email protected]. [email protected]. Como siempre decimos, el principal integrante de este sistema educativo es Ud. y por ello, para nosotros, su opinión es fundamental.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Hora Horacio cio D. Valle Valle jo

Art Tapa - Protocolo TCP / IP:ArtTapa 09/25/2013 10:36 Página 3

Ar tículo de Tapa

IntroduccIón

al

Protocolo tcP / IP TCP/IP son las siglas de Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (en inglés Transmission Control Protocol/Internet Protocol), un sistema de protocolos que hacen posibles servicios Telnet, FTP, E-mail, y otros entre ordenadores que no pertenecen a la misma red. El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) permite a dos anfitriones establecer una conexión e intercambiar datos. El TCP garantiza la entrega de datos, es decir, que los datos no se pierdan durante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo orden en el cual fueron enviados. El Protocolo de Internet (IP) utiliza direcciones que son series de cuatro números octetos (byte) con un formato de punto decimal, por ejemplo: 69.5.163.59. Los Protocolos de Aplicación como HTTP y FTP se basan y utilizan TCP/IP. Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo, sobre un trabajo de Gustavo Gabriel Poratti

HISTORIA El ministerio de defensa de Estados Unidos de América, mediante la agencia “Arpa” (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada), ante una posible guerra nuclear, durante la guerra fría, comenzó

a investigar la forma de interconectar a través de redes de computadoras, las bases militares, centros de investigación, universidades, oficinas gubernamentales, etc. Para interconectar todos ellos, se creó la red “Arpanet”, que se considera la semilla que dió vida a la gran red de redes (Internet).

Saber Electrónica Nº 315

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Artículo de Tapa Las computadoras de Arpanet tenían la capacidad de poder fragmentar un gran archivo de información en pequeños paquetes de datos, para luego enviarlos por la red. Este envío fragmentado de información permitía que ninguna computadora se adueñase de la red durante mucho tiempo. Cada paquete de datos lanzado a la red tiene una dirección de origen (de la computadora que lo envió) y otra de destino (de la computadora que lo recibirá). Los paquetes enviados por una computadora, a la red Arpanet, podían ser encaminados por la me jor ruta alternativa, esto hace que muchas veces lleguen desordenados y por diferentes caminos a su destino final. Gracias a que los paquetes enviados por la red eran numerados, la computadora que se hallaba en la dirección de destino, al recibir dichos paquetes, los podía ordenar, agrupar y reconstruir para crear el archivo original. Si algún paquete se extraviaba en el camino, la computadora destino pedía que se le reenvíe el paquete faltante. A esta habilidad conseguida en Arpanet de poder encaminar los paquetes de datos, se la conoce como “conmutación de paquetes”. Esto cumplía los ob jetivos buscados por el ministerio de defensa de los Estados Unidos, dado que si durante la guerra quedaba destruido algún enlace (fibra óptica, microonda, satélite, etc), los paquetes de datos se encaminarían por otra ruta disponible de la red Arpanet. Como fruto de las investigaciones en la red Arpanet, nació en 1974 el protocolo de comunicaciones TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol, en español significa “Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo Internet”). Este lengua je común que se instala en las computadoras de la red permite llevar a cabo las comunicaciones entre diferentes plataformas, sistemas operativos, topologías, Arquitecturas, etc y por el me jor camino disponible. Esto significa que en las redes interconectadas, si existiese algún camino deteriorado, o congestionado con excesivo tráfico de información, los ruteadores TCP / IP buscarán el me jor camino alternativo. Luego del éxito y difusión que tuvo el protocolo TCP/IP, la agencia de investigaciones Arpa lo puso a disposición del mundo entero en forma gratuita y sin ningún tipo de restricciones, convirtiéndose en el protocolo de comunicación que usan las computadoras en Internet.

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MODELOS DE PROTOCOLOS OSI En el infograma de la figura 1 se resumen los conceptos básicos que el lector debe conocer sobre los protocolos. El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (en inglés, Open System Interconnection) es el modelo de red descriptivo, que fue creado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1980. Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones. Fue desarrollado en 1980 por la Organización Internacional de Estándares (ISO),1 una federación global de organizaciones que representa aproximadamente a 130 países. El núcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones. Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no están tan desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones. El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta para la enseñanza de comunicación de redes. Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se tuvo que crear un método para que todos pudieran entenderse de algún modo, incluso cuando las tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la localización geográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la red de redes, es decir, Internet. El modelo de referencia OSI es un modelo de los protocolos propuestos por OSI como protocolos abiertos interconectables en cualquier sistema, básicamente se pretendía que los protocolos OSI fueran el estandar de la industria. Pero adivinen, no


Introducción al Protocolo TCP / IP

Figura 1


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Artículo de Tapa pasó, de hecho sólo unos pocos protocolos de los originales de OSI siguen siendo usados, por ejemplo IS-IS, un protocolo de enrutamiento. De los protocolos OSI sólo queda el modelo y como no hay protocolos en uso se le llama modelo de referencia, porque está tan bien definido que casi todas las tecnologías lo usan para que los usuarios sepan qué es lo que hace exactamente. Entonces este modelo lo que hace es definir el proceso de comunicaciones completamente, dividirlo en funciones claramente demarcadas y ponerles nombre a esas funciones. Cuando un fabricante de tecnología de comunicaciones quiere poner en claro brevemente qué hace está sin definir su propia terminología ni las operaciones particulares de la misma, sólo dice con qué capas del modelo de referencia OSI se corresponde y ya, quien conozca éste último comprenderá inmediatamente qué hace la tecnología que está aprendiendo.

¿CUÁLES SON LAS CAPAS DE OSI? En entregas futuras (Tutorial sobre las capas del modelo OSI) definiré bien cada capa y entraremos en detalles, pero por lo pronto vamos a mencionar las capas que, cuando uno se acostumbra, las llama por nombre o por número indistintamente.

El TCP garantiza la entrega de datos, es decir, que los datos no se pierdan durante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo orden en el cual fueron enviados. El Protocolo de Internet (IP) utiliza direcciones que son series de cuatro números octetos (byte) con un formato de punto decimal, por ejemplo: 69.5.163.59 Los Protocolos de Aplicación como HTTP y FTP se basan y utilizan TCP/IP, figura 3.

Función de TCP El protocolo TCP / IP en realidad no es un solo protocolo, si no dos, TCP pertenece al nivel OSI de transporte, e IP al nivel de red. La función de TCP es:

Controlar y asegurar el orden en que se envían y reciben los paquetes de datos durante una trans- misión a través de la red, entre dos máquinas remotas. Asegurar que los paquetes enviados y recibidos lleguen a destino, en caso contrario arbitrar los medios para que sean reenviados. Asegurar que los paquetes enviados y recibidos lleguen en buen estado, en caso contrario arbitrar los medios para que sean reenviados. Función de IP

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación

Vea en la figura 2 un resumen de la función de cada capa.

EL PROTOCOLO TCP / IP TCP/IP son las siglas de Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (en inglés Transmission Control Protocol/Internet Protocol), un sistema de protocolos que hacen posibles servicios Telnet, FTP, E-mail, y otros entre ordenadores que no pertenecen a la misma red. El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) permite a dos anfitriones establecer una conexión e intercambiar datos.

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El protocolo IP pertenece al nivel de red. La función de IP es:

Elegir el camino correcto “rutear” los paquetes de datos, que via jan a través de la red para llegar a la computadora destino, pasando a través de los diferentes ruteadores. Los ruteadores son dispositivos o computadoras que vinculan las redes entre sí. Su función es encaminar los paquetes de datos recibidos, para que de este modo continúen su trayecto hacia su destino final. Las computadoras que envían o reciben datos a través de la red, como así también los ruteadores que encaminan dichos paquetes, hacen uso del protocolo IP para lograr una comunicación estandarizada y de este modo entenderse y cumplir sus ob- jetivos. Campo de aplicación de TCP / IP Puede ser usado tanto en una red LAN (red de área local) de 2 máquinas, como también en una red WAN (red de área extensa) compuesta por millones de máquinas, por ejemplo Internet.



Artículo de Tapa No obstante, es ideal para ser utilizado en las grandes redes por su habilidad de encaminar los paquetes de datos a través de subredes (varias LAN interconectadas en un mismo edificio, o a miles de kilómetros de distancia “WAN”), dirigiendo los paquetes de datos por la me jor ruta disponible, superando en todo esto a SPX / IPX. Se debe usar TCP / IP en los siguientes casos:

TCP/IP en sus comienzos fue usado con sistema operativo de red UNIX, pero hoy en día la mayoría de los sistemas operativos de red lo incluyen como uno de sus protocolos disponibles para insta-

En una PC hogareña individual, con conexión a Internet. En una red donde sus máquinas tienen acceso a Internet. En una red construida enteramente con Win- dows 2000 o Windows XP. En una pequeña red creada con el ASISTEN- TE PARA REDES DO- MESTICAS de Windows Me. En una pequeña red creada con el ASISTEN- TE PARA CONFIGURA- CIÓN DE RED de Win- dows XP. En una Intranet (red empresarial que internamente tiene tecnología similar a Internet, por ejemplo que disponga de servidor Web, e-mail, DNS, etc). En una red muy grande o separada por grandes distancias que requieren muchos ruteadores.

En una red heterogé- nea con una gran mezcla de sistemas operativos, o diferentes plataformas hardware interconectadas. En una red con sistema operativo UNIX o in- terconectada a ella.

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Figura 2



Artículo de Tapa lar, entre ellos: Windows 95 / 98 / Me, Windows NT 4.0 (Server y Workstation), Windows 2000 (Profes-

sional y Server), Windows XP (Home y Professional), Novell Netware, OS/2, OS/400 de IBM, UNIX, etc.

Velocidad de TCP / IP Es más lento que otros protocolos, como ser NETBEUI, o SPX / IPX, por consiguiente requiere un hardware equipado con más memoria RAM y mayor velocidad de procesamiento.

Permanencia de TCP / IP La instalación del protocolo TCP / IP es una solución a largo plazo, pues hace más de 25 años que está siendo usado en las redes y su futuro parece ser inamovible, no obstante con el paso del tiempo podrán aparecer nuevas versiones que me jorarán su rendimiento y seguridad.

Protocolos que pueden trabajar con TCP / IP TCP / IP traba ja en el nivel OSI de transporte y red. Pero en los niveles de aplicación, presentación y sesión, pueden traba jar otros protocolos que colaboran para desempeñar determinadas funciones. Estos protocolos son:

HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto): Este proto-

Figura 3

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colo permite a una computadora cliente desde una aplicación llamada navegador,


Introducción al Protocolo TCP / IP que lea y ejecute paginas www (archivos html) de un servidor web que se encuentra dentro de la Intranet o en Internet. Estas páginas www pueden incluir texto, imágenes, sonido, video y vínculos a otros archivos html a los que se puede acceder con un simple click del mouse. La figura 4 muestra cómo una PC “cliente” se comunica con un servidor web mediante el protocolo http y de este modo recibe el archivo html. Windows permite instalar un servidor Web mediante “IIS” Internet Information Server (servidor www, ftp). El mismo puede ser instalado en el sistema operativo Windows NT 4.0, o Windows 2000, o Windows XP (Professional).

FTP (protocolo de transferencia de archivos): Este protocolo permite a una computadora cliente, transferir archivos (subir y ba jar “copiar”), desde un servidor FTP, situado dentro de la Intranet o en Internet. En Windows NT 4.0 / 2000 / XP (Professional) se puede crear un servidor FTP mediante la aplicación Internet Information Server “IIS” mencionada anteriormente. En la figura 5 se aprecia como una PC “cliente” se comunica mediante el protocolo FTP con un servidor situado en Internet, y de este modo transfiere (copia hacia ella) un archivo situado en el servidor FTP.

TELNET: Este protocolo permite que una computadora pueda tener acceso remoto sobre otra, e inclusive ejecutar sus programas a distancia, a través de Internet. La figura 6 muestra como una com-

putadora envía un comando para ejecutar un archivo de otra PC a través de Internet, usando el protocolo TELNET como lengua je común.

SMTP (Simple Mail Transport Protocol, “Protocolo Simple de Transferencia de Correo”): Este protocolo permite que una computadora con TCP / IP, pueda enviar, a través de Internet, correo electrónico “e-mail”, a un servidor SMTP proporcionado generalmente por el proveedor de Internet, quien será el encargado de reenviar los mensa jes recibidos para que lleguen a destino. Los mensa jes de correo electrónico pueden incluir texto, archivos de imágenes, sonido, etc.

POP3 (Post Office Protocol 3, “versión 3 del protocolo de oficina de correo”): Este protocolo permite que una computadora con TCP/IP, pueda recibir a través de Internet correo electrónico, desde un servidor POP3 proporcionado generalmente por el proveedor de Internet, quien será el encargado de recibir y almacenar los mensa jes, para que cuando una PC se conecte desde su programa de correo cliente, el servidor le transfiera todos los mensa jes recibidos. Los servicios proporcionados por el servidor SMTP mencionado anteriormente y POP3, pueden ser proporcionados por una misma computadora o por varias. La figura 7 muestra cómo una computadora cliente envía y recibe mensa jes de correo electrónico (e-mail) mediante los servidores de correo del proveedor de Internet, usando los protocolos SMTP y POP3 como lengua je para comunicarse.

PROTOCOLO USADO EN EL MISMO NIVEL OSI DE TRANSPORTE QUE SE ENCUENTRA TCP El cliente, desde su navegador, lee un archivo html del servidor Web. Figura 4.

El cliente copia un archivo de texto o binario desde el servidor. Figura 5.

UDP (User Datagram Protocol): En el mismo nivel OSI de transporte que se encuentra TCP, suele usarse en reemplazo de este último, otro protocolo llamado UDP. El protocolo UDP es más sencillo y rápido que TCP, pero también menos seguro, pues no puede recuperar paquetes extraviados en una transmisión a través de la red entre dos computadoras remotas. El motivo por el cual hay aplicaciones que usan UDP, en vez de TCP, es debido a que al ser más rápido congestiona menos la


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Artículo de Tapa red y permite un intercambio de paquetes mas fluido, esto es especialmente útil en programas de aplicación que hacen uso de la transmisión de sonido o video en tiempo real, donde no importa demasiado si se perdió algún paquete en el camino, pues esto simplemente se percibirá como un pequeño entrecorte de imagen o sonido que no hace demasiado a la calidad de la transmisión, pero sí es importante tener un fluido y rápido intercambio de paquetes, para poder transferir la abrumadora cantidad de datos que llegan en tiempo real durante una transmisión de este tipo.

Figura 6.

La computadora A ejecuta un programa desde la computadora B.

El nivel OSI de enlace de datos TCP / IP soporta:

Los controladores ODI y NDIS. Los protocolos SLIP y PPP que se usan en la transmisión de datos vía módem a través de la línea telefónica. SLIP es más antiguo y está perdiendo terreno frente a PPP, que es más completo y tiene me jor rendimiento. El nivel físico TCP / IP soporta:

La Arquitectura de red usada (Et- hernet, Token ring, FDDI, etc). Figura 7.

El cliente recibe y envía mensa jes de e-mail, usando los servidores SMTP y POP3 del proveedor de Internet.

RESUMEN La tabla 1 muestra los protocolos que pueden traba jar con TCP/IP, para cada uno de los niveles OSI.

Direcciones IP En las computadoras la configuración de los protocolos NETBEUI o SPX / IPX es más sencilla que con TCP / IP, pues los dos primeros reconocen automáticamente a cada computadora por su dirección física, que es un número universalmente único que viene asignado de fabricación en la tar jeta de red, mientras que en TCP / IP se deben especificar por separado las direcciones IP de cada PC, además de una serie de parámetros.

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A quién asignar direcciones IP Cada computadora de una red con TCP / IP (sea cliente o servidor) deberá tener asignada una dirección IP que la identifique.

Tabla 1


Introducción al Protocolo TCP / IP Si una computadora usa más de una placa de red, por ejemplo para traba jar como ruteador de paquetes entre distintas subredes, deberá tener asignada una dirección IP por cada tar jeta de red que tenga instalada. Cada tar jeta se conecta a una subred. Un ruteador por hardware (dispositivo encaminador de paquetes entre subredes conectadas a él), deberá tener asignada una dirección IP por cada salida a subred que este tenga conectada. Cada red, o subred (red dividida en subredes), deberá tener asignada una dirección IP que la identifique. En cada red o subred se deberá asignar una dirección IP para “broadcast”, esta dirección sirve para enviar mensa jes masivos a todas las computadoras de la red o subred, pues todas las computadoras responden al llamado de la dirección IP de broadcast.

Composición de las direcciones IP Cada dirección IP que asignamos a una computadora, se compone de cuatro grupos de números, cada uno de ellos puede tomar un valor en un rango de 0 a 255. Cada grupo se separa con un punto, por ejemplo:

177. 225. 157. 195 La razón por la cual los grupos de números oscilan entre 0 y 255 es porque internamente en las computadoras cada uno de ellos se representa con 8 bits (“ocho 0 o 1”, que equivalen a 1 byte) y mediante 8 bits se pueden representar 256 combinaciones diferentes 00000000, 00000001, 00000010, etc. En la tabla 2 podemos observar los cuatro grupos de números que componen una dirección IP,

tanto en formato decimal, como así también en binario, en este último caso, se muestra la cantidad total de bits por grupo y la cantidad total de bits que posee toda la dirección IP. Ahora bien, para calcular la cantidad de combinaciones posibles, es decir, la cantidad de números decimales que se pueden lograr con un número binario de 8 bits (que tiene cualquiera de los grupos de una dirección IP), se realiza el siguiente cálculo: Se eleva el número 2 a la potencia “X”. Siendo “X” la cantidad de dígitos que tiene el numero binario y esto nos dará la cantidad de combinaciones posibles que se pueden representar con “X” cantidad de Bits.

2X = Y Y-1 = Z X = Cantidad de bits que posee el número binario. Y = Cantidad de combinaciones posibles con ese número binario. Z = Cantidad de números decimales que se pueden representar. En nuestro caso, queremos saber cuantos números decimales se pueden representar con un número binario de 8 bits (de un grupo de una dirección IP), para ello elevamos al número 2 con la potencia de la cantidad de bits “8” del número binario.

2 8 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 256 Tenemos 256 combinaciones posibles, partiendo desde la 00000000 (binario) = 0 (decimal), hasta llegar a la 11111111 (binario) = 255 (decimal).

256 – 1 = 255 -> Cantidad de números decimales que se pueden representar (el cero no se cuenta).

Tabla 2

Esto nos indica que con un número binario de 8 bits, de un grupo de una dirección IP, se pueden generar 256 posibles combinaciones de números decimales, partiendo del valor 00000000 (binario) = 0 (decimal), hasta llegar al valor 11111111 (binario) = 255 (decimal). Mediante los 32 bits (4 bytes) de una dirección IP, se pueden representar unívocamente, sin confusiones, en el mundo,


13


Artículo de Tapa hasta 4.294 millones de ordenadores, esta cifra se obtiene de elevar a 2 con la potencia 32 (cantidad de bits de una dirección IP), o lo que es lo mismo, multiplicar a 2 por sí mismo durante 32 veces. Con la futura aparición de la nueva versión de IP, este límite actual será todavía muy superado, pues usará 128 bits y tendrá además muchas me joras, sin perder la compatibilidad con la versión pasada.

Tabla 3

Direcciones IP Reservadas (Privadas) Las direcciones IP “Reservadas” sólo pueden ser usadas en una red privada, que no tenga vinculación directa con el exterior, pues los paquetes de datos emitidos en estas redes no pueden tener contacto directo con redes públicas como Internet, debido a que su uso en este ámbito es ilegal. A las direcciones IP reservadas también se las conoce como direcciones IP internas, o privadas. La tabla 3 muestra los rangos de valores disponibles de direcciones IP reservadas.

Direcciones IP Legales (Públicas) Las direcciones IP “Legales” son un con junto de rangos de direcciones disponibles que pueden ser usadas por computadoras, o redes privadas, que tienen contacto con redes públicas (Internet). A las direcciones IP legales también se las conoce como direcciones IP externas, o públicas. Para obtener direcciones IP “legales” en gran cantidad “de a miles” para una red muy grande, hay que gestionarlas ante InterNIC (Internet Network Information Center, “centro de información de red de

Internet”), siendo éste un organismo internacional que otorga y administra las direcciones IP, para asegurar que éstas sean universalmente únicas e irrepetibles en cada ordenador. Para efectuar la solicitud de direcciones en InterNIC hay que llenar algunos formularios en la dirección web HTTP://RS.INTERNIC.NET. El trámite para la obtención de las direcciones IP es gratuito. Para obtener direcciones IP en menor cantidad, que es lo más habitual, se adquieren mediante el proveedor del servicio de conexión a Internet, quien a su vez obtuvo las direcciones de InterNIC. El proveedor puede otorgar las direcciones IP a perpetuidad o por el lapso de tiempo que dure el servicio. Los rangos que hay disponibles de direcciones IP legales, se definirán más adelante debido a la profundidad que ello implica, ba jo el título “Clases de direcciones IP”. En otro artículo de esta edición explicamos cómo asignar direcciones de IP en Windows, la función de la máscara de red y su configuración. J

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$13,60 Precio Cap. Fed. Y GBA: $13,60 Recargo $0,80 Recargo envío al interior: $0,80 ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 / / Nº 164

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Descarga de CD

CD: Pericias, Rastreo & Recuperación de Datos en Equipos Móviles Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “CD-1422”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

E

ste compendio esta preparado básicamente como un manual para el Perito Criminalístico, en el área de Telefonía Celular y en virtud del conocimiento adquirido en una materia que hasta hoy sigue asombrando a técnicos y especialistas por los pasos que nos lleva el destino, con la enseñanza en electrónica, y comunicaciones que publicaba el Ingeniero Horacio Daniel Vallejo, a través de Editorial Quark, con ese tratado que tituló “Saber Electrónica”. Este trabajo comienza con una apostilla titulada “Aprenda telefonía celular desde cero”, que era una de las materias de electrónica, entre tantas, que publicaba y ofrecía a comienzos de este siglo Saber Electrónica. A este trabajo se suma la noción práctica de las distintas funciones Periciales que se realizan en las áreas de la División Criminalística de U.R.II, desarrollado por expertos convocados por especialistas en delito informático a cargo de la Sección de Pericias Informática. Los desarrolladores de este trabajo se abocaron a trazar lineamientos en la materia, no existentes, y desconocidos tanto como por las Instituciones Policiales como por los Fueros Judiciales. Se tuvo en cuenta la convergencia tecnológica que avanza a pasos agigantados y cada vez más es solicitada una explicación más especializada, técnica y con un lógico perfil legal, al simple hecho del levantamiento correcto del material probatorio, como así en establecer los puntos de pericias que se deben solicitar, no solo en el campo policial sino también en el Judicial. Con este Paquete Educativo pretendemos orientar a los técnicos, profesionales y aficionados a la telefonía celular y equipos móviles en general sobre las tareas que se pueden realizar para obtener datos perdidos y/o borrados, como así también a instalar programas de rastreo por GPS y/o por las bandas móviles.

MÓDULO 1: TEORIA 1 – PERICIAS EN TELEFONÍA CELULAR Manual de Pericias:

Con el estudio cabal de este submódulo se pretende formar al técnico para que puedan desarrollar tareas de peritajes que permitan orientar a los magistrados y autoridades policiales ante la posible constitución de un delito informático.

2 - LEYES Ley de Inteligencia Nacional Código Procesal Penal Ley de Delitos informáticos. Reforma del Código Penal Minuta de Artículos CPPSF Minuta de Artículos CPPN Ley de Telecomunicaciones

3 – TEMARIO DE ORATORIA

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TEMA 1 Gabinete funcional, primera etapa. TEMA 2 Gabinete funcional, segunda etapa TEMA 3 Idoneidad TEMA 4 Actas, secuestro, convocatorias TEMA 5 Cadena de custodia TEMA 6 Back Up

4 – CLONACIÓN Y RECUPERACIÓN DE DATOS Tarjetas Inteligentes Recuperación de Mensajes en SIM ¿Qué es Delito y qué está permitido? Recuperación de Datos en un Celular

5 – RASTREO DE EQUIPOS MÓVILES GPS ¿Cómo se rastrea un equipo móvil? Programas de rastreo gratuitos y de pago

MÓDULO 2: PRÁCTICA En este módulo encontrará los programas explicados y utilizados en el módulo 1, entre ellos: SIM Card Data Recovery Sim_scan133 Hex_for_silver_card Woron_scan Sim_emu Cardinal Smart_scan_eng Simemucalc Goldcard

MÓDULO 3: VIDEOS En este módulo encontrará una serie de videos que nos ayudarán aún mas a comprender la información contenida en el módulo 1.

MÓDULO 4: SERVICIO En este módulo le ensañamos las técnicas básicas para rastrear un equipo móvil, también se colocan links para los que deseen descargar material para aprender a reparar teléfonos celulares de todas las tecnologías.

Tec Sup E4 L2.qxd:LECC 1 .qxd 09/25/2013 14:23 Página 17

Curso de T!CniCo superior en eleCTr$niCA

M C"c  Amfca E3 7*(*5947*8 )* 7&)4, &51+(&)47*8 4 *6:548 )* &:)4, *9(, 1& 8*C&1 37*8&39* &1 J&51+(&)47 )* &:)4K 5:*)* 9*3*7 :3& +7*(:*3(& (457*3))& *397* 20H? > 20H?. E848 *6:548 8* 5:*)*3 (43897:7 & 5&797 )* )8939&8 (43+:7&(43*8 *85*(&1*8, 9&1 (44 ;*7*48 *3 *89& 1*((D3. introducci5n E F<F O F F< @?<< ? FP? H G H     <@<  ? FP? H FH@<
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carrera: t.cnico Superior en electr5nica

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Manuales Técnicos

Funcionamiento, m antenimiento y RepaRación de

impResoRas Uno de los periféricos más utilizados en informática es la impresora, la cual nos permite pasar cualquier tipo de documento con el que trabajamos en una computadora a un papel. En la actualidad existen gran cantidad de tipos de impresoras y formas de imprimir según las necesidades de cada uno. En este trabajo veremos todos los tipos de impresoras, desde las viejitas con cabezal y matriz de puntos, pasando por las que imprimen por chorro de tinta y las modernas impresoras láser. Analizaremos su funcionamiento, cómo realizar un adecuado mantenimiento, cuáles son las partes electrónicas y mecánicas que las constituyen y cómo se las repara. Nos basaremos en las impresoras de chorro de tinta, que son el tipo más común de los dispositivos de impresión utilizados en entornos domésticos y también se utilizan con frecuencia como impresoras personales en las oficinas. Hay dos razones principales para la adopción generalizada de las impresoras de inyección de tinta: bajo precio de compra y la impresionante calidad de imagen que es igual o mayor que la de la película fotográfica tradicional. El presente informe es parte del Paquete Educativo: “Servicio Técnico a Impresoras de Papel”, que incluye un CD multimedia con un curso de reparación de impresoras y que Ud. puede descargar de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave servisoras. Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - [email protected] En base a escritos de federico Prado, Luis Horacio Rodriguez y referencias varias

INTRODUCCIÓN Con las computadoras personales se utilizan cuatro tipos de tecnologías de impresión, definidas por el método mediante el cual se produce la imagen en el papel. Estas cuatro tecnologías son:

Láser Led Inyección de Tinta Matriz de Puntos

Las impresoras láser funcionan creando una imagen electrostática de una página completa


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sobre un tambor fotosensible con un haz de luz láser, figura 1. Cuando se aplica al tambor el polvo ultrafino de color denominado tóner, éste se adhiere sólo a las áreas sensibilizadas correspondientes a las letras o imágenes sobre la página. El tambor gira y se presiona contra una hoja de papel, transfiriendo el tóner a la página y creando la imagen. Esta tecnología es similar a la que utilizan las fotocopiadoras, aunque hay diferencias en los detalles de la transferencia de la imagen y en la temperatura Figura 1 interna de las unidades. La impresora LED, creada originalmente por Okidata y producida también por Lexmark, figura 2, constituye una tecnología similar. Estas impresoras reemplazan el haz de luz láser con una disposición fija de diodos emisores de luz para crear la imagen; por lo demás, son similares en desempeño. Las impresoras de inyección de tinta, como su nombre implica, tienen boquillas diminutas que esparcen tinta especialmente formulada sobre una página, figura 3. Un método emplea tinta calentada Figura 2 (como la que usa la línea Bubblejet de Canon) y otro método utiliza cabezas de impresión piezoeléctrica (como en las líneas Stylus y Stylus Color de Epson). Otro tipo de impresoras son las impresoras de matriz de puntos que usan un conjunto de agujas de cabeza redonda que presionan una cinta entintada contra una página, figura 4. Las agujas están dispuestas en una cuadrícula rectangular (llamada matriz); diferentes combinaciones de agujas forman los distintos caracteres e imágenes. Unas cuantas impresoras que no son de impacto emplean también una cabeza de impresión de matriz de puntos con cintas sensibles al Figura 3 calor, aunque este tipo

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Tecnología LASER

de impresoras son principalmente para uso portátil. En general, las impresoras láser ofrecen la mejor calidad de resultados, seguidas de cerca por las impresoras de inyección de tinta, quedando en un distante tercer lugar las impresoras de matriz de puntos. Éstas últimas han sido relegadas en gran medida a aplicaciones

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comerciales en las cuales se requieren formas continuas y formularios de varias partes. Las impresoras de inyección de tinta se han vuelto parte importante de la impresión de oficinas pequeñas y caseras debido a su alta calidad de impresión (que en texto compite con las impresoras láser), su calidad de color, su versatilidad y su inclusión en muchas unidades populares "todo en uno" de impresora-escáner-fax. Las impresoras láser siguen siendo la mejor opción para aplicaciones basadas en texto, debido a su velocidad, calidad de impresión y bajo costo por página.

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ño y número de estos puntos determina la resolución de la impresora y la calidad de la salida. Por ejemplo, si observa una página de texto producida por una impresora de matriz de puntos de baja resolución, salta a la vista de inmediato el patrón de puntos que forma los caracteres individuales. Esto se debe a que los puntos son relativamente grandes y de tamaño uniforme. Sin embargo, en una impresora láser de alta resolución, los caracteres se ven sólidos debido a que los puntos son mucho más pequeños y a menudo pueden ser de tamaños diferentes, figura 5. La resolución de impresión se mide por lo regular en puntos por pulgada (ppp o dpi). Esto se refiere al número de puntos separados que puede producir la impresora en una línea recta de una pulgada de longitud. La mayoría de las impresoras funcionan a la misma resolución tanto en forma horizontal como vertical, de modo que una especificación como 300 ppp implica un cuadrado de una pulgada de 300 x 300 puntos. Por lo tanto, una impresora de 300 ppp puede imprimir 90.000 puntos en un espacio de una pulgada cuadrada. No obstante, hay algunas impresoras que especifican resoluciones distintas en cada dirección, como por ejemplo, 600 x 1.200 ppp, lo que significa que la impresora puede producir 720.000 puntos en una pulgada cuadrada. Es importante darse cuenta que la resolución de una página impresa es superior, por mucho, a la de un monitor típico de PC. La palabra resolución se emplea también para cuantificar los monitores de vídeo de PC, por lo regular en términos de píxeles, como 640 x 480 u 800 x 600. Sin embargo, para los estándares de impresión, el monitor de vídeo de PC típico tiene sólo una resolución de 50-80 ppp. Usted

RESOLUCIÓN DE IMPRESIÓN El término resolución se emplea para describir la agudeza y claridad de la salida impresa. Todas estas tecnologías de impresión crean imágenes poniendo sobre la página una serie de puntos. El tama-

Figura 5


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puede determinar los ppp de su monitor midiendo el alto y ancho reales de una imagen y comparándolos con las dimensiones reales de la misma en píxeles. Como resultado, la característica de salida WYSIWYG "what you see is what you get" (lo que ve es lo que obtiene) que señalan los fabricantes de software y hardware sólo es válida en su sentido más amplio. Todas las impresoras, salvo las de más baja resolución, deben producir un salida, por mucho, superior a la de su pantalla. INCREMENTO DE LA RESOLUCIÓN DE IMPRESIÓN Podría parecer que 90.000 puntos por pulgada cuadrada es una cantidad de detalle extraordinaria, pero a 300 ppp, los caracteres impresos pueden tener líneas diagonales notoriamente dentadas. Hay dos formas dé mejorar la calidad de salida impresa y eliminar las "mordidas". Una de ellas consiste en aumentar la resolución. Las impresoras láser actuales operan por lo regular a un mínimo de 600 ppp; algunos modelos de alto rendimiento alcanzan hasta 1.200 ppp. En contraste, la impresión offset comercial (como, por ejemplo, la utilizada en la impresión de este libro), por lo regular va de los 1.200 a los 2,400 ppp. La resolución de 600 ppp es suficiente para eliminar las mordeduras obvias en la salida impresa. Esta reducción en las líneas dentadas es el primer beneficio de aumentar la resolución, figura 6. Un segundo beneficio de las resoluciones más altas es el efecto que tienen en la reproducción fotográfica, pues (particularmente en impresoras láser y de inyección de tinta) permiten crear impresiones de fotos más detalladas y con un grano más fino. Las nuevas impresoras fotorrealistas de inyección de tinta combinan altas resoluciones (600 ppp y superiores) con gotas de tinta más pequeñas y técnicas especiales de impresión a color, para crear impresiones que rivalizan con la calidad de las instantáneas cuando son observadas a corta distancia. Las impresoras láser de 600 ppp y superiores también logran una mejor reproducción fotográfica, aunque a través de medios diferentes. La resolución más alta les permite utilizar puntos más pequeños para simular medios tonos, produciendo así una impresión de mejor calidad.

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Como verá más adelante, las resoluciones altas de impresión para las impresoras de inyección de tinta son altamente dependientes de los medios; no es posible obtener la mejor calidad de impresión a menos de que se utilice el papel u otros medios para impresión de alta calidad. MEJORAR LA RESOLUCIÓN También es posible aumentar la calidad de la salida impresa sin incrementar la resolución, variando el tamaño de los puntos. Esta técnica la originó Hewlett-Packard y se le denomina Tecnología de Mejoramiento de Resolución (RET). Esta tecnología emplea puntos más pequeños para rellenar los; extremos dentados creados por puntos más grandes. Debido a que los puntos son tan pequeños, el efecto acumulativo a simple vista es una línea diagonal recta. Otros fabricantes han desarrollado sus propias versiones de este concepto empleando otros nombres, como mejora de bordes. Este tipo de mejora sólo es posible en las impresoras láser y de inyección de tinta. Debido a que las impresoras de matriz de puntos producen imágenes golpeando físicamente la página (a través de una cinta entintada), no pueden utilizar puntos de tamaño variable. Las impresoras de inyección de tinta usan gotas de tamaño variable durante el proceso de interpolado, el cual produce colores como el naranja, que debe mezclarse a partir de las tintas cian, magenta y amarillo que usa la impresora. La capacidad para mezclar colores y variar el tamaño de. las gotas permite a las mejores impresoras de inyección actuales acercarse de Figura 6


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Figura 7

manera increíble a la calidad fotográfica. Vea en la figura 7 la misma imagen con diferentes resoluciones. INTERPOLACIÓN También hay muchas impresoras que producen salida de alta resolución por medio de un proceso denominado interpolación. La resolución de impresión no es sólo una cuestión física de qué tan pequeños pueden ser los puntos creados por una impresora láser o de inyección de tinta; una imagen de alta resolución significa también que la impresora debe procesar más datos. Una impresora de 600 ppp tiene que trabajar con hasta 360.000 puntos por pulgada cuadrada, mientras que una de 300 ppp utiliza sólo 90.000 puntos. Por lo tanto, la resolución más alta de imagen requiere (como mínimo) de cuatro veces la memoria de su contraparte de resolución más baja y de una gran cantidad adicional de tiempo de procesamiento. Algunas impresoras están construidas con la capacidad de imprimir físicamente a una resolución más alta pero sin la memoria y la potencia de procesamiento requeridos. Así, la impresora puede procesar una imagen a 600 ppp y luego interpolar (o escalar) los resultados hasta 1.200 ppp. Aunque una imagen interpolada de 1.200 ppp es mejor que una imagen de 600 ppp sin interpolación, una imprei mpresora que opera a una resolución real de 1.200 ppp debe producir una salida notablemente mejor que una imagen interpolada a 1.200 ppp, y es probable que también su costo sea significativamente mayor. Al evaluar impresoras, es importante comprobar si la resolución especificada por el fabricante es interpolada.

CALIDAD DEL PAPEL Mientras que las impresoras láser producen sus imágenes fundiendo el tóner con el papel, las de inyección de tinta ponen tinta sobre el papel. Aunque se venden muchos tipos de papel de propósito general ";supuestamente aptos para impresoras láser, de inyección y copiadoras"; usar cualquier tipo que no esté específicamente diseñado para su empleo con inyección de tinta degradará la resolución de impresión real. Esto se debe a que el papel de inyección de tinta debe ser más liso que el papel para láser o copiadora y propiciar un secado rápido de la tinta. El papel que carece de estas características tendrá fibras sueltas que harán que la tinta "se extienda", provocando una apariencia confusa de la impresión. La impresión fotorrealista, a resoluciones por arriba de 720 ppp, requiere del uso de papel de calidad fotográfica, el cual es pesado, muy liso y de secado muy rápido. Muchas decepciones de los usuarios con la calidad de la impresión de inyección de tinta se derivan de una selección inadecuada del papel o de la falta de correspondencia del papel con la modalidad de impresión. MEMORIA DE LA IMPRESORA Al igual que las PCs, las impresoras tienen chips de memoria y, por lo regular, las láser y de inyección de tinta también tienen un procesador, lo que convierte a la impresora en sí misma en una especie de computadora altamente especializada. Las impresoras pueden usar su memoria interna para diversos fines, como un búfer para mantener un trabajo de impresión mientras se está alimentando al motor de impre-


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sión real; como espacio de trabajo para contener datos durante el procesamiento de imágenes, fuentes y comandos; y como almacenamiento permanente y semipermanente para diseños de fuentes y otros datos. Para una impresora de página (láser o LED), la cantidad de memoria integrada es un aspecto extremadamente importante de sus capacidades. La impresora debe ser capaz de ensamblar una imagen de mapa de bits de una página entera para imprimirla, y las imágenes y fuentes que se usan sobre esa página consumen memoria. Incluso los gráficos vectoriales y los diseños de fuentes deben ser procesados dentro de mapas de bits antes de que puedan imprimirse. Entre más grandes sean los gráficos sobre la página y se utilicen más fuentes, se requerirá más memoria. Esta memoria es adicional a la que se necesita para almacenar el intérprete PDL y las fuentes permanentes de la impresora. Nota: debido a que muchas impresoras láser usan técnicas de compresión de datos para imprimir gráficos con una pequeña cantidad de memoria, algunas impresoras láser imprimen páginas ricas en gráficos mucho más rápido después de una actualización de este componente. Esto se debe a que la impresora necesita dedicar menos tiempo a calcular si la página cabrá en la memoria, y poco o ninguno en comprimir los datos para ajustarlos a ella.

Una impresora con memoria adicional puede aceptar más datos a la vez desde la PC. Dependiendo del sistema operativo de su PC y su configuración de controlador de impresora, esto puede dar por resultado una notable diferencia en el rendimiento de su sistema. Al imprimir un documento en una aplicación de DOS, no puede (en la mayoría de los casos) seguir trabajando hasta que todo el trabajo se haya transmitido a la impresora. Los sistemas si stemas operativos multitareas, como Windows, por lo general pueden imprimir en segundo plano, permitiendo que continúe trabajando mientras la PC procesa el trabajo de impresión, aunque a costo del desempeño mientras se ejecuta la impresión. Entre más grande sea el búfer de memoria de la impresora más pronto terminará la PC el traba jo de impresión, regresando a su operación normal.

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Nota: el aspecto de la expansión de memoria es aplicable principalmente a impresoras de página como las láser. La mayoria de las impresoras de matriz de puntos o de inyección de tinta reciben datos desde la PC como flujos de caracteres ASCII, y debido a que no tener que ensamblar una página completo a la vez, pueden mantener un búfer mucho más pequeño, por (o regular de sólo unos cuantos kilobytes). Incluso las imágenes son procesadas por la PC y transmitidas o la impresora como un flujo de bits, de manera que rara vez es posible aumentar la memoria de una impresora de matriz de puntos.

Algunas impresoras de inyección de tinta de gran formato, como la serie Designjet de HP ofrecen expansión de memoria, pero esto es poco común en impresoras de inyección de oficinas pequeñas y caseras que utilizan papel tamaño carta. FUENTES Las fuentes son una de las características más entretenidas y de uso más común. Tener fuentes de calidad y usarlas correctamente puede representar la diferencia entre un documento con apariencia profesional y uno amateur. El término fuente se refiere a una tipografía en un estilo y tamaño particulares, figura 8. Una tipografía es un diseño de un conjunto de caracteres alfanuméricos en el que las letras, números y símbolos funcionan juntos para formar una presentación atractiva y legible.

Figura 8


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Figura 9

Hay disponibles miles de tipografías y constantemente se producen nuevos diseños. Algunas tipografías básicas que se incluyen en los sistemas operativos Windows son Times New Roman, Arial, y Courier. Un estilo de tipografía es una variante de ésta, como negritas o cursivas. Una tipografía podría tener sólo un estilo o tener una docena o mas. CONTROLADORES DE IMPRESORA Al igual que con muchos periféricos, las impresoras dependen en gran medida de un controlador instalado en la PC. El controlador de impresora proporciona la interfaz de software entre la impresora y su aplicación o sistema operativo. La función principal del controlador es informar a la PC cerca de las capacidades de la impresora, como los PDL que utiliza, los tipos

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de papel que maneja y las fuentes instaladas, figura 9. Al imprimir un documento en una aplicación, las opciones de impresión que usted selecciona son suministradas por el controlador de impresora, aunque parezcan ser parte de la aplicación. En todas las versiones de Windows, usted instala el controlador de impresora como parte del sistema operativo, no en las aplicaciones individuales. Windows incluye controladores para una amplia gama de impresoras y casi siempre hay disponibles controladores individuales en los servicios en línea del fabricante de la impresora, figura 10. Regularmente, los controladores incluidos con Windows están desarrollados por el fabricante de la impresora, no con Microsoft, y se incluyen en el paquete Windows por comodidad. Aunque el fabricante de la impresora desarrolla los controladores para todos los modelos que se utilizan con Windows, podría haber diferencias importantes entre los controladores de impresora incluidos con Windows y los que incluye la impresora o están disponibles en línea. Los controladores incluidos con Windows normalmente proporcionan acceso a las características básicas de una impresora, mientras que los controladores mejorados proporcionados por el fabricante en los CD-ROM incluidos con la impresora, o a través de una descarga en línea, podrían incluir correspondencia de colon de lujo, colas de impresión mejoradas, cuadros de diálogo mejorados u otros beneficios. Asegúrese de probar ambos tipos de controladores para ver cuál funciona mejor. Consulte en el sitio Web del fabricante la última versión del controlador. Observe que en algunos casos los fabricantes de impresoras ya no manejan impresoras antiguas con controladores mejorados, obligándolo a utilizar los que se suministran con Windows. LAS IMPRESORAS DE CHORRO DE TINTA

Figura 10

Las impresoras de chorro de tinta son el tipo más común de los dispositivos de impresión utilizados en entornos domésticos y también se utilizan con frecuencia como impresoras personales en las oficinas. Hay dos razones principales para la adopción generalizada de las impresoras de inyección de tinta: bajo precio de compra y la impresionante calidad de imagen que es


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igual o mayor que la de la película fotográfica tradicional. En el corazón de una impresora de chorro de tinta son un gran número de boquillas microscópicas de alta precisión que expulsa tinta sobre el papel. Estas boquillas son típicamente de aproximadamente 10 micrómetros de diámetro (aproximadamente 1/10 del diámetro de un cabello humano ). No es inusual para una impresora de chorro de tinta común contener miles de boquillas en total, varios cientos para cada color de tinta. El diámetro de cada una de estas boquillas se fabrica con una precisión inferior al micrómetro para alcanzar el volumen de gotas de tinta consistente y uniforme, que es esencial para la densidad de color consistente y uniforme que debe quedar en la Figura 11 página impresa. Las impresoras de inyección de tinta producen una excelente calidad de impresión en papel no estucado sencillo, y tales papeles se utilizan comúnmente para los documentos de muchos tipos diferentes. Las imágenes fotográficas también se pueden imprimir en papel normal, pero los papeles especiales se utilizan cuando el objetivo es lograr la apariencia de una fotografía. Estos papeles fotográficos son más gruesas que el papel normal, y están recubiertos con una superficie muy lisa. Esta capa superficial también está especialmente diseñado para alojar el fluido de la tinta de chorro de tinta. CÓMO FUNCIONA LA IMPRESORA DE CHORRO DE TINTA En la figura 11 podemos apreciar una gráfica representativa de una impresora de chorro de tinta con sus partes constituyentes. Una impresora de chorro de tinta típica recibe información de control desde la computado-

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ra PC o puede procesar la información almacenada en su memoria interna. Básicamente podemos resumir su funcionamiento como sigue: Los rodillos de avance de papel de la bandeja de entrada (1) encuadra la hoja a imprimir hacia la posición del cabezal de impresión que posee los cartuchos de tinta (2). Entonces, el motor paso a paso del cabezal de impresión (3) entra en acción, ubicando el conjunto de impresión que se encuentra sobre una varilla de deslizamiento (4) a su posición de partida, por lo general a través de una correa (5). El cabezal de impresión (6) es una increíble pieza de la miniaturización, en algunos casos fabricados a través de un proceso de ataque químico similar a la fabricación de semiconductores. En algunas impresoras, el cartucho de tinta y la cabeza o cabezal (7) son una sola unidad. Los inyectores microscópicos del cabezal (8), son abastecidos por cámaras de tinta muy pequeñas (9) capaces de imprimir decenas de miles de puntos en forma de gotitas minúsculas que son alimentados por los embalses del car-


F u ncionaMienTo, M an Te ni Mi en To tucho. Estas gotitas microscópicas (10), son una millonésimas de una millonésima parte de un litro (no, eso no es un error), y salen a través de las boquillas. Como el sistema de bombeo de tinta no puede ser tan pequeño, en su lugar, la mayoría de las impresoras de inyección de tinta (Epson exceptuado) utilizan la tecnología "térmica" en la que se activa una pequeña resistencia (11) en una cámara de tinta, según sea necesario, con una corriente intensa. El sobrecalentamiento de tinta produce una vaporización que genera la gotita. El resultado: La gotita se fija sobre el papel, figura 12. Epson emplea un proceso piezoeléctrico en el que la aplicación de corriente se realiza sobre un cristal en una cámara de tinta, lo que hace que el cristal oscile e inyecte la tinta. Sigue esta acción capilar mediante la inyección de tinta que se encuentra en la cámara. El texto y las imágenes se construyen, línea por línea, ya que el cabezal de impresión sigue a través de la página. Una cámara de impresión puede repetir el ciclo: Calentamiento → cocción → enfriamiento

Estos ciclos pueden llegar a miles de veces por segundo.


TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN DE LOS CABEZALES Existen diferentes técnicas de micro - fabricación de precisión para las boquillas de chorro de tinta que se emplean en la producción comercial, podemos mencionar, por ejemplo, galvanoplastia, la ablación por láser, grabado anisotrópico y fotolitografía. Para cada color de tinta, todas las boquillas en el carro están formados típicamente en un solo paso de fabricación para controlar con precisión sus posiciones relativas, lo cual es importante para lograr una impresión uniforme, sin bandas. En algunos casos, todas las boquillas para cada color de tinta se forman juntos en un solo paso. Las boquillas están todas formadas como orificios a través de una única lámina plana de un material. Este material se selecciona por su compatibilidad con el método de la fabricación particular elegido. Las boquillas de chorro de tinta están todas montadas juntas en un conjunto de carro en movimiento que se mueve a alta velocidad (típicamente mayor a 1 metro por segundo) hacia atrás y adelante a través del papel. Las boquillas se ubican alrededor de 1 mm desde el papel, y las velocidades de inyección

Figura 12


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de tinta están en el rango de 5 a 10 metros por segundo . MÉTODOS DE IMPRESIÓN POR CHORRO DE TINTA Tal como mencionamos al comienzo, la tinta es expulsada desde una boquilla mediante la aplicación de un pulso de presión a la tinta de fluido en el tubo de suministro, “aguas arriba” de ese boquilla. Hay dos métodos comunes para la creación de este impulso de presión : burbuja térmico y piezoeléctrico . En la técnica de la burbuja térmica, se forman canales de tinta en la superficie de un sustrato plano con un polímero fotosensible, tal como se desprende de la gráfica mostrada en la figura 13. En el cabezal se forma o construye un pequeño calentador utilizando una película de capa metálica delgada resistiva de menos de 1 micrómetro de espesor en la pared del canal de tinta que lleva a cada boquilla. El calentador formado (por técnicas similares a las usadas para la fabricación de semiconductores) es de forma cuadrada, de aproximadamente 10 a 20 micrómetros en cada lado. De esta manera se forma una resistencia de película delgada con los contactos asociados a dos lados opuestos. Se hace fluir un pulso de corriente eléctrica a través de la resistencia de calentamiento durante aproximadamente 1 microsegundo de duración. La amplitud de esta corriente eléctrica está diseñada para calentar la resistencia lo suficiente para hacer “hervir la tinta”. Una fina capa de tinta (alrededor de 0,01 micrómetros de tinta) próxima a la resistencia hierve, formando una burbuja de vapor con un tamaño de alrededor de un millar de veces en volumen de la tinta líquida (se formó una burbuja. Esta expansión de volumen crea un impulso de presión en el fluido, haciendo que la tinta en la boquilla descienda por la acción del calentador para ser expulsada hacia el papel. Después de varios microsegundos, la burbu ja de vapor se enfría y colapsa. A continuación, la tensión superficial de la tinta en la boquilla “absorbe” más tinta desde el depósito para volver a llenar la boquilla, en preparación para la siguiente gota que será expulsada. La segunda técnica de “pulso de presión” para expulsión de la tinta utiliza materiales piezoeléctricos, que son materiales cristalinos que

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Figura 13

tienen la propiedad de deformarse cuando se aplican campos eléctricos elevados a través de ellos. Se emplean dos configuraciones comúnmente: varillas piezoeléctricas que se alargan bajo campos aplicados, o compuestos (biomorphs) que se doblan en una geometría similar a un parche. En cualquiera de los casos, estos materiales se configuran de manera que se deforma una de las paredes del canal de tinta que lleva a cada boquilla, tal como se aprecia en la imagen de la figura 14. Esta deformación aprieta el canal, creando un impulso de presión y la inyección de tinta desde la boquilla. Un diafragma elástico aísla los materiales piezoeléctricos cristalinos de la tinta. Los impulsos eléctricos que dan energía a estos elementos piezoeléctricos están una vez más en el rango de microsegundos lo cual permite “inyectar” gotitas de tinta miles de veces por segundo. Los canales de tinta en un cabezal de impresión piezoeléctrico de chorro de tinta se pueden formar usando una variedad de técnicas, pero un método común es la lamina-

Figura 14




Figura 15

ción de una pila de placas de metal, cada uno de los cuales incluye precisión las características micro -fabricadas de varias formas. Los dos métodos de generación de presión tienen diferentes ventajas y desventajas. Las resistencias de calentamiento utilizadas en la técnica de la burbuja térmica son sustancialmente más pequeñas que los elementos piezoeléctricos, que es una ventaja. También, las resistencias de calentamiento y sus cables eléctricos se pueden fabricar directamente en un chip de silicio que incluye la electrónica de conducción integrada y además tiene los canales de tinta formados en capas de fluidos por foto-polímero en su superficie, lo cual es otra ventaja. Por otro lado, la técnica de la burbuja térmica hace hervir una capa delgada de tinta (aproximadamente 1/1.000 de la tinta hierve, se vaporiza y recondensa durante la operación). Debido a la ebullición, la tinta debe estar diseñada para evitar los productos de descomposición térmica que podría acumularse en los canales de tinta. El proceso para la inyección de una gota de tinta dura aproximadamente 83 microsegundos, tal como se desprende de la secuencia mostrada en la figura 15. En cambio los chorros de tinta piezoeléctricos no hacen hervir la tinta. Sin embargo, en la práctica, las tintas de impresión de chorro de tinta han sido diseñadas para tener un excelente rendimiento para las impresoras de chorro de tinta del hogar y la oficina y no sufren ninguna degradación en el punto de ebullición experimentado en una impresora de chorro de burbujas de tinta térmica. Así, en la actualidad, la ebullición de tinta no ha sido un inconveniente en el rendimiento de impresión de chorro de burbujas de tinta térmica siempre que se use la tinta adecuada. Tintas para todos los tipos de impresión de

chorro de tinta se filtran cuidadosamente durante la fabricación para eliminar las partículas que puedan obstruir los estrechos canales y boquillas. Filtros adicionales se encuentran en las impresoras de chorro de tinta en los propios colectores de fluido en la parte superior de los canales estrechos. Las tintas de impresión por chorro de tinta son comúnmente a base de agua, y contienen cualquiera de las moléculas de colorantes (color) o pigmentos (materiales cristalinos de color). El diseño de las tintas de impresión de inyección de tinta es engañosamente complejo. Por ejemplo, la tinta debe secarse muy rápidamente cuando se fija en el papel, pero no debe secarse en la boquilla. Para ello se requieren una serie de diferentes aditivos en cada tinta para lograr la combinación adecuada de las propiedades de alta calidad de imagen y el funcionamiento robusto. Cuando la impresora de chorro de tinta no está funcionando, los inyectores están todos cubiertos por un gran tapón que mantiene la tinta sin que se seque para evitar potencialmente la obstrucción de los inyectores. Sin embargo, durante la operación, en función de la imagen que se está imprimiendo, algunas de las boquillas individuales puede escanear varias veces a través de la página sin necesidad de imprimir en absoluto, y esto podría ser un problema, ya que los inyectores están destapados en ese punto. Para evitar que la tinta se seque en las boquillas de tinta de tales condiciones se dispara desde cada boquilla a intervalos regulares. El carro está diseñado para explorar mucho más allá del borde de la hoja, donde se encuentra un receptáculo de residuos de tinta, y aquí


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es donde se “tiran” las gotas de tinta extra. Esto significa que, por ejemplo, por más que no estemos imprimiendo nada con color amarillo, igual se usa algo de tinta para evitar que los inyectores se tapen. De vez en cuando, la placa de boquillas del cabezal de la impresora de chorro de tinta también se limpia con una escobilla de goma, algo así como un limpiaparabrisas, para asegurarse de que está libre de suciedad que podría desviar los chorros de tinta . Las gotas de tinta se suelen imprimir a una resolución de 600 o 1200 puntos por pulgada. Los volúmenes típicos de gotas de tinta individuales están en el rango de 1 a 5 picolitros (mil millones de gotitas ocupan un litro de tinta), la producción de tamaños de punto impreso en el papel en el rango de 10 a 20 micrómetros de diámetro. Se utilizan patrones de medios tonos con un número variable de puntos por unidad de superficie para producir colores de intensidad variable, que son menos saturado que las tintas puras. Estos patrones de medios tonos se han optimizado para reducir al mínimo la visibilidad de la estructura de puntos para el ojo humano. Normalmente el negro más los tres colores primarios sustractivos (cian, magenta y amarillo) son los 4 colores principales impresos. Además, para las imágenes fotográficas es común también imprimir cian claro, magenta claro, y tal vez gris (todos los cuales han reducido las concentraciones de colorante en comparación con las principales tintas saturadas). Estas tintas de luz permiten un aumento significativo en la suavidad de las porciones de color ligeramente de las imágenes, lo Figura 16 que resulta en sustancialmente menos grado de aspereza imagen en aquellas áreas que si se imprimen con sólo las tintas saturadas . La colocación precisa de los puntos de tinta en la página es fundamental para lograr colores uniformes sin bandas. Codificadores ópticos controlan con precisión la ubicación de los puntos impresos, tanto a través y hacia abajo de la página. Un codificador óptico está formado por tres componentes

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principales: un diodo emisor de luz, un fotodetector y una rueda de código transparente o tira de codificación colocada entre el emisor de luz y el detector. El movimiento del carro de chorro de tinta a través de la página se controla por una tira de código de plástico de longitud que se extiende en todo el ancho de la zona de impresión. Esta tira de código pasa entre un emisor de luz y el detector montado sobre el carro móvil. Para el observador casual, la tira de plástico puede parecer una pieza de color gris claro de lámina de plástico endeble, pero en realidad es una de las claves de la precisión de todo el mecanismo de inyección de tinta. Se compone de una matriz densa de rayas negras impresas en una hoja delgada de plástico transparente, lo que hace que se vea desde la distancia como es un color uniforme de color gris claro. A medida que el carro pasa cada raya, el haz de luz se interrumpe y el fotodetector genera un impulso de sincronización que controla la temporización de la expulsión de la gota de tinta. Estas señales de sincronización aseguran que las gotas de tinta se impriman en lugares precisos, incluso si existe alguna variación en la velocidad del carro, o si el carro está acelerando o desacelerando cerca del principio o el final de su recorrido . La ubicación de los puntos “arriba y abajo” de la página es controlada por dos factores diferentes: paso de la boquilla y un segundo codificador. El paso de la boquilla es la separación entre las boquillas en el carro, como se describió anteriormente, este espaciado de precisión está integrado en el producto mediante la fabricación de todas las boquillas para cualquier




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color dado en un único paso en una única lámina plana de material. El segundo factor es el avance de la franja: la distancia controlada con precisión de avance del papel después de cada pasada del carro a través del papel. Esta distancia de avance se controla por el segundo codificador, que utiliza

una rueda de código en forma de disco con rayas radiales y que está montada en el eje del motor de avance del papel. El uso de este codificador se consigue sin motores de alta precisión y sistemas mecánicos. Para finalizar con esta sección, en la figura 16 podemos apreciar una impresora de chorro de tinta desarmada.

Figura 21

LA ELECTRÓNICA DE LAS IMPRESORAS DE CHORRO DE TINTA Es fácil deducir que sin electrónica no hubiesen habido avances tecnológicos tan significativos que permitan poseer equipos excelentes con bajo costo y buen desempeño. Los técnicos reparadores, en general, se dedican a cambiar piezas cuando deben reparar una impresora, es por ello que “quien repare” las placas lógicas


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Figura 23

Figura 22

(motherboards o placas madre) tendrá asegurado un buen campo de trabajo. Para acceder a la placa lógica y poder efectuar una comprobación exhaustiva de su funcionamiento es preciso contar con el manual de servicio del equipo. En la figura 17 podemos apreciar una impresora HP Deskjet 1055 después de completar los pasos para la desinstalación del panel de cristal del escáner, se puede ver el interior de la impresora. Recuerde esperar por lo menos 15 minutos después de apagar el aparato antes de manipular la placa base. Para quitar la placa primero debemos retirar los cables planos de sus conectores, tirando desde la parte azul de dichos cables, tal como se muestra en las figuras 18 y 19. Mire ahora la figura 20, debe retirar los tres conectores de cables “de poder” de la placa, para ello tire desde cada conector; tenga en cuenta que esto puede requerir un poco de fuerza. Usando un destornillador o desarmador Torx T-10, desenrosque los tres tornillos de 1/2” que fijan la placa base al gabinete, figura 21. El tornillo en la parte superior de la

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foto se ve diferente de los otros dos tornillos. Tome nota de su posición, ya que debe ir en el mismo agujero de la hora de poner en la nueva placa base, figura 22. Tire de la placa base hacia fuera, con cuidado, asegurándose de que nada la mantiene con el gabinete. El aspecto de la placa lógica se ve en la figura 23. Si bien en una próxima entrega explicaremos el funcionamiento del circuito electrónico de una impresora típica, en la figura 24 se puede ver el circuito eléctrico de una impresora EPSON Stylus 750 y en la figura 25 se brinda el diagrama del bloque de la sección de control. Figura 25

Tec Repa - Trabajando BGA.qxd:ArtTapa 09/25/2013 14:43 Página 49

Técnico Reparador En la edición anterior explicamos qué es un componente BGA y cómo se trabaja con él para soldarlo y desol- darlo “a mano” y con máqui- nas específicas. En este artí- culo vamos a demostrar la ventaja del doble flujo de calor: “de arriba y de abajo” describiendo el tipo de calor que se requiere desde abajo.

Autor: Alberto H. Picerno - [email protected]

Las Herramientas

para

trabajar

componentes bGa INTRODUCCIÓN El calor se puede transmitir de 3 formas. Por conducción, por convección y por radiación. Los reparadores en nuestro trabajo diario, utilizamos las tres formas de transmisión sin darnos cuenta. Cuando soldamos con el soldador (cautín) estamos transmitiendo el calor por conducción, que es una de las formas más efectivas de transmisión pero la mas propensa a transmitir también el esfuerzo mecánico, porque la punta se apoya en el componente a soldar y lo puede mover. Cuando aplicamos la pistola de aire caliente para desoldar un SMD estamos realizando una transmisión por convección (el aire converge al componente), porque las moléculas de aire caliente llevan el calor a cierta distancia de la boquilla hasta el SMD. Cuando colocamos la mano cerca del soldador para saber si está encendido estamos realizando una transmisión por radiación porque aun colocando la mano por debajo del soldador (no hay flujo de aire caliente) percibimos el calor que emana del soldador. Este último tipo de transmisión se llama IR (infrarroja) y sigue las reglas de las transmisiones electromagnéticas, en donde la energía captada varía en relación inversa con cubo de la distancia entre el

con

2ª parte

transmisor y el receptor. La transmisión IR mas utilizada es la que emana de los controles remotos. Y es un haz de luz pero que no es percibido por el ojo debido a que tiene una longitud de onda más grande que el rojo (está fuera del espectro visible). Pero a Ud. no le cabe duda de que hay una transmisión de energía porque sino no funcionaría ningún equipo remoto. Si esa energía cae sobre una placa metálica la calienta aunque como la energía se reduce tan rápidamente con la distancia ese calentamiento es mínimo.

LA TEORÍA DEL PRE-CALDEADO Ya sabemos que con el método manual el cristal del chip puede llegar a temperaturas elevadas. Pero lo que no se entiende muy bien es porqué cuando caliento desde abajo la temperatura del chip sube menos y las bolillas se funden igualmente bien. Esto nos lleva a considerar algunas cualidades térmicas de los cuerpos que un técnico especializado en BGA no puede dejar de conocer. Así como existe la masa mecánica de un cuerpo, existe la masa térmica. La masa mecánica de un cuerpo es su capacidad para absorber fuerzas y la masa térmica es su capacidad

Servicio Técnico

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Técnico Reparador de absorber calor. Si consideramos a todas las bolillas de soldadura como un solo cuerpo, podemos entender más fácilmente como se transmite el calor desde los resistores cerámicos inferiores a las bolillas y de allí al chip. En la figura 1 se puede observar como es la realidad física. Como podemos observar el chip se calienta por dos caminos con diferente tipo de transmisión del calor y por lo tanto con diferente rendimiento. 1) Por radiación infrarroja desde abajo. Ud. me podrá decir que como el aire caliente sube también tenemos una transmisión por convección de aire caliente, y es cierto, pero el flujo de aire es muy pequeño si lo comparamos con el flujo de aire forzado superior. Pero no importa, podemos considerar que las bolillas se calientan desde abajo con una combi- nación de radiación y convección pero principalmente por radiación. Esto significa que los resistores cale- factores pueden calentarse a tal vez 300ºC que la radiación que llega a la plaqueta tal vez la calienta a solo 120ºC. Esto significa que los materiales de la plaqueta están muy lejos del punto de fusión de las soldaduras de la misma, incluyendo las bolillas del BGA. Y desde ellas el calor se transmite al chip por la alta resistencia térmica del encapsulado protector y por los terminales de conexión. 2) Por convección desde arriba aunque el calor debe superar el encapsulado de alta resistencia tér- mica. La mayor parte de la energía térmica rodea al chip y se dirige directamente a las bolillas. Se puede realizar una simulación de lo que ocurre considerando toda la masa térmica de las bolillas en una superbolilla y las resistencias térmicas desde las fuentes de calor suponiendo que cuando mas quiebres tiene el símbolo de la resistencia mayor es la resistencia térmica. Ver la figura 2. Observe que la resistencia térmica desde la fuente inferior es bastante más grande que la de la fuente superior. Y que además desde la superbolilla al chip existe otra resistencia térmica grande de modo que el chip está relativamente aislado de la fuente de calor inferior o IR. En cambio la resistencia térmica desde la fuente superior a la superbolilla es relativamente pequeña. Esto nos deja con dos preguntas que seguramente se estará realizando el lector. La primera es porque emplear una fuente IR desde abajo y la segunda porque usar una fuente de aire caliente por arriba. Las respuestas serán debidamente aclaradas a continuación.

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Figura 1 - Realidad física del BGA.

Figura 2 - Simulación térmica.

GENERADOR DE AIRE CALIENTE SUPERIOR E INFERIOR Superior: Se trata de una turbina que toma aire desde el exterior y lo hace circular por un canal resistivo para calentarlo, luego el aire caliente se fuerza a pasar por un caño cuadrado intercambiable que se llama Nozzle y que posee 4 agallas (una en cada lado) por donde sale el exceso de aire caliente. Los Nozzles (boquillas) intercambiables se adaptan a diferentes tamaños de BGA para concentrar el calor sobre el cuerpo del mismo. En la figura 3 se puede observar un dibujo con los diferentes componentes de una máquina. Inferior: se trata de un conjunto de resistores de alambre moldeados en material cerámico. Cuando mas grande es la superficie IR mas uniforme es el calentamiento de las bolillas. Y el calentamiento de las bolillas es fundamental para el proceso de soldadura. De hecho las bolillas deben llegar a su punto de fusión todas al mismo


Las Herramientas para Trabajar con Componentes BGA

Figura 3 - Sistema de calentamiento. tiempo, para que el coeficiente de dilatación actúe en todas al mismo tiempo también, evitando que las más calientes posean un diámetro mayor que las más frías y terminen con todo su flux evaporado antes que las más frías se fundan. Hay múltiples razones que hacen al diseño para logar un calentamiento inferior muy uniforme. Si la base de resistores IR tuviera una superficie infinita la temperatura de cada punto de dicha superficie debería ser constante. De ese modo el calor irradiado hacia la plaqueta sería uniforme en cada punto de ésta y la misma se calentaría también uniformemente. Ese calor uniforme nos asegura dos cosas muy importantes. Cada bolita recibiría la misma cantidad de calor y se fundirían todas al mismo tiempo manteniendo un diámetro constante imprescindible para que todas las soldaduras toquen las dos plaquetas con la misma cuerda de arco. La plaqueta no se curvaría debido al diferente coeficiente de dilatación

Figura 4 - Soldadura con plaqueta curvada.

del cobre y el aislante lográndose lo mismo que en el punto anterior. Pero la superficie IR no puede ser infinita. Entonces la uniformidad de temperatura se debe lograr en forma forzada dándole mas corriente a los resistores externos de la superficie, cuyo rendimiento es menor porque parte de la energía radiada cae fuera de la plaqueta. Muchos fabricantes hacen caso omiso de estas consideraciones y comenten dos errores garrafales. Ponen una sola celda calefactora debajo del BGA (de pequeñas dimensiones) para calentar solo esa zona de la plaqueta o colocan varias celdas con una buena superficie de irradiación pero a todas le hacen circular la misma corriente. Cualquiera de los dos casos significa que la plaqueta se curve, de modo que no garantiza que todas las soldaduras sean buenas. Ver la figura 4.

Conclusiones En este artículo analizamos como está construida una máquina de reballing de última generación con su calentamiento doble desde arriba y desde abajo repasando los conceptos de física referentes a la conducción del calor por convección forzada y por radiación. Sintéticamente la elección del doble método permite realizar un calentamiento enfocado sobre el BGA desde arriba, con un elevado rendimiento de transmisión y un calentamiento difuso desde abajo de bajo rendimiento con el fin de calentar por igual toda la plaqueta de circuito impreso. Si Ud. desea asistir gratuitamente a una clase presencial por Internet del Ing. Picerno y conversar con él, luego de la clase, por favor comuníquese con el Sr Jose Rivas en [email protected] y concierte la fecha y el tema.

Servicio Técnico

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Tec Repa - LCD IPS.qxd:ArtTapa 09/25/2013 14:47 Página 52

T pa aR Ra ad do oR R Té c n i c o R e p Uno de los problem as de la tecnología clá- sica de los LCD es el hecho de que la metali- zación del electr odo com ún se encuentra en el vidrio de ade lante y e l resto de las conexiones en el de atrás. Es to complica el diseñ o de la pantalla ya que s e requiere un contac to metálico qu e vaya de un vidrio al otro y co n la consecuen te posibi lidad de falla. Esto pa rece un proble ma meno r pero no lo es. Ocur re que los dato s que se envían a los píxeles son de muy co rta dura ción (equivalentes a frecuen- cias m uy altas ) y las conexiones la rgas tien - den a deform arlos. Por eso tener los dos te r- min ales del píxel sobre el mismo vidrio un o al la do del ot ro es un adelanto fu ndament al en e l desarro llo de las pantallas LCD. En base a informes de Ing . Alberto H. Picerno

Pantalla lCD

IPS (I P n

lane SwItChIng)

INTRODUCCIÓN Las moléculas alargadas del cristal líquido, con forma de pequeñas barritas, tienen características no “isotrópicas” (características diferentes medidas en diferentes direcciones); es decir que valores tales como el índice de reflexión, la constante dieléctrica, la conductividad y la viscosidad varían tomando como referencia la dirección de los ejes horizontal y vertical de dichas moléculas. Dos de estas particularidades hacen que pueda construirse una pantalla LCD con diferente tecnología a la TN que ya conocemos:

Falta de Isotropía Óptica: La capacidad de trans- misión de luz en la dirección del eje horizontal de las moléculas es diferente con respecto a la capacidad de transmisión de luz en el sentido del eje vertical.

Falta de Isotropía Dieléctrica: Esto implica que la constante dieléctrica es diferente en la dirección del

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Con teCnología

eje de las moléculas con respecto a la dirección per- pendicular al mismo. Tomando en cuenta esta caracte- rística las moléculas de cristal líquido reaccionan (se reorientan) en correspondencia con la amplitud de la tensión que se aplica al mismo y como efecto secun- dario cambia la cantidad de luz que pasa por el cristal liquido. En la figura 1 de la página siguiente se puede observar una vista lateral de una celda LCD en base a la tecnología IPS. Tal como se puede observar, ambos electrodos están ubicados en el cristal inferior, lo cual es totalmente distinto en la tecnología TN. Con la tecnología IPS las moléculas de cristal líquido están todas orientadas paralelas entre sí dentro de la celda entre ambos cristales; es decir que no hay ninguna clase de estructura espiralada. Las moléculas se orientarán de acuerdo a la intensidad del campo eléctrico entre electrodos. Cuando un píxel está en la condición “Off”


pantalla Lcd on Tenología ipS ILUMINACIÓN LATERAL

Fig)&a 1 - C#"ce$(# IPS.

(izquierda) las moléculas de cristal líquido están perpendiculares a la sección mostrada en la figura; mientras que las mismas rotan 90° cuando el píxel está en “On”.

Fig)&a 2 - Ref&acci" de a i)!i"aci" a(e&a.

Las pantallas LCD son ópticamente pasivas; es decir que no generan su propia luz. Cada píxel es una llave analógica óptica que deja pasar más o menos luz. La iluminación es posterior (backlig- th) aunque hay que diferenciar entre dos tipos de il uminación muy diferentes entre sí. Las pantallas grandes (arriba de 20” formato16/9) tienen los tubos fluorescentes atrás de la pantalla difusora de luz y los tubos de pequeñas dimensiones los tienen en el borde de la pantalla difusora de luz. Los medianos ocupan los cuatro bordes, los más pequeños ocupando el lado inferior o superior y uno de los costados. Vea la figura 2. Esto es así por un problema de espacio. Las pantallas más pequeñas deben ser prácticamente planas (máximo de 10 mm de espesor) y entonces no se pueden permitir la iluminación trasera. El difusor es un trozo de plástico llamado “Luxite” que tiene la propiedad de conducir la luz como si fuera una fibra óptica, solo que es una placa rígida de material plástico. Por debajo de esta placa se encuentra una lámina de papel metalizado que evita la salida de luz hacia atrás de la pantalla. En la cara delantera de la placa de “Luxite” se coloca una lámina de plástico con una elevada granulosidad en su cara inferior. Todo este conjunto óptico logra guiar los rayos de luz dentro de la placa difusora difundiéndose a todo su largo y su ancho. Pero allí donde un rayo pega sobre un grano de la lámina delantera se produce una difusión hacia la pantalla cumpliéndose el objetivo de la iluminación posterior. En muchos casos no existe una lámina metálica posterior sino simplemente un folio o lámina de plástico con un coeficiente de reflexión mucho mayor al del Luxite; este simple expediente consigue el efecto buscado de guía de luz de modo que la zona trasera del reflector no parece estar iluminada a pesar de estar cubierta por una lámina transparente. Para que el lector tenga una muestra de la realidad, en las figuras 3 a 6 le mostramos varias fotografías de una pantalla real de un reproductor de DVD con pantalla marca Daewo modelo 7400N. Otra variante es la forma del/los tubos. Podrían existir dos tubos o inclusive cuatro cubriendo todos los lados del difusor o tubos con un formato especial en


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Técnico Reparador

Fig)&a 4 - C#d# de ()b# f)#&e'ce"(e.

Fig)&a 3 - P)"(a de ()b#, c#"(ac(# + $a&(e de dif)'#&.

zigzag. En realidad casi todas las pantallas LCD utilizan tubos fluorescentes pero, no el 100%. Existen algunas pantallas que se iluminan con una tira de LEDs blancos montados uno al lado del otro.

ILUMINACIÓN POSTERIOR En los LCD de gran porte siempre se utilizan tubos fluorescentes por un problema de complejidad de conexionado de un conjunto muy grande de LEDs. Para uniformar la iluminación de la pantalla se utilizan varios tubos, una pantalla reflectora metálica y una lámina difusora de luz. En la figura 7 se puede observar una disposición clásica con 6 tubos adecuada para una pantalla de 29” con una relación de aspecto de 16/9 utilizada por TCL. La mayoría de los fabricantes utilizan una disposición horizontal de tubos porque de ese modo los tubos pueden ser más largos y cualquier electricista sabe que cuando más largo es un tubo mayor potencia luminosa emite ya que la misma depende de la superficie lateral del tubo. Los tubos utilizados en TV a LCD son de cátodo frío.

Fig)&a 5 - De(ae de a !i"a f&#"(a abie&(a.

Fig)&a 6 - Vi'(a de dif)'#& de'de e f&e"(e de TV.

Fig)&a 7 - Di'$#'ici" de ()b#' e" )" TV TCL.

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pantalla Lcd on Tenología ipS

Fig)&a 8 - P&)eba de )" ()b# CCFL c#" a $&#$ia f)e"(e de )" LCD.

LOS TUBOS CCFL PARA PANTALLAS LCD Y SUS CIRCUITOS La etapa de excitación del tubo se llama vulgarmente “Inverter” (cuya traducción literal es “inversor” pero que por lo general no se traduce), figura 8.

NOTA 1: El inverter puede tener más conexiones que la fuente. Arriba a la izquierda se ve un conector que puede tener un terminal de encendido y un terminal para regular el brillo.

NOTA 2: recomendamos el mayor cuidado al realizar esta prueba porque las tensiones presentes en un tubo para un 33” F16/9 son de 1.300V para el arranque y de 600V para el mantenimiento del encendido un tubo de 5W requeriría una corriente 5/600 = 0,3A o 300mA. Evidentemente no son tensiones y corrientes cómodas para trabajar. Precaución de Seguridad: Una descarga puede significar grave daño para los tejidos o la muerte inclusive si circula corriente por el corazón. También debe estar seguro de que el inverter fun-

Fig)&a 9 - Pa%)e(a i"*e&(e& !#"(ada.

ciona bien, ya que él es limitador de corriente. Si limita mal los tubos pueden explotar; use anteojos de seguridad y saque los tubos de la pantalla. El blanco emitido por los tubos CCFL debe ser estrictamente el blanco adoptado por las normas de TV, para que los colores aparezcan vívidos y sin matices extraños. Esto no es muy simple de conseguir y por lo general con esta iluminación no se pueden lograr los colores absolutamente reales. Por otro lado un bulbo lleno de gas no es una tecnología compatible en duración con una pantalla LCD. Por eso los fabricantes buscaron una tecnología de mejor calidad con un blanco más puro y estable. Y esa tecnología es justamente la de LEDs blancos de alto brillo pero con el inconveniente de que deben usarse gran cantidad de ellos y cada uno con su propio limitador de corriente. El limitador de corriente más sencillo es un simple resistor. Pero por ser tan sencillo conlleva el problema de su bajo rendimiento. Por eso en la mayoría de los casos cuando se requiere un blanco de precisión (monitores profesionales para la industria gráfica por ejemplo) se recurre a la utilización de LEDs con regulador incluido que tienen un precio muy superior a los LEDs comunes de alto brillo. Por otro lado existe el problema del montaje más complejo y de las fallas de fabricación.

INVERTES COMERCIALES Como ejemplo de un inverter vamos a analizar el que corresponde al chasis LC03 de Philips. Esta placa es un panel separado, excepto para el modelo de 23”, y es utilizada para la excitación de lámparas Fluorescentes del tipo CCFL. Este chasis posee dos conjuntos de tubos que están ubicadas en la parte inferior y superior del Panel LCD. En la figura 9 se puede observar la plaqueta correspondiente montada sobre el blindaje trasero de la pantalla. Se pueden observar como componente más destacado un transformador de pulsos por cada par de tubos. Lamentablemente los dos conjuntos de lámparas fluorescentes que se encienden por medio de la “Placa Inverter”, son parte del Panel LCD y por lo tanto no pueden reemplazarse. En caso de haber una defectuosa, el Panel LCD completo debe ser cambiado. Recuerde que muchos TV LCD no permiten el funcionamiento con un tubo quemado aunque a veces el TV sería perfectamente utilizable (sobre todo cuando se trata de TV con 6 o más tubos) en estos casos el inverter debe ser “engañado” conectando un resistor de potencia que reem-


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Técnico Reparador

Fig)&a 10 - Diag&a!a e" b#%)e' de i"*e&'#&.

place su consumo entre los dos electrodos del tubo quemado sobre la placa i nvertir.

NOTA: Los 4 conectores que van a los tubos deben estar perfectamente enchufados para evitar peligrosas descargas de alta tensión que pueden dañar la salud del reparador. En la figura 10 podemos observar el diagrama en bloques típico de un inversor. Si una de las Lámparas Fluorescentes estuviese defectuosa, el “Panel Inverter” completo entra en protección con lo cuál las restantes Lámparas quedan también apagadas. El síntoma es “Pantalla negra pero con Audio” en el modo TV. La señal ON/OFF (SI/NO) enciende el CI que excita

al circuito Buck para que este a sus vez excite la circuito Royer (posteriormente se explicará el funcionamiento detallado de estos circuitos). El CI de control puede estar construido en forma discreta. Puede existir un control analógico de brillo de los tubos conectado al CI que generalmente esta operado por la placa digitalizadora. El brillo variará con el tipo de señal de entrada. El circuito Royer genera la alta tensión para los CCFL pero como esta señal puede tener distorsiones se utiliza un control de balance que las evita. Por ultimo se excitan las lámparas que retornan por el circuito de protección y de realimentación para el ajuste de la salida del CI. Para terminar, en la figura 11 podemos apreciar fotografías de tubos fluorescentes CCFL. J

Fig)&a 11 - F#(#g&afa' de ()b#' f)#&e'ce"(e' CCFL.

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Curso Micro -Lec 6 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 09/25/2013 14:55 Página 57

E L M u ndo dE Los M ic ro co nt ro La do rE s : “P ro graM ac ió n co n L En gu aj E c Lección 6”

Cómo son los D atos en el lenguaje mikroC En este curso ya hemos aprendido que un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de una computadora completa en un solo circuito integrado. Son diseñados para disminuir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata pequeño; en cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o mas códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un auto- móvil. Estamos “aprendiendo” a programar en lenguaje mikroC. Este lenguaje es muy similar al C estándar, no obstante en determinados aspectos difiere del ANSI estándar en algunas características. Algunas de estas diferencias se refieren a las mejoras, de stinadas a facilitar la programación de los microcontroladores PIC, mientras que las de más son la consecuencia de la limitación de la arquitectura del hardware de los PIC. Aquí vamos a presentar característi- cas específicas del lenguaje mikroC en la programación de los microcontroladores PIC. El tér- mino C se utilizará para referirse a las características comunes de los lenguajes C y mikroC. En base a información de www.mikroe.com


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Microcontroladores

TIPOS DE DATOS EN MIKROC En el lenguaje C, los datos tienen un tipo, o sea, cada dato utilizado en el programa debe tener su tipo especificado. Esto permite al compilador conocer el tamaño de dato (número de bytes requerido en la memoria) y su representación. Hay varios tipos de datos que se pueden utilizar en el lenguaje de programación mikroC dependiendo del tamaño de dato y del rango de valores. La tabla 1 muestra el rango de valores que los datos pueden tener cuando se utilizan en su forma básica.

Tabla 1

Al añadir un prefijo (calificador) a cualquier tipo de dato entero o carácter, el rango de sus posibles valores cambia así como el número de los bytes de memoria necesarios. Por defecto, los datos de tipo int son con signo, mientras que los de tipo char son sin signo. El calificador signed (con signo) indica que el dato puede ser positivo o negativo. El prefijo unsigned indica que el dato puede ser sólo positivo. Note en la tabla 2 que el prefijo es opcional.

Tabla 2

Tipo entero (int) Un entero es un número sin parte fraccionaria que puede estar expresado en los siguientes formatos, a saber:

Hexadecimal (base 16): el número empieza con 0x (o 0X). Los enteros hexadecimales consisten en los dígitos (de 0 a 9) y/o las letras (A, B, C,D, E, F). Por ejemplo: ‘0x1A’. Decimal (base 10): el número consiste en los dígitos (de 0 a 9). El primer dígito no puede ser 0. En este formato, se puede introducir el signo de número (‘+’ o ‘-’). Por ejemplo: 569, -25, +1500. Octal (base 8): los números se representan a base 8 utilizando sólo 8 dígitos (de 0 a 7). Los enteros octales empiezan con 0. Por ejemplo: ‘056’. Binario (base 2): cuando un entero empieza con 0b (o 0B) se representan como una serie de bits (‘0’ y ‘1’). Por ejemplo: 0B10011111. Vea a continuación un juego de sentencias que pueden corresponder a una parte de un programa en la que se muestran los diferentes formatos:

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E L M u ndo dE Los M ic ro co nt ro La do rE s : “P ro graM ac ió n

0x11 11 -152 011 0b11

co n L En gu aj E c ”

// formato hexadecimal equivale a decimal 17 // formato decimal // formato decimal // formato octal equivale a decimal 9 // formato binario equivale a decimal 3

Tipo punto flotante (float) El tipo punto flotante (float) se utiliza para los números reales con el punto decimal. Los datos de tipo float se pueden representar de varias maneras. Un dato float es siempre con signo (signed):

0. -1.23 23.45e6 2e-5 3E+10 .09E34

// = 0.0 // = -1.23 // = 23.45 * 10^6 // = 2.0 * 10^-5 // = 3.0 * 10^10 // = 0.09 * 10^34

Tipo carácter (char) El tipo char es considerado como un entero por el compilador. No obstante, se utiliza normalmente para los datos de tipo carácter. Un dato de tipo carácter está encerrado entre comillas y codificado en un carácter ASCII:

59 'p'

// entero // carácter ASCII 'p'

Una secuencia de caracteres es denominada cadena ( string). Las cadenas están encerradas entre comillas dobles:

" Presione el botón RA0"

VARIABLES Y CONSTANTES Definiciones Una variable es un objeto nombrado capaz de contener un dato que puede ser modificado durante la ejecución de programa. En C, las variables tienen tipo, que significa que es necesario especificar el tipo de dato que se le asigna a una variable (int, float etc.). Las variables se almacenan en la memoria RAM y el espacio de memoria que ocupan (en bytes) depende de su tipo, figura 13.

/* dos líneas de programa consecutivas. En la primera línea del programa se define el tipo de variable */ int a = 1000;

a = 15;

// Variable a es de tipo int y equivale a 1000 // a equivale a 15


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Microcontroladores

Una constante tiene las mismas características que una variable excepto el hecho de que su valor asignado no puede ser cambiado durante la ejecución de programa. A diferencia de las variables, las constantes se almacenan en la memoria Flash del microcontrolador para guardar el mayor espacio posible de memoria RAM. El compilador las reconoce por el nombre y el prefijo const. En mikroC, el compilador reconoce automáticamente el tipo de dato de una constante, así que no es necesario especificar el tipo adicionalmente.

/* dos líneas de programa consecutivas */ const A = 1000

A = 15;

// el valor de la constante A está definido // ¡ERROR! no se puede modificar el valor de la constante

Cada variable o constante debe tener un identificador que lo distingue de otras variables y constantes. Refiérase a los ejemplos anteriores, a y A son identificadores.

Reglas para Nombrar En mikroC los identificadores pueden ser tan largos como quiera. Sin embargo, hay varias restricciones a saber:

* Los identificadores pueden incluir cualquiera de los caracteres alfabéticos A-Z (a-z), los dígitos 0-9 y el carácter subrayado ‘_’ . El compilador es sensible a la diferencia entre minúsculas y mayús- culas. Los nombres de funciones y variables se escriben con frecuencia con minúsculas, mientras que los nombres de constantes se escriben con mayúsculas. * Los identificadores no pueden empezar con un dígito. * Los identificadores no pueden coincidir con las palabras claves del lenguaje mikroC, porque son las palabras reservadas del compilador. El compilador mikroC reconoce 33 palabras claves que se muestran en la tabla 3.

Tabla 3

Ejemplos de los identificadores válidos e inválidos los puede ver a continuación:

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temperatura_V1 Presión no_corresponder dat2string SuM3 _vtexto 7temp %más_alto if

j23.07.04 nombre de variable


// OK // OK // OK // OK // OK // OK // NO -- no puede empezar con un número // NO -- no pueden contener caracteres especiales // NO -- no puede coincidir con una palabra reservada // NO -- no puede contener caracteres especiales (punto) // NO -- no puede contener espacio en blanco

Declaración de Variables Cada variable debe ser declarada antes de ser utilizada en el programa. Como las variables se almacenan en la memoria RAM, es necesario reservar el espacio para ellas (uno, dos o más bytes). Al escribir un programa, usted sabe qué tipo de datos quiere utilizar y qué tipo de datos espera como resultado de una operación, mientras que el compilador no lo sabe. No se olvide de que el programa maneja las variables con los nombres asignados. El compilador las reconoce como números en la memoria RAM sin conocer su tamaño y formato. Para mejorar la legibilidad de código, las variables se declaran con frecuencia al principio de las funciones:

variable; Es posible declarar más de una variable de una vez si tienen el mismo tipo:

variable1, variable2, variable3; Aparte del nombre y del tipo, a las variables se les asignan con frecuencia los valores iniciales justamente enseguida de su declaración. Esto no es un paso obligatorio, sino ‘una cuestión de buenas costumbres’. Se parece a lo siguiente:

unsigned int peso;

peso = 20;

// Declarar una variable llamada peso // Asignar el valor 20 a la variable peso

Un método más rápido se le denomina declaración con inicialización (asignación de los valores iniciales):

unsigned int peso = 20;

// peso está declarado y su valor es 20

Si hay varias variables con el mismo valor inicial asignado, el proceso se puede simplificar:

unsigned int peso1 = peso2 = peso3 = 20; int valor_inicial = un_mínimo_de_petróleo = 0; Tenga cuidado de no declarar la misma variable otra vez dentro de la misma función. Puede modificar el contenido de una variable al asignarle un nuevo valor tantas veces que quiera. Al declarar una variable, siempre piense en los valores que la variable tendrá que contener durante la ejecución de programa.


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Microcontroladores

En el ejemplo anterior, peso1 no se puede representar con un número con punto decimal o un número con valor negativo.

Declaración de Constantes Similar a las variables, las constantes deben ser declaradas antes de ser utilizadas en el programa. En mikroC, no es obligatorio especificar el tipo de constante al declararla. Por otra parte, las constantes deben ser inicializadas a la vez que se declaran. El compilador reconoce las constantes por su prefijo const utilizado en la declaración. Dos siguientes declaraciones son equivalentes:

const int MINIMUM = -100; const MINIMUM = -100;

// Declarar constante MINIMUM // Declarar constante MINIMUM

Las constantes pueden ser de cualquier tipo, incluyendo cadenas:

const T_MAX = 3.260E1; const I_CLASS = ‘A’; const

Mensaje = “Presione el botón IZQUIERDA”;

// constante de punto flotante T_MAX // constante carácter I_CLASS // constante de cadena Mensaje

Las constantes de enumeración son un tipo especial de constantes enteras que hace un programa más comprensible al asignar los números ordinales a las constantes. Por defecto, el valor 0 se asigna automáticamente a la primera constante entre llaves, el valor 1 a la segunda, el valor 2 a la tercera etc. enum

surtidores {AGUA,GASÓLEO,CLORO};

// AGUA = 0; GASÓLEO = 1; CLORO = 2

Es posible introducir directamente el valor de una constante dentro de la lista de enumeraciones. El incremento se detiene al asignar un valor a un elemento de matriz, después se reinicia a partir del valor asignado. Vea el siguiente ejemplo: enum

surtidores {AGUA,GASÓLEO=0,CLORO};

// AGUA = 0; GÁSOLEO = 0; CLORO = 1

Las constantes de enumeración se utilizan de la siguiente manera:

int Velocidad_de_ascensor enum motor_de_ascensor {PARADA,INICIO,NORMAL,MÁXIMO};

Velocidad_de_ascensor = NORMAL;

// Velocidad_de_ascensor = 2

Definir los Nuevos Tipos de Datos La palabra clave typedef le permite crear con facilidad los nuevos tipos de datos, así, por ejemplo, podemos escribir la siguiente sentencia: typedef unsigned int positivo; positivo a,b; a = 10; b = 5;

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// positivo es un sinónimo para el tipo sin signo int // Variables a y b son de tipo positivo // Variable a equivale a 10 // Variable b equivale a 5




ÁMBITO DE VARIABLES Y CONSTANTES Una variable o una constante es reconocida por el compilador en base de su identificador. Un identificador tiene significado si el compilador lo puede reconocer. El ámbito de una variable o una constante es el rango de programa en el que su identificador tiene significado. El ámbito es determinado por el lugar en el que se declara una variable o una constante. Intentar acceder a una variable o una constante fuera de su ámbito resulta en un error. Una variable o una constante es invisible fuera de su ámbito. Todas las variables y constantes que pensamos utilizar en un programa deben ser declaradas anteriormente en el código. Las variables y constantes pueden ser globales o locales. Una variable global se declara en el código fuente, fuera de todas las funciones, mientras que una variable local se declara dentro del cuerpo de la función o dentro de un bloque anidado en una función. Vea la figura 9.

Figura 9

A las variables globales se les puede acceder de cualquier parte en el código, aún dentro de las funciones con tal de que sean declaradas. El ámbito de una variable global está limitado por el fin del archivo fuente en el que ha sido declarado. El ámbito de variables locales está limitado por el bloque encerrado entre llaves {} en el que han sido declaradas. Por ejemplo, si están declaradas en el principio del cuerpo de función (igual que en la función main ) su ámbito está entre el punto de declaración y el fin de esa función. Refiérase al ejemplo anterior. A las variables locales declaradas en main() no se les puede acceder desde la Función_1 y al revés.

Un bloque compuesto es un grupo de declaraciones y sentencias (que pueden ser bloques tam- bién) encerradas entre llaves. Un bloque puede ser una función, una estructura de control etc. Una variable declarada dentro de un bloque se considera local, o sea, ‘existe’ sólo dentro del bloque. Sin embargo, las variables declaradas fuera del ámbito todavía son visibles. Aunque las constantes no pueden ser modificadas en el programa, siguen las mismas reglas que las variables. Esto significa que son visibles dentro de su bloque a excepción de las constantes globales (declaradas fuera de cualquier función). Las constantes se declaran normalmente en el inicio del código fuera de cualquier función (como variables globales).


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Microcontroladores

CLASES DE ALMACENAMIENTO Las clases de almacenamiento se utilizan para definir el ámbito y la vida de variables, constantes y funciones dentro de un programa. En mikroC se pueden utilizar diferentes clases de almacenamiento:

auto es una clase de almacenamiento por defecto para las variables locales, así que se utiliza raramente. Se utiliza para definir que una variable local tiene duración local. La clase de almacenamiento auto no se puede utilizar con variables globales, figura 10.

Figura 10

static es una clase de almacenamiento por defecto para las variables globales. Especifica que una variable es visible dentro del archivo. A las variables locales declaradas con el prefijo static se les puede acceder dentro del archivo fuente (o sea se comportan como variables globales).

extern: la palabra clave extern se utiliza cuando el programa está compuesto por diferentes archivos fuente. Esto le permite utilizar una variable, una constante o una función declarada en otro archivo. Por supuesto, para compilar y enlazar este archivo correctamente, el mismo debe ser incluido en su proyecto. Vea un ejemplo de un programa que consiste en dos archivos: File_1 y File_2 . File_1 utiliza una variable y una función declaradas se usa en File_2 .

File 1: extern int cnt; extern void hello();

// Variable cnt es visible en File_1 // Función hello()se puede utilizar en File_1

void main(){

PORTA = cnt++; hello(); }

// Cualquier modificación de cnt en File_1 será visible en File_2 // Función hello()se puede llamar desde aquí

File 2: int cnt = 0; void hello(); void hello(){

. . }

// Modificaciones que afectan a la // cnt en File_1 son visibles aquí

De esta manera damos por finalizada esta lección, En la próxima edición comenzaremos a describir las instrucciones que hacen uso de los operadores matemáticos y que son la base para las rutinas de cálculo.

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EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en

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castellano de la publicación mensual

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EDICION ARGENTINA Nº 164 MAYO 2014 Director Ing. Horacio D. Valle jo Redacción Grupo Quark SRL

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MONT - Sensor IR:ArtTapa 09/25/2013 11:04 Página 67

Montaje Destacado En este artículo mostraremos la implementación de un receptor de señales infrarrojas con un micro controlador PIC16F627. Es decir, proponemos el armado de una placa receptora de códigos infrarrojos compatible con cualquier control remoto universal, de los que se emplean para controlar cualquier TV u otro aparato elec- trónico. El circuito es muy sencillo, emplea un microcontrolador que se puede programar con cualquiera de los circuitos ya publi- cados en Saber Electrónica, y servirá de base para la construcción de futuros proyectos a publicarse en nuestra querida revista.

Por: Ing. Carlos Alberto Téllez

SiStema

de

Control remoto

infrarrojo multiCanal INTRODUCCIÓN Es muy frecuente la necesidad de un sistema de control remoto por códigos infrarrojos (IR) para aplicarse en diversos proyectos. Por la naturaleza de la trasmisión de datos, por medio de IR, lo más recomendable es usar una comunicación digital serial, es decir, enviar y recibir en forma de unos y ceros, bit por bit a través de un medio. Cuando hablamos de un sistema de comunicación digital serial por ancho de pulso, nos referimos a que además de que la información se transmite de manera serial, ésta va codificada por medio de la longitud de los impulsos, ya sean estos de voltaje o luminosos. En este tipo de codificación por ejemplo, un impulso corto puede interpretarse como un “1” y uno largo como un “0”, o viceversa. La codificación es bastante importante para la comunicación serial, ya que permite al receptor determinar si lo que está recibiendo es un “1” o un “0”, e ir armando una palabra binaria, por ejemplo: 10110111

Desde hace tiempo SONY creó un protocolo de control serial por ancho de pulso para usar un solo cable para el control de sus equipos. Posteriormente creo el protocolo SIRC (Serial

InfraRed Control) que es el mismo protocolo de control serial adaptado al infrarrojo. En este artículo mostraremos la implementación de un receptor de señales infrarrojas con un micro controlador PIC16F627. Aunque este proyecto puede ser adaptado a cualquier protocolo, utilizaremos el protocolo SIRC de SONY por su facilidad de comprensión. EL PROTOCOLO SIRC El protocolo SIRC utiliza un espacio de tiempo que podríamos llamar «Básico» de 0.6 ms. La señal se envía en múltiplos de ese espacio de tiempo, que denominaremos periodo T. En el protocolo SIRC empieza su codificación con un periodo de pulsos de inicio equivalente a 4T (2.4 ms.), para codificar un “0” se hace mediante pulsos durante un periodo T (0.6ms), para codificar un “1” se hace mediante pulsos durante un periodo 2T (1.2 ms). Cada “0” ó “1” va separado por un periodo T (0.6ms). La figura 1 muestra de manera simplificada este tipo de codificación. Adicionalmente cada paquete de información se separa mediante un pulso equivalente a un periodo 40T (24 ms.) llamado GAP. Los controles remotos SONY, trasmiten una


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Montaje Destacado señal infrarroja por medio de LEDS de emisión infrarroja. Estos LEDS IR trasmiten los códigos modulados a una frecuencia de 38 kHz con la finalidad de que otras fuentes de luz no interfieran con los receptores para recibir correctamente la información trasmitida. También tiene la finalidad de lograr una mayor distancia de trasmisión de las señales IR. Para ilustrar mejor la idea, la figura 2 muestra como se envían las ráfagas de pulsos modulados a 38kHz. en paquetes de periodos T (0.6 ms) para formar el código de ceros y unos. Tabla 1

EL CIRCUITO SENSOR IR KM 005 En el diagrama esquemático de la figura 3 podemos observar que el dispositivo receptor de la señal infrarroja es un LF1838 (puede utilizarse un TSOP1838). También puede utilizar el receptor IR de un televisor en desuso de cualquier marca, ya que la mayoría son modulados a 38kHz. En este proyecto usamos como microcontrolador un PIC16F627 de Microchip. El circuito 78L05 actúa como regulador de 5V para alimentar nuestro sistema. Los Leds 1 al 8 nos sirven para monitorear el estado de nuestro puerto de salida. El conector K1 nos permite conectar el IR Sensor a un circuito para poder añadir control de potencia (Véase la tarjeta KM 007 ). El Dip Switch se adicionó al circuito para darle mayor funcionalidad

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Figura 1

Figura 2


Sistema de Control Remoto Infrarrojo Multicanal Figura 3

y versatilidad al proyecto, ya que pudiera ser utilizado para seleccionar entre varios posibles programas dentro del microprocesador. Por ejemplo, seleccionar entre un programa que responda al botón de manera biestable (oprimir enciende, volver a oprimir apaga) o de manera monoestable (oprimir enciende, soltar apaga); seleccionar programa que utilice un código de varios dígitos para activar alguna salida; seleccionar entre programas que manejen diferentes protocolos (Sony, Sharp, Samsung, o uno propio), etc. Figura 4

La figura 4 muestra la gráfica completa de la señal de entrada al sensor IR, así como la salida del mismo. Los bloques oscuros de la señal de entrada representan las ráfagas de pulsos de 38kHz emitidas por el control remoto Sony y que son recibidas por el sensor IR LF1838, el cual procesa la señal para entregar en su salida un pulso invertido ya sin la portadora de 38kHz, el cual representa un cero, un uno, un gap o un pulso de inicio, según sea su longitud. En estado de reposo, la salida del sensor está siempre en nivel alto. Estos patrones pueden observarse perfectamente en un osciloscopio, por lo que se puede definir fácilmente el código correspondiente a cada botón activado en el control remoto. Cabe observar, que como la trasmisión es serial, el


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Montaje Destacado primer pulso del código leído corresponde al bit menos significativo, por tanto una vez leído, hay que ordenar el dato del bit menos significativo (LSB) al bit más significativo (MSB). La tabla 1 muestra los códigos más comunes de los controles SONY.

Tabla 2

EL PROGRAMA El programa que debe cargarse en el microcontrolador se realizó en lenguaje ensamblador y su algoritmo está basado en los siguientes pasos: 1) Considerando que en estado de reposo la salida del sensor LF1838 es estado alto, se detecta la presencia de un pulso utilizando los flancos de bajada. 2) Una vez detectado se activa el temporizador TMR0 del microcontrolador y se detendrá hasta detectar un flanco de subida. Así es como Tabla 3

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Sistema de Control Remoto Infrarrojo Multicanal paración con los códigos previamente definidos de acuerdo a la tabla de códigos –tabla 1-). Observe el ejemplo de la figura 4 y compárelo con la tabla 1. Si le resulta alguna confusión, recuerde que en la tabla ya están ordenados del bit menos significativo al bit más significativo, por lo que el primer bit leído fue el de la derecha.

determinamos la duración del pulso y definimos el tipo de pulso de acuerdo a las siguientes condiciones: *Mayor a 24 ms. es un GAP. *Mayor a 2.4 ms. es un pulso de inicio. *Mayor a 1.2 ms. es un “uno” del código. *Mayor a 0.6 ms. es un “cero” del código.

En la tabla 2 se muestra un fragmento del programa .ASM. Pueden descargar el programa completo visitando nuestra página www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: infrate. Para cargar el microcontrolador puede emplear cualquiera de los programadores de PIC que publicamos en Saber Electrónica. Si Ud. no tiene un cargador y desea armar el suyo, en nuestra web, con la misma clave dada en el párrafo anterior, encontrará toda la información para armar los clásicos Quark Pro 2 y GPIC. Se realiza la misma operación de la tabla 2 hasta completar los 8 bits del código y pasa a la rutina siguiente de comparación y ejecución de la acción programada para ese código, tal como se aprecia en la tabla 3. Puede realizar una rutina para cada código que desee activar con su control remoto. REPETIDOR DE CONTROL REMOTO

3) Realizamos el muestreo hasta encontrar un GAP. Por obviedad el siguiente pulso será el de inicio, el cual detectamos, dejamos pasar y empezamos a registrar y almacenar los próximos ocho pulsos que corresponderán al código que deseamos descifrar. Aunque el protocolo SIRC de SONY utiliza 12 bits en sus códigos, por conveniencia y debido a que el registro del PIC donde vamos a almacenar el código leído es de solo 8 bits, solo leeremos y utilizaremos los primeros ocho, considerando que los siete primeros corresponden a la función y los 5 restantes al tipo de equipo al que corresponde el control remoto utilizado (véase tabla 1). Para nuestro caso, solo nos da la posibilidad de utilizar controles SONY de TELEVISION, ya que contamos solo con un bit de los cinco que definen el tipo de equipo. 4) Con el código detectado hacemos una com-

El circuito de la figura 5, propuesto en www.proyectoelectronico.com, puede parecer poco útil para algunos, pero si tenemos, por ejemplo, una unidad de aire acondicionado en otro lugar de la casa, un receptor satelital que no queremos mover, o para poder controlar un televisor desde otra habitación, este circuito es muy útil. La señal infrarroja del control remoto es modulada con una frecuencia normalmente cerca de 38kHz, tal como ya hemos explicado. El receptor infrarrojo demodula esa señal dejando solo los pulsos de información, por eso debemos tener un oscilador local, para ello utilizo un oscilador hecho con un circuito integrado NTE 4011 y a la vez una compuerta agrega la frecuencia cuando hay información del receptor infrarrojo. La resistencia R8 y el capacitor C1 determinan la frecuencia del oscilador, en este caso está calculada alrededor de 37kHz. Es preferible que C1 no


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Montaje Destacado sea un capacitor cerámico por su variación con la temperatura, pero siempre funciona. Q3, R9, R10, junto con el Led, son opcionales como indicadores de señal de algún control remoto presente (infrarrojo). El Led infrarrojo (iR Led) se puede colocar en una caja pequeña con cables largos .Yo utilicé en la prueba, 8 metros de cable telefónico. El receptor infrarrojo IR es el mismo que utilizan los televisores, equipos de sonido, DVD, VHS, etc. o el que publicamos en esta edición. Cualquier aparato electrónico que utilice un control remoto infrarrojo. Debemos tener especial cuidado y estar seguros de las conexiones de sus patas o pines al conectarlas. El receptor infrarrojo IRM-8602 funciona bien. (De frente: 1:salida 2:negativo 3:+5V). Ic1 es un circuito integrado NTE4011 compuesto por 4 compuertas NAND, numeré las patas de cada compuerta de la forma en que diseñé el proyecto, aunque se pueden cambiar. En la figura 6 se puede ver en dibujo, cómo

Figura 5

montar este repetidor. Este dibujo es para ayudar al principiante y para aclarar algunas dudas sobre las conexiones de las compuertas Este repetidor genera una señal de 37,7kHz, algunos receptores funcionan mejor entre más cerca estemos a la frecuencia 38kHz. Para ello podemos agregar un capacitor en paralelo de 50pF con C1, figura 7. Figura 7

Figura 6

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Informe - Asignación IP:ArtTapa 09/25/2013 11:18 Página 73

Protocolos de Comunicación Tal como explicamos en el artículo de tapa de esta edi- ción, cuando armamos y configuramos una red doméstica o de pequeñas oficinas de computadoras, suele emplearse una cone- xión TCP/IP ya que con ella es posible interconectar equipos con diferentes sistemas operativos y hasta con versiones muy diferentes de Windows. En general se emplea una configura- ción automática pero en ciertos casos es preciso “asignar” una dirección específica a un equipo para que se lo ubique dentro de la red. En este artículo veremos cómo se pueden asignar parámetros de este protocolo en forma manual. Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo, sobre un trabajo de Gustavo Gabriel Poratti

Cómo Configurar

el

ProtoColo tCP / iP C UÁNDO ASIGNAR D IRECCIONES IP LEGALES Si una computadora individual (utilizada a nivel personal y no perteneciente a una red LAN), se co - necta a Internet, la misma requerirá de una direc- ción IP “legal”, que le proporcionará su proveedor de Internet. Si una red LAN se conecta a Internet y usa el protocolo TCP / IP, deberá adquirir un rango de direcciones IP “legales”, en interNIC o con el proveedor de Internet, para cada PC de la red. Todo esto, a no ser que la red se conecte a Internet mediante un servidor proxy, quien gestionará los pedidos al exterior, en este caso bastará con que el servidor proxy tenga asignada una dirección IP legal, sin im- portar que las direcciones de las otras computadoras de la red sean legales o reservadas. Los servidores proxy serán vistos con más detalle en otro capítulo de este libro. C UÁNDO ASIGNAR D IRECCIONES IP R ESERVADAS Si una red LAN con protocolo TCP / IP no es

conectada a Internet, porque por ejemplo se desea que tenga un nivel de seguridad mayor, podrá usar cualquiera de las direcciones IP “reservadas”, siempre y cuando cada máquina posea una direc- ción única dentro de la red. A cada computadora con protocolo TCP / IP se le debe asignar una dirección IP, a no ser que exista dentro de la red un servidor DHCP que asigne las direcciones automáticamente. En la figura 1 se muestra la forma de asignar direcciones IP para cada versión de Windows. En Windows Vista, 7 y 8 se asigna de forma similar a lo mostrado para Windows XP.

CLASES DE DIRECCIONES IP El rango total de direcciones IP, se ha dividido universalmente en 5 clases (A, B, C, D, E), pa ra su me jor administración. Las direcciones IP “reserva-


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Protocolos de Comunicación

Figura 1. Formas de asignar direcciones de IP en Windows das” abarcan una muy pequeña cantidad de cada una de esas clases, mientras que las direcciones “legales” abarcan la mayor parte de direcciones de cada clase.

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En el Artículo de Tapa, en una tabla, definimos los rangos de las direcciones “reservadas”, de aho-

ra en más hablaremos de rangos disponibles para las direcciones “legales”.


Cómo Configurar el Protocolo TCP / IP C, pues las clase B son muy difíciles de conseguir

Tabla 1 y peor las de clase A. La clase “D” no esta disponible, pues se reserva para la transmisión de mensa jes de difusión múltiple (Multicast) y la clase “E” está destinada a tareas de investigación y desarrollo. La tabla 1 muestra los rangos de valores disponibles de direcciones IP legales, correspondientes a cada clase y el paquete (la cantidad) de direcciones que se entregan al efectuar el trámite de adquisición de las mismas. Un ejemplo de direcciones IP obtenidas sería:

Cuando una organización requiere conectarse a Internet con TCP/IP adquiere un rango de direcciones IP de algunas de estas clases. La cantidad de direcciones otorgadas varía según la clase, por ejemplo si se adquieren direcciones para la clase “C”, la cantidad mínima que se podrá adquirir son con juntos de 256 direcciones, en cambio si se adquieren direcciones clase “B”, la cantidad mínima que se podrá adquirir son con juntos de 65.536 direcciones y para la clase “A”, el mínimo que se puede adquirir es un con junto de 16.777.216 direcciones. Si en nuestro hogar o pequeña red necesitamos una conexión a Internet y requerimos de una o algunas direcciones, esto no significa que tendremos que usar tantas direcciones, si no que el proveedor de Internet las adquiere en cantidad y luego las distribuye de a una, entre sus abonados. Según sea el tamaño de la organización, ésta obtendrá un con junto de direcciones de la clase apropiada a su necesidad, por ejemplo una gran corporación o gobierno obtendrá seguramente un rango de direcciones clase A, mientras que en grandes universidades o empresas se adquirirán direcciones clase B y en empresas pequeñas o proveedores de Internet se obtendrán direcciones clase C. Lo más habitual es adquirir direcciones clase

Tabla 2

CLASE C: Desde 194.10.15.0 a la 194.10.15.255. Esto abarcaría la 194.10.15.0, luego 194.10.15.1, luego la 194.10.15.2, y así sucesivamente hasta llegar a 194.10.15.254, luego 194.10.15.255.

CLASE B: Desde 130.1.0.0 a la 130.1.255.255. Esto abarcaría la 130.1.0.0 hasta llegar a la 130.1.0.255, luego la 130.1.1.0 hasta llegar a 130.1.1.255, y así sucesivamente hasta 130.1.255.254, luego 130.1.255.255.

CLASE A: Desde 15.0.0.0 a la 15.255.255.255. D IVISIÓN DE UNA D IRECCIÓN IP Todas las direcciones IP se dividen teóricamente en dos partes, una es la parte de “Red” y la otra es la parte de “Host”. La parte de Red de una dirección IP identifica unívocamente a la red, respecto de las demás redes de Internet. La parte de Host de una dirección IP identifica unívocamente a la computadora dentro de la red en la que se encuentra inmersa. En una misma red las direcciones IP, tendrán la misma parte de Red, pero la parte de Host deberá ser única, dentro de esa misma red. También, podrá haber computadoras con la misma parte de Host en su dirección IP, siempre y cuando pertenezcan a redes distintas, es decir la parte de Red sea diferente. Cada parte (Red o Host) de una dirección IP abarca una cantidad determinada de grupos, recordemos que una dirección IP se dividía en 4 grupos de números que oscilaban entre 0 y 255 (decimal), separados por puntos. La cantidad de grupos que la parte de Red o de Host puede abarcar depende del tipo de clase (A, B, C) a la que pertenezca la dirección IP.


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Figura 2. Formas de asignar la máscara de subred.

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Cómo Configurar el Protocolo TCP / IP La tabla 2 muestra qué grupos abarca la parte de Red y Host, en cada clase de direcciones IP.

MÁSCARA DE SUBRED La máscara de subred tiene el mismo formato que una dirección IP, pues posee cuatro grupos de números cuyos valores oscilan entre 0 y 255 (decimal), separados por puntos. Por ejemplo 255 .255 .255 .0.

D ÓNDE U SAR M ÁSCARA DE S UBRED A cada PC con protocolo TCP / IP se le debe asignar una máscara de subred, a no ser que exista dentro de la red un servidor DHCP que asigne la máscara automáticamente. La figura 2 muestra cómo se asigna la máscara de subred. En Windows Vista, 7 y 8 se asigna de forma similar a lo mostrado para Windows XP.

C UÁNDO U SAR I G UAL O D IFERENTE M ÁSCARA En dos redes distintas, cada red deberá usar máscara diferente, en sus computadoras. Se considera a dos redes distintas cuando ambas tienen diferente “parte de Red” en las direcciones IP, por ejemplo la red “clase C”, 195.16.112.x y la red también “clase C”, 195.16.117.x son distintas porque sus partes de red no son totalmente iguales. Si una red no se divide en varias subredes mas pequeñas, se deberá usar la misma máscara de subred, para cada computadora de la red. Si una red se divide en varias subredes más pequeñas, también se deberá usar la misma máscara de subred, para todas las computadoras de todas las subredes.

FUNCIONES DE LA MÁSCARA DE SUBRED Proporcionar información a las computadoras y ruteadores (dispositivo que encamina paquetes entre las distintas subredes) de si la red se divide, o no, en varias subredes más pequeñas y en caso de que se divida, permite saber en cuántas. Permite distinguir cuál es la parte red y cuál es la parte de host de una dirección IP. La máscara de subred le permite saber a una computadora si la dirección IP de destino de un paquete de datos que debe enviar a otra máquina, pertenece a su misma subred o a otra distinta. Si pertenece a otra subred, la computadora de-

berá dirigir el paquete al ruteador para que éste, lo encamine a la subred que pertenece o a otro ruteador, quien lo reenviará hasta llegar a su destino. Si el paquete pertenece a la misma subred, la computadora simplemente lo enviará a su dirección de destino final. Básicamente, la máscara de subred le permite saber a la computadora que enviará el paquete, cuál es su “parte de Red”, para luego compararla con la parte de Red de la dirección IP destino del paquete de datos y saber si el paquete pertenece o no a su misma subred. Para todo ello, la computadora elabora un conjunto de operaciones lógicas entre su propia direc- ción IP, su propia máscara de subred y la dirección IP destino de la máquina que recibirá el paquete. La máscara de subred le permite saber a un ruteador a qué subred pertenece la dirección IP de destino de un paquete de datos recibido, para luego poder encaminarlo a dicha subred. Básicamente, la máscara de subred le permite conocer al ruteador cuál es la “parte de red” de cada subred o red conectada a él, para poder compa- rar, la parte de red del paquete de datos destino, con la parte de red de cada subred o red conectada a él. Luego de esto, el ruteador enviará el paquete de datos a la red que tenga la misma parte de Red que la dirección IP del paquete de datos destino. Para todo ello, el ruteador elabora un con junto de operaciones lógicas entre la dirección IP destino del paquete, la máscara de subred de cada una de las subredes o redes que el ruteador vincula y la di- rección IP que identifica a cada una de las subredes o redes que el ruteador vincula. COMANDOS USADOS PARA EFECTUAR DIAGNÓSTICOS EN REDES CON PROTOCOLO TCP/IP EN WINDOWS Se pueden ejecutar órdenes desde la línea de comandos DOS, que nos ayudarán a establecer un diagnóstico, con el fin de detectar errores o problemas existentes en redes con protocolo TCP / IP. La figura 3 nos indica dónde hay que ir en las diferentes versiones de Windows para ejecutar estos comandos. En Windows Vista se asigna de forma similar a lo mostrado para Windows XP. En Windos 7 y 8, si no aparece la opción “ejecutar” en el menú de inicio, coloque en búsqueda “ejecutar” para que aparezca la opción.


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Figura 3 . Cómo acceder a los comandos para hacer diagnóstico Luego hay que ingresar el nombre del comando y oprimir la tecla “ENTER”. Entre los comandos que se pueden usar, están:

IPCONFIG /ALL Este comando permite conocer los valores que se han configurado con el protocolo TCP / IP, por ejemplo:

Dirección IP asignada a la computadora. Nombre de host asignado a la computadora. Número de máscara de subred. Dirección IP del servidor de nombres “DNS”. Nombre del dominio. Dirección IP del servidor WINS. Dirección IP de la puerta de enlace “Gateway”. Dirección IP del servidor DHCP. Momento en que se recibió la dirección IP del servidor DHCP. Momento en que caduca la dirección IP obtenida del servidor DHCP. Dirección física de la tar jeta de red “MAC”. Marca y tipo de la tar jeta de red instalada.

mo, podemos ejecutar desde la línea de comandos del DOS simplemente IPCONFIG /? y luego la tecla “ENTER”. Cabe aclarar que en algunas versiones de Windows 95 el comando IPCONFIG se denomina WINIPCFG. Uno de los modificadores soportados es IPCONFIG /RENEW el mismo permite liberar la dirección IP que ya se obtuvo automáticamente de un servidor DHCP y pedirle una dirección IP nueva. El tema de servidores DHCP se verá más adelante. Con el modificador IPCONFIG /RELEASE se libera la dirección IP obtenida con un servidor DHCP, pero no se renueva (no se le pide una dirección IP nueva).

PING Este comando permite saber si se puede establecer una conexión con otra computadora que use TCP / IP, estando ésta en la misma red local, o sobre Internet. El comando PING admite las siguientes variantes: PING DIRECCIÓN IP

(Por ejemplo: PING 195.10.12.11). El comando IPCONFIG admite la utilización de algunos modificadores. Para obtener una lista de las funciones adicionales que puede prestar el mis-

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PING NOMBRE-INTERNET (Por ej: PING HTTP://WWW.MICROSOFT.COM).


Cómo Configurar el Protocolo TCP / IP en Internet. El comando PING admite la utilización de algunos modificadores. Para obtener una lista de las funciones adicionales que puede prestar el mismo, podemos ejecutar desde la línea de comandos del DOS simplemente PING y luego la tecla “ENTER”, como muestra la figura 4 en los viejitos Windows 95 / 98.

TRACERT

Figura 4 . Opciones del comando PING.

Este comando permite efectuar un seguimiento de la ruta que siguen los paquetes de datos a través de los distintos ruteadores hasta llegar a la computadora destino. Además, mide el tiempo que tarda en llegar entre cada ruteador por el que va pasando. TRACERT proporciona dos tipos de datos:

PING NOMBRE-SERVIDOR dentro de la intranet

(Por ej: PING PCVENTAS). Si el estado de la conexión entre la computadora que ejecutó el comando PING y la PC destino, es exitosa, PING devolverá el tiempo que tardó en recibir la respuesta desde la computadora destino. Si la conexión no se pudo realizar, el comando PING nos informará de la imposibilidad de acceder al host destino. Los motivos por el cual no se pudo tener contacto con otra computadora pueden ser varios, por ejemplo, la PC destino esta fuera de servicio, la tar jeta de red no funciona correctamente, el cableado esta deteriorado, falla el vínculo WAN o de acceso a Internet, está mal realizada la configuración del protocolo TCP / IP, etc. El comando PING es útil para:

Conocer cuál es el estado de nuestra propia computadora efectuando un PING a la dirección IP de sí misma, o a la dirección IP de retorno “loop- back” 127.0.0.1. Conocer el estado de la conexión con el ruteador de nuestra subred, para comprobar ello será necesario efectuar un PING a las direcciones IP de las interfaces que conecta el ruteador. Comprobar el estado de los ruteadores más allá de nuestra subred, estableciendo un PING a la di- rección de algún servidor de Internet. Medir la velocidad de respuesta (en milisegundos) de otro equipo situado dentro de la intranet o

La dirección IP de los ruteadores por los que van via jando los paquetes. El tiempo, en milisegundos, entre cada ruteador. Por lo tanto, el comando TRACERT es ideal para conocer la ruta que siguen los paquetes en Internet, detectando donde se extravían los paquetes cuando no llegan a su destino. A sí mismo, al conocerse el tiempo que tardan los paquetes en ir pasando a través de los diferentes ruteadores, podemos detectar en qué parte del camino hay problemas de congestionamiento. El comando TRACERT admite las siguientes variantes: TRACERT DIRECCIÓN IP

(Por ejemplo: TRACERT 195.10.12.11). TRACERT NOMBRE-INTERNET (Por ej: TRACERT HTTP://WWW.MICRO- SOFT.COM). TRACERT NOMBRE-SERVIDOR dentro de la intranet (Por ej: TRACERT PCVENTAS). El comando TRACERT admite la utilización de algunos modificadores. Para obtener un listado de las funciones adicionales que puede prestar el mismo, podemos ejecutar desde la línea de comandos del DOS simplemente TRACERT y luego la tecla “ENTER”.


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S

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I

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Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 43018804 o vía e-mail a: [email protected] Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Pregunta 1: En esta oportunidad quiero preguntarle cuántas computadoras OBD tiene un auto moderno y cómo se accede a cada una de ellas. Víctor H. Salazar.

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Respuesta: Todos los autosmodernos poseen una unidad electrónica de computo (ECU) que se comunica por medio de los protocolos establecidos en el sistema universal de diagnóstico a bordo automotor (OBD II) ya sea con los sensores y actuadores del denominado “tren de poder” (motor del auto) como con los distintos subsistemas (airbag, ABS, clima, audio, etc.). A su vez, el usuario o el técnico puede comunicarse con esta ECU a través de los protocolos definidos en OBD II. Ahora bien, cada subsistema puede o no tener una computadora y éstas no necesariamente están bajo el ámbito OBD, es decir, un carro moderno de alta gama puede contener más de 20 computadoras pero sólo la ECU es la que “obligatoriamente” debe estar bajo ambiente OBD. Muchos fabricantes emplean protocolos internos para comunicar a los diferentes subsistemas y es por ello que solamente se accede a través de un escáner específico. En el tomo 6 de Electrónica del Automóvil desarrollamos este tema con profundidad.

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Pregunta 2: Estamos en la era de las comunicaciones y hoy ya casi todos los teléfonos celulares son del tipo Smart-phone. Me interesa saber si se los puede liberar fácilmente y si en estos casos es posible reemplazar su IMEI. Carlos Justo López. Respuesta: cuando se cuente con el consentimiento del dueño. Los nuevos equipos, en general, poseen el bloqueo en una zona de su sistema operativo que está protegida y es preciso contar con un código que debe dar el fabricante. En estos casos, si no se tiene respuesta ni del operador ni del fabricante y el dueño del equipo quiere liberarlo, lo más fácil es formatearlo y colocarle un nuevo sistema operativo que no posea dicho bloqueo. A ese sistema operativo se puede acceder desde la página del fabricante a la cual puede acceder todo técnico que se loguee en dicho portal. En cuanto al cambio del IMEI, está totalmente prohibido y penado por la ley, dado que es el número de documento del teléfono. J

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