elektor abril2011

63414

Audio Test & Medida ] s N a n n Ó Ó i I g C C á I p D D 0 E ✚ Frecuencímetro 3 GHz/-40 dBm 4 e M r b o s

[Analógico

•

Digital Microcontroladores & Embebido •

Abril 2011

•

•

N.º 370

6,50 �

www.elektor.es

Prueba de termómetros IR dificultades - teoría - práctica

Pico C Instrumento de bajo coste que cubre de 0.1 a 2500 pF T _ _

C2

C8

C9

1u

1u

1u

C1

K 0 1

29 13 14 C5 4 22p

1 2 3

C6

6 5

22p

27 30 31 32

15 28

14

D D D D V V E E D

D D D D D D V V V A D D

RFP

15 24

16

23

17

19

18

22

19

20

20

11

21

IRQ

AVSS

SEL

AVSS

SCLK

AVSS

MOSI

AVSS

MISO

IC2

RFN

SLP_TR

AT86RF230

AVSS

RST

AVSS

CLKM

AVSS

TST

AVSS

DVSS

AVSS

33

S S S S V V 1 D D XTAL

9

1u 1 2 3 4 P P P P T T T T

1u

T

DVSS

XTAL2

10 25 Q1

C4

R2

7

k 1

21

✚

OBD-2 inalámbrico

✚

Convertidor Conv ertidor GPIB a USB

1 26 25

k 0 1

12p

ISSN 0211-397X

✚

0 0 3 7 0

Probar a través de JTAG Personal Download Download for I © Elektor 9

770211 397008

2 24 5

26 12 16

C3

PB2/P PB3/P PB4/P PB5P PB6P PB7P

8

18

S S S S V V D D

16MHz

PB1/P

17

R5

12p

PB0/P

C7 N.C.

PC0/ PC1/ PC2/P XTAL PC4/P PC5/P

63414

Personal Download Download for I © Elektor

63414


63414

Pico faradio, Mega perspectiva En las revistas comerciales, es habitual que la planificación editorial para el año se base en temas o que cada edición este ligeramente enfocados a un tema concreto. Sin embargo, los temas planificados no son solo una información crucial para los editores de la revista – también ofrece una orientación para las agencias de prensa, publicidad y, sobre todo, los autores potenciales suelen utilizar esta lista para enviar un artículo relevante al editor. La planificación para el año 2011 está disponible para todos en www. elektor.es en la sección Servicios. Por cierto, varios de nuestros temas se pueden enfocar desde tantos ángulos que pueden llenar las páginas de la revista por sí mismos. La edición de Marzo de 2011 estaba muy enfocada a los sistemas en un chip (SoC), y cubría el tema en formas que pueden describirse como exploratoria, práctica, basado en hardware, basado en software y diversión. Para este mes, medida y comprobación es, sin lugar a dudas, el objetivo. Inmediatamente tras la publicación de nuestra planificación de temas, se iniciaron tantos artículos y proyectos sobre Medida y Comprobación que fácilmente podríamos haber llenado más de una edición completa de Elektor exclusivamente con ellos. Muchos de nuestros lectores disfrutan completamente completamente montando y usando sus propios instrumentos de medida y me complace decir que Elektor tiene un amplio historial de éxitos en este campo. Sin embargo, con la llegada de los microcontroladores por un lado y los DMMs baratos por otro, la atención se ha desplazado desde los ohmios/voltios/amperios y faradios a aplicaciones más especializadas como el OBD, la RF de gigahercios y la monitorización de temperatura sin contactos por mencionar tres de los ejemplos que puedes encontrar en esta edición. El faradio y el microcontrolador están felizmente unidos en el Pico C (pag. 58), una joya de instrumento de medida que supera a la mayoría de los DMMs en lo que a medida de pequeñas capacidades se refiere, es decir, por debajo de los 10 pF. Algunos dicen que estos valores son “irrelevantes”, “irrelevantes”, otros que pertenecen a “los reinos de la magia de RF” o incluso a “la magia negra”. Al mismo tiempo, sobre mi mesa hay un montón de informes preocupantes sobre la grave escasez en la industria mundial de ingenieros formados en RF, todo el mundo se va hacia lo embebido. El humilde picofaradio puede tener un gran potencial, no lo olvidéis.

Disfruta de esta edición Eduardo Corral, Editor

4

6

Colofón

Información Corporativa Corporativa de la revista Elektor. 8

Noticias Locales

Un paseo mensual por lo último en el mundo de la electrónica. 12

Los cinco mandamientos…al mandamientos…al elegir un DSO

Factores a considerar cuando piensas que ha llegado el momento de pasar del osciloscopio osciloscopio CRT a uno digital. 16

Convertidor GPIB/USB

Justo cuando cuando pensabas que que le bus GPIB de Hewlett-Packard Hewlett-Packard había alcanzado la categoría de ‘clásico’, puedes ver como rejuvenece con un interfaz USB. 22 Probar a través del interfaz JTA JTAG G

Cómo comprobar si componentes como los BGA están bien soldados a la placa utilizando el interfaz JTAG. 26 Medir la temperatura a distancia

Cosas a tener en cuenta cuando piensas en comprar o usar un termómetro infrarrojo. 34 ATM18, ATM18, estamos bien con RS485

Aparentemente no hay final en lo que el módulo ATM18 es capaz de hacer. Este mes le toca al bus RS-485. 39 ¡Que viene el bus! (4)

Este mes discutimos algunas propuestas de los lectores para este proyecto. El nivel es sorprendentemente alto. 42 Medir la temperatura en un santiamén…

Fallos y otras cosas a tener en cuenta cuando haces medidas de temperatura temperatura con una pistola IR. Personal Download Download for I © Elektor

04-2011 elektor

63414

SUMARIO 26 Medir la temperatura a distancia Con un termómetro infrarrojo (‘pistola’), puedes medir rápidamente la temperatura de toda suerte de objetos a una distancia razonable. Los termómetros de este tipo se pueden encontrar con precios desde unas pocas docenas de euros. ¿A qué tienes que prestar atención cuando vas a comprar o a usar un termómetro infrarrojo? Aquí están nuestras respuestas y veredictos.

Volume 32 Abril 2011 nº 370

44 Medidor de frecuencia y nivel de 3 GHz

Un sofisticado instrumento capaz de medir frecuencias desde 50 MHz a 3 GHz con una precisión de 10 ppm y niveles de señal entre -40 dBm y + 10 dBm. 52 OBD-2 inalámbrico

Un interfaz de diagnóstico del automóvil con Bluetooth o Zigbee – así es, todo inalámbrico.

44 Medidor de frecuencia y nivel de 3GHz Esto es un regalo para todos los fans de los equipos de prueba y medida de primera clase que pueden construir y utilizar en el taller o en la escuela. Claves: 50 MHz a 3GHz, una precisión de 10 ppm y un margen de nivel de señal de -40 dBm a +10 dBm. Las lecturas se muestran en un módulo LCD de tres líneas y el instrumento se alimenta con tres pilas AA estándar.

58 Pico C

En contraposición a los DMMs y otros capacímetros, este instrumento de bajo coste hace muy fácil medir capacidades por debajo de los 10 pF. 64 PCs virtuales

Cómo tener dos o más sistemas operativos diferentes al mismo tiempo en un PC. 68 Hexadoku

Nuestro rompecabezas mensual con un toque de electrónica.

52 OBD-2 inalámbrico Si odias los cables en las conexiones con los coches una opción interesante es un interfaz OBD inalámbrico con enlace de radio a un PC (o portátil). La solución totalmente hecha en casa que describimos aquí permite elegir entre utilizar Bluetooth o Zigbee.

70 Retronica: 137 Años de Electrónica de Estado Sólido

Las usuales características de la electrónica “extraña y antigua”. 76 Próximo número

Un avance de los contenidos de la próxima edición.

58 Pico C Los aficionados a la RF y a la reparación de radio probablemente ya lo saben, pero cuando se trata de mediciones por debajo de 200 pF o menos, los multímetros digitales modernos dan resultados bastante desviados si no ridículos. El propósito del diseño Pico C de Elektor es hacer un trabajo mucho mejor. Superando a muchos DMMs, este pequeño instrumento mide fácilmente y con precisión capacidades bajas de hasta fracciones de picofaradio.

elektor 04-2011

Personal Download for I © Elektor

5

63414

Elektor International Media es una plataforma multimedia e interactiva para todos aquellos interesados en la electrónica. Desde los profesionales apasionados por su trabajo a los aficionados con ambiciones profesionales. Desde los principiantes a los expertos, desde los estudiantes a los profesores. Información, educación, inspiración y entretenimiento. Analógico y digital; práctico y teórico; software y hardware.

[Analógico Digital s ... Microco h i p ntroladores&Embebido Audio Test&Medida] i o c S o C r o p s, P ✚ DesarrollatupropioreproductorMP3 t u p S o C e ñ a D i s •

•

•

Marzo 2011

•

6,50�

N.º 369

www.elektor.es

Microco [Analógico Digital ó n ntroladores&Embebido Audio Test&Medida] n a s c i á g i m u n i c a ✚ AdaptadorTeléfono-a-VoIP o 2 5 p r e c s o b •

•

•

Febrero2011

•

6,50�

N.º 368

TimeClick

www.elektor.co m

Controlador programablepara cámara

SatFinder

Apuntatu parabólicautilizandoel GPS

SoC, PSoC & Co.

Geolocalización sinGPS

-ejemplosdeaplicación - iniciación -grandesnombres -kitsde evaluación - construye tupropio chip

¿Dóndeestoy? ¿Haciadóndevoy?

Despertador luminoso

Amanecerprogramado ✚ Mini Servidoweb

utilizandoBascom-AVRy Minimod

✚ ManipuladorCW Ultimatic Paratelegrafistasde altavelocidad

Manejalaslistasde lacompra - y más

✚ Unaguirnaldade160

LEDsRGB

ISSN0211-397X 00369

✚ Termómetrosin contacto

9 770211 397008

00368

9 770211 397008

ISSN 0211-397X

Elektor Electronics Worldwide, es una edición que tiene por objetivo inspirar a sus lectores a que utilice la electrónica a todo nivel, presentado proyectos y desarrollos electrónicos y tecnología de la información. Edita: Elektor International Media Spain, S.L., Apartado de

Elektor se publica también en Inglés, Francés, Alemán y Holandés. Junto con las ediciones franquiciadas, la revista está en circulación en más de 50 países. Jefe de Redacción internacional: Wisse Hettinga Redacción Elektor España: Eduardo Corral ([email protected]) RedacciónInternacional: Harry Baggen, Thijs Beckers,

Correos 73, 08870 Sitges (Barcelona), España. Tel.: +34 938 110 551, Fax: +34 933 969 358 Web: www.elekto r.es E-mail: [email protected] s

La revista está disponible en kioscos, librerías y tiendas de electrónica, o mediante suscripción. Elektor se publica 11 veces al año con una edición doble para los meses de Julio y Agosto.

6

ISSN0211-397X

Medidade latemperaturaporinfrarrojos

Un visualizadoratodocolorcon el ATM18

Número 370, Abril 2011

ANALÓGICO • dIGItAL MICROCONtROLAdORES & EMBEBIdO AudIO • tESt & MEdIdA

Cartas del lector: [email protected] Director Internacional: Paul Snakkers Publicidad: Susanna Esclusa ([email protected]) Marketing: Carlo van Nistelrooy

Jan Buiting, Guy Raedersdorf, Clemens Valens, Ernst Krempelsauer y Jens Nickel

Atención al Cliente: Carlo van Nistelrooy

Laboratorio: Antoine Authier (Responsable), Ton Knipa, Ton

Apartado de Correos 62011, 28042 Madrid, España Tel.: +34 91 101 93 95, Fax: +34 91 101 93 96 Internet: www.elektor.es E-Mail: [email protected]

Giesberts, Luc Lemmens, Daniel Rodrigues, Jan Visser y Christian Vossen


Suscripciones: Elektor International Media Spain, S.L.,

04-2011 elektor

63414

O V E U N

Elektor PCB Prototyper una fresadora de PCB professional ¿Fresar tiras de aislamiento de 100 µm o taladrar agujeros de 0,2 mm? ¡El Elektor PCB Prototyper hace todo esto sin esfuerzo! Esta compacta fresadora profesional de placas impresas puede hacer aún más: Gracias a su construcción modular, tanto de software como de hardware, puedes ampliar este aparato en un robot multifuncional de laboratorio en un pispás.

Especificaciones

• Dimensiones: 455 x 390 x 350 mm • Área de trabajo: 220 x 150 x 40 mm (XxYxZ) • Tensión de alimentación: 110-240 V AC, 50/60 Hz • Peso: unos 35 kg. • Motor de alta velocidad de giro integrado, máximo 40.000 rpm (ajustable) • Extracción de polvo integrada (sistema de vacio no incluido) • Conexión con el PC mediante puerto USB • Incluye software de fácil uso basado en Windows con módulo software para PCB • Varia opciones de ampliación disponibles Pedidos

La máquina completa (software incluido) tiene un precio de 3.500 € más IVA. Los gastos de envío para España y Portugal son 120 €. Clientes de otros países, consultar precio por favor.

Más información y pedidos en

www.elektor.es/pcbprototyper Maquetación: David Márquez Imprime: Senefelder Misset – Doetinchem, The Netherlands Distribución en España: S.G.E.L.

Depósito Legal GU.3-1980 ISSN 0211 – 397X 31 de Diciembre de 2006 P.V.P. en Canarias: Precio de cubierta más sobre tasa aérea de 0,15 euros.

elektor 04-2011

Derechos de autor

Los circuitos descritos en esta revista son exclusivamente para uso doméstico. Los derechos de autor de todos los gráficos, fotografías, diseñosde circuitosimpresos, circuitosintegradosprogramados, discos, CD-ROM’s, portadores de software y los textos de los artículos publicados en nuestros libros y revistas (que no sean anuncios de terceros) están registrados por Elektor International Media BV y no pueden ser reproducidos o difundidos de ninguna forma ni por ningún medio, incluidas fotocopias, escaneos o grabaciones, parcial o totalmente sin la previa autorización escrita del Editor. También será preciso disponer del citado permiso antes de almacenar cualquier parte de esta publicación en sistemas de recuperación de cualquier naturaleza. Los circuitos, dispositivos, componentes, etc., descritos en esta revista pueden estar protegidos bajo patente. El Editor no acepta responsabilidad alguna en ausencia de identificación


de la citada patente(s) u otra protección. La presentación de diseños o artículos implica que el Editor está autorizado a modificar los textos y los diseños presentados y a utilizar los contenidos en otras publicaciones y actividades de Elektor International Media. El Editor no garantiza la devolución del material a él enviado. Renuncia

Los precios y descripciones de los productos relacionados con la publicación están sujetos a modificación. Excluidos errores y omisiones. Las opiniones expresadas a lo largo de los distintos artículos, así como el contenido de los mismos, son responsabilidad exclusiva de sus autores. Así mismo, el contenido de los mensajes publicitarios es responsabilidad de los anunciantes. © Elektor International Media BV 2008

7

63414

NOTICIAS

Avnet Abacus presenta su “Green power road” Las mejoras en su estrategia respaldan el diseño de fuentes de alimentación más eficientes y ecológicas Avnet Abacus, compañía líder en la distribución de IP&E y fuentes de alimentación, anuncia mejoras significativas en su estrategia de productos de potencia para garantizar el soporte de diseños ecológicos y ampliar su catálogo de productos y tecnologías con el objetivo de ser uno de los más extensos de la industria. Avnet Abacus ha reforzado su equipo europeo de ingenieros de aplicación con seis nuevas incorporaciones. Esta división de ingeniería, formada por dieciséis profesionales, tiene delegaciones en los principales mercados electrónicos europeos. El equipo de ingeniería utiliza un enfoque ‘Best Fit’ que abarca todos los aspectos del diseño del cliente, incluyendo especificación eléctrica, regulaciones de industria, uso del producto, duración, requerimientos de fiabilidad, coste, disponibilidad y potencial segunda fuente antes de recomendar una solución. Además, al poder elegir entre el gran número de productos disponibles en el catálogo de Avnet Abacus, nuestros especialistas pueden ofrecer la mejor solución posible de arquitectura de alimentación para cada proyecto. Graham McBeth, Presidente de Avnet Abacus, afirma que “los clientes no están esperando a la aparición de nuevas regulaciones pero están constantemente buscando implementar diseños ecológicos. Por este motivo, desde Avnet Abacus ofrecemos acceso a un equipo de Ingenieros de Aplicación y a otras muchas fuentes de diseño. De esta forma se ayuda al cliente a garantizar que su próximo proyecto cuente con la arquitectura de alimentación necesaria para cumplir completamente las regulaciones actuales y futuras, y esté dotado de mejoras en términos de eficiencia y fiabilidad. Nosotros vamos más allá del papel tradicional de distribución de los Ingenieros de Aplicacionesy actuamos como asesor del equipo de diseño del cliente”. A la cabeza del amplio equipo de Ingenieros de Aplicacion expertos en Potencia de Avnet Abacus se encuentra Cor van Dam, que destaca que “ahora podemos ofrecer la solución que mejor se adapta al diseño de cada cliente, independientemente de que sea un módulo de alimentación, un dispositivo discreto o un pack de batería. Nuestros Ingenieros de Aplicaciones son conocedores de los cambios constantes en el sector y, por ello, tienen la capacidad de recomendar la solución más adecuada para un proyecto en términos de diseño ecológico, coste, fiabilidad y cumplimiento de las regulaciones, como las directivas europeas de Ecodiseño de Ecodiseño y de Energía. Además, muchos de nuestros proveedores respaldan el programa 80 plus que dota de al menos un 80 por ciento de eficiencia y un factor de potencia de 0.9 o más”. El catálogo de soluciones eléctricas de Avnet Abacus incluye módulos de los principales fabricantes, como Emerson, Murata Power Solutions, Ericsson, Lineage y Power-One, dispositivos discretos de Power Integrations, packs de baterías y células estándares y a medida de VARTA, y filtros de supresión EMI. Para anunciar su nueva estrategia de distribución, Avnet Abacus está llevando a cabo una serie de presentaciones y seminarios que cuentan con la participación de autoridades relevantes del sector de los Ingenieros de Aplicaciones de Avnet Abacus y de los propios proveedores. La compañía ha lanzado recientemente su nuevo sitio web Avnet Abacus Power (www.avnet-abacus.eu/power), que no sólo ofrece información de los productos de su catálogo de alimentación eléctrica, sino que también muestra las últimas novedades en soluciones y legislación. La web también incluye la sección “Pregunte al Experto” y apartados con demostraciones, webcasts, formación y software de diseño así como relación de materiales y numerosas especificaciones de transformadores e inductores, por citar algunos productos. www.avnet-abacus.eu

8

El Kit Bluetooth® de Microchip ofrece un desarrollo rápido de conectividad Bluetooth en diseños embebidos Microchip anuncia el Kit de Evaluación Bluetooth ®, que incluye la Pila Bluetooth de demostración dotstack™ de CandleDragon, Inc. Este kit representa una incorporación sencilla, económica y flexible para la evaluación y el desarrollo de sistemas embebidos mediante numerosos microcontroladores PIC® de 16/32 bit o controladores de señal digital dsPIC® (DSC), utilizando las herramientas de desarrollo existentes de Microchip.

Los actuales módulos inalámbricos Bluetooth son costosos e inflexibles ya que obligan a los desarrolladores a utilizar de manera predeterminada una radio de banda base y un microcontrolador. La nueva solución Bluetooth de Microchip y CandleDragon permite que los diseñadores adapten una amplia gama de CI de radio para conectividad Bluetooth a muchos microcontroladores PIC de 16/32 bit o DSC dsPIC de Microchip. Además, la dotstack de CandleDragon es conforme a Bluetooth SIG y compatible con múltiples perfiles en un solo microcontrolador, entre ellos SPP, HFP y HID, a los que se añadirán otros perfiles previstos para los microcontroladores de Microchip en un futuro cercano. La Pila Bluetooth dotstack de CandleDragon se puede descargar de forma gratuita, para evaluación y desarrollo, a través del sitio Web de Microchip en http://www.microchip.com/get/A0NT. Una vez que se encuentre en fase de producción, el precio inicial de una licencia de pila será de 4.250 dólares para 5.000 unidades. El Kit de Evaluación Bluetooth (DM183036) de Microchip ya se encuentra disponible con un precio de 109,99 dólares. El kit incluye la tarjeta hija Bluetooth PICtail™ Plus de Microchip con los módulos enchufables a microcontrolador USB PIC24FJ256GB110 de 16 bit y CAN/USB PIC32MX795F512L de 32 bit, ambas preprogramadas con la pila de demostración Bluetooth dotstack de CandleDragon y perfil SPP. Este kit está diseñado para su uso con la Tarjeta de Desarrollo Explorer 16 (DM240001) existente de Microchip, que se encuentra disponible por separado con un precio de 129,99 dólares. www.microchip.com/get/TBXK


04-2011 elektor

63414

NOTICIAS

Módulo compacto serie a Ethernet con dos puertos UART

El WIZ125SR supera los requerimientos del sector ‘metering’.

WIZnet, empresa representada en España por Anatronic, S.A., ha anunciado su nuevo módulo compacto serie a Ethernet WIZ125SR, que dota de conexión directa al Dispositivo Serie para añadir funcionalidad de red y ofrecer diseño a medida de firmware. Este módulo con dos puertos UART (RS232C) se distingue por ofrecer estabilidad y fiabilidad de sistema al usar el W5100 Hardware Chip y soporte de conexión PPPoE para ADSL, configuración serie mediante un comando sencillo y ‘password’ de seguridad.

El WIZ125SR, que es compatible con la normativa RoHS, también destaca por una arquitectura con MCU ARM Cortex-M3, soporte DHCP y DNS, interface Ethernet 10/100 e interface serie de hasta 230 Kbps para adecuarse a los requerimientos del sector ‘metering’ y otras muchas aplicaciones. El W7100, que mide 60 x 85 mm y tiene un conector DSUB-9 de dos puertos, trabaja con una tensión de entrada de 5 VDC, consume menos de 220 mA y opera en el rango de temperatura de 0 a +70 °C. www.anatronic.com

Procesador de comunicaciones para aplicaciones de elevada fiabilidad La nueva versión P2020 es ideal para el sector aeroespacial y defensa. e2v, empresa representada en España por Anatronic, S.A., ha anunciado la disponibilidad de su versión P2020 con incremento de fiabilidad del procesador integrado P2020 QorIQ™ de Freescale para responder a los requerimientos de elevado rendimiento en aplicaciones aeroespaciales y de defensa. El procesador integrado de comunicaciones P2020 incorpora núcleos procesadores Dual Power Architecture™ e500, que operan a 1.2

GHz para entornos que demandan la máxima fiabilidad, destacando comunicaciones, redes y aplicaciones informáticas con un rango de temperatura de -55 a +125 °C.

Este procesador Dual e500 dota de unas excelentes prestaciones, caché L2 de 512 Kbyte, un amplio número de interfaces, incluyendo SerDes, Gigabit Ethernet, PCI-Express, RapidIO®, y compatibilidad de software con los procesadores PowerQUICC®. La familia P2020 QorIQ™, que se presenta en un encapsulado TePBGA2 de 689 pines de e2v, ha sido fabricada con la tecnología de proceso CMOS de 45 nm de bajo consumo de Freescale. www.anatronic.com

Fuentes de alimentación de tipo PCB con salida de 100 W Diseño compacto y bajo perfil con una eficiencia de hasta el noventa por ciento TDK-Lambda ha incrementado la potencia de salida su exitosa serie ZPSA de fuentes de alimentación AC-DC de montaje PCB con la introducción de un nuevo modelo de 100 W. El modelo ZPSA100 acepta un amplio rango de tensión de entrada y posee un perfil muy bajo (26.6 mm) y pequeñas dimensiones (127 x 76.2 mm) para convertirse en la solución ideal para numerosas aplicaciones, destacando señalización e iluminación mediante LED, equipamiento de punto de venta, comunicaciones de datos, routers de vídeo / audio y equipos de test y medición. Estas fuentes de alimentación de 100 W se encuentran disponibles con las principales tensiones de salida única de 5 a 48 V. Y, con una eficiencia típica de hasta el noventa por ciento, los nuevos dispositivos están especialmente indicados para operación en en-

elektor 04-2011

tornos con convección o aire refrigerado de 0 a +70 °C. Las características incluyen un LED verde que indica si la fuente de alimentación está en funcionamiento, configuración ‘openboard’ con conectores de entrada / salida Molex, y protección ante elevación de tensión y cortocircuito. Aceptando un amplio rango de 90 – 264 Vac (47 – 440 Hz) o 120 – 370 Vdc, la serie ZPSA100 está lista para ser empleada


mundialmente sin requerimientos adicionales de configuración o selección de entrada. Sus dimensiones estándares también permiten un reemplazo fácil de fuentes de alimentación existentes, mientras que su bajo perfil posibilita la instalación en aplicaciones con restricciones de espacio. La serie ZPSA de TDK-Lambda cuenta con numerosas aprobaciones nacionales e internaciones, destacando IEC / EN / UL / CSA60950-1 (edición 2), cumple con los requerimientos de EMC conducida y radiada de EN55022-B y FCC Clase B, y supera las especificaciones de inmunidad EN61000-4 para incrementar la flexibilidad. Todas las unidades ZPSA100 poseen el Marcado CE, de acuerdo a la directiva LC, y se presentan con dos años de garantía. www.fr.tdk-lambda.com

9

63414

NOTICIAS

Nuevo sensor de corriente de hasta 1000A para Energías Renovables PREMO, para dar soporte a sus clientes, lanza la nueva serie HCT-1000LF, un sensor de corriente Efecto Hall de hasta 1000A, mecánica y eléctricamente equivalente a la referencia de LEM LF-1005-S. Ventajas y características principales: Excelente Precisión: ± 0.1% Elevada linealidad: ± 0.1% Corriente nominal: 1000A Medida de corriente: ± 2000A Ratio de transformación: 1:5000 Tensión de alimentación: ± 15-24 Vdc Elevado aislamiento: > 6000 Vac Ancho de banda: DC…150kHz La solución de lazo cerrado del nuevo sensor de corriente garantiza una elevada precisión y linealidad manteniendo los valores por debajo del 0,1%. Además, este sensor de corriente permite una capacidad de sobrecarga con un rango de

medición de hasta ± 2000 amperios. La nueva serie HCT-1000LF ha sido diseñada con el fin de cumplir los requisitos de seguridad más elevados. El nuevo sensor de corriente presenta un elevado aislamiento gracias a su carcasa de plástico y asegura de esta manera un aislamiento galvánico superior a 6000 Vac. El producto es fabricado en la planta de producción que la compañía tiene en Wuxi (China) y está disponible en 6-8 semanas. Muestras y pedidos piloto disponibles desde stock. PREMO le invita a estudiar el uso de este sensor de efecto Hall en nuevos diseños, o en diseños ya existentes. Descargue la hoja de datos técnicos del producto. http://www.grupopremo.com/es/file/760 Ver el rango completo de sensores PREMO. http://www.grupopremo.com/es/technology/476/hall-effectsensors.html www.grupopremo.com

Altavoces piezo-cerámicos con amplificador integrado

Los nuevos modelos con diseño plano de la serie SPS son ideales para dispositivos portátiles de pequeño tamaño. Sonitron, empresa representada en España por Anatronic, S.A., ha ampliado su serie SPS de altavoces piezo-cerámicos con la introducción de nuevos modelos con diseño más planos para responder a los requerimientos de dispositivos portátiles de pequeñas dimensiones.

10

Estos altavoces, que también se pueden emplear en aplicaciones industriales, multimedia y automoción, se distinguen por el uso de una membrana de polímero / metal que reduce los picos de resonancia no deseada. Los nuevos modelos SPS cuentan con me joras en calidad de sonido y reducción de distorsión (por debajo del uno por ciento)


para garantizar una reproducción perfecta de música y voz. Las características de estos diminutos altavoces se completan con mínimo consumo de energía, nueva cubierta diseñada específicamente para evitar el reflejo de la onda de sonido y rango de temperatura operativa de -20 a +60 °C. www.anatronic.com

04-2011 elektor

63414

NOTICIAS

Controlador de motor monochip para simplificar el diseño de numerosas aplicaciones El proceso de fabricación soporta integración analógica y digital para desarrollar soluciones de menor tamaño que responden a los requerimientos de la industria. STMicroelectronics, uno de los mayores fabricantes de circuitos integrados (IC’s) electrónicos inteligentes, ha presentado un sistema completo monochip de control de motor para acelerar el desarrollo de drivers de motor de elevado rendimiento en múltiples equipos, como cámaras de seguridad, cajeros automáticos, terminales de venta de entradas y máquinas expendedoras. El ‘digital SPIN’ o dSPIN™ combina toda la circuitería necesaria de control digital, medición analógica y electrónica para gestionar motores de paso gracias al avanzado proceso de fabricación BCD de ST. Este primer dispositivo de la nueva familia de IC monolítico de control de motor dota de numerosas ventajas: facilidad de tareas de diseño especializado de hardware y soft ware, reducción de la cantidad de componentes y del área de tarjeta de PC, y rapidez en el acceso al mercado. Al implementar los cálculos de control de motor en el hardware, se simplifica el diseño de software, ya que sólo se requieren comandos de aceleración, desaceleración, velocidad y posición desde el microcontrolador de aplicación. De esta forma, se elimina la necesidad de ofrecer soporte para otras características. Además de incrementar la integración en comparación con otras soluciones, el dSPIN garantiza un movimiento extremadamente suave del motor como consecuencia de un innovador algoritmo de control del modo de tensión. Esto permite una gestión completamente digital que controla las fases de motor con una onda senoidal y una resolución de posición de 128 micropasos por paso. Otro beneficio añadido es la reducción de resonancia, ruido mecánico y vibración a baja velocidad. ST ofrece esta integración analógica al poder utilizar su avanzado proceso BCD para implementar características de seguridad en el chip, incluyendo protección ante elevación de temperatura y corriente, y baja tensión de bus, así como detección de calado de motor. Por lo tanto, las unidades dSPIN ayudan a simplificar el diseño de soluciones totalmente protegidas en las aplicaciones más demandadas. Las características se completan con interface de control SPI estándar, picos de corriente de tensión de hasta 7 A (3 Arms), rango de tensión de 8 a 45 V, velocidad y posicionamiento programables, y encapsulados HTSSOP28 (L6470H) y PowerSO36.

Publicidad

Elektor App para iPhone e iPad La caja de herramientas electrónica de Elektor Elektor ofrece ahora una App que no te puedes permitir no tener en tu iPhone, iPod Touch o iPad. La caja de herramientas electrónica de Elektor (Elektor Electronic Toolbox) es una colección de nada menos que 28 herramientas electrónicas que puedes escoger entre una amplia colección de iconos. Destacados:

– Bases de datos de Transistores, FETs, Triacs, Thyristores, Diodos e ICs – Diseño de circuitos con NE555 – Calculadora de la Ley de Ohm – Esquemas – Convertidor de bases numéricas – Cálculo de resistencias para LED – Cálculos R/L y BJT – Y más

Más información en

www.elektor.es/app

www.st.com

elektor 04-2011

le en la ¡A hora d ispon i b e por App le i Tunes S tor so lo 4, 9 9 € !


11

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Los cinco mandamientos… …al elegir un DSO

Andreas Grimm (Alemania)

El mercado de los osciloscopios no ha sido muy fácil de seguir en los últimos años. Se han añadido muchas nuevas e innovadoras funciones, lo cual amplía aún más el espectro de aplicaciones de los DSOs, y con ello se ha incrementado también el número de fabricantes. Para un equipo que será durante años el centro de nuestro laboratorio cada decisión ha de ser considerada cuidadosamente. Aquí mostramos las claves para elegir bien. Ciertamente, los criterios de selección más importantes, como el ancho de banda y la tasa de muestreo, ya son conocidos por casi todos los lectores de Elektor. Sin embargo, existe toda una serie de factores que juegan un papel determinante al evaluar osciloscopios. Todos ellos los comentamos en los siguientes puntos, de forma que podamos orientar mejor la compra según nuestras necesidades.

1. Datos clave El ancho de banda y la tasa de muestreo necesaria están determinados por la señal más rápida que se quiera medir. Ya que hoy en día las señales digitales tienen un rol cada vez más importante, el tiempo de alcance resulta también importante. En nuestro ejemplo práctico un procesador funciona con un reloj de 8 MHz. El tiempo de alcance típico es de 10 ns. El propio tiempo de alcance del osciloscopio ha de ser a toda costa menor que el de la señal; puede servirnos de guía más o menos el 30 %. Para una señal con un tiempo de alcance de 10 ns, un tiempo “Tr” en el osciloscopio de 3 ns es un buen valor. De la fórmula en primera aproximación B = 0,3/Tr para este ejemplo podemos calcular que necesitamos un osciloscopio con un ancho de banda de 100 MHz. La figura 1 muestra lo determinante del tiempo de alcance propio en un osciloscopio de 100 MHz al medir señales con un tiempo de 10 ns. Tras calcular el ancho de banda necesario, le llega el turno a la tasa de muestreo. Esto puede determinarse mediante la fórmula SR = 12

(8...10) x B, siendo B el ancho de banda analógico del osciloscopio. Un equipo de 100 MHz tiene una tasa de muestreo de 1 GSamples. Ahora toca analizar si puede muestrear la onda fundamental y un buen número de armónicos en una señal cuadrada –desde la perspectiva de la teoría de señales. ¿Por qué muchos electrónicos después no están satisfechos con su compra, a pesar de haber elegido el osciloscopio basándose en este criterio? La razón es que no sólo hay que fijarse en lo rápido que sea capaz de seguir un cambio de valor, sino también en otras formas de señales más complejas (que incluyan muchos flancos rápidos de este tipo). Aquí es donde entra en juego el tercer parámetro importante de un osciloscopio digital con memoria: la capacidad de dicha memoria. Una sencilla fórmula ayuda a calcular el valor necesario. La memoria se obtiene del producto de la tasa de muestreo por la ventana temporal en la que nos centremos. La duración de esta ventana temporal está determinada a su vez por el tipo de señales que estemos tratando. Si queremos analizar la regulación de una fuente de alimentación conmutada, tendremos que tomar miles de pulsos en la puerta (gate) del transistor. En estas ventanas temporales es necesario fraccionar en milisegundos. Si queremos registrar otros eventos adicionales relativos a la frecuencia de la red, lo típico es utilizar ventanas de 100 milisegundos, con el fin de poder ver periodos completos.


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Cuando queremos analizar un circuito con un microprocesador, generalmente hemos de observar transferencias de datos, registrando muchos ciclos de memoria. En este caso hablamos de tiempo en el margen de fracciones de microsegundo, correspondientes a varios ciclos en el margen de milisegundos. En resumen: como valor indicativo podemos decir que vale entre 1 ms y 100 ms. Si nos fijamos en los datos clave del ejemplo de arriba (reloj del procesador a 8 MHz, Tr = 10 ns, SR = 1 GSamples/s) y asume que la ventana temporal es de 1 ms, se obtiene: Memoria = 1 GSamples/s * 1 ms = 1 MPuntos, o sea, un millón de puntos almacenados (ver la figura 2). Por el contrario, también puede determinarse la tasa de muestreo fijando un tiempo de almacenamiento fijo (de 1 ms) y la capacidad de la memoria con la fórmula de arriba. Ésta se reduce considerablemente según se decrementa la capacidad de la memoria, como puede deducirse de la siguiente tabla:

Figura 1. Influencia del tiempo de alcance en un osciloscopio de 100 MHz midiendo una señal con 10 ns de tiempo de pico (blanco), la curva amarilla es la señal resultante.

Ventana Capacidad de Tasa de muestreo resultante temporal la memoria 1 ms

2M de puntos

2 GSamples/s

1 ms

100k de puntos 0,1 GSamples/s = 100 MSamples/s

1 ms

10k de puntos

0,01 GSamples/s = 10 MSamples/s

1 ms

2,5k de puntos

0,004 GSamples/s = 4 MSamples/s

Aquí podemos ver cómo la capacidad de la memoria es un criterio muy importante, ¡a menudo subestimado!

2. Características de medida Las posibilidades que nos ofrece un osciloscopio también tienen que ver con las características de su amplificador de entrada analógico y el comportamiento de su disparador (trigger). La parte analógica ha de ser lo más precisa y limpia de ruido posible. La mejor precisión disponible en el mercado es de 1 mV/DIV, pero no es en absoluto un estándar. Para que esto pueda representar una ventaja, es importante que el ruido de fondo sea lo suficientemente bajo: incluso con el amplificador en la configuración más sensible éste debe ser considerablemente menor a un cuadro de cada división. Sólo así tiene sentido medir por ejemplo rizados (pequeñas tensiones superpuestas a otras mayores). La sensibilidad del trigger también juega un importante papel, pues en el ejemplo anterior éste puede sincronizarse con el rizado que deseamos medir. Por lo tanto, en cuanto a precisión del trigger ha de ser bastante mejor que las en lo que a divisiones se refiere. Especialmente en el desarrollo de electrónica de potencia es necesario el análisis matemático avanzado de señales. Suele utilizarse cuando se trata de eliminar el ruido en alta frecuencia mediante filtros de paso bajo. Finalmente para hacer el balance energético, el osciloscopio ha de multiplicar el canal de la corriente por el de la tensión, e integrar el resultado. Estas “matemáticas encadenadas” suelen ser opcionales y por lo general sólo están disponibles en el segmento superior a los 6.000 €. elektor 04-2011

Figura 2. Con una memoria de 1 millón de puntos y una fracción de tiempo de 1 ms, podemos supervisar cambios muy rápidos en señales (<10 ns) con claridad.

La medición estándar de la potencia con un osciloscopio suele hacerse con las funciones del cursor. Aquí resulta útil que los cursores sean capaces de seguir la evolución de la señal, mostrando tiempos y tensiones a la vez, con el fin de evitar las idas y venidas moviendo los cursores de medidas de amplitud a medidas de tiempo. Junto a los cursores, la medida automática de parámetros resulta también ideal, por ejemplo el ancho de pulso o el sobrepaso. La ventaja de las medidas de parámetros de las de los cursores es que sólo tenemos que encender el equipo y ya disponemos de resultados. Para supervisar formas de señal podemos servirnos de un test de Pass-Fail, que está basado en una máscara. Se necesita una señal de referencia en la que fijamos un umbral de tolerancia; si se incumple este límite se lleva a cabo la acción correspondiente, como por


13

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Figura 3. Una FFT sólo es útil si disponemos del suficiente número de puntos (a la izquierda, 2048 puntos, y a la derecha 65536).

ejemplo finalizar la grabación, generar un pitido o hacer una captura de pantalla. Actualmente casi todos los osciloscopios asequibles disponen de función FFT, por ejemplo para poder representar el ruido en un espectro de frecuencias. Sin embargo, en la práctica esta característica a menudo no se utiliza, puesto que no se tiene el número de puntos necesario para hacer una FFT. El número de puntos utilizados en el cálculo (junto con la duración del periodo de tiempo especi-

Figura 4. Osciloscopio de señal mixta.

14

ficado) determina la resolución de la FFT. Por ejemplo, con 1.000 puntos es imposible obtener ningún resultado concluyente. Para ello necesitaremos 32.000 o más (ver la figura 3).

3. Características de confort Junto a las razones “de peso”, siempre existen otras características intermedias que realmente no tienen que ver con lo que son las mediciones en sí. El tamaño y resolución del display entrarían dentro de éstas. Mientras que los TFTs a color y con más de 6 pulgadas de diagonal son ya un estándar, generalmente la resolución se queda corta. Un display VGA (640 x 480 píxeles) con buenos ángulos de visión tanto horizontal como vertical, así como un elevado contraste, suponen el mínimo exigible. Los displays QVGA (320 x 240 píxeles) decepcionan bastante, especialmente si se trata de un MSO (Mixed-Signal) con más de 20 canales en acción. La conexión con un monitor o proyector externo puede ser un criterio de selección importante. El espacio en la mesa de laboratorio puede reducirse significativamente si nos servimos de sistemas apilables y/o con carcasas más pequeñas. Junto a lo que ocupe, también hemos de prestar atención al ruido que haga el ventilador, pues normalmente un osciloscopio funciona de forma continuada. 4. Visión de futuro Durante años, la tendencia a utilizar sistemas embebidos sigue en aumento; de aquí la demanda de hacer análisis síncronos en señales analógicas o digitales. Mientras que la memoria generalmente está conectada con el bus del procesador, los componentes periféricos como las FPGAs, sensores o displays suelen estar conectados mediante buses serie como el UART, I2C o SPI. En el desarrollo de este tipo de circuitos un osciloscopio es de gran utilidad, bien para almacenar datos en paralelo o para disparar y decodificar datos en serie (figura 4). Que esté preparado para el futuro significa que osciloscopio puede funcionar en modo MSO o que es capaz de descodificar protocolos serie. Cuando hemos de ahorrar costes al máximo, en nuestra elección hemos de considerar que el disparo y decodificado de protocolos en serie no se tenga que hacer con ambos canales analógicos, y que pueda hacerse desde una entrada de trigger externa, perteneciente a un equipo de dos canales.


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Es muy importante disponer de documentación de los resultados de medida. Por ello el dispositivo ha de contar con los puertos adecuados; como poco, debe permitirnos conectar un pendrive USB o un ordenador a través de este mismo puerto. En algunos casos de medida automatizados cada vez son más comunes las conexiones GPIB o incluso Ethernet a un ordenador de control. En tal caso, como poco han de poderse actualizar los interfaces. El servicio y soporte técnico prestados por el fabricante también contribuyen a garantizar la inversión. Éste ha de ser simple, rápido y gratuito ante todo, y debe continuar así durante cinco o más años.

5. Relación Calidad-Precio Como hemos visto, en la elección de un osciloscopio no sólo hay que prestar atención a los datos más relevantes y al precio, sino a otros muchos por igual. En la siguiente lista se enumeran los criterios de selección más importantes:

Tipos de disparo y precisión de éstos Tamaño, resolución y ángulo de visión del display, monitor externo Funciones como los parámetros o tomar medidas mediante cursores, “canales” matemáticos Test de Pass-Fail Mixed-Signal-Option Disparo y decodificación de protocolos serie (reajustar si fuera necesario) Puertos como USB, LAN, GPIB (obviamente sigue siendo opcional) El servicio y soporte técnico ha de estar operativo durante varios años

•

•

•

•

•

•

•

•

La mayoría de estos parámetros pueden encontrase en las hojas de datos correspondientes o en un manual, mientras que otras características como el ruido del ventilador o el ángulo de visión pueden preguntarse directamente al distribuidor. Normalmente también es posible probar el equipo antes de adquirirlo. (100896)

Ancho de banda (tiempo de alcance), sensibilidad, ruido de los canales de entrada Tasa de muestreo, tamaño de la memoria

•

•

Andreas Grimm es jefe del departamento de producción de Hameg Ins truments GmbH (www.hameg.com). Publicidad

LO ÚLTIMO EN NUEVAS TECNOLOGÍAS… LO TENEMOS >

Cada día incorporamos online más de 100 productos de las tecnologías más recientes

>

Acceso directo a más de 420.000 productos de más de 3.500 marcas líderes en el sector

>

element14: Portal tecnológico y comunidad online para ingenieros de diseño

>

Revisamos constantemente nuestros precios, solicite su cotización online en eCotiza

>

i-Buy: la solución de eProcurement gratuita para hacer su proceso de compra más rápida y eficientemente

Visítenos hoy en www.farnell.com/es

Diseñe con el mejor

www.element14.com A Premier Farnell Company

elektor 04-2011


15

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Convertidor GPIB/USB Puerto USB para el bus de instrumentación universal Rainer Schuster (Alemania)

El “General Purpose Instrumentation Bus” (también conocido como IEEE-488 e IEC-625) es con certeza el sistema de bus más antiguo que continúa estando en uso; aparte, cuenta con más de 5000 dispositivos GPIB disponibles en el área de las técnicas de medida profesionales. Ya que los PCs normalmente no tienen puerto GPIB, se necesita una tarjeta adaptadora o un caro convertidor USB/GPIB. Nuestra solución casera presenta una tarjeta R8C13 con USB integrado, resultando igual de simple que de asequible.

Cuesta creer que el sistema de bus HP-IB (Hewlett-Packard Interface Bus) original de los años 60 sea todavía un estándar industrial muy extendido. En los 70, el HP-IB se normalizó como IEEE-488 o IEC-625, y fue llamado GPIB por muchos fabricantes. Su gran utilización y una fiabilidad puesta a prueba durante décadas, así como su simplicidad, ponen de manifiesto el hecho de que el GPIB se haya mantenido igual de fresco hasta hoy como ningún otro bus. Ya que muchos usuarios no pueden o no quieren renunciar a este puerto, hoy en día algunos aparatos de medida, como por ejemplo osciloscopios y generadores, incluyen aparte de un conector USB y/o Ethernet también un GPIB, normalmente del tipo IEEE488.2 (IEC-60488-2). Como puerto paralelo de 8 bits parecido al GPIB estaba el puerto de impresora Centronics, obsoleto desde hace tiempo, pero en el que podían direccionarse hasta 30 dispositivos y conectar hasta 15 a la vez en un sólo cable de bus, uno tras otro, formando una estrella, o en una combinación de ambas. No damos más detalles al respecto ya que estaría fuera del tema principal del artículo. Como casi siempre, la página de Wikipedia [1] ofrece una buena descripción y dispone de algunos links con información ampliada. Ya que los PCs normalmente no tienen puerto GPIB, es necesaria una tarjeta adaptadora o un convertidor GPIB/USB externo, y en algunos casos su coste es mayor que el propio equipo de medida que vamos a controlar. En adelante mostramos cómo esto es más simple de lo que parece. En cuanto a hardware, todo lo necesario para un convertidor GPIB/USB es un microcontrolador con puerto USB, que cuente al menos con dos puertos I/O bidireccionales, y un conector Centronics de 24 pines...

Reciclaje del R8C Dimos rápidamente con el microcontrolador nombrado antes “con puerto USB y al menos dos puertos I/O bidireccionales”, el publicado en Elektor 02/2009. Para el proyecto del “trazador de curvas características para transistores” el autor ya había desarrollado una pequeña tarjeta R8C con p uerto USB, disponible en la tienda Elektor como artículo número 080068-91, con dicha tarjeta montada y probada. Est a manejable tarjeta controladora (80 x 35 mm) puede programarse también mediante el puerto USB. La piedra angular del circuito de la figura 1 es un controlador R8C/13, que viene equipado con un convertidor USB-serie PL2303. La lista de componentes y el diseño de la tarjeta pueden descargarse (gratuitamente) desde la página del trazador de curvas para transistores, así como en la correspondiente a este artículo en Elektor [2]. El cableado del R8C/13 se corresponde con el de la mítica R8C/13Board [3], que aparecía en el suplemento gratuito de la edición de diciembre de 2005 de Elektor, y cuyo CD de soft ware está disponible en la tienda Elektor. La combinación del driver USB PL2302 con el microcontrolador se describe en Application-Board de la edición de enero de 2006 de Elektor [4] para el R8C/13. La alimentación se lleva a cabo mediante el puerto USB. Se puede acceder a varios pines de puerto, +V y masa desde el conector de 20 pines (K1), con lo que esta tarjeta puede ser utilizada para otras tareas. La asignación de pines se enumera en la tabla 1.

Características Convertidor GPIB/USB de bajo coste • Hardware muy simple (R8C/13-USB-Board con conector Centronics) • Tarjeta R8C/13-USB disponible ya montada y verificada •

16

Firmware gratuito con código fuente • Programa en flash gratuito • Entorno de desarrollo gratuito • Programa ejemplo para PC gratuito con código fuente •


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

+5V

+5V

F1 C9 100n

4

R1

C10 5 k 1

10µ 25V

20 1

100mA

VDD1 TXD

5 2 3

+5V D– D+ GND

1

EE_CLK

DTR

EE_DATA RI

IC1

DCD

DM

15

27 Ω

4

RST

PL2303

R3

CTS SHTD

DP

TR1_MODE

USB -B

Mediante el botón de reset S1 el microcontrolador puede reiniciarse en cualquier momento. 18 resistencias de 470 Ω limitan la corriente de salida de los pines de puerto a unos 10 mA y previenen las conexiones erróneas, lo cual podría dañar la tarjeta controladora. Si el jumper JP1 está cerrado, el programa puede ser cargado en el microcontrolador haciendo uso del puerto USB (por ejemplo con el Flash Development Toolkit de Renesas, que podemos encontrar en el CD de software del R8C [5]. El paquete de software del R8C incluido en dicho CD también puede descargarse [6]. Cómo obtener el software del R8C, poder descargar el archivo hexadecimal en el controlador e instalar el driver USB para el PC se describe en detalle en el citado artículo o en la página del R8C en la web de Elektor [8].

26 7 21

PLL_TST

LD_MODE

GND

GND_PLL

GND

GND3V3

OSC1

19

C11

C7

C4

100n

10µ 25V

100n

13 14 6 9 10 11 12 22 23 25 18

OSC2

27

28

X2

R7 C6

C5

k 0 2 2

12MHz 10p

10p

R6

R5

k 0 2 2

R12 7 k 4

k 0 2 2

+5V

D1

R9

R31

7 k 4

R29

C1

7 k 4

7 k 4

100n 7

LL4148 1 3 P1.7

8

P1.6

9 10 11

P1.3

12

P1.2

13

P1.1

14

P1.0

15

P4.5

16

P3.3

17 2

5

AVCC/VREF

P37/TXD10/RXD1

P00/AN7/TXD11

RESET

P01/AN6

P17/INT1/CNTR0

P02/AN5

P16/CLK0

P03/AN4

P15/RXD0

MODE

P14/TXD0

P04/AN3

P13/KI3

P05/AN2

P12/KI2

P06/AN1

R8C/13

P11/KI1

P07/AN0

P10/KI0

P30/TXOUT

P45/INT0

P31/TZOUT

P33/INT3/TCIN

R30 7 k 4

19

VCC

P32/INT2/CNTR1

CNVSS

IVCC

VSS

AVSS XOUT/P47

+5V

32 31

P0.1

30

P0.2

29

P0.3

K1

28

P0.2

27

P0.4

P0.4

26

P0.5

P0.7

25

P0.6

P3.0

24

P0.7

P3.2

22

P4.5

20

P3.1

P1.1

18

P3.2

P1.3

23

21

P1.7

C1

470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω

19

20

R10

R11

17

18

R14

R28

15

16

R27

R26

13

14

R25

R24

11

12

R23

R22

9

10

R21

R20

7

8

R19

R18

5

6

R17

R16

3

4

R15

R4

1

2

470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω 470 Ω

P0.1 P0.3 P0.5 P0.6 P3.1 P3.3 P1.0 P1.2 P1.6

22p

XIN/P46

4

R8

Como ya se ha dicho, el hardware del convertidor GPIB/USB consiste únicamente en lo mostrado en la figura 2, un conector Centronics de 24 pines y la tarjeta R8C/13-USB (080068-91). El cableado se hace siguiendo la asignación dada en la tabla 2. Todo lo demás ya es cuestión del firmware en la R8C/13...

16

27 Ω

3

L L P _ D D V

DSR

R2

2

17 24 3 V 3 D D V

RXD

RTS

USB

8

D 2 D 3 V 2 D D V

6 X1

JP1

7 k 4

S1

C8 100n

C3 22p

20MHz

C12 22p

080068 - 12

Figura 1. Esquema de la tarjeta controladora con el R8C/13 y el convertidor USB/serie PL2303.

Firmware El firmware para el microcontrolador se ha codificado en C para el “Renesas High Performance Workshop” (versión 4.08) y puede descargarse gratis en la web de Elektor de este proyecto [7]. Puede

obtener información más ampliada sobre cómo programar un R8C/13 en las páginas dedicadas al R8C en Elektor [8]. Para establecer la comunicación entre el puerto USB y el dispositivo GPIB primero hace falta inicializar el puerto serie UART1 del R8C/13

Servicios y productos Elektor Tarjeta controladora (R8C/13-USB-Board, montada y verificada), ref. 080068-91 • Diseño de la tarjeta (descarga en PDF) y lista de materiales de la tarjeta controladora, gratis en www.elektor.es/080068 •

elektor 04-2011

Firmware (código fuente inclusive) y software de PC, ref. 100756 11.zip • Página de información y descargas de software gratuito en www.elektor.es/100756 •


17

63414

TÉCNICA DE MEDIDA Tabla 1: asignación de K1 Pin Correspondencia

Pin

Correspondencia

1

P1.7

11

P3.0

2

GND

12

P3.1

3

P1.3

13

P0.7

4

P1.6

14

P0.6

5

P1.1

15

P0.4

6

P1.2

16

P0.5

7

P4.5

17

P0.2

8

P1.0

18

P0.3

9

P3.2

19

+5V

10

P3.3

20

P0.1

[<,>] [cadena GPIB]

con la siguiente configuración: 38400 baudios, 8 bits de datos, 1 bit de stop y sin paridad. Después, la línea REN (Remote Enable) del bus GPIB se activa, e IFC (Interface Clear) también se activa a su vez durante 10 ms, con el fin de resetear todos los dispositivos conectados. Al mismo tiempo esto pone al R8C/13 en estado “Controller in Charge” (CIC). Después no sucederá nada, ya que por definición los dispositivos GPIB conectados sólo han de responder si previamente han sido preguntados por el controlador. Para transmitir datos e instrucciones a los dispositivos GPIB conectados, el programa espera a determinados comandos en el puerto serie, y así poder implementarlos. A continuación se implementa un pequeño protocolo:

Por ejemplo: R1,*IDN? representa la instrucción READ. Mediante ésta se envía la cadena “*IDN?” al dispositivo GPIB con la dirección 1 y se espera por la respuesta. La cadena de respuesta del dispositivo se envía mediante el puerto USB al PC. En la tabla 3 se muestran las instrucciones implementadas. Además se especifican las llamadas instrucciones universales, a las cuales responden todos los dispositivos conectados. También están las instrucciones direccionadas, que sólo van dirigidas a dispositivos direccionados previamente (véase la tabla 4). Para direccionar un dispositivo (como “listener”), antes de estas instrucciones ha de enviarse el comando “listen (0x20)” junto con la dirección de dispositivo (“ordenada”). Tras el verdadero comando ha de enviarse otra vez “unlisten”. En todos estos comandos también existen instrucciones en “bajo nivel”. Normalmente para comunicarnos con los dispositivos sólo nos hacen falta los comandos R = Read, W = Write y quizá S para consultar el service-request. Si durante la transferencia de datos aparecen errores, el R8C/13 enviará “Error X” al PC.

Tabla 2: conexión del Centronics en K1 de la tarjeta R8C/13-USB

18

Nombre de la señal

Pin de puerto en la controladora

Correspondencia en k1

Correspondencia en el conector Centronics de 24 pines

DIO1

P0.1

20

1

DIO2

P0.2

17

2

DIO3

P0.3

18

3

DIO4

P0.4

15

4

EOI

P3.0

11

5

DAV

P1.3

3

6

NRFD

P1.6

4

7

NDAC

P1.7

1

8

IFC

P1.0

8

9

SRQ

P4.5

7

10

ATN

P1.2

6

11

Shield

-

2

12

DIO5

P0.5

16

13

DIO6

P0.6

14

14

DIO7

P0.7

13

15

DIO8

P3.1

12

16

REN

P1.1

5

17

GND

-

2

18-24

DIO1 DIO2 DIO3 DIO4 EOI DAV NRFD NDAC IFC SRQ ATN SHIELD

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

DIO5 DIO6 DIO7 DIO8 REN GND GND GND GND GND GND GND

100756 - 11

Figura 2. El hardware del convertidor GPIB/USB consta de la combinación de un conector Centronics de 24 pines con una tarjeta R8C/13-USB.


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

X=1 significa que el dispositivo direccionado no existe. X=2 notifica un timeout en el envío o recepción de los datos.

Programación El entorno “High Performance Embedded Workshop” de Renesas genera un archivo hexadecimal Motorola (GPIB_USB.mot), que puede volcarse con el “Flash Development Toolkit 3.4 Basic” (de [5] o [6]) también mediante el puerto USB. Aparte ha de cerrarse el jumper JP1 en la tarjeta controladora y pulsar brevemente el botón de reset. Tras la programación no debemos olvidar retirar otra vez el jumper y pulsar el botón de reset nuevamente. Después nuestro convertidor GPIB-USB ya estará preparado para ponerse en práctica. Funcionamiento Como aplicación práctica del convertidor presentamos un programa codificado en VB6, que transfiere el oscilograma de un osciloscopio Tektronix-TDS210 al PC. Conociendo las instrucciones de su propio osciloscopio podemos adaptar fácilmente el programa, que está incluido en las descargas de software [7]. El programa se instala en el PC ejecutando “Setup.exe”. Tras la instalación se inicia haciendo clic en GPIP_USB.exe. Una vez iniciado el programa se mostrarán los puertos COM disponibles y se envía la cadena de identificación del convertidor GPIB-

Figura 3. Ejemplo de un oscilograma transferido mediante el convertidor GPIB/USB del osciloscopio al PC.

USB (I), hasta encontrar el puerto adecuado y recibir la cadena de respuesta. Inmediatamente después se ejecuta el chequeo de la cadena de identificación del osciloscopio enviando el comando “R1,*IDN?“. Aparte, se fija la dirección del dispositivo mediante la constante global “ADDR” a 1. ¡Para otra dirección del dispositivo, ha de cambiarse este valor! Si se recibe la cadena de respuesta del osciloscopio, el programa estará listo para transmitir curvas y mostrar resultados en el monitor del PC.

Tabla 3: posibles instrucciones GPIB universales

Instrucción

Parámetro

Significado

C

-

Envía IFC, activando con ello todos los dispositivos conectados

G

Comando GPIB

Activa la línea ATN- y envía el comando dado como parámetro mediante el bus GPIB

I

-

R

Dirección del dispositivo, cadena y dispositivo direccionado

Pregunta la cadena de identificación al convertidor USB Respuesta: GPIB/USB converter V1.0 La cadena dada en parámetros también se envía al dispositivo direccionado, y la cadena de respuesta del dispositivo se envía de vuelta Solicitud de la línea de SRQ (Service Request)

S

-

Si responde 0: ningún dispositivo necesita el servicio Si responde 1: hace falta este servicio

T

Tiempo de timeout en µs

Cambio del tiempo de timeout al enviar o recibir datos mediante el bus GPIB. Por defecto = 200000[µs] = 200ms

W

Dirección del dispositivo, cadena

La cadena dada en parámetros se envía al dispositivo direccionado, no se espera respuesta

LLO

0x11

Local Lockout: prohíbe el funcionamiento de todos los dispositivos conectados

DCL

0x14

Device Clear: se reinician todos los dispositivos conectados al bus GPIB

PPU

0x15

Parallel Poll Unconfigure: deshabilita la función “Parallel Poll”

SPE

0x18

Serial Poll Enable: tras un servicio de “request” comienza la solicitud en serie de los dispositivos

SPD

0x19

Serial Poll Disable: deshabilita la solicitud en serie

UNL

0x3F

Unlisten: retira todos los dispositivos del modo escucha

UNT

0x5F

Untalk: ordena al dispositivo en particular que guarde silencio

elektor 04-2011


19

63414

TÉCNICA DE MEDIDA Tabla 4: instrucciones GPIB direccionadas Valor en Instrucción Significado hexadecimal GTL

0x01

Goto Local: pone los di spositivos direccionados en modo de funcionamiento local

SDC

0x04

Selected Device Clear: resetea los dispositivos direccionados previamente

PPC

0x05

Parallel Poll Configure: solicitud en paralelo de los dispositivos direccionados previamente

GET

0x08

Group Execute Trigger: ejecuta una acción determinada para todos los dispositivos direccionados previamente

TCT

0x09

Take Control: transfiere el control a un dispositivo direccionado previamente

La figura 3 muestra como ejemplo la transmisión del canal 1 del osciloscopio. Pueden transferirse las curvas del canal 1, 2, ref A y ref B. La línea de puntos representa el offset en el eje Y. Y-offset, Y-DIV y X-DIV se extraen de los datos de las curvas. Éstos a su vez se transfieren en formato ASCII entre -128 y +127, siendo el rango visible de -100 a +100. Mediante el botón “Clear All” se borran las curvas, y mediante “Copy to Clipboard” los datos de las curvas se copian al portapapeles para su procesado posterior, por ejemplo para ser copiadas en Word. En la sección del menú “File à Export csv” o “Export pwl” los datos de las curvas pueden exportarse a Excel o ser guardados como datos “.pwl”. El formato “pwl” significa “Piece Wise Linear Function”, y se trata de un archivo con el que pueden integrarse datos de curvas en el programa de simulación de LTSpice. En la edición de septiembre de 2010 de Elektor [9] se puede echar un vistazo al programa simulador. Una característica de este programa es que podemos seleccionar no sólo señales con curvas predefinidas (senoidal, cuadrada, triangular...), sino que también ofrece la posibilidad de importar curvas externas en formato “.pwl” (véase la figura 4). En el ejemplo de la figura 5, la señal ruidosa que fue transferida en la figura 3 del osciloscopio al PC fue importada como archivo.pwl al programa simulador e integrada con un simple filtro paso bajo (combinación RC). El resultado del filtrado simulado de la señal adquirida en el mundo real puede verse en la figura 5 abajo: la curva azul representa la señal de entrada (del archivo “.pwl”), y la verde la señal tras pasar por el paso bajo. (100756)

Figura 4. El programa de simulación LT-Spice permite importar señales medidas con el osciloscopio en formato .pwl.

R1 V1

1k C1 1n

R2 100k

Enlaces

PWL file="N:\GPIB_USB\TDS210 Interface\Test.pwl" .tran 0 5u 0 1n 100756 - 14A V(n002)

20mV

[1] http://es.wikipedia.org/wiki/GPIB [2] www.elektor.es/080068

V(n001)

10mV 0mV

[3] www.elektor.es/r8cstart

-10mV -20mV

[4] www.elektor.es/050179-3

-30mV -40mV -50mV

[5] www.elektor.es/050179-2

-60mV -70mV -80mV

[6] www.blafusel.de/files/r8c

-90mV -100mV 0.0µs

0.5µs

1.0µs

1.5µs

2.0µs

2.5µs

3.0µs

3.5µs

4.0µs

4.5µs

100756- 14B

Figura 5. Ejemplo de uso de una señal real medida en una simulación con LT-Spice.

20

[7] www.elektor.es/100756 [8] www.elektor.es/r8c [9] www.elektor.es/081006


04-2011 elektor

63414


63414

INTERFAZ JTAG

Probar a través del interfaz JTAG Comprobar conexiones sin sondas de prueba Rob Staals, JTAG Technologies (NL)

Probar placas manualmente es algo complicado sino imposible en el caso de aplicaciones con integrados complejos y placas multicapa. Afortunadamente, la mayoría de los integrados disponen hoy en día de una lógica especial para comprobar en profundidad las conexiones internas del integrado y las conexiones de la placa. Para esto se utiliza el interfaz JTAG internacionalmente estandarizado.

Después de la construcción de un prototipo o un producto final, queremos saber lo más rápidamente posible si el circuito funciona. Conectamos la alimentación y esperamos nerviosos a ver lo qué pasa. Generalmente el prototipo no funciona o funciona parcialmente a la primera. ¿Dónde está el problema, es por algún problema de diseño o es porque determinados componentes no están bien montados? Enseguida cogemos un osciloscopio o un polímetro para verificar si las señales son las correctas y comprobar las conexiones. Sin embargo, esto es casi imposible de hacer en las actuales placas multicapa con pequeñas distancias entre pistas y/o componentes BGA. Sin embargo, ¿cómo podemos probarlos? Un método muy utilizado es una prueba funcional. La funcionalidad de la placa se examina mediante rutinas especiales software de prueba. Un requisito importante es que el núcleo del circuito funcione, sino no podemos seguir con la prueba funcional. En una prueba funcional, el diagnóstico del error es difícil. La prueba indica, por ejemplo, que hay un fallo en la memoria, pero no sabe qué terminal es el causante. También podemos optar por una prueba estructural. Si los compontes de la placa están interconectados correctamente, el circuito debe funcionar, a menos que haya un fallo en el diseño. Aquí partimos de la idea de que los componentes están bien. En otras palabras: El objetivo es demostrar que los componentes estén soldados de forma correcta. El método más sencillo es hacer una prueba de continuidad con un polímetro entre todos los componentes (ver figura 1). 22

La gran ventaja de la prueba estructural es que se conoce el sitio exacto del problema. Un terminal que no esté soldado correctamente o que haga cortocircuito con otro terminal, lo pillas al instante. Hay que probar una gran cantidad de puntos para obtener una alta cobertura de prueba y poder hacer el diagnóstico correcto. Para eso se utiliza generalmente una almohadilla de pruebas en la placa. Sin embargo las almohadillas de pruebas cuestan mucho dinero y ocupan mucho. En diseños modernos con una alta densidad, se presenta directamente un problema. En una placa multicapa con una pequeña distancia entre pistas o componentes BGA no hay sitio para sondas. Lo que es peor, las sondas pueden causar fácilmente cortocircuitos entre terminales (figura 2). Para solucionar este problema se desarrolló en los años ochenta la tecnología Boundary scan (Bscan).

La arquitectura Boundary scan Tomamos como ejemplo un microcontrolador. Se ha integrado en silicio, aparte del núcleo que forma la función real del integrado, el hardware necesario para Bscan. Este hardware adicional consta, entre otras cosas, de los registros Bypass, Instruction, Boundaryscan y un controlador. El registro Bscan (BSR) está formado por células transparentes que se encuentran entre los terminales y el núcleo. Además se han añadido varios terminales adicionales: TDI (Entrada de Datos de Testeo), TDO (Salida de Datos de Testeo), TCK (Reloj de Testeo), TMS (Selector de Modo de Testeo) y opcionalmente TRST (Reset de Testeo), ver figura 3.


04-2011 elektor

63414

INTERFAZ JTAG

componente

Síncronizadamente con el reloj de TCK, se pueden enviar bits hacia dentro a través de TDI y hacia fuera a través de TDO. La ruta que toman estos bits se determina enviando un comando específico al controlador a través de TMS. Así existen comandos para colocar los registros Bypass, Instruction, o BSR en el camino de TDI TDO. Los terminales TDI, TDO, TMS, TCK y TRST forman juntos el Test Access Port (TAP), para muchos más conocido como el interfaz JTAG. Una gran cantidad de componentes disponen ya de este interfaz JTAG y es apto por defecto para el uso de Bscan. 

¿Cómo funciona Boundary-scan? Colocando el BSR en el camino de TDI TDO puedes enviar cualquier patrón de bits hacia dentro a las células Bscan a través del terminal TDI. Los datos se colocan en los terminales mediante un “Update”. De forma inversa los datos de los terminales pasan al BSR mediante un “Capture”. Después se puede enviar el contenido del BSR hacia fuera a través de TDO. Las dos acciones de “drive” y “sense” se utilizan para probar las conexiones entre los componentes.

100912 - 11

Figura 1. El método más sencillo para verificar que todos los componentes están correctamente interconectados es la realización de una prueba de continuidad con un polímetro.

¿Dónde conectar?



Ejemplo 1 Conectando el TDO de un integrado Bscan al TDI de otro, se forma una cadena Bscan. Para obtener una sincronización correcta, las señales TCK y TMS del TAP se conectan directamente a cada integrado por separado (figura 4). En principio se pueden incluir una cantidad interminable de componentes en la cadena. Por razones prácticas se limita generalmente dicha cantidad a unos 10 componentes Bscan. En la figura 4 partimos de una cadena con 2 componentes Bscan, un µC y un FPGA. Esta cadena consta de las células Bscan de IC1 más las células Bscan de IC2. Según el esquema, IC1 e IC2 están unidos a través de las conexiones Net_1...Net_5. El ejercicio consiste ahora en la verificación de que esto también ocurra en la placa. En otras palabras: Tenemos que comprobar que los terminales de IC1 e IC2 estén soldados correctamente y que no haya ninguna desconexión o cortocircuito. Detrás de cada terminal conectado con Net_1...Net_5 hay una célula Bscan correspondiente. Estas células se utilizan para la prueba de conexión. El primer paso es la colocación de la cadena combinada en el camino TDI TDO. Después se envía un vector al BSR a través de TDI, de tal manera que las células Bscan de IC1 correspondientes a Net_1...Net_5 contengan unos lógicos. Ojo, durante el desplazamiento el estado de los terminales no cambia nada. Los datos de las células Bscan se colocan en los terminales justo en el momento del “Update”. Entonces el vector “11111” se encuentra en Net_1...Net_5 (figura 5). A continuación el vector que se encuentra en Net_1...Net_5 pasa mediante un “Capture” a las células Bscan correspondientes de IC2 (figura 6). Después de leer el vector se envía hacia fuera el contenido completo del BSR. El vector leído se compara mediante software con el vector esperado. Este último tiene que ser “11111”, en cambio el vector leído resulta ser “11011”. El bit leído de Net_3 es un “0”, mientras se esperaba un “1”. Esto indica que hay un problema con Net_3. Utilizando varios vectores de prueba inteligentes se puede diagnosticar que elektor 04-2011

componente

BGA

BGA

Power or GND 100912 - 12

Figura 2. En una placa multicapa con pequeñas distancias entre pistas o componentes BGA, no hay sitio para sondas de prueba.

hay una desconexión debajo del terminal de IC2. De esta manera se localizan rápidamente desconexiones, cortocircuitos de redes entre sí y cortocircuitos con Vcc o Gnd. En el ejemplo se parte de tan sólo 5 conexiones, pero en la práctica se pueden probar de esta forma fácilmente desde algunas decenas hasta cientos de conexiones.


Células Boundary scan que forman parte del registro BSR Pines E/S

Core TDI

Bypass

TDO

Instrucon Reg. ID Register Controller

Test Clock (TCK) Test Mode Select (TMS) Test Reset (TRST) optioneel

100912 - 13

Figura 3. En un integrado Bscan se ha integrado hardware adicional. Este consta de los registros Bypass, Instruction, Boundary scan y un controlador, entre otras cosas.

23

63414

INTERFAZ JTAG

IC1 x

x

x

x

IC2 x

x

Net_2

1

Core

x x

Net_3

1

Net_4

1

x

Net_5

1

Shift →

Net_1

1

x

11111

x

x

x

IC1

x

x

x x

Core

x x x

Bypass

Bypass

Instrucon Reg.

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

TDO

1 1

Core

1 1 1

1 1 1 1 1

Net_1 Net_2 Net_3 Net_4 Net_5

x

x

x

x

x

x

x x x

x

Core

x

ID Register

ID Register

ID Register

ID Register

Controller Controller




TDI

x x x

Instrucon Reg.

TDO

TCK

‘Update’

100912- 14

IC1 x

x

x

IC2 x

x x x

x

1

x

1

Core

x

1 1 1

1 1 1 1 1

Net_1 Net_2 Net_3 Net_4 Net_5

x

x

x

x

1

x

1 0 1

x

Core

1

x x x

Bypass

Bypass

Instrucon Reg.

Instrucon Reg.

ID Register

ID Register



TDO

TCK 100912- 16

Figura 6. El vector que se encuentra en Net_1...Net_5 en las células Bscan correspondientes de IC2 se lee mediante un “Capture”.

En este ejemplo se ha explicado cómo se prueban las conexiones entre los componentes Bscan. En este contexto es importante señalar que este método funciona con componentes que cumplen el estándar IEEE 119.1 Boundary scan (Bscan compliant). Un placa cualquiera también contiene, además de uno o varios integrados Bscan compliant, gran cantidad de componentes variados como son las resistencias, memorias, flash, E/S, conectores, etc. También ahí se puede utilizar Bscan. Ejemplo 2 En la figura 7 se parte de una placa con un µC, FPGA, RAM, memoria flash y E/S. Sólo el µC y el FPGA son Bscan compliant. Para mayor claridad la cadena Bscan se ha representado en estos componentes mediante una línea gruesa. La cadena Bscan tiene acceso directo a los terminales E/S del µC y del FPGA y con eso al bus que contiene las líneas de direccionamiento, datos y control. Así que a través del interfaz JTAG se obtiene un acceso directo a los terminales de, por ejemplo, la memoria RAM. 24

x

Instrucon Reg.

x

TMS

IC2 x

Instrucon Reg.

Figura 4. Aquí se han interconectado dos componentes Bscan, un µC y un FPGA.

‘Capture’

x

Bypass

TMS

TDI

x

Bypass

TDI

TCK

‘Shift ’

x

TMS

100912- 15

Figura 5. En las conexiones Net_1...Net_5 se coloca el vector “11111”.

A través del interfaz JTAG, se envían patrones especiales de datos al BSR para verificar que la memoria RAM esté correctamente conectada. Estos patrones están compuestos de bits de direccionamiento, datos y control. Los datos se pueden escribir en la RAM y volver a leerlos mediante la elección correcta de patrones de datos. En función de los resultados, se puede determinar si un terminal de la memoria no está correctamente conectado o qué terminal es. También es posible programar una memoria flash de manera parecida. Los datos a programar en el flash se integran en los patrones que se envían al BSR. Para las pruebas de E/S y conectores se utiliza un módulo Bscan externo con una gran cantidad de terminales E/S. Estos terminales se conectan a los conectores de la placa. El BSR del módulo se coloca en serie con la cadena en la placa ( figura 8). De esta manera el Bscan tiene acceso completo a los conectores y al bloque E/S de la placa, y pueden ser incluidos en la prueba. Después de que se haya comprobado la placa de posibles fallos de producción, se carga el software en el flash interno del µC y se configura el FPGA a través del interfaz JTAG.

Conclusión El Boundary scan sirve perfectamente para la comprobación y programación in situ de placas digitales. También se puede utilizar Bscan en combinación con componentes no Bscan. Como en muchos diseños se utilizan ya µC y CPLD/FPGA Bscan compliant, se reduce enormemente la cantidad de almohadillas de prueba. Debido a esto, son innecesarios los adaptadores de prueba caros o pueden simplificarse muchísimo. Gracias a un buen diagnostico se puede localizar un problema rápidamente. Muchos diseñadores y compañías de producción reconocen estas ventajas y utilizan ya Bscan con mucho éxito. (100912)

Enlaces Web www.jtag.com


04-2011 elektor

63414

D M A R

h s a L F

I/O

r o t c e n n o C

D M A R

Vcc

R serie

FPGA

µC Pull-down

G A T J

TDO

r o t c e n n o C

I/O

e l u d o M O / I

Vcc

Pull-up

TDI

h s a L F

r o t c e n n o C

Pull-up

R serie

FPGA

µC Pull-down

TDI

Gnd

TDO

G A T J

r o t c e n n o C

Gnd

100912- 18

100912 - 17

Figura 7. Aquí partimos de una placa con un µC, FPGA, RAM, memoria flash y E/S. Sólo el µC y el FPGA son Bscan compliant.

Figura 8. Aquí se utiliza un módulo Bscan externo con una gran cantidad de terminales E/S para las pruebas de E/S y los conectores. Estos terminales se conectan a los conectores de la placa. Publicidad

Conjunto dsPIC/PIC24

Ventajosa solución hardware/software para el desarrollo rápido de proyectos Esta solución es perfecta para todo aquel que desee desarrollar sistemas basados en los potentes productos de Microchip con núcleo 16 bits que pueden domesticarse fácilmente usando Flowcode. El paquete se suministra con un dispositivo dsPIC30F2011 y es totalmente compatible con toda la gama de placas y accesorios E-block. Las hojas de características de cada elemento individual están disponibles separadamente. Contenidos: • Flowcode 4 para dsPIC/PIC24 (Versíon Profesional) • Multiprogramador USB para microcontroladores dsPIC/PIC24 • Tarjeta LCD • Tarjeta LED • Tarjeta de pulsadores • Fuente de alimentación Solo 386,75 € • Cable USB

Precio del Conjunto:

Pídelo ahora en: www.elektor.es/conjunto-dspic i

l

elektor 04-2011

¡15% de DESCUEN TO respec to a la suma de los elemen tos indi viduales!

i


25

63414

TERMÓMETROS IR

Medir la temperatura a distancia ¿Está muy caliente ese disipador? ¿lo habré dimensionado bien? Con la ayuda de un termómetro IR puedes medir rápidamente y a una (cierta) distancia, la temperatura de todo tipo de objetos. Este tipo de termómetros ya se pueden adquirir por varias decenas de euros. ¿Dónde hay que prestar atención a la hora de comprar un medidor así y cómo hay que utilizarlo? Este artículo te orienta y te muestra además una selección de medidores por debajo de 200 euros. Harry Baggen (redacción NL)

A primera vista, un termómetro IR parece un instrumento útil de medición, con el que se puede determinar a distancia y con precisión la temperatura de objetos en un amplio alcance. Y como actualmente estos aparatos ya se pueden adquirir por poco dinero, muchos lo compran sin pensar en la importancia de las distintas características y de la manera en que hay que utilizar un termómetro como este. La adquisición se hace, en ese caso, de la misma manera que con muchos otros aparatos de consumo: Pulsa algún botón y mira lo que pasa. Sólo se echa un vistazo al manual y se lee si es imprescindible, pero generalmente no por voluntad propia. Afortunadamente, esto último no ocurre con los electrónicos. Muchos lectores conocen muy bien el lema «medir es saber» y en caso de los instrumentos de medición, la mayoría quiere saber también dónde se tienen que fijar en las mediciones. Los termómetros IR pueden ser muy útiles, pero sólo si se utilizan de forma correcta y si las especificaciones técnicas cumplen el objetivo que tienes pensado. ¿Y si simplemente quieres medir distintas cosas, sin que éstas tengan que ser muy precisas? ¿O quieres medir con mucha precisión la temperatura de una pequeña superficie a un metro de distancia? Para eso se necesitan dos medidores completamente diferentes. Antes de adquirir dicho aparato, lee primero este artículo.

Calor irradiado Todos los objetos irradian energía infrarroja. Cuánto más caliente esté el objeto, más rápidamente se mueven las moléculas dentro de él y a causa de esto emiten más energía infrarroja. El espectro de esta irradiación se encuentra entre 0,5 y 100 µm aproximadamente. La temperatura es la que determina la longitud de onda; cuánto más caliente esté un objeto, más corta será la longitud de onda de la luz IR irradiada. Esto se ha reflejado en la figura 1 con varias temperaturas. Significa que un termómetro IR debe reconocer un espectro determinado en el área IR para poder medir con precisión en una zona amplia de temperatura. Además, hay que tener en cuenta 26

que sólo un cuerpo negro irradia su calor al 100%. En otros objetos no sólo la temperatura del objeto determinará la irradiación sino que también dependerá de las características del material y de la reflexión de la superficie. A esto se llama emisividad o coeficiente de emisión del material. Esto puede influir intensamente en la precisión de la medición de la temperatura IR. Puedes encontrar más información sobre esto en el recuadro.

Características ¿En qué características tenemos que fijarnos a la hora de adquirir un termómetro IR? Primero el precio juega un papel muy importante. En aplicaciones profesionales se necesitará antes un medidor fiable y calibrado que en aplicaciones de uso doméstico. El precio se determina principalmente por dos factores: el alcance de la temperatura que puede cubrir el medidor y el ángulo de la medición del medidor IR. Un alcance muy elevado de la temperatura requiere otros requisitos del sensor IR. La mayoría de los medidores baratos llegan sin ningún problema a unos 200 ó 300 grados. Actualmente tampoco hace falta desembolsar mucho dinero para llegar a 500...1000 °C, ya existen algunos ejemplares de unos 100 euros que pueden alcanzar los 1000 °C (si podemos fiarnos de las especificaciones del fabricante). La mayor parte del dinero está en la óptica, un medidor con un ángulo de medición pequeño es mucho más caro. La necesidad de un ángulo de medición tan pequeño depende mucho del uso que le des. Te lo recomendamos en mediciones de componentes electrónicos (disipadores pequeños y cosas similares): cuánto más pequeño sea el ángulo de medición, mejor. Ese ángulo de medición se expresa en forma de proporción. Así un valor visto muy frecuentemente es 10:1. Esto significa que el diámetro del campo de medición es 1/10 de la distancia de medición (ver figura 2). Por lo tanto, a una distancia de 10 cm tienes un área de medición de 1 cm, pero a 1 m de distancia el tamaño del área de medición ya es 10 cm. La estimación errónea del tamaño del área durante una prueba es uno de los fallos más frecuentes en una


04-2011 elektor

63414

TERMÓMETROS IR

Trabajar con termómetros IR: Guía y prueba práctica 100000

Diámetro del área ) m µ ( ) r s ( ) 2 m ( / W l a r t c e p s e n ó i c a i d a R

10

50

100

100

500

1000

200 mm

de medición 10000

10 : 1

1000

25°C 250°C 500°C

100

750°C 1000°C

10

Distancia

2000 mm 100913 - 12

1 0.1

1

10

100

Longitud de onda - µm

Figura 1. La luz IR irradiada de un cuerpo negro a diferentes temperaturas (fuente: Scitec Instruments).

Figura 2. El ángulo de apertura de un termómetro IR se expresa como la relación entre la distancia y el diámetro de la superficie a medir.

medición IR. El termómetro IR sólo muestra la temperatura correcta si el área queda completamente dentro de la superficie a medir ( figura 3). Y normalmente sucede así que el tamaño del área sólo determina un 90% de la energía medida. ¡De modo que hay que aproximarse al máximo al objeto a medir para obtener una medición lo más precisa posible! Como regla de tres para obtener una medición muy precisa, debes asegurarte de que la superficie a medir sea por lo menos dos veces mayor que el área de medición.

Además son muy importantes las características del material medido para obtener precisión en el resultado de la medición. La reflexión del material se indica con la emisividad anteriormente mencionada. Los medidores IR básicos están calibrados a un valor fijo de 0.95. Esto es apto para una gran cantidad de materiales como son la madera, el plástico, el caucho, la piedra, el agua, el hormigón y la cerámica. Pero en caso de muchos metales dicha emisividad es mucho más baja, especialmente si tienen una superficie brillante. ¡Esto puede dar lugar

Para la elaboración de este artículo han puesto productos a nuestra disposición los siguientes suministradores/fabricantes: Amprobe (www.amprobe.eu) BASETech: Conrad (www.conrad.com) BK Precision (www.bkprecision.com) Black & Decker (www.blackanddecker.com) ELV (www.elv.de)

HT Italia (www.htitalia.it) Optris GmbH (www.optris.com) Peaktech (www.peaktech.de) Testo (www.testo.com) Uni-Trend (www.uni-trend.com)

Extech (www.extech.com) Fluke (www.fluke.com)

Velleman (www.velleman.eu) Voltcraft: Conrad (www.conrad.com)

elektor 04-2011


27

63414

TERMÓMETROS IR

Medición precisa

Medición buena

!!Error de medición!! 100913 - 13

Figura 3. Asegúrate de estar próximo al objeto a medir, de modo que el área de medición quede completamente dentro de la superficie a medir.

Figura 4. Como referencia de esta prueba hemos utilizado este Fluke 572, con un ángulo de apertura de 50:1.

a un error de medición de hasta un 50%! Puedes olvidarte de hacer una medición sobre un disipador de aluminio con acabado metálico si no puedes ajustar la emisividad del medidor IR. Para comprobar esto último en la práctica, lijamos el lado de un disipador anodizado de color negro hasta que aparezca el color metálico, lo calentamos y medimos la temperatura a ambos lados. En el lado de color negro medimos 65 °C y tan sólo 40 °C en el lado lijado. ¡Para obtener una indicación correcta en el lado lijado, tuvimos que bajar la emisividad hasta unos 0,15 °C!

cinta adhesiva. Algunos fabricantes de medidores IR ofrecen un cinta adhesiva especial para este fin. • Pinta la superficie a medir con pintura de color negro mate. La pintura de radiadores soporta una temperatura de hasta unos 80 °C, para temperaturas más elevadas (hasta 600 °C) puedes utilizar una pintura especial resistente al calor. • Taladra un agujero en el objeto a medir con una profundidad de por lo menos cinco veces el diámetro. Mide con el termómetro dentro del agujero (el diámetro del agujero > el diámetro del área de medición). Para materiales con una emisividad de más de 0,5 se crea así un cuerpo negro casi perfecto. Por desgracia, este es también el método más destructivo.

Métodos para medir de forma más precisa Hay tres métodos para obtener un resultado de medición más preciso con materiales de los que se desconocen la emisividad o cuando se desvía demasiado del valor estándar de 0,95°C: • Provee a la superficie a medir de una cinta adhesiva fina de color negro mate, esto hace que se acerque a los 0,95°C. Por supuesto que esto sólo funciona a temperaturas que puedan soportar la

Si es posible ajustar la emisividad del medidor (indicada en la tabla de resumen), entonces queda la pregunta de cuál es el valor correcto del material a medir. En el manual del medidor puedes encontrar casi siempre una tabla con los valores de un montón de materiales (los de

Figura 5. Algunos termómetros IR están equipados con un único láser, otros con dos y algunos incluso con tres.

28


04-2011 elektor

63414

TERMÓMETROS IR

los distintos materiales que se usan frecuentemente en electrónica se pueden encontrar en la tabla del recuadro). Esto ya nos ofrece un poco de apoyo, pero todavía no se está seguro del valor. La mejor forma de saber el valor exacto de la emisividad de un material determinado es utilizando un sensor de temperatura de contacto preciso. El valor medido por este sensor, se compara con lo que muestra el termómetro IR en su display. Entonces se ajusta el valor de emisividad de tal forma que el termómetro IR muestre el mismo valor.

Desde barato hasta asequible Para ver lo útiles que son los termómetros con diferentes objetivos, hemos probado en el laboratorio de Elektor distintos tipos y marcas en diferentes circunstancias, que varían en la escala de precios hasta unos 200 euros. Hemos optado conscientemente por un gran ancho de banda; de tal modo que el ejemplar más barato de este grupo cuesta 23 euros y el más caro 175 euros. Por cierto, es curioso cuántos tipos diferentes de termómetros IR se ofrecen, parece como si fueran igual de imprescindibles que un polímetro.

Como la mayoría de termómetros IR se parecen mucho a nivel de apariencia, manejo y posibilidades, no les vamos a describir por separado. Se han resumido las características más importantes en una tabla como son: El ángulo de apertura, el alcance de la temperatura y el ajuste de la emisividad. Fluke puso a nuestra disposición un tipo 572, un ejemplar de unos 700 euros (IVA excluido) y un ángulo de apertura de 60:1 (figura 4) para utilizarlo como punto de referencia. Próximamente presentaremos también una prueba comparativa entre un termómetro IR y una cámara infrarroja, ya no estaba a tiempo para ser incluida en este artículo. Las diferencias

¿Dónde están las mayores diferencias? Como hemos dicho anteriormente, estas están en el alcance, el ángulo de apertura y las opciones de ajuste. Para la mayoría de las aplicaciones caseras y electrónicas será suficiente un alcance de un par de cientos de grados, algo que casi todos los modelos probados cumplen. El ángulo de apertura difiere mucho. Así, los tipos más baratos tienen un ángulo Publicidad

DVD-ROM

Elektor 2010

v o e N u

Todos los artículos del año 2010 El DVD Elektor 2010 contiene todos los artículos publicados durante el año 2010 en las ediciones en español, inglés, francés, holandés y alemán de la revista Elektor en formato PDF. Los artículos conservan el formato original con el que aparecieron

s Inc lu ye ar t ícu lo en españo l ISBN 978-90-5381-267-9 • 27,50 �

publicados en la revista y se visualizan con Adobe Reader. El DVD incluye un motor de búsqueda exhaustiva para localizar palabras clave en cualquier artículo.

Elektor International Media Spain, S.L. Apartado de Correos 62011 28042 Madrid • España Tel.: +34 91 101 93 95 Fax: +34 91 101 93 96

Más información y pedidos en www.elektor.es/tienda elektor 04-2011


29

63414

TERMÓMETROS IR

Son muy útiles los termómetros IR a los que se pueden conectar un termopar del tipo K, de modo que se pueda comparar la medición de contacto con la medición IR y así ajustar con precisión la emisividad (figura 6). Esto se puede hacer, por ejemplo, con el HT3301, que además dispone de una memoria de valores de medición de 20 pruebas. La mayoría de los aparatos tienen también varias opciones adicionales, como es una memoria para la temperatura mínima y máxima medida o una alarma de un valor umbral ajustable. Todo esto se menciona en la tabla de resumen. Los tipos raros

Figura 6. Algunos aparatos se suministran con un termopar, con el que se puede realizar una prueba de temperatura de contacto para luego ajustar la emisividad de la prueba IR.

de apertura de 1:1, con esto no se puede medir de forma precisa y prácticamente tienes que tocar el aparato con el objeto a medir. Por un poco más de dinero obtienes un termómetro con un ángulo de apertura de 8:1 ó 10:1, y esto empieza ya a ser otra cosa. Pero si quieres medir algo en un disipador o en una caja, habrá que optar por un medidor con una óptica a partir de 20:1 ó 30:1. Otro punto importante es la posibilidad de ajustar manualmente el coeficiente de emisión. Especialmente durante la medición de objetos metálicos, como es un disipador de aluminio con acabado metálico, habrá que ajustar mucho el coeficiente para obtener un valor de medición correcto. Claro que esta opción de ajuste está sólo disponible en medidores más caros. Por supuesto que todo esto es muy relativo, al fin y al cabo aquí se trata de los medidores más baratos. Los modelos profesionales llegarán a costar más de 200 euros, pero para eso recibirás un aparato oficialmente calibrado con una precisión garantizada a más largo plazo. Habría que ver esto de los medidores «sin marca» (o dicho mejor: con nombres fantásticos)... Todos los medidores aquí vistos, excepto dos, vienen equipados con un rayo luminoso, generalmente en forma de láser (en la figura 5 se puede ver los tipos diferentes). Black & Decker es el único equipado con un rayo LED que cambia de color dependiendo de la temperatura medida. Algunos medidores vienen equipados con dos rayos láser que indican el tamaño del área de medición, muy útil y que disminuye los errores de medición considerablemente. Pero ten en cuenta que ésta indicación no siempre es correcta a distancias cortas, porque los rayos láser se cruzan entre sí a una distancia de 10...15 cm. También ahí habrá que medir «con buen criterio». Como comparación: el Fluke 572 profesional que hemos utilizado aquí de referencia, dispone de tres rayos láser con los que puedes indicar el centro y el tamaño del área de medición. 30

Dentro de este grupo hay algunos que se sienten como gallina en corral ajeno. El primero es el Peaktech 5090. Este aparato tiene un aspecto físico muy diferente del de los otros medidores (se parece más a un polímetro) y dispone además de una doble función de medición: la temperatura y la humedad. Ambas se muestran en un display muy grande al mismo tiempo. El sensor de la humedad se encuentra en una sonda aparte conectada al medidor mediante un cable en forma de rulo. Después de conectar el aparato, el termómetro estará continuamente activado a diferencia del resto de aparatos, al principio cuesta un poco acostumbrarse a eso. El puntero láser se puede conectar con un botón aparte. Y como ahora hemos dejado caer la palabra polímetro: El Extech EX-470 es una combinación de un polímetro estándar y un termómetro IR/tipo K. La función de medición IR ofrece ciertamente pocas opciones de ajuste, pero puede ser una solución práctica para un electrónico que está buscando un aparato todo-en-uno. El polímetro ofrece incluso una medición de verdadero valor eficaz y dispone de la opción de medir capacidad y frecuencia. También hemos incluido en el resumen un termómetro IR de Black & Decker para mostrar lo que se puede encontrar en el mercado en este ámbito. Este aparato se puede adquirir fácilmente en un centro de bricolaje. Realmente está dirigido a la búsqueda de fugas de calor en casa, pero también lo puedes utilizar para otras mediciones de temperatura. El tamaño del área de medición no le hace directamente útil para la medición de objetos pequeños, pero eso también es válido para muchos otros medidores de este resumen. Lo particular de este aparato es que puedes ajustar el alcance de la histéresis (en tres pasos), para que después el color del área de medición cambie si la temperatura medida queda fuera del alcance (en comparación con el valor inicial medido). El área del LED es ciertamente más pequeña que el área de medición y no es muy visible a mayor distancia, pero el cambio de color es muy práctico para las aplicaciones iniciales.

Experiencias prácticas Para probar los medidores en la práctica hemos hechos varias mediciones a diferentes cajas y disipadores. De ahí resultó que todos los medidores tienen una precisión elevada, tan sólo se desvían algunos grados de nuestro medidor de referencia el Fluke 572. Ten en cuenta en tus mediciones que las desviaciones a temperaturas más bajas (temperatura ambiente) son relativamente grandes, ahí una desviación de 2 °C se nota mucho más que a temperaturas altas. Además hemos utilizado una placa eléctrica para la verificación del tamaño del área de medición y la precisión del láser. A lo mejor, esto


04-2011 elektor

63414

Tabla 1. Características técnicas más importantes.

TERMÓMETROS IR

Tipo Alcance de la temperatura Ángulo de medición Emisividad Láser Alcance IR Tiempo reacción Alarma MaxMin High/Low

Amprobe IR608A

BASETech MINI 1

BK Precision 635

Black&Decker TLD100

ELV 8835

ELV VA 6520

–18...400 °C

-33...220 °C

-20...550 °C

-30...150 °C

-50...1050 °C

-50...500 °C

8:1

1:1

10:1

6:1

30:1

8:1

0,95 fijo 1 7...18 µm 0,5 s

0,95 ajustable – – 1s

Ajustable 1 6...14 µm 1s

0,95 fijo LED -


0,95 fijo 1 8...14 µm 0,5 s

-/-

-/-

X/X

-/-

X/X

X/-

62 €

94 € (ex)

23 €

1556 € (ex)

55 €

Bolsa, sensor temp. Tipo K, memoria de 20 mediciones 100 €

Extech EX470

Fluke 62

HT3301

Optris MS LT

Peaktech 4975

Peaktech 5090

-50...270 °C

-30...500 °C

-50...1050 °C

-32...420 °C

-50...550 °C

-50...500 °C

8:1

10:1

30:1

20:1

12:1

8:1

0,95 fijo 1 -

0,95 fijo 1 0,5 s


0,95 fijo 1 8...14 µm 0,3 s

Ajustable 2 8...14 µm 0,15 s

0,95 fijo 1 6...14 µm 0,4 s

-/-

X/-

X/X

X/-

X/X

X/-

Bolsa

Bolsa, medidor de humedad incorporado

Extras Precio

Tipo Alcance de la temperatura Ángulo de medición Emisividad Láser Alcance IR Tiempo reacción Alarma MaxMin High/Low

Maletín, sensor temp. tipo K, memoria de 20 mediciones

Bolsa

Extras

Funciones de polímetro, sensor temp. Tipo K

Precio

145 €

125 €

148 € (ex)

89 €

63 €

84 €

Testo 830 T1

Uni-Trend UT 300B

Velleman DVM105

Velleman DVM8861

Voltcraft IR260-8S

Voltcraft IR800-20D

-30...400 °C

-18...380 °C

-33...220 °C

-50...550 °C

-30...260 °C

-50...800 °C

10:1

10:1

1:1

12:1

8:1

20:1

Ajustable 1 0,5 s

0,95 fijo 1 0,5 s

Ajustable 5...14 µm 1s


0,95 fijo 1 -


-/X

X/-

X/-

X/X

X/-

X/X

Cajita

Bolsa

40 €

85 €

Tipo Alcance de la temperatura Ángulo de medición Emisividad Láser Alcance IR Tiempo reacción Alarma MaxMin High/Low Extras Precio elektor 04-2011

121 €

29 €


Bolsa 30 €

96 €

31

63414

TERMÓMETROS IR

no suena muy profesional, pero en la práctica resultó ser muy efectivo. En algunos medidores tuvimos la impresión de que el láser incorporado (o el sensor IR) no estaba bien centrado. Es importante que el láser indique exactamente el centro del área de medición especialmente con medidores con un ángulo de apertura pequeño. Este no resultó ser el caso en algunos medidores, donde el láser se desviaba muchas veces varios grados. A veces bastaba con dar un par de golpecitos en el medidor para desplazar espontáneamente el láser un par de grados. El peor fue el Voltcraft IR800-20D con doble láser. El tamaño del área de medición cuadraba muy bien, pero los láseres apuntaban claramente demasiado hacia la derecha y se quedaban más o menos a la mitad del área de medición real. Los láseres doble del Peaktech 4975 y el Velleman DVM8861, que vienen de las mismas fábricas, no tuvieron estos problemas. Por eso partimos de la idea de que es un fallo del propio ejemplar. No obstante es preciso utilizar el área láser con cierta reserva y observar preferiblemente una superficie adicional alrededor del área de medición para asegurarse de que estás midiendo correctamente. En nuestra referencia Fluke las tres áreas láser estuvieron perfectamente configuradas, a pesar del pequeño ángulo de medición de 60:1 (no hubiéramos esperado otra cosa). Luego hay que tener en cuenta el error de paralaje que surge a distancias cortas.

¿Elección difícil? Un termómetro IR puede ser un instrumento muy práctico si se utiliza de forma correcta. Todavía no hemos dicho nada en este artículo sobre la precisión; casi todos los aparatos están alrededor del ±2%. Esta es una cantidad insignificante en comparación con los otros errores de medición que pueden surgir en una prueba IR.

Para hacer pruebas a objetos más pequeños, son importantes un área pequeña de medición (preferiblemente 20:1 ó mejor) y la posibilidad de ajustar la emisividad, especialmente en el área de la electrónica. Eso lo cumplen el ELV 8835, el HT3301 y el Voltcraft IR80020D. Nosotros hemos hecho aquí una selección cualquiera de entre la gran oferta, pero casi todas las marcas ofrecen un ejemplar apto. Claro está que a partir de 100 euros puedes adquirir un medidor que cumple con todos estos requisitos. Para la prueba de objetos más grandes (disipadores) puede servir perfectamente un medidor con una óptica de 8:1 ó 10:1 (un área de medición de 1 cm a una distancia de 10 cm), pero debes acordarte de medir cerca. Especialmente en pruebas con circuitos electrónicos los medidores con un valor de emisividad fijo de 0,95 darán resultados poco útiles. Llama la atención que muchos aparatos salgan de las mismas fábricas de China, lo mismo ocurre con los polímetros, la única diferencia es el color y lo que hay impreso en la caja. Habrá que mirar bien la apariencia si comparas termómetros de marcas diferentes. Estuvimos encantados con dos mini medidores de este resumen, el BASETech Mini 1 y el Velleman DVM105. Estas son esas cositas que te gustaría tener a mano para poder medir algo rápidamente. Ciertamente no podemos hablar de una óptica (1:1 mediante un tubito delante del sensor), pero fíjate que en el de Velleman todavía puedes ajustar la emisividad. (100913)

Queremos agradecer a Fluke Nederland por poner a nuestra disposición el termómetro IR tipo 572 utilizado como referencia en esta prueba.

Emisividad La emisividad o coeficiente de emisión indica en qué medida un objeto irradia una radiación de calor infrarrojo que se determina por su propia temperatura. Un valor de 1 significa que la radiación infrarroja del objeto está basada únicamente en su propia temperatura. Un valor menor que 1 indica que la irradiación no sólo depende de su propia temperatura sino que también está influida por otros objetos que se encuentran a su alrededor, o por la transmisión del calor. Un sencillo termómetro IR tiene por lo general un coeficiente de emisión fijo de 0,95. En caso de que un objeto bajo pruebas se desvíe de este valor, el resultado tendrá como consecuencia imprecisiones. Este valor se puede ajustar en los medidores IR más caros.

Metal

Emisividad

No-metal

Emisividad

Aluminio metálico

0,02...0,4

Hormigón (grueso)

0,93...0,96

Oro

0,02...0,37

Cristal

0,76...0,94

Cobre

0,02...0,74

Madera

0,8...0,95

Plomo

0,06...0,63

Carbón

0,96

Latón

0,03...0,61

Piel humana

0,98

Níquel

0,05...0,46

Papel

0,7...0,95

Acero

0,07...0,85

Plástico

0,8...0,95

Estaño

0,04...0,08

Caucho

0,86...0,94

Plata

0,01...0,07

Agua

0,67...0,96

Zinc

0,02...0,28

Arena

0,76...0,9

Aquí abajo mostramos la emisividad de varios materiales. Para eso hemos combinado las listas de varios fabricantes de termómetros IR. En metales, la emisividad está muy influida por el tratamiento que haya recibido el metal y el tratamiento de la superficie. En la elaboración de esta lista, nos llamó la atención que cada fabricante utiliza valores un poco diferentes. Por lo tanto, es muy difícil deducir el ajuste de la emisividad con la ayuda de la tabla suministrada con el aparato. Entonces, la medición a través de un sensor de contacto es la única manera de determinar el ajuste correcto.

32


04-2011 elektor

63414

ATM18

ATM18, estamos bien con RS-485 Para el control de relés, tome la tercera salida…

32

RS-485

Grégory Ester (Francia)

Si deseamos establecer una comunicación entre dos placas electrónicas a través de un enlace con hilos, sin elementos activos intermedios, sobre una distancia de más de 1 km, se impone una solución por sí misma: el enlace RS-422. Si ahora pensamos en tres placas que queremos conseguir que cohabiten, el enlace se transforma en un enlace multipunto, donde ya necesitamos un bus RS-485.

En nuestro caso, vamos a ir un poco más lejos, ya que se tratará de poner en funcionamiento un sistema electrónico que se comunique entre sí, en el que se va a hacer intervenir a cuatro módulos. Tres placas ATM18 deberán ser capaces de entenderse con el nuevo y pequeño módulo: MuIn LCD, un visualizador que es directamente compatible con el estándar RS-485. Físicamente, los datos viajarán sólo sobre dos hilos y, por lo tanto, el modo de trasmisión será semi-duplex: todo el mundo puede comunicarse, pero cada uno en su momento. La EIA ( Electronic Industries Association, es decir, la Asociación de Industrias de Electrónica) y la TIA ( Telecommunications Industry Association, es decir, la Asociación de Industrias de telecomunicaciones), nos imponen como conectar físicamente los elemen-

tos que se comunican, pero ninguna norma nos impone nada referente al protocolo de comunicaciones. Así pues, será sobre este par de hilos trenzados por el que circularán las informaciones, es decir, los caracteres. En cuanto el lenguaje que permita a todos los módulos entenderse, va a ser necesario inventarlo. Las páginas de laboratorio, que me han puesto con el agua al cuello, no han podido impedirme ponerme manos a la obra…

Los actores del proyecto Con el fin de identificar fácilmente a lo largo de este artículo “quién es quién”, vamos a mostrar aquí la convención alcanzada: las dos placas ATM18 equipadas con una pantalla LCD de dos hilos serán bautizadas como ATM01 y ATM02, la tercera placa, que estará

Productos y servicios de Elektor Placa “ocho relés”: tienda electrónica, ref. 071035-72 • Placa Puerto de expansión: tienda electrónica, ref. 071035-95 •

34

1200m

ATM18

conectada al módulo de “ocho relés”, será bautizada como ATM05. Ver también la Figura 4. Así pues, la ATM05 está conectada a la placa de ocho relés y el puerto de ampliación [1] nos permite ahorrar líneas del puerto de nuestro ATM18, con el fin de controlar los relés con elegancia, utilizando tan sólo dos hilos, además de los de alimentación. En la serie “ahorremos líneas del puerto”, este montaje ha sido objeto de un artículo en la edición de octubre de 2008 y el material está disponible en la tienda de Elektor bajo las referencias 071035-72 y 071035-95. En cuanto al módulo MuIn LCD [2], es un módulo compuesto de un visualizador LCD clásico, con su “chipset” (es decir, “conjunto circuitos integrados de control”) HD44780

Placa del controlador ATM18: tienda electrónica, ref. 071035-91 • Placa soporte ATM18: tienda electrónica, ref. 071035-92 • Visualizador bifilar: tienda electrónica, ref. 071035-93 • Micro-código (descarga gratuita) sur www.elektor.es/110024 •


04-2011 elektor

63414

ATM18

Figura 1. Adaptación de la señal a la línea.

integrado y acoplado a una placa de control, directamente compatible con nuestro bus RS-485. Un poco más adelante le hemos dedicado un capítulo completo. ATM01 podrá controlar a su antojo los relés 1 y 2 de la placa de relés de Elektor, mientras que ATM02 podrá actuar sobre el estado de los relés 3 y 4. Debemos señalar también la posibilidad de rebautizar, sin modificar el programa interno, las placas ATM01 y ATM02 como ATM03 y ATM04 para para que puedan trabajar, respectivamente, sobre los relés 5 o 6; 7 u 8. Es MuIn quien se encargará de señalizar visualmente todos los eventos. Así pues, todos estos protagonistas van a poder entenderse entre sí sobre el mismo bus EIA RS-485.

Com-prender el bus Las placas ATM0x no se comunican directamente entre ellas, ya que no disponen de un puerto compatible con el estándar RS-485. El envío de datos sobre el bus RS-485 se hace posible por un modelo de comunicación [3] que adapta la señal serie disimétrica (TTL) en una señal diferencial simétrica, según la norma RS-485. Esta conversión viene asegurada, principalmente, por el controlador de línea ADM485 de Analog

Devices. La Figura 1 nos indica la posición de los micro-interruptores almacenada con el fin de disponer, en el lado del puerto serie, de tres líneas de datos: Rx, Tx y R/T, presentes en el conector HE10, respectivamente accesible en los pines 8, 7 y 3. Las salidas A y B, disponibles sobre los terminales con tornillos, proporcionan la señal diferencial adaptada para el enlace. Las placas ATM0x pueden ser al mismo tiempo, emisor y receptor, pero las emisiones no pueden hacerse al mismo tiempo, es decir, dos placas no pueden trasmitir en el mismo momento. Es el principio mismo del enlace semi-duplex. Físicamente, el bus está constituido por un par de hilos tranzados que limitan así los fenómenos de diafonía, es decir, ¡los conductores vecinos no tienen de qué preocuparse! Nosotros hemos utilizado un par de hilos (1-2) de un cable de red de categoría 5e SF/UTP (velocidad de datos hasta 1000 Mbits/s, 200 veces más que el máximo posible utilizando el componente ADM485), recubierto y blindado, lo que nos protege de las perturbaciones electromagnéticas vecinas. Así pues, nos quedan tres pares disponibles para poder pasar otras informaciones. En este proyecto no los utilizaremos.

Figura 2. Los pares de hilos que se escapan.

El acceso a los dos hilos del par en cuestión se hace muy fácilmente gracias a una placa de adaptación [4] que recibirá nuestro conector RJ45 para soldar. En la Figura 2, los dos hilos, naranja y amarillo, se corresponden, respectivamente, a las referencias A (+) y B (-) que son las líneas de trasmisión diferenciales sobre las cuales se transportan las señales perfectamente complementarias, al menos en cuanto a su forma. La diferencia de potencial entre el punto A y el punto B es positivo o negativo, con lo que estamos en presencia de, bien un 1L o bien un 0L. La tensión diferencial equilibrada de esta manera, limita la influencia nefasta de las fuentes de perturbación del entorno. La forma de las señales mencionadas previamente se puede ver en la Figura 3. Han sido obtenidas sin ningún tipo de retoque, gracias al analizador lógico Scanalogic-2-Pro [5], ¡una herramienta muy potente cuyas capacidades son inversamente proporcionales al precio de compra! El mantenimiento a nivel alto de la señal R/T estará seguido del envió de datos sobre la línea Tx con el formato RS-232 TTL. Para recibir los caracteres sobre la UART de nuestro microcontrolador, será necesario colocar la señal R/T a nivel lógico 0.

Figura 3. Las señales no viajarán nunca de incógnito con el analizador lógico Scanalogic.

elektor 04-2011


35

63414

ATM18

+ / / A B

+ / / A B

-

5 8 4 S R

S3

2 3 2 S R

S2

X X T / T R R

1 0 2 C C C P P P

3 3 0 C B B P P P

S1

+ / / A B

5 8 4 S R

5 8 4 S R

S3

2 3 2 S R

2 3 2 S R

S2

X X T / T R R

1 0 2 C C C P P P

3 3 0 C B B P P P

X X T / T R R

S1 A

1 0 2 C C C P P P

B

ATM01 ATM02 MUIN_LCD ATM05 2 1 B B P P

6 5 D D P P

2 1 B B P P

6 5 D D P P

6 5 D D P P A T K A L D C

A T K A L D C

A T K A L D C

LCD_BIFILAR

RELÉS

6 à 9V DC

LCD_BIFILAR

110024 - 12

Figura 4. Esquema de conjunto para un cableado rápido del bloque de placas.

El diagrama de bloques de la Figura 4 indica los terminales utilizados para un cableado cómodo. Sin repetidor, es posible colocar hasta un total de 32 unidades en el bus. Las resistencias de terminación permiten atenuar al máximo la reflexión de la señal, ya que, sería bastante molesto que la señal nos viniera de vuelta, “en los terminales del ADM485”, sin que hayamos terminado el envío de todos los bits.

Un INterfaz MUlti-usu: MuIn LCD Más que un simple visualizador LCD, este interfaz permite, claro está, ver el texto en pantalla, pero también puede ser controlado a través de un puerto USB de un PC, a distancia, sin hilos, gracias a los módulos XBeey, naturalmente, por su enlace serie RS-485 nativo.

Un juego de comandos, interpretados por un PIC18LF2550, nos permite gestionar la posición del cursor, mostrar las barras gráficas, modificar la intensidad de retroiluminación o el generar tonos de aviso. Incluso, la placa dispone de seis entradas/salidas compatibles TTL y CMOS, y de cinco entradas de conversión analógica/digital (CAD) de 10 bits. Si ya disponemos de un visualizador compatible, podemos optar únicamente por la placa de control [6]. Antes de integrar la “bestia” en nuestro sistema, nada nos impide jugar un poco con este bello material, firmado por la casa Droids. Podemos descargar el conjunto de los ficheros disponibles para este producto en la página web del fabricante [7]. Es decir, el último “firmware” acompañado de su pequeño ejecutable que permite

Tabla 1. La identificación de las placas ATM18. ATM0x PD6

36

actualizar el pequeño programa interno del PIC embebido sobre la placa, gracias al cargador de arranque ( bootloader ) integrado y, por lo tanto, sin tener que recurrir a un programador. También podemos descargar el interfaz gráfico (GUI) que permite verificar todas las funciones de la pantalla LCD MuIn y, claro está, el controlador para gestionar el puerto serie virtual. Después de haber instalado el controlador, nos bastará con seguir el procedimiento, ricamente ilustrado sobre la mencionada página web, para actualizar el MuIn. Seguidamente, podemos retirar todos los bonitos puentes amarillos, casi fluorescentes, hasta dejar colocados tan sólo los dos visibles en la Figura 5. Ahora sería el momento lógico de conectar el cable USB con el fin de autoalimentar todo el sistema, ejecutar después el agradable inter-

Tabla 2. Acción – Reacción. PD5

ATM01

0

0

ATM02

0

1

ATM03

1

0

ATM04

1

1

ATM01

ATM02

Pulsado sobre S1

RE1 = /RE1

Pulsado sobre S1

RE3 = /RE3

Pulsado sobre S2

RE2 = /RE2

Pulsado sobre S2

RE4 = /RE4

Pulsado sobre S3

x

Pulsado sobre S3

x


04-2011 elektor

63414

ATM18

faz GUI, proponernos los resultados de algunas pruebas e insertar una captura de la pantalla del conjunto… Pues bien, nada de eso: vamos a desconectar todo, colocar los puentes con el fin de poder enviar los comandos por el interfaz RS-485, utilizando el cable FTDI USB-RS-485 [8] y el terminal Hércules [9]. Para ello, desplazaremos el puente “USB” en un terminal hacia la izquierda. Por lo tanto, necesitaremos alimentar la placa usando una fuente de tensión externa comprendida entre 6 y 9 Vdc. Desplazaremos también el puente que está en la posición “UART”, desplazándolo un terminal hacia la derecha, sobre “RS-485”. Ahora sí, alimentamos y ya podemos jugar… La documentación está disponible en la página web, en la referencia [10]. La trama se envía en hexadecimal y el arran que está marcado por el envío de $FE, seguido por uno o varios octetos que indican el comando y los parámetros. La Figura 6 corresponde a tres comandos que pueden ser enviados pulsando sobre los botones SEND correspondientes. El primero borra la pantalla, el segundo muestra el mensaje “ Hello world ” y el último genera un tono. A partir de aquí, la pantalla LCD MuIn ya está lista para ser integrada en el sistema

El funcionamiento del conjunto Una vez hemos configurado las placas ATM01 y ATM02 trabajando sólo los puertos PD5 y PD6, de acuerdo a las indicaciones de la Tabla 1, daremos alimentación al

Figura 5. ¿Quién se oculta detrás del LCD 4x20? ¡Es MuIn!

conjunto de las placas. Los nombres ATM01 y ATM02 se deben presentar automáticamente en el arranque, sobre la primera línea de las pantallas LCD bifilares respectivas. La alimentación de la placa ATM05 genera sobre MuIn un tono largo, a modo de bienvenida simpática, y en la segunda línea se muestra el estado de los ocho relés (de RE8 a RE1) en binario (ver Figura 7). En esta ocasión, ningún relé esta alimentado. Como en el bus existen sólo las placas nombradas con las referencias ATM01 y ATM02, son los relés 1 a 4 los que podrían ser activados. Así pues, será la pulsación sobre uno de los tres botones, S1, S2 o S3, la que va a generar un evento (ver Tabla 2). La Figura 8 nos da la información de tres eventos que acaban de tener lugar: en primer lugar, RE4 ha sido activado como consecuencia de la pulsación de S2 en ATM02, la tercera línea nos indica que se acaba de

pulsar otra vez sobre S2. Pero, ¿qué significan los « .. »? Si las placas ATM01 y ATM02 toman la línea al mismo tiempo para transmitir, la colisión está asegurada. En consecuencia, sobre la segunda línea, los dos puntos acompañados de un cursor que parpadea (invisible en la foto) quieren decir que la placa ATM02 se ha colocado en espera, lo que significa que ATM01 acaba de enviar una orden a la placa ATM05. Durante este tiempo, no es posible realizar ninguna acción desde la placa ATM02. Está claro que este evento se gestiona igualmente en la placa ATM01. Si, de cualquier forma, nos quedamos “dormidos” activando los pulsadores de las placas, el “perro guardián” del microprocesador nos despertara. En ese caso, las placas ATM01 y ATM02 se reiniciarán en caliente y será ATM01 la que tenga prioridad. Publicidad

Prototype & small series PCB specialists ALL SERVICES PCB proto STANDARD pool

dedicated prototype service widest choice 1 - 8 layers

w TECH pool N e

100 μm technology

w IMS pool N e

metal-backed PCBs

On demand

Instant online pricing Instant online ordering Low pooling prices Deliveries from 2 days No tooling charges Stencil service

all options up to 16 layers

Call us: 020 8816 7005 Email: [email protected] New website – new services

elektor 04-2011

-


www.eurocircuits.com

37

63414

ATM18

Una pulsación sobre S3 no activa ningún relé, pero nos permite recuperar sus estados lógicos que se muestran sobre la pantalla LCD bifilar. El estado de los relés se actualiza poco a poco y secuencialmente sobre la pantalla MuIn. El reinicio de la placa ATM01 o ATM02 se señaliza también por un mensaje volcado sobre la pantalla LCD MuIn. Para que todo el conjunto funcione, se han construido dos tramas propietarias. La trama de envío (ATM0x hacia ATM05): $PGE1,01,05,01,0001*67

El acuse de recibo (ATM05 hacia ATM0x) es: $PGE2,05,02,03,0006*62 • $PGE2 :

trame «2» propietaria Grégory

Ester

• Parámetro « 0006 »:

octeto imagen del estado lógico del conjunto de relés. Aquí (6) 10 = (0000 0110)2 significa que RE2 y RE3 están activados. Una función lógica “Y” sobre los bits que nos interesan nos permite recuperar el estado de los relés. • *6 2 : suma de control como la anterior. Si la suma de control es incorrecta, se muestra el mensaje «xx» en lugar de los dos bits correspondientes al estado de los relés.

Figura 6. Envío de nuestros propios comandos sobre el bus RS-485.

con:

El sistema ha sido probado con éxito sobre una longitud de bus de 6 m.

trama «1» propietaria Conclusión Grégory Ester La aplicación propuesta en estas páginas no tiene, claro está, la • 01: placa fuente misma dimensión que el pro• 05: placa destino • 01: relé a activar yecto actualmente en prepara• Parámetro « 0 0 0 1 »: aquí el ción por el laboratorio de Elektor. valor del parámetro es siemAquí se trataba más bien de hacer Figura 7. ¡Hola!, todos los relés están desactivados. pre igual a «1» ya que la orden descubrir a nuestros lectores una posible aplicación de los periféries siempre la misma: «Hacer cos compatibles (o tenidos como conmutar el relé» tales) con una cierta manera de • *67: suma de control, una simple XOR sobre los caracteres comunicación. Al igual que nuesprecedentes sin el símbolo «$». tros lectores, yo también espero Si la suma de control es incocon gran impaciencia la solución rrecta, la trama es ignorada. definitiva que será instalada en el De igual forma, si intentamos montaje de Elektor y desarrollada enviar a ATM05 la siguiente en las páginas azuladas del centro trama « PGE1,01,05,03, de la revista … Figura 8. ¿Habrá tenido la ATM02 un pequeño “lapsus”? 0001*65 » utilizando la apliLos micro-programas (con el cación Hércules, dicha trama código fuente) utilizados para este proyecto están, claro está, será ignorada. En efecto, a disposición de nuestros lectores en la • 05: placa fuente incluso si la suma de control es correcta, ATM01 no tiene ningún derecho de actuar • 02: placa destino página de Internet del artículo [11]. (110024) sobre el relé 3. • 03: relé que acaba de ser activado • $PGE1 :

Enlaces y Referencias [1] www.elektor.es/080357

[7] www.droids.it, en la sección Documents -> Downloads

[2] www.droids.it, en Products -> Display

[8] p. ej. Farnell ref. 1740357

[3] www.mikroe.com/eng/products/view/132/rs485-board/

[9] www.hw-group.com/products/hercules/index_en.html

[4] www.sparkfun.com/products/8790

[10] www.droids.it, en la sección D ocuments -> User guides

[5] www.ikalogic.com/scanalogic2/

[11] www.elektor.es/110024

[6] www.droids.it, en Products -> Display

38


04-2011 elektor

63414

¡Que viene el bus! (4) Jens Nickel (Redacción Alemania) A nuestro bus no hay quien lo pare: antes incluso de cerrar la Muchos lectores nos comentan que conectar los pines RE y DE edición para la parte anterior de la serie ya habíamos recibido en el LT1785 sería la mejor opción para conseguir eficazmente muchos mails nuevos de más lectores interesados. ¡Gracias un funcionamiento en halfduplex. Si se pone DE a nivel alto y por ello! He intentado dar cabida a todas las ideas posibles, RE a nivel bajo, el controlador puede leer su propio envío, lo surgiendo en algunas incluso pequeñas discusiones. Lo malo cual resultaría muy útil, por ejemplo para prevenir las colisiones. es que los lectores todavía no podían estar al tanto de la última John nos envió una variante muy original –según mi opinión– fase del desarrollo; la producción de una revista hace que pase para el cableado del t ransceptor RS485 (¡utilizando tan sólo bastante tiempo entre cuando se escribe un artículo y cuando se dos pines del controlador, véase el pequeño esquema!). Esta publica. Ya que muchos mails con comentarios contenían valiosas modificación me pareció tan sumamente interesante, que contribuciones, decidimos hacer una lista para los lectores cambié el esquema del circuito de nuestro primer nodo de especialmente interesados. En esta cuarta parte me gustaría prueba, como puede verse en la imagen. Ahora todas las compartir las ideas “en vivo” con los otros desarrolladores, de conexiones importantes del transceptor están conectadas a un modo que los miembros de esa pin de puerto del controlador, lista puedan enviar sugerencias y podemos testear todas las +5V por su cuenta. variantes del circuito por Para decirlo de forma software. diplomática: de esta nueva Algunas de las ideas sugeridas IC2 forma, los lectores más seguro que tomarán partido VCC entusiastas tendrán la en el futuro de nuestro bus. DI1 D oportunidad de tomar parte Como siempre, otra vez A1 DE1 en un proyecto de Elektor, el tema rondaba en torno UART TX RE1 que ha sido recibido con a Internet. Los enlaces en B1 verdadero interés... Tras la nuestro bus, como prometí RO1 UART RX R primera petición de ideas para en su día, suponen la cumbre el protocolo del ElektorBus del diseño. John y el lector de GND que estábamos desarrollando, Elektor francés Eric Huiban LT1785 ya tenía en mi bandeja de pusieron en juego una entrada siete e-mails. Los días interesante idea, el diseño DATA siguientes recibí unos 30 más, modular del hardware. De 110012 - 12 impecablemente llenos de este modo podemos colocar indicaciones, sugerencias y en una pequeña tarjeta del consejos para el desarrollo. Y ElektorBus un pequeño es que si os cuento que entre los participantes de la discusión procesador con un cuarzo, el driver RS485 e incluso un par de se encontraban expertos en buses como John Dammeyer, que LEDs. De forma similar a los módulos Ethernet presentados en participó en el diseño de la red CAN más grande del mundo Elektor, estas compactas tarjetas permitirán utilizar distintos para los juegos olímpicos de Vancouver (e iluminar los aros), diseños electrónicos, ampliando la funcionalidad del ElektorBus. entonces pensareis: ¡ahora sí que hay que cuidar esto al detalle! Más adelante, un módulo de puerto podrá cambiarse por su Lo que estaba claro es que los electrónicos entendidos iban versión Wireless. Esta genial idea la iremos desarrollando en el a someter otra vez a juicio el circuito mostrado en la última transcurso de la serie. edición para nuestras primeras pruebas con nodos. El autor de Una de las discusiones particulares que surgieron giraba Elektor y desarrollador profesional Günter Gerold sugirió poner en torno a la conexión de un PC en el bus. La programación otro condensador en paralelo con el botón de reset (ok, hecho). de aplicaciones en Windows, controladas en función de los ¿Y ese 7805 con los tiempos que corren? En cuanto a este y resultados externos no es sencillo en absoluto. El autor de otros componentes, recibimos muchos correos con alternativas Elektor Walter Trojan sugirió utilizar un punto de acceso interesantes. Indudablemente existen controladores no mucho USB con su propio controlador en lugar de un simple más caros que un ATmega88 que integran periféricos de bus conversor USB-RS485. Entonces nuestro bus basado en bastante útiles, como un transceptor CAN (como ya hemos microcontroladores podría incorporarse al mundo de los PCs dicho repetidas veces). En cuanto al LT1785, también hemos sin ningún problema. Rápidamente argumentamos que utilizar mencionado otras alternativas posibles. Nuevamente quiero un PC como master sería sólo una solución temporal (incluso dejar claro que el esquema del circuito se trata de un simple teniendo en cuenta que algunos entornos como .NET soportan nodo de prueba y en ningún caso una implementación de directamente puertos COM (virtuales) [1]). Nuestro objetivo referencia. Uno tiene que ser capaz de realizar un nodo del final era diseñar un bus en el cual no tuviera que utilizarse ElektorBus también utilizando componentes totalmente un PC, la unidad central debería ser un microcontrolador distintos, ¡no queremos limitarnos sólo a ciertos chips! medianamente potente.

elektor 04-2011


39

R E T N E C B A L

63414

El pequeño equipo tenía grandes planes, queríamos disponer del mayor número de nodos posibles. El lector de Elektor Bertrand Duvivier (jefe de producto de Cisco) planteó el concepto de utilizar una topología de bus basada en jerarquías. El RS485 realmente fue diseñado para entre 32 participantes hasta un máximo de 256 en una sola línea de bus (y en aplicaciones domóticas estas cifras pueden superarse con mucha facilidad), así que Bertrand sacó a la palestra la segmentación del bus. Distintas líneas de bus se conectarían de este modo a una especie de Router (“controlador”), gracias al cual pudieran intercambiar mensajes. La dirección de un nodo se divide (algo así como una dirección IP) en una ID secundaria y una dirección, que corresponde con un nodo dentro de un determinado segmento. Como siempre decimos, nuestro bus debe mantenerse lo más simple posible, de forma que los principiantes puedan comprender el funcionamiento tanto de hardware como de software. Pero también estaba claro que debería ser posible conectar muchas líneas de bus entre sí. En nuestro protocolo (ver abajo) hemos especificado rigurosamente un direccionamiento por grupos. En resumen: el protocolo. Todo empieza con la pregunta de cómo localizar al dispositivo adecuado cuando viene una directiva. Günter propuso la idea de permitir que el emisor pudiera enviar un “framing error” de UART de forma artificial. Pero de algún modo esta idea no me convence del todo, puesto que en tal caso estaríamos permitiendo ejecutar funciones de protocolo (el estrato superior en el stack) desde nuestra capa física (RS485 y UART). En mi opinión hace falta el tradicional y efectivo byte de start. Pero también discutimos un poco al

respecto: ¿0x02 o 0x03? ¿Y por qué no 0x7E? Yo creo que lo mejor es 0b10101010, pues resulta muy fácil de sincronizar (algo así se hace en el Ethernet, y para que los bits no se lean “falsamente” puede reconocerse el byte de start como 0x55). En su primer e-mail, Bertrand sugirió la posibilidad de dar a los paquetes de envío un tamaño fijo, y ya que casi todos los protocolos comunes tienen longitudes de datos variables, esta idea no me convencía mucho. Para nuestro método RoundRobin (en el cual todos los nodos vuelven a estar listos tras el envío), utilizar un tamaño fijo para los datos era perfecto. En ese caso el bus sería muy fácil de sincronizar: cada X bytes en el bus simplemente tendría que aparecer un 0xAA. Tras intercambiar entre nosotros algunos links como por ejemplo el [1] y el [2], y discutimos en nuestra pequeña comunidad acerca de algunos protocolos sencillos, finalmente hice una propuesta de un protocolo con una longitud de datos fija. Ya que íbamos a necesitar 8 by tes como cabecera (para el byte de start, direccionamiento, control de errores y demás), parecía que el tamaño ideal en total eran 16 bytes. Con 8 bytes útiles ya podemos hacer algo curioso, aparte de resultar genialmente simétrico. Algunas de nuestras conversaciones tenían que ver con los bytes de operación y posibles “handshakes” entre el master y los slaves, pero la (verdadera) discusión principal ha alcanzado semejantes proporciones, que he preferido aplazar esta otra hasta que hayamos determinado la parte específica de las aplicaciones de nuestro bus. De forma similar al modelo OSI por capas, en el segundo nivel nuestro protocolo se encarga de que los paquetes de datos lleguen a su debido receptor, intactos

D1

+12V

+12V IC3 +5V

LED1

7805

POWER

R1 5 k 1

C3

C2

C1

10u

100n

100n

+5V

R4 k 0 1

IC2

VCC

VCC

IC1 PD1(TXD)

K1

R E T N E C B A L

DI1

MOSI

2

1

MISO

4

3

SCK

6

5

RESET

ISP

PB3(MOSI)

PC6(RESET)

PD5

RE1

PD3

PB5(SCK)

RO1

PD0(RXD)

ATmega88

A1

DE1

PD2

PB4(MISO)

D

B1

R GND

PD4

LT1785 GND XTAL1

C6

S1

XTAL2 GND

LED2

X1

S2

R5 C5

100n RESET

C4 16MHz

TEST

22p

k 1

22p

R3 k 0 1

R2 k 0 1

DATA

POWER 110012 - 11

40


04-2011 elektor

63414

MODE 00

BIT 7

6

5

4

3

2

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

2 3 4 5

MODE 12

BIT

BYTE

0

= 00hex

7

6

5

4

3

2

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

2

ADDRESS RECEIVER

ID ADDRESS SENDER

3 4 5

SEGMENT RECEIVER R EC EI VER SENDER

0

= 12hex

S EG MEN T

7

6

5

4

3

2

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

ID

3 4 5

FRAGMENT NUMBER

6

6

7

7

7

8

8

8

9

9

A

A

9

DATA

B C

B

D

D

D

E

E

CRC

F

C E

CRC

F

110012 - 13A

110012 - 13C

110012 - 13B

y que además puedan ser ordenados correctamente. Cada mensaje de aplicación superaba los 8 bytes, así que tuvimos que dividirlos. También le siguieron algunos mails para discutir el número de bits necesarios para el direccionamiento. Cuatro bytes (repartidos entre las direcciones del emisor y el receptor) de primeras a todos les pareció demasiado, pero ¿cómo hacerlo entonces si queremos empezar con un máximo de 65536 participantes del bus? Como control de errores queríamos implementar un CRC (su descripción se aleja del hilo de este artículo, pero en Internet podemos consultarla [4][5]). Dos bytes deberían bastar. Pero, ¿acaso no hay aplicaciones en las que el control de errores no es tan importante? ¿Y si queremos transmitir audio? De este modo, es posible que a veces tampoco haga falta direccionamiento (conexión de punto a punto), pues no haga falta enviar una dirección de retorno. Todo esto contribuye a reducir la carga de los paquetes útiles. Por otro lado, queríamos que cada dirección se dividiera entre la del segmento y la del nodo (ver arriba). Finalmente, a mí también me gustaría poder numerar los fragmentos de cada mensaje (de 0 a 255). Si el emisor lo hace así desde el principio, el receptor sabe en todo momento cuántos fragmentos ha de esperar todavía, hasta que el mensaje esté completo. Después también deberíamos tener un direccionamiento intercambiable, de cuatro o menos bytes, repartidos entre emisor y receptor, o sólo en el receptor, agrupados o no, y con numeración opcional de los fragmentos y un control de errores CRC desactivable de 2 bytes. En todas estas características podremos configurar los bits de cada byte por separado, y se leerá el mode-byte inmediatamente después del byte de inicio (“start-byte”). ¡Voila, en el cuadro puede verse el ElektorMessageProtocol (EMP)! Cuando el desarrollador de CAN John vio mi propuesta, no le quedó más remedio que sonreír... “Me recuerda totalmente al CAN”, me escribió, “si limitases cada una de las direcciones a 12 bits, habrías desarrollado (casi) un segundo CAN...” Me remito una vez más a las bases de este bus. Algo de razón sí que tenía, CAN permite también 8 bytes de datos útiles en cualquier caso (sin embargo esto es el máximo, y para nosotros es el mínimo). El hecho de que espacio sea divisible con cierta

elektor 04-2011

DATA

A

B C

F

= A8hex

2

NODE

NODE SENDER

BYTE

6

DATA

MODE A8

BIT

BYTE

flexibilidad y el sistema de bits de ID/dirección, y naturalmente el CRC, recuerdan un poco al bus de automoción. Aunque también pensé por mi cuenta que John, fan incondicional del CAN, con eso quizá también quería decirme que el protocolo no estaba del todo mal... (110012) [1] http://msdn.microsoft.com/library/system.io.ports.serialport.aspx [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Modbus [3] www.vscp.org/wiki/doku. php?id=vscp_specification_-_vscp_level_i_over_rs-485 [4] http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check [5] www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html

ElektorMessageProtocol – Byte de modo Bit

1

0

7

Sin ID-bytes, datos a partir del byte 2

ID-bytes en el byte 2

6

Los bytes 2 y 3 son ID-bytes

Los bytes de 2 a 5 son ID-bytes

5

Sin CRC

Los bytes E y F forman un CRC de 16 bits

4

El último ID-byte es el número del fragmento

Todos los ID-bytes son para el direccionamiento

3

El próximo fragmento le sigue directamente

No hay próximo fragmento

2

Bits de direccionamiento sólo para el receptor

Bits de direccionamiento para el receptor y el emisor

1

6 bits de dirección altos: segmento del bus

Sin dirección del segmento

0

Reservado: podría servir como indicador de alta prioridad en una instrucción

Con el mode-bit 3 activado los fragmentos pueden colocarse uno tras otro directamente (igual que los vagones de un tren), de modo que realmente dispondremos de más espacio útil todavía.


41

63414

Medir la temperatura en un santiamén...

1 Thijs Beckers (Redacción NL) “Saber lo que mides” es por supuesto un derivado del término “saber lo que comes”, pero no por eso es menos cierto. En nuestra prueba de termómetros IR de este mes lo volvimos a confirmar. Nuestro plan era probar varios termómetros IR asequibles. Elaboramos una lista de posibles candidatos y nos dirigimos a los suministradores con la pregunta de si querían poner un aparato a nuestra disposición. Elektor no es la OCU, así que a veces nos cuesta persuadir a los suministradores, ajenos al sector de la electrónica, de que pongan un aparato a nuestra disposición, pero en fin: Delante de nosotros hay 18 termómetros IR de todas clases y medidas. Así que es ahora cuando realmente empieza el trabajo. ¿Qué es lo que queremos saber de los termómetros y cómo podemos probarlos? Por supuesto que tenemos que tener un termómetro de referencia para comparar las mediciones. Afortunadamente Fluke fue tan amable de mandarnos un 572. Este termómetro es perfectamente apto como referencia por sus especificaciones, como son el ángulo de apertura de 60:1, un triple láser y una precisión calibrada del 1% hasta 900°C. De los termómetros queremos saber, en especial, lo precisos que pueden ser midiendo la temperatura. Otro punto importante es el ángulo de apertura o superficie sobre la que se mide. La prueba de la precisión de temperatura no supone un problema. Toma una superficie con una temperatura determinada, mídela con diferentes termómetros IR y el termómetro de referencia, y compara los resultados. Una sencilla placa de cocina servirá perfectamente para generar una temperatura más elevada. RAparte de esto, hemos verificado la indicación del láser. Pensa E reis ¿por qué?. En varios termómetros había ya una desviación T visible de el/los láser(es) partiendo de la línea “del centro” del donde se esperaba que midiera. (Por desgracia) tam Naparato, lo confirmaron más pruebas (lee el artículo de la prueba en E bién otra parte de esta edición). La precisión aparente del rayo láser Ca veces es engañosa, en realidad mides en otra parte que la que B indica la punta del láser. APor otro lado, hacer una medición es una profesión aparte. A L veces es difícil estimar la superficie sobre la que se está midi-

42

endo, a pesar de, por ejemplo, la doble indicación láser que incorporan tres aparatos. En cualquier caso, los termómetros tienen una superficie mínima que pueden medir. Esta superficie es demasiado grande como para poder medir la temperatura de integrados “normales”, lo que a nosotros como electrónicos nos da un poco de pena. En los termómetros que tienen un pequeño ángulo de apertura se piensa que puedes medir muy cerca de una superficie muy pequeña. Sin embargo no es el caso, estos aparatos tienen un tipo de “haz de medición” con un tamaño determinado para los primeros 10...15 cm. En el caso del Fluke 572 viene claramente explicado en la documentación (ver figura 1). En el caso de los otros aparatos no se menciona nada. Ahí se parte de un haz en forma de cono que sale de la parte delantera del instrumento, de la cual dudamos de su corrección. Pero esto es muy difícil de verificar. Así que nuestro consejo es medir siempre lo más cerca posible si utilizas un termómetro IR, pero siempre debes partir de un área de medición de por lo menos 1 ó 2 cm de diámetro. Dado que diferentes sitios nos habían avisado de que había grandes desviaciones en las pruebas con objetos reflec tantes, pusimos a prueba un pequeño disipador de aluminio anodizado de color negro del que lijamos un lado hasta que apareció el aluminio metálico. Luego calentamos este radiador hasta un valor práctico de unos 65 °C, una temperatura que alcanza el radiador fácilmente si está montado en una placa impresa y ubi cado en una caja. A continuación medimos cerca del radiador el lado negro y metálico sucesivamente con el Fluke 572 y con uno de los termómetros con un ángulo de apertura de 30:1. La diferencia fue enorme con 65 ° en el lado negro y 40 ° en el metálico. Si partes de que la temperatura ambiental ascendia a unos 20 °, entonces la diferencia entre ambos lados causada por el denominado coeficiente de emisión ascendió a más del 50%. ¡En el caso de los termómetros IR, el dicho: “saber lo que mides” es perfectamente aplicable! Incluso debería modificarse por: “Saber lo que mides y cómo lo mides”. (110140)


04-2011 elektor

63414

Cortex-M0 a simple choice We’re changing how engineers think about design, with Cortex-M0 ™ solutions that let you save power, reduce cost, shrink your design, and get to market fast. 4

Lowest active power — as low as 130µA/MHz

4

Superior Code Density — 50% less code for most tasks

4

Higher performance — LCP1100 runs at over 45 DMIPS

4

Smallest size — the LPC1102 has a footprint of 5 mm2

4

Low-cost toolchain — LPCXpresso for less than USD 30

Show us how you switched from your old 8-/16-bit habit to the new 32-bit NXP Cortex-M0 solution and we’ll send you a FREE LPCXpresso development board.

www.nxp.com/cortex-m0


63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Medidor de frecuencia y nivel de 3 GHz

Con CPLD y dsPIC Este manejable medidor es capaz de medir frecuencias de entre 50 MHz y 3 GHz con 10 ppm de precisión y además incorpora un indicador del nivel de la señal entre +10 dBm y –40 dBm. Los resultados se muestran en un LCD de tres líneas. Para su alimentación basta con tres asequibles pilas AA. Martin Bachmann y Daniel Schär (Suiza)

Para medir rápidamente la frecuencia y el nivel de una señal HF, resulta muy práctico un medidor portátil y que funcione a pilas. El diseño aquí presentado se caracteriza por llevar a cabo medidas en frecuencia de forma muy precisa. El dispositivo dispone de una entrada HF de 50 Ω con un conector SMA, en el cual puede conectarse tanto un cable como una antena. Si optamos por la antena lógicamente

tendremos que asegurarnos de que la señal con la frecuencia que queremos medir tenga un nivel suficiente respecto de las otras señales recibidas.

Funcionalidad El diagrama de bloques (figura 1) lo muestra todo de un vistazo, en el están diferenciadas en distintos colores las partes HF y la digital. La señal de entrada es reducida

mediante un atenuador (resistivo) en ambas partes del circuito HF para medir nivel y frecuencia. El medidor de nivel consta esencialmente de un sensor logarítmico integrado de Linear Technology. La medida de la frecuencia requiere más componentes. Básicamente ésta se determina mediante un CPLD de Altera, un contador de frecuencia que ya existe como tal, sumado a un divisor y un osci-

Características Rango de medida en frecuencia de 10 MHz a 3 GHz • Error de medida en la frecuencia menor de 10 ppm (0,001 %) • Rango de medida del nivel de -40 a +10 dBm (de 0,1 µW a 10 mW, a 50 Ω), en un área entre 300 MHz y 2,8 GHz • 146 mediciones por minuto •

44

Alimentación con tres pilas de 1,5 V (AA) o adaptador a 5 V (mín. 180 mA) • Consumo máximo de 170 mA con 5 V de entrada • 18 h de duración con 3 células NiMH de 2000 mAh (sin iluminación del LCD, 11 h con la iluminación) •


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Splitter

Medición de nivel

Divisor

lador de referencia. El cálculo, control y muestra de los datos se lleva a cabo gracias a un microcontrolador dsPIC de Microchip.

Medida del nivel La medición del nivel se hace mediante el detector logarítmico LT5538 [1] de Linear Technologies. El criterio de selección está basado en su rango de frecuencia (de 50 MHz a 3 GHz) y en su margen dinámico de un mínimo de 50 dB, una precisión de la entrada de -46 dBm, rango de temperatura industrial (de -40 a +85°C), funcionamiento a 3,3 V y un precio lo más bajo posible. El margen dinámico sólo lo cumplen tres integrados: el ADL5513, el LT5534 y el LT5538. Se ha optado por el LT5538 pues tiene el más amplio, 75 dB. El integrado mide la intensidad de la señal HF y proporciona una tensión proporcional a ésta. Dicha potencia es leída y procesada por el convertidor A/D del microprocesador. Lamentablemente la medida del nivel con el LT5538 tiene una gran dependencia de la frecuencia. Por este motivo se ha implementado una corrección digital gracias a aproximaciones polinómicas. La medición de nivel puede calibrarse en un punto determinado del menú, en el firmware del microcontrolador. Medida de la frecuencia La verdadera medición de la frecuencia está basada en un algoritmo numérico, implementado en el Max2-CPLD [2] de Altera. Durante la medida, el primer contador enumera las veces que la señal a medir pasa por cero. Un segundo contador se encarga de los pasos por cero de la señal de referencia, suministrada por el oscilador de referencia. A partir de estas dos cuentas se calcula la frecuencia:

Amplificadores t i B 3

Oscilador de referencia

Contador de frecuencia (CPLD)

SPI

Microcontrolador

Display

11 Bit

Medición de frecuencia t i B 4

Alimentación 2

Alimentación 1 ARRIBA

Entrada CC

ATRÁS

OK ABAJO

Baterías

100760 - 12

Figura 1. La parte HF (azul) y la digital (verde) del medidor de frecuencia y nivel.

Frecuencia = frecuencia de referencia * contador de la señal / contador de la referencia

Para elevar la precisión de la medida de la frecuencia se ha programado una lógica de sincronización en el CPLD. Esto garantiza que la medición de la frecuencia (ambos contadores) sólo se inicien y se detengan

Señal medida

Flanco señal medida

Señal de referencia

Flanco señal de referencia Señal de sincronización

1

t

100760 - 13

Figura 2. Diagrama temporal de la lógica de sincronización en el CPLD. La medida de la frecuencia mediante dos contadores se inicia y se detiene cuando la señal de referencia y la de entrada comparten el mismo flanco de subida.

Servicios y productos Elektor Tarjeta: ref. 100760-1 (sólo encargo online www.elektor.de/100760) • Diseño de la tarjeta (descarga gratuita en PDF) • Software para el CPLD y firmware del dsPIC (código fuente inclusive): descarga gratuita ref. 100760-11.zip •

elektor 04-2011

Documentación extendida del proyecto y resumen en alemán: descarga gratuita ref. 100760-12.zip • Página informativa con todas las descargas: www.elektor.es/100760 •


45

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

DB

+VCCA

JP001

R104 9 9 k 4

C101

C102

C110

100n

100p

100p

+VCCA

+VCCA

+IN

VCC

–IN

GND

C301

C302

100n

100n

5 VCC 1

IC101 2

1nH5

IN+

1n

R 6 5

C109 6

CAP-

LT5538

3

R101 C108

C106 7

CAP+

C104

L101

R402

EN

IN-

C105

R303 k 7 4

*

R105

8

OUT

*

R307

*

R305

*

9

OUT

0R

GND

39 88

C107

44

4

1p

1n

1

1p

2

R 8 1

+VCCA

+VCCA

3

JP100 R401

+VCCA

4

18R

5

R403 C403

R406

C404

R 8 1

100p

R302 k 0 0 1

R 2 8

1n

C303 100n

X301

L401

IC402

*

R404

OUTPUT & VCC

INPUT

1

4uH2

C401

1n

+VS

4 VCC

3

4

2 D N G

1 D N G

3 D N G

1

2

5

R301

6

VOLT. OUTPUT CNTRL.

1

JP302 Disable JTAG

3

7

5

8 15 2

4

16

6

3

12 17

+VCCA

GND

k 0 0 1

6

18

2

19

CFPT-126

20 21

ABA-31563

23

JP301 JTAG

+VCCA

22 24 25

C413

R308 1n

3

9

1 F R D D NC V

2 F R D D V

22 24 11 2 F R D D V

4 F R D D V

FINRF

5 F R D D V CE

34 35 10

CLK DATA

FINRF*

20 19 13

LMX2485E

LE

OSCIN

FLOUTRF

ENOSC

FTEST/LD

FINIF VDDIF1 14

OSCOUT

36

CLK DATA LE

1

CPOUTIF

IC401 5

30 33

CPOUTRF 4

29 1n

1n

21

28

1n 1n

1n

27

C425

C422

C402

k 7 4

C423

C416

26

38

16

40

8

85

7

87

6

86

23

41

12

R405

14

18R

18

43 37

D D N N G G VDDIF2

2

15

90

17

R304

+VCCA C415

C418

C419

100p

1n

1n

*

R306

*

IO IO

) 2 ( 1 O I C C V

31 45 ) 2 ( 1 O I C C V

) 2 ( 1 O I C C V

59 80 94 ) 2 ( 2 O I C C V

) 2 ( 2 O I C C V

) 2 ( 2 O I C C V

13 63 ) 1 ( T N I C C V

) 1 ( T N I C C V

IO IO

IO/CLRN

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IC301

IO

IO/GCLK2

IO

IO/GCLK3

IO

IO

IO/GCLK0

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

TDI

IO

TMS

IO

TCK

IO

TDO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

ALTERA EPM240T100C3N

IO IO

IO IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO

IO/GCLK1

IO

IO/DEV_OE

IO

IO IO

O I D N G

O I D N G

O I D N G

10 32 46

O I D N G

O I D N G

O I D N G

60 79 93

T N I D N G

T N I D N G

IO IO

42 51 52 53 54 55 56 57 58 61 62 64 66 67 68 69 70 47

CLK

48

SDI

49

SDO

50

SLAVE

71 72 73 74 75 76 77 78 81 82 83 84 89 91 92 95 96 97 98 99 100

11 65

Figura 3. En el circuito la parte HF (izquierda) y la digital (derecha) forman

cuando tanto señal de entrada como de referencia comparten un flanco de subida (véase la figura 2). Ambas lecturas de los contadores se envían mediante un puerto SPI al microcontrolador. 46

El CPLD puede procesar frecuencias de entrada de hasta 200 MHz. Para poder medir frecuencias mayores es necesario un divisor de frecuencia. Naturalmente ha de indicarse el factor de preescalado (en esta aplicación: factor 32) en el cálculo de dicha


frecuencia. Como divisor se utiliza el componente PLL LMX2485E [3] de Linear Technologies. Aquí sólo nos servimos del divisor de frecuencia integrado, no de la verdadera función PLL. La ventaja de esta “infrautilización” está en el precio: los dispositivos 04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

DB

D205

V+

V+

R205

VCC

R211

GND

poly

NSR1020

3

33k

D206

+VDD

+VDD

+VCC

1

MCP1824 VIN

k 1

D225

D227

4x NSR1020

R226

VR230 3

R 0

4

19

C232

C230

100n A

100n

C210

2

17

28

40

D D V A

D D V

D D V

AN0/VREF+/CN2/RA0

AN11/RP13/CN13/RB13 AN12/RP12/CN14/RB12

C233 k 3 3

D226

100n

*

D228

5

MCLR

TL431

1n

PGED1/AN2/C2IN-/RP0/CN4/RB0 20

A

2u

1u

AN1/VREF-/CN3/RA1 PGEC1/AN3/C2IN+/RP1/CN5/RB1

R236

10

JP235

R235

18

1k

ICD-Programmer

21 22 JP230

14

+VCC

k 8 1

11

A 15

D235

AN9/RP15/CN11/RB15

+VCC

AN10/RP14/CN12/RB14

MMSZ5226B

IC230

+VCCA

MC_RESET SOSCI/RP4/CN1/RB4 S220

S221

R290

S222

7 k 4

DOWN

R291 7 k 4

R292 7 k 4

R293 7 k 4

UP

1

43

SDO

42

SLAVE

41 5 9 8 R220 k 5 1

R221 k 5 1

RP24/CN20/RC8

R 9 3

4

-I/PT

SDA/RP9/CN21/RB9

AN6/RP16/CN8/RC0

SCL1/RP8/CN22/RB8

AN7/RP17/CN9/RC1

NT0/RP7/CN23/RB7

AN8/RP18/CN10/RC2

PGEC3/ASCL1/RP6/CN24/RB6

RP19/CN28/RC3

PGED3/ASDA1/RP5/CN27/RB5

RP20/CN25/RC4

RP25CN19/RC9

RP21/CN26/RC5

PGEC2/RP11/CN15/RB11

RP22/CN18/RC6

PGED2/RP10/CN16/RB10

RP23/CN17/RC7

25

35

26

34

27

33

36

32

37

31

38

30

2

29

3

28

R222 13

k 5 1

32 35 12

TCK/RA7

TDI/RA9 TMS/RA10 S S V A

V+

16 R200

30

R202

k 0 1

k 3 3

3 AN4/RP2/CN6/RB2 A R / 9 2 SOSCO/T1CK/CN0/RA4 N C / AN5/RP3/CN7/RB3 O K L VCAP/VDDCORE C / O C S S S S S S S O V V V

2 A R / 0 3 N C / I K L C / I C S O

TDO/RA8

S200

OK

X240

C240 18p

R201

D204

D201

k 7 4

31

6

D0

36 39

40 23

E S R

S B E S R P

IC250

D3

2x NSR1020

NSR1020

2u

2u

VOUT

LCD- DISPLAY EA DOG-M

D4 D5

25

CAP1N

24

D7 W /

B S C

38

S S V

27

C251

C252

1u

1u

21 C250

D6 1 C

2

CAP1P

22

470n

2 C

19

24 7

Q250

29 39

BSS123 C241

C231

18p

100n

3

SHDN PWRGD

MCP1824 VIN

VOUT

4

R203

+VCC

100k

+VDD

+VCC

5

GND C200

VIN

A

D202

1

C201

20 2 A

D2

37

34

1 1 A

D1

R

23

26 D D V

R250 R 9 3

IC200 MMSZ5226B

D200

R251

33

dsPIC33FJ32GP204 44

SDI

1

C211

+VCC

R232

C226

JP200

5

VOUT

R231

k 0 5 1

CLK

100k

GND R230

BACK

R210

4

SHDN PWRGD

5V6

R225

+VCCA

IC210

2

R229 0R C202 1u

SUPPLY

A 100760 - 11

unidades separadas con tensiones de alimentación independientes.

PLL se fabrican en masa y por lo tanto son más baratos que un componente divisor HF puro. El componente PLL ha de programarse con cada inicio del dispositivo (por ejemplo su relación de división). Esto puede impleelektor 04-2011

mentarse directamente en el CPLD, con lo que no es necesario que el microcontrolador se encargue de ello. Con ello la medida de la frecuencia se lleva a cabo mediante un módulo autónomo, que tiene una sola salida de datos por el puerto SPI y puede uti-


lizarse fácilmente para otras aplicaciones. Para mejorar la precisión en la entrada del medidor y el amortiguamiento del atenuador pasivo (-6 dB/línea), nos servimos de un preamplificador HF de banda ancha. El ABA-31563 [4] de Avago tiene entradas y 47

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Lista de materiales Resistencias:

Varios:

C200, C201, C210 = 2 µF C202, C211, C251, C252 = 1 µF C240, C241 = 18 pF C250 = 470 nF

(SMD0603) R101 = 56 Ω R104 = 4k99 R105, R229, R231 = 0 Ω R200 = 10 kΩ R201, R303, R308 = 47 kΩ R202, R211, R226 = 33 kΩ R203, R210, R301, R302 = 100 kΩ R220, R221, R222 = 15 kΩ R225 = 150 kΩ R230, R235 = 1 kΩ R232, R293 = sin montar R236 = 18 kΩ R250, R25 = 39 Ω R290, R291, R292 = 4k7 R304, R305, R306, R307, R404 = sin montar R401, R402, R403, R405 = 18 Ω R406 = 82 Ω

IC250 = EA DOGM163W-A, LCD de 3,3 V, 3x16 caracteres (Electronic Assembly) JP001 = conector jack AC, para montaje en tarjeta JP100 = conector SMA 142-0711-881 (Emerson/Johnson) JP200 = conector de 2 pines opcional (para baterías) JP230 = conector de 2 pines con jumper (en caso de que fuera necesario) JP235 = conector de 5 pines, acodado JP301 = conector de 6 pines, acodado JP302 = conector de 6 pines, 2 filas (en caso de que fuera necesario) R205 = fusible PPTC de 30 V/0,2 A (SMD1210), Littlefuse 1210L020WR (por ejemplo Farnell 1596997) S200, S220, S221, S222 = pulsador de 1 contacto, normalmente abierto, para montaje en tarjeta X240 = cuarzo de 18 MHz (HC49/SMD) X301 = CFPT-126 (LF TVXO009920) de IQD, oscilador de cuarzo SMD de 40 MHz compensado en temperatura (Farnell, artículo nº: 1100757) Caja Bopla Tipo BS404 F-7035 Tarjeta 100760-1 (véase www.elektor. es/100760)

Inductancias: (SMD0603) L101 = 1,5 nH L401 = 4,2 µH

Semiconductores: D200, D201, D202, D205, D225, D226, D227, D228 = NSR1020 (SOD323-W) D204, D235 = diodo Zener 3,3 V (SOD123) D206 = diodo Zener 5V6 (SOD123) IC101 = LT5538 IC200, IC210 = MCP1824 (SOT23-5L) IC230 = DSPIC33FJ32GP204-I/PT (TQFP44) IC301 = EPM240T100C3N (TQFP100), CPLD (Altera) IC401 = LMX2485E (LLP24), PLL (National Semiconductor) IC402 = ABA-31563 (SOT363), amplificador de banda ancha (Avago) Q250 = BSS123 o SN7002W (SOT23) VR230 = TL431 (SOT23-5), referencia de tensión (TI)

Condensadores: (SMD0603) C101, C226, C230, C231, C232, C301, C302, C303 = 100 nF C102, C110, C403, C415 = 100 pF C104, C105, C233, C401, C402, C404, C413, C416, C418, C419, C422, C423, C425 = 1 nF C106, C109 = sin montar C107, C108 = 1 pF

IC250 S222

S200 S220

S221

R293

100760-1

R292 7 0 1 C

R105 1 0 1 R

8 0 1 C

JP100

R401

2 0 4 R

C104 L101

3 0 4 R

4 0 1 R IC101

C302

R291 R290

C252 C250

IC301

C106

C251

C110 C109

5 0 1 C

R303

2 0 1 C

R304

5 0 3 R

2 2 2 R 0 2 2 R

R307

0 3 2 C

C101 IC230 R306

1 4 2 C 0 4 2 C

C211 C301 3 2 4 C

C422 C419

4 0 4 R

C401 IC402

1 0 4 C402 L 6 0 4 R

C413

0 1 2 C 1 0 3 R

1 0 3 X

C418

1 0 4 C I

R405

5 1 4

C

6 1 4 C

0 5 2

Q

6 2 2 D

5 2 4 C

R250

6 CLK

1

DATA

1 0 0

6 LE

5 0 2 R

2 0 3 P J

1

JP301

D205

R308

0 0 2 P J

6 0 2 D

D200

R201 4 0 2 D

1 0 2 C 0 0 2 R

6 2 2 C

C202 0 0 2 C

0 0 2 C I

3 0 2 R

5 5 2 2 2 2 R D

6 2 2 R

D228 R251

7 2 2 D

1 3 2 R

R230 R202

VR230

0 3 2 P J

R232

D202

D201

0 4 2 X

C231

0 1 2 C I

C303

4 0 3 4 0 4 C C

P J

1 1 2 R

1 2 2 R

2 0 3 R

0 1 2 R

C233

6 3 2 5 R 3 2 D 5 3 2 R JP235

1

C232 R229

5

Figura 4. Todos los componentes de la cara inferior de la tarjeta son SMD. En la cara superior sólo se encuentran los botones y el display.

48


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA Tabla 1. Precisión de la medida Medida Precisión < 10 ppm (< 0,01 %) Frecuencia

salidas de 50 Ω, un ancho de banda en DC de hasta 3,5 GHz y es capaz de amplificar la señal hasta aproximadamente 20 dB. Para señales de entrada intensas el amplificador HF trabaja en saturación.

Precisión La señal de referencia del oscilador afecta principalmente a la precisión de la frecuencia medida. La medida no puede ser más precisa que el propio oscilador. Además, la precisión de la medida depende del nivel de la señal, así como de la frecuencia en sí misma. Básicamente, la precisión se eleva cuanto mayor sea el nivel. La medida del nivel no puede calibrarse con la misma exactitud que la de la frecuencia (véase “calibrado de la medida del nivel”). La tabla 1 ofrece un resumen de los resultados obtenidos. En el prototipo se ha comprobado que debido a la temperatura ambiental la precisión en la medida de la frecuencia puede oscilar hasta 1 ppm.

< 10 ppm (< 0,01 %) < 1000 ppm (< 1 %)

Rango 50 MHz a 3 GHz -20 dBm a 0 dBm 700 MHz a 2700 MHz -35 dBm a +10 dBm 300 MHz a 2700 MHz -40 dBm a +10 dBm

Nivel (con calibración)

4,3 dB

50 MHz a 3 GHz -40 dBm a +10 dBm

Figura 5. La cara de los SMD montada a mano del prototipo de Elektor.

Circuito El diagrama de bloques con las distintas partes del circuito separadas por colores (parte HF y parte digital) en principio se montó y probó en tarjetas separadas. En el transcurso del desarrollo del dispositivo, se terminó por combinarlas en una sola tarjeta. El correspondiente circuito al completo puede verse en la figura 3. La parte HF (izquierda) y la digital (derecha) son unidades independientes que pueden utilizarse sin depender una de otra. La alimentación también contribuye a un mejor desacoplo de ambas partes del circuito, gracias al regulador de tensión IC200 para la parte digital y el IC210 para la de HF. Los Figura 6. Cara superior en el prototipo de Elektor. dos reguladores suministran una tensión de 3,3 V. Ambos reguladores obtienen su tensión de entrada opcionalmente de un pack de pilas o baterías conectado en y sentido de la corriente erróneo. Aparte bus SPI el estado del contador de frecuen JP200 con tres células AA (de 3,6 a 4,8 V) de este diodo se ha conectado un “polyfucia al dsPIC, que éste utiliza para mostrar o mediante un adaptador de 5 V en JP001. se” (un fusible térmico que se auto-repara) la lectura en el LCD y calcular la corrección Desconexión automática incluida: si la ten- junto a un diodo Zener. Esta combinación de la frecuencia en la medida de nivel. La sión en el adaptador supera la de la batería protege el circuito de tensiones demasiado tensión de salida del sensor de nivel IC101 en JP200, el diodo D200 se cierra, lo cual al altas y limita la corriente en caso de fallo. en la parte HF se dirige mediante la línea mismo tiempo también protege ante una La parte HF y la digital están conectadas DB a la entrada del convertidor A/D del polaridad inversa en la tensión de la batemediante cuatro líneas de bus SPI y las lí- dsPIC, que la digitaliza con una resolución ría. También podemos encontrar otro dio- neas de medida del nivel están conectadas de 12 bits, sirviéndose de sus valores para do tras el conector del adaptador para pro- entre sí; y naturalmente con un punto de realizar la compensación dependiente de teger ante un posible cambio de polaridad masa común. El CPLD envía a través del la frecuencia y representarla en el LCD. elektor 04-2011


49

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Figura 7. Un vistazo al prototipo de los autores.

Gracias a los diodos D225 a D228 logramos limitar la corriente en la entrada del ADC (pin 15) del dsPIC, para evitar la saturación. Mediante el divisor de tensión R225/R226 y una segunda entrada analógica (pin 14) el dsPIC supervisa la tensión de la batería. La referencia de tensión (VR230) con el TL431 suministra 2,5 V como referencia para el convertidor A/D del dsPIC. El interfaz de usuario consta de cuatro botones (S200, S220 a 222) y un LCD de 3 líneas iluminado gracias a Q250. El LCD se caracteriza por su funcionamiento a 3,3 V, su elevado contraste con ajuste automático y un consumo de corriente muy reducido de tan sólo 250 µA (sin retroiluminación). En la parte HF pueden reconocerse fácilmente los componentes descritos en el diagrama de bloques. El atenuador de señal en el conector SMA de 50 Ω únicamente consiste en tres resistencias de R401 a R403. Esta reducción pasiva de la señal de entrada para la parte encargada de la medida del nivel y la frecuencia aplica una pérdida de 6 dB/línea, por ello el amplificador anteriormente nombrado (IC402) previo a la entrada de PLL (IC401), sólo sirve como pre-divisor. Ya que dicho pre-divisor en el CPLD ha de ser programado con cada nuevo inicio del sistema, el PLL está conectado mediante un Microwire-Interface (compatible con SPI) con el CPLD (IC301). La frecuencia de referencia para la medida la obtiene el CPLD del oscilador de referencia X301, determinando la precisión con bastante exactitud. El LF TVXO009920 indicado en la lista de materiales de la serie CFPT-126 de IQD Frequency Products es un oscilador de cuarzo SMD de 40 MHz compensado en temperatura, con un rango de trabajo de -40 a 85 °C, compatible 50

con la lógica de 3 V y que ofrece una estabilidad en frecuencia de unos ±0,5 ppm. ¡A 40 MHz esto sólo son 20 Hz! Claro, esa precisión tiene un precio, así que también podemos utilizar osciladores más asequibles si no requerimos semejante exactitud en el contador. Por otro lado, la precisión del LF TVXO009920 puede mejorarse aún más con las resistencias R301 y R302, si optamos por un contador mejor para hacer este balance. El segundo prototipo construido por los autores utiliza valores estándar de resistencia (100 k para R301 y R302), y se ha medido una desviación de -15 Hz a 40 MHz (= -0,38 ppm). Con un valor menor para R302 dicha desviación se reduce hasta casi +5 Hz = +0,125 ppm (con R301 = 94,68 k y R302 = 100 k). El CPLD se programa mediante el puerto JTAG JP301. Si especificamos “JTAG Disable”, significa que hemos de utilizar un jumper en el conector de pines JP302, para configurar el CPLD en modo de programación o de funcionamiento. Naturalmente tras programar el CPLD podemos optar por soldar puentes entre los pines en lugar de utilizar jumpers. En la parte digital disponemos de un puerto de programador ICD y depurador en JP235 para el dsPIC. Mediante el jumper JP230 puede resetearse el microcontrolador cuando sea necesario.

Tarjeta Todos los componentes SMD están situados en la cara inferior de la tarjeta ( figura 4), de doble cara y con vías que las comunican. En la cara superior se encuentran los cuatro botones y el display. En las figuras 5 y6 puede verse el prototipo montado en el laboratorio de Elektor, mientras que en la figura 7 está el diseño de los autores. En ambos casos la soldadura SMD se hizo a mano, lo cual no resulta tan sencillo con el componente PLL. Sin embargo, el oscilador


SMD frente a su equivalente montado por refusión tiene la ventaja de una mayor estabilidad en la frecuencia. No obstante sólo recomendamos este proyecto a electrónicos con experiencia suficiente (en SMDs). Tras el montaje necesitaremos un interfaz Byteblaster o USB-Blaster para programar el CPLD y, como software, el entorno de desarrollo Quartus. Para el dsPIC se necesita el MPLAB de Microchip y un programador ICD. El resto (códigos VHDL, fuente, hexadecimal y las instrucciones de programación) puede encontrarse en las descargas de software de la web de Elektor [5].

Menú La representación de los valores de medida en el LCD es bastante lógica: la primera fila muestra “Frequency/Level”, la segunda la frecuencia en MHz y la tercera el nivel en dBm. Aparte, el display sirve para calibrar el medidor y supervisar su estado, como por ejemplo la tensión de las baterías. La configuración en el menú se lleva a cabo con los cuatro botones del circuito, cuyas funciones están descritas en la tabla 2. El menú está estructurado de tal forma que en la línea superior del display siempre se muestra el punto en el que nos encontramos. La figura 8 muestra el árbol del menú correspondiente al software para que resulte fácil de manejar. En “Measuring/ Advanced” puede intercambiarse entre “Frequency/Level”, “Min/Max Frequen.” y “Min/Max Level” con los botones T3 y T4. En el menú “Status” puede accederse al estado del dispositivo. Para ello hemos de pulsar los botones T3 y T4 a la vez. En dicho menú de estado se indican los datos en bruto de la medida del nivel (valor del A/D), así como poder activar o desactivar la alimentación de la parte HF mediante IC210 (y con ello la medida del nivel y la frecuencia).

Tabla 2. Funciones de los botones para navegar por el menú S200

OK (aceptar) y encender el dispositivo

S220

Atrás (punto previo del menú)

S222

Más o avanzar en el menú

S221

Menos o retroceder el menú

04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Main Menu

Measuring

More

Simple

Shut down

Status

Settings

Advanced Frequency/ Level

Min/Max Frequency

Min/Max Level

Service Menu

Calibration

Display 100760 - 14

Figura 8. Estructura del menú en el software del microcontrolador.

Calibrado del nivel de medida Como ya hemos dicho arriba, el LT5538 utilizado como sensor de nivel tiene un gran rango dinámico, lo cual no obstante tiene el inconveniente una gran dependencia de la frecuencia del nivel que se quiere medir. Para un rango de frecuencia pequeño, la medida del nivel puede ajustarse de forma muy precisa, pero en el rango total de frecuencia deseable resulta poco exacto. La dependencia de la frecuencia en la medida del nivel puede compensarse (al menos parcialmente) si en tal medición conocemos la frecuencia exacta. El microcontrolador puede calcular el valor correcto a partir de los valores de nivel y frecuencia. Este ajuste se lleva a cabo en el punto del menú “Calibration”. Para dicho balance, basado en el método de los “mínimos cuadrados”, se necesita un generador de frecuencia ajustable entre 100 MHz y 3 GHz, y un nivel entre -40 dBm y +10 dBm. El calibrado se hace mediante el siguiente protocolo: 1. Acceder al menú “Calibration” 2. Introducir la frecuencia y el nivel mostrados 3. Aceptar 4. Introducir la siguiente frecuencia y nivel 5. Continuar con los valores fijados 6. Tras un breve tiempo de cálculo el calibrado estará listo y los valores se almacenan permanentemente en la memoria flash del microcontrolador. elektor 04-2011

Al contrario que en la medida de la frecuencia, la medida del nivel sigue siendo relativamente poco precisa, a pesar de la calibración. La mayor desviación medida es de 4,3 dB.

mediante una adaptación de impedancias. En el software por ejemplo podemos elegir otros puntos de calibración (frecuencias) o buscar una aproximación con polinomios de mayor orden...

Otras posibilidades Este proyecto no sólo nos ofrece la posibilidad de llevar a cabo desarrollos propios en el área de la alta frecuencia (también en lo que al diseño de la tarjeta se refiere), si no que además muestra la utilización de un CPLDs. Gracias al software de código abierto (tanto el código VHDL como el código fuente del dsPIC en C) permite su modificación para darle uso en nuestras propias aplicaciones. Para el desarrollo del firmware del controlador se ha utilizado MPLAB IDE v8.30 y como compilador en C, MPLAB C30. La representación y carga de la lógica del CPLD se ha obtenido con Quartus II 7.0. Para ampliar su funcionalidad, sería necesario un CPLD con muchas macroceldas. En la tarjeta están disponibles conexiones adicionales para un CPLD con más memorias. En ese caso tendremos que reemplazar R304, R305, R306 y R307 por resistencias de 0 Ω. El medidor de nivel también se presta a desarrollos posteriores –dando por hecho que disponemos de un buen equipo de medida en el laboratorio. En cuanto al hardware podemos intentar minimizar las reflexiones en la entrada del amplificador

(100760)


Enlaces [1] http://cds.linear.com/docs/ Datasheet/5538f.pdf (Hoja de datos del LT5538) [2] www.altera.com/literature/hb/max2/ max2_mii5v1_01.pdf (Hoja de datos del MAX II CPLD) [3] www.national.com/ds/LM/LMX2485.pdf (Hoja de datos del LMX2485) [4] www.avagotech.com/docs/AV021782EN (Hoja de datos del ABA-31563) [5] www.elektor.es/10076

Sobre los autores Martin Bachmann y Daniel Schär estudiaron ingeniería eléctrica en la escuela superior suiza ZHAW en Winterthur. El medidor aquí descrito surgió durante esos estudios a raíz de un proyecto de clase.

51

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

OBD-2 inalámbrico Interfaz de diagnóstico con Bluetooth o ZigBee Folker Stange y Erwin Reuss (Alemania)

La solución más asequible para realizar un diagnóstico en un automóvil es un interfaz OBD-2 con conexión a un PC (o portátil) y el software adecuado. Pero a veces una solución por cable no resulta realmente práctica. Un tester OBD autónomo no obstante es demasiado caro y no tan versátil como el programa de diagnóstico de un PC. Una alternativa interesante es un interfaz OBD con conexión inalámbrica al PC. Con la solución casera que aquí presentamos incluso tiene la opción de elegir entre Bluetooth y ZigBee.

Casi todos los automóviles hoy en día disponen de un conector de diagnóstico en el asiento del copiloto. Ya que la estandarización sólo define la distancia hasta el volante (0,61 m) y todavía existen excepciones, los recursos imaginativos de los fabricantes fabricantes son prácticamente ilimitados. A veces encontramos conectores OBD por ejemplo en los quicios de las puertas, entre los pedales, en el salpicadero, en la guantera o tras los ceniceros, y otros compartimentos y guarnecidos. Desde luego esto no facilita las cosas si pretendemos encontrar el conector de diagnóstico por primera vez...

Condiciones externas Para poder recopilar datos del conector OBD-2 (si es que lo has encontrado) con un PC, como poco se necesita un software determinado y un conversor de nivel, capaz de adaptar la señal del OBD al formato RS232 –y hoy en día también un conversor RS232-USB, ya que los PCs ya no disponen de puertos RS232. 52

Protección contra sobretensiones Alimentación 12 V Detector V Batería

3V3

Velocidad procesador CAN

8 MHz externo 72 MHz interno

VPWM PWM

CORTEX M3 CPU

L-Line K-Line

Buffer memoria

Bloque de control

Rx Tx

Modo transito

DIAMEX DXM

100872 - 14

Figura 1. Diagrama de bloques del módulo DXM con procesador ARM-Cortex-M3 de 32 bits para aplicaciones OBD.


En el caso más simple sólo se utiliza una línea (llamada línea K) del conector OBD2. Como interfaz de hardware basta un MAX232 con etapa de salida bidireccional bidireccional para diagnóstico en vehículos. Si lo conectamos a un software específico del vehículo podemos incluso “echar un vistazo” a la electrónica del automóvil. En principio esto no ha cambiado desde que se introdujo la estandarización del diagnóstico OBD2. Sin embargo, la diagnosis ahora sí está estandarizada en cuanto a la asignación de pines en el conector (al menos la mayoría de ellos) y los protocolos posibles. No obstante, todavía existen cinco protocolos distintos: distintos: ISO, KWP2000, K WP2000, PWM, VPWM y CAN. Un interfaz universal debería reconocer todos estos protocolos y ser capaz de configurar cada uno de ellos. Todo esto ya está integrado en nuestro interfaz, junto con un un conversor conversor de nivel y un microcontrolador, que en conexión con la electrónica del vehículo es capaz de generar y recopilar datos. En combinación con un software OBD2 es posible realizar diag04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

+12V +3V3

JP1 1 CANH

OBD6

ANT

2 CANL

OBD14

3 GND

OBD4+5

2

17

VCC

PVCC

4 +12V

OBD16

D1 1

M140

JP2

3

1 LLINE

OBD15

4

2 KLINE

OBD7 OBD2 OBD10

12V

2

LLINE

PWMP

KLINE

PWMM

CANH

DXM2

GND

CANL

3 PWM+

EEPINIT

4 PWM–

MODE1 MODE2 RTS 9

3V3OUT

10 11 12

LLINE CANL

PWM-

1 6

8

1 5

7

1 4

6

CANH

1 3

5

GND

1 2

4

1 1

3

1 0

2

9

1

RXD TXD MOSI

LED2

14

MISO

3V3IN

15

KLINE

BOOT0 RESET LED1

13 +12V

CTS

PA8

LCD

16 17

SCK

OSCOUT

CS

PB1

A0

34

3

33

4

32

16

31

34

30

33

29

32

28

31

27

30

J2

26

28

25

8

7

27

24

6

5

26

23

4

3

25

22

2

1

24

21

23

20

22

AIO0

RF_IO

AIO1

PIO0

RESET

PIO1

SPI_MISO

PIO2

SPI_CLK

BTM-222

SPI_CSB

PIO3 PIO4

SPI_MOSI

PIO5

UART_CTS

PIO6

UART_RTS

PIO7

UART_TX

PIO8

UART_RX

PIO9

PCM_CLK

PIO10

PCM_OUT

PIO11

PCM_IN

USB_DN

PCM_SYNC

USB_DP

37 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 36 35 21 20

19 18

1

GND

GND

GND

GN D

GN D

10

18

GND 19

38

GND 29

PWM+ R3 R 1

OBD

R7

C10

R 1

100n

R5

C2 47u 35V

6 k 1

6 1

VCC SWC

SWE

+3V3

L1

2

220uH

IC2 7

8

SENS

COMP

MC34063 DRC

TMC GND

5

3

R4 C9

D3

k 1

4 470p

M140

C7

C6

220u 6V

1u

100872 100872 - 11

Figura 2. El circuito del interfaz OBD-2 Bluetooth consta de un módulo DXM, otro Bluetooth y un regulador de 3,3 V.

nósticos en vehículos de gasolina desde el año 2000 y diesel desde 2003 de las marcas más comunes. Normalmente el interfaz se conecta en (o dentro de) el conector OBD2 del vehículo, y posteriormente mediante un

cable USB o RS232 con el PC portátil. por tátil. Resultaría muy práctico (especialmente en viajes de prueba) que en la conexión inalámbrica del puerto OBD con el portátil el interfaz se alimentase desde el propio conector OBD.

Muchos portátiles y netbooks ya disponen de puerto Bluetooth inalámbrico o permiten utilizar un USB Bluetooth, con lo que el funcionamiento por radio está garantizado. Si no disponemos de Bluetooth, siempre

Características Compacto diseño con el conector OBD incorporado • Módulo DXM integrado • Escáner de protocolo automático • PWM, VPWM, ISO9141, KWP2000 y CAN • Compatible en software con “moDiag” y “OBD-DIAG” • Apto para todos los OBD-2 •

Versión Bluetooth Compatible con Windows XP, Vista y 7 • Módulo Bluetooth de clase 1 con alcance máximo de 100 m •

elektor 04-2011

Versión ZigBee Cortex M3 y controlador host Atmel AT90USB162 • Driver en Windows con archivo INF • Rango de frecuencia de 2405-2480 MHz, selección de canal automática • Sensibilidad de recepción de -101 dBm • IEEE 802.15.4-2003 (protocolo similar a ZigBee) • Repetición automática de los datos en caso de errores en la transmisión • Rango de alcance de 10-15 m (como máximo unos 30-40 m) • Stick USB ZigBee compatible con Windows XP, Vista y 7 •


53

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Figura 3. Caras superior e inferior de la tarjeta del interfaz Bluetooth, con el conector OBD soldado.

podemos utilizar ZigBee para la transmisión de datos.

y varios periféricos. En combinación con el firmware implementado forma una unidad OBD2 universal de diagnóstico y control, que puede conectarse directamente con el socket del automóvil. El módulo puede configurarse para muchas aplicaciones con instrucciones AT (para la documentación véase [1]), entre otros como interfaz de diagnóstico con tasa de transferencia ajustable. Por otra parte, dispone de un puerto serie con niveles a 3,3 V, en el que puede conectarse un módulo transceptor inalámbrico. Éste podría ser por ejemplo

Montaje por nuestra cuenta Para diseñar un interfaz OBD potente y compacto, utilizar chips SMD de muchas patillas es casi una condición sine qua non. Su montaje casero es bastante sencillo si utilizamos un módulo controlador ya equipado con SMDs. El módulo DXM [1] utilizado ya se presentó en Elektor 09/2009 1, está equi[2]. Como muestra la figura 1, pado con un procesador ARM-Cortex-M3

R1 C2 ANT2

C8

1u

C9

1u

C1

1u

K 0 1

1 2 3 4 P P P P T T T T

1u

PCB_F_ANTENNA 29 1 3 1 4

1

L1

C5 3

4 22p

2

5

3 C6

2

4

LDB212G4010

1

6 5

22p

27 30 31 32

D D V A

D D V D

15 28 D D V E D

D D V D

RFP

D D V E

IRQ

AVSS

SEL

AVSS

SCLK

AVSS

MOSI

AVSS

MISO

IC2

RFN

SLP_TR

AT86RF230

AVSS

RST

AVSS

CLKM

AVSS

TST

AVSS

DVSS AVSS

33 S S V D

9

S S V XTAL11 D XTAL

DVSS

S S V XTAL2 XTAL2 D

10 25 Q1

14 15 24

16

23

17

19

18

22

19

20

20

11

21

un módulo Bluetooth o un transceptor ZigBee. En adelante comentamos ambas variantes.

Bluetooth En la figura 2 puede 2 puede verse el circuito del interfaz OBD-2 con Bluetooth. El módulo DXM está conectado en la entrada con el socket OBD-2 y en la salida con un compacto módulo Bluetooth BTM222 del fabricante Rayson. Dicho módulo ya fue descrito en la edición de Elektor 9/2009 [3], y debidamente probado en la expansión Blue-

C12

C10

1u

1u

R6 R 0 7 4

32

4

27

AVCC

VCC

UCAP

P B0 B0 /P CI CI NT NT 0/ 0/ SS SS

P D0 D0 /I NT NT 0/ 0/ OC OC 0B 0B

PB1/PCINT1/SCLK

PD1/INT1/AIN0

PB2/PCINT2/MOSI

PD2/INT2/RXD

PB3/PCINT3/MISO

PD3/INT3/TXD

IC1

PB4/PCINT4/T1

PD4/INT5

PB5PCINT5

PD5/PCINT12/XCK

PB6PCINT6

PD6/INT6/RTS

PB7PCINT7/OC0A/OC1C PD7/INT7/CTS/TO/HWB

8

AT90USB162

17

PC6/PCINT7/OC1A R2

7 18

k 1

21

2 24 5 1

S S V D

26

26 12 16

25

PC0/XTAL2

PC7/INT4/CP1/CLK0

D1

C3 16MHz

12p

12p

k 0 1

C7 N.C.

R 0 7 4

D2

6 7 8 9 10 11 12 13

23 22

PC1/RESET PC2/PCINT11

UVCC

31

XTAL1 PC4/PCINT10

D–/SDATA

PC5/PCINT9/OC1B

D+/SCK

R3

30 29

R5 C4

R7

GND

UGND

3

28

VBUS

22R

D–

22R R4

GND

D+

C11 100n 100872 100872 - 13

Figura 4. Circuito del s tick USB ZigBee desarrollado especialmente para el interfaz OBD-2 ZigBee.

54


04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

+3V3

+12V R5

JP1 1 CANH

OBD6

28 1 2

JP2

3

1 LLINE

OBD15

OBD2 OBD10

12V

LLINE

PWMP

KLINE

PWMM

4

2 KLINE

OBD7

CANH

DXM1

GND

CANL

3 PWM+

EEPINIT

4 PWM–

MODE1

RTS 9

M140

3V3OUT

10

LLINE CANL

PWM-

8

1 5

7

1 4

6

CANH

1 3

5

GND

1 2

4

1 1

3

1 0

2

9

1

MOSI

LED2

14 15

KLINE

TXD

LED1

13 1 6

RXD

RESET

12

16 17

34

14

33 32

22

31

23

PRGRM

30

24 D D X X T R

MISO

3V3IN

PA8

LCD

SCK

OSCOUT

CS

PB1

A0

25

28

26

27

30

R7

26

CTS

BOOT0

11

13

29

MODE2

D4

+12V

6

31

470R

25

32

24

7

23

12

22

20

21

27

PIO3_2 PIO3_4 PIO3_5

TMS/PIO1_0/AD1/CT32B1_CAP0

RESET/PIO0_0

TDO/PIO1_1/AD2/CT32B1_MAT0

PIO0_1/CLKOUT/CT32B0_MAT2

TRST/PIO1_2/AD3/CT32B1_MAT1

PIO0_2/SSEL/CT16B0_CAP0

SWDIO/PIO1_3/AD4/CT32B1_MAT2

PIO0_3

PIO1_4/AD5/CT32B1_MAT3/WAKEUP

PIO0_4/SCL

PIO1_5/RTS/CT32B0_CAP0

PIO0_5/SDA

PIO1_6/RXD/CT32B0_MAT0

PIO0_6/SCK

PIO1_7/TXD/CT32B0_MAT1

PIO0_7/CTS

PIO1_8/CT16B1_CAP0

PIO0_8/MISO/CT16B0_MAT0

PIO1_9/CT16B1_MAT0

PIO0_9/MOSI/CT16B0/MAT1/SWO

PIO1_10/AD6/CT16B_MAT1

SWCLK/PIO0_10/SCK/CT16B0_MAT2

PIO1_11/AD7

TDI/PIO0_11/AD0/CCT32B0_MAT3

4 5 2

RESET

3

BOOT0

8

M R G R P

9 10

S1

11 15 16

CONNECT

17 18 19 21

33

+3V3 R T I _ K S O S P T Q S C O I L S R C S M M S R I

GND

PWM+ ANT2

L1

C2 3

4 22p

R 1

C5

C24

100n

47u 35V

100n R8

k 0 2

3 C3

2

SWE

5 22p

27

31

6 SWC

6

30

6 k 1

VCC

4

LDB212G4010

1 2

R33 C4

+3V3

L3

2

32

COMP

220uH

1u

1u

1u

1u

D D V A

D D V D

15 28 D D V E D

D D V D

3

R1 C8

4 470p

D D V E

RFP

IRQ

AVSS

SEL

AVSS

SCLK

AVSS

MOSI

AVSS

MISO

IC5

RFN

SLP_TR

AT86RF230

AVSS

RST

AVSS

CLKM

AVSS

TST

AVSS

DVSS AVSS

9 TMC

GND

C9

S S S S V V D D XTAL1 XTAL1

5

MC34063 DRC

C12

33

IC2 SENS

C11

29 1 3 1 4

5 R10

C10

PCB_F_ANTENNA

1

8

XTALOUT

LPC1313FHN33

18

k 0 8 1

7

XTALIN

1

VSS

R6

1

PIO2_0/DTR

IC3

19

OBD

R 1

29

20

+12V

R9

R3 R 0 7 4

VDD(IO) VDD(3V3)

4 +12V

OBD16

R 0 7 4

100n

D1

3 GND

OBD4+5

R2

C23

R 0 7 4

D3

2 CANL

OBD14

R4

R 0 7 4

DVSS

XTAL2 XTAL2

24 23 19 22 20 11 8 17 7 R35

18 21

k 1

S S S S V V D D

10 25 Q1

26 12 16

C7

C6

R25

D2

C13

k 1

220u 6V

M140

C1

16MHz 1u

12p

12p

k 0 1

C22 N.C. 100872 100872 - 12.

Figura 5. El interfaz OBD-2 incluye dos procesadores ARM-Cortex: uno para el OBD en el módulo DXM y otro para transmitir datos junto con el chip transceptor transceptor ZigBee AT86RF230.

tooth [4] del analizador OBD-2 NG [2]. La unidad ya viene completamente configurada y transmite datos a 19.200 baudios. Por ello, el módulo DXM se configura también con esta tasa de transferencia. La alimentación del circuito se hace mediante el propio conector OBD-2 a los 12 V de la tensión tens ión de abordo del automóa utomóvil. Previo al diodo D1 que evita una posible polaridad inversa se encuentra un pequeño regulador que reduce esta tensión a 3,3 V para ambos módulos. El BTM222 se trata de un llamado módulo Bluetooth de clase 1. Su rango estimado son unos 100 m. Sin embargo, esta distanelektor 04-2011

cia sólo se alcanza si se cumplen las condiciones ideales y en la otra parte tenemos un transceptor Bluetooth también de clase 1, lo cual no es el caso en la mayoría de ordenadores portátiles. Si es necesario alcanzar el máximo rango posible, en el PC podemos incorporar un stick USB Bluetooth de clase 1 como transceptor. En la tarjeta incluida en el kit se ha realizado con las propias pistas una antena l/4. Esta antena es más que suficiente, y en ningún caso ha de sustituirse por otra antena de cable soldada. La tarjeta también está equipada con los componentes SMD necesarios, de modo que las partes restantes a


soldar son pocas (el componente azul de la figura 3 no es un condensador electrolítico, sino la bobina L1).

ZigBee Mientras que en el Bluetooth la transferencia de datos ha de inicializarse y funciona mediante contraseñas, en el ZigBee se trata de una comunicación de punto a punto, que se establece tan pronto como ambos transceptores se reconocen entre sí. Ya que los portátiles no tienen integrado un transceptor ZigBee, para disponer de un puerto de este tipo tendremos que servirnos de un stick USB ZigBee conectado a éste. Su rango 55

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

Figura 6. Caras superior e inferior de la tarjeta del i nterfaz ZigBee, con el conector OBD soldado.

efectivo puede alcanzar los 40 m, pero no está diseñado para tales distancias. El circuito para del stick USB ZigBee desarrollado para este proyecto se representa en la figura 4. Tanto aquí como en el diseño ZigBee del circuito del interfaz OBD-2 de la figura 5 se utiliza un transceptor ZigBee AT86RF230 de Atmel, que en cada caso ha de ser configurado por software. Esto se hace en ambos circuitos mediante un controlador host. En el circuito del interfaz OBD hay un LPC1313 Cortex-M3 de NXP y el stick USB de Atmel AT90USB162. Ambos controladores se encargan por su cuenta de inicializar y optimizar la transferencia de datos OBD-2. Todos los datos transferidos han de ser convertidos a un patrón especial para OBD-2, con lo que finalmente se obtiene un formato de transferencia propio, por lo que solo podemos utilizar este stick USB Zigbee (y no otro). El LPC1313 proporciona el flujo de datos tan rápido que no existen tiempos de latencia adicionales. En resumen, contamos con un interfaz ZigBee-OBD-2 con un potente controlador de 32 bits Cortex-M3. El AT90USB162 para el stick supone una excelente opción, pues dispone de un puerto USB integrado. La conexión del transceptor ZigBee AT86RF230 se ha hecho siguiendo las especificaciones de Atmel. Un transmisor (Balun) adapta la señal a la antena l/4 con pistas de la tarjeta. El firmware para ambos controladores puede descargarse en hexadecimal desde la página web de Elektor [5]. El interfaz ZigBee ofrece también un componente de creatividad, las líneas de programación de ambos controladores son accesibles desde la propia tarjeta. De esta manera, los usuarios interesados podrán ponerse manos a la obra con un programador ISP [6]. El 56

botón S1 de la figura 5 en realidad sólo es necesario para “enseñar” a un nuevo stick USB Zigbee. El cableado del conector OBD-2 y la alimentación no se diferencian esencialmente de la versión Bluetooth. También se oferta un kit para el interfaz OBD-2 ZigBee, que incluye la tarjeta con todos los SMDs montados y el resto de componentes necesarios. La figura 6 muestra la tarjeta montada al completo con el conector OBD soldado. El stick USB ZigBee correspondiente al circuito de la figura 4 está disponible ya listo, no obstante, también puede consultar la tarjeta (véase la figura 7).

Figura 7. Stick USB ZigBee con tarjeta en carcasa transparente.


Montaje En ambas versiones el módulo DXM va soldado en la parte posterior de la tarjeta. Si fuera necesario desoldar este módulo, así como el BTM222 de la versión Bluetooth, puede resultar útil un pequeño truco: cortamos una pequeña tira de papel (10 x 25 mm) y la colocamos entre el módulo y la tarjeta (figura 8), de modo que este papel guarde una ligera distancia. Es suficiente para que al desoldar con el soldador o la trenza el módulo se separe bien de la tarjeta. Al soldar los módulos (DXM y BTM222 en el interfaz Bluetooth) lo mejor es estañar sólo los pines que verdaderamente se utilizan en el circuito. En las figuras 9 y10 dichos pines están marcados con puntos de colores. Para soldar los pines de masa del módulo hará falta un soldador con la suficiente potencia. En el interfaz Bluetooth, junto a la bobina L1 (el componente azul de la figura 8) han de soldarse aún los pines para RXD y TXD, y colocar ambos jumpers (véanse las figuras 8 y 9). En el interfaz ZigBee se suelda la bobina en la cara de la tarjeta que tiene el módulo DXM. El montaje del conector OBD en ambas versiones de interfaz es igual: se suelda primero el conector de 8 pines y después se quita la tira de plástico negro (sacar de los pines con un cuchillo o unos alicates). Esto hace que soldar el bloque del conector OBD2 –en sentido correcto– sea considerablemente más fácil. En la página de Elektor de este artículo [5] pueden encontrarse unas cuantas fotos, así como un pequeño resumen del montaje, los cuales pueden servirnos de orientación. Finalmente, atornillamos las cubiertas, insertando antes una pequeña lámina de plexiglás. En el interfaz Zigbee se introdu04-2011 elektor

63414

TÉCNICA DE MEDIDA

cen dos láminas (una de ellas con un taladro y frente transparente), de modo que pueda pulsarse el botón S1 cuando sea necesario.

de transmisión por radio, “moDiag” ya fue presentado en la expansión Bluetooth [4] del “analizador NG” de la edición de Elektor 4/2010 y está disponible para descargar en Test [5]. El programa “OBD-DIAG” es compatiSi disponemos de un simulador OBD Elektor ble con ambos interfaces. Resulta intere[7] podremos hacer pruebas desde la prosante la posibilidad de transferir datos de pia mesa del laboratorio. Si no, tendremos un smartphone por Bluetooth. No obsque utilizar el “verdadero” conector OBD tante, necesitaríamos un software de diagdel vehículo. Tras conectar el interfaz en el nóstico ejecutándose en el smartphone, el socket de diagnóstico se iluminarán ambos cual habría que desarrollar. Los autores LEDs del módulo DXM brevemente, notifi- estarían encantados de apoyar a semecando que está haciendo un autochequeo. jante diseñador de software con su ayuda Ahora, para el interfaz de Bluetooth inicia- y consejos. (100872) mos su soporte en Windows, le permitimos que se conecte al nuevo dispositivo encontrado introduciendo la clave “1234”. Windows permite gestionar numerosos puertos COM virtuales. El primero se utiliza también en el software del usuario como puerto de comunicaciones. Mediante un programa terminal como por ejemplo AGVSupertool [8] se accede al interfaz. Se fija la tasa de baudios a 19200, seleccionando el puerto COM correcto. En la ventana del terminal se introduce “ATZ” o “ATI”, a lo que el interfaz responderá con su identificación Enlaces DXM. En tal caso, podemos dar por con- [1] www.dxm.obd-diag.net (Módulo DXM) cluido el test de comunicación Bluetooth. [2] www.elektor.es/090451 (Analizador Para el interfaz con ZigBee primero hemos OBD-2 NG) de instalar el driver. Después conectamos el stick USB ZigBee y aparecerá el asistente [3] www.elektor.es/080948 (Bluetooth con el ATM18) de Windows, con el cual cargamos el driver descargado desde la web de Elektor. [4] www.elektor.es/090918 (Expansión No hace falta contraseña, la conexión por Bluetooth para el OBD-2-Analyser NG) radio se establece automáticamente. Antes [5] www.elektor.es/100872 (Página de de nada pasamos a comprobarlo con la proyecto del OBD-2 inalámbrico) pequeña herramienta “ED-Tester”. Ambos componentes, host y stick, han de recono[6] www.obd-diag.de (Programador ISP/ cerse mutuamente. La intensidad de la señal STM/NXP) mostrada debe estar entre 30 y 50.

Software El software de diagnóstico en el PC funciona independientemente del estándar

[7] www.elektor.wa/080804 (Simulador OBD-2) [8] www.er-forum.de/obd-diag-dl (Software OBD-DIAG)

Figura 8. Una tira de papel entre la tarjeta y el módulo facilita su desoldadura posterior.

Figura 9. En el montaje del módulo DXM conviene soldar a la tarjeta únicamente los pines utilizados.

Figura 10. Aquí pueden verse los pines que hemos de soldar en el módulo Bluetooth. El resto no son necesarios.

Productos y servicios Elektor Interfaz OBD-2 Bluetooth, kit con la tarjeta y los SMDs montados, y el resto de componentes incluida la carcasa: ref. 100872-72 • Interfaz OBD-2 ZigBee, kit con la tarjeta y los SMDs montados, y el resto de componentes incluida la carcasa: ref. 100872-71 •

elektor 04-2011

Stick USB ZigBee compatible con el interfaz OBD-2 ZigBee, listo para funcionamiento: ref. 100872-91 • Información y descarga gratuita del software en www.elektor. es/100872 •


57

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

Pico C

Encantados de recibir al ATtiny y los Pequeños Picofaradios Vladimir Mitrovic (Croacia)

Incluso los multímetros digitales de altas prestaciones (y precio), que se jactan de incorporar un medidor de capacidad integrado, son inútiles si queremos comprobar una capacidad de bajo valor como el de 2,7 pF o 5,6 pF. Por lo general, estos equipos están ligados a un rango de medida más bajo de sólo 2.000 pF, algo que provoca una gran risa a los diseñadores de RF y a los radioaficionados. Aunque la resolución de un multímetro digital (DMM) de 3,5 dígitos es de 1 pF, cualquier medida por debajo de los 200 pF producirá unos resultados poco definidos, si no ridículos. Pico C hace un trabajo mucho mejor. Superando, sin duda, a muchos DMMs, éste pequeño instrumento mide fácilmente capacidades de hasta fracciones de picofaradios. Las pequeñas capacidades, como las del rango por debajo de los 10 (picofaradios pF), son a menudo invisibles aunque no quiere decir que sean insignificantes. El diseñador de RF experimentado sabrá, no sólo donde buscar y localizar dichas capacidades, sino también explicar a los más sabios en DC cómo una pequeña pista, con un pequeño valor de pF en un circuito, puede decidir entre una oscilación salvaje y un comportamiento controlado, que las radiaciones EMC Pasen/No-Pasen, en una producción masiva en China o en un “prototipo permanente”. Veamos el ejemplo donde

hay una gota de soldadura con un residuo de resina seca negruzca alrededor de ella: esto puede equivaler a una capacidad de 1,5 pF y no es de extrañar que el oscilador de la CPU, de 2 GHz, no funciona porque ve una reactancia significativa (no dudes en hacer los cálculos; no son nada divertidos). Del mismo modo, una pista en la placa de circuito impreso de 10 cm de largo que “transporta” pulsos en el rango de los nanosegundos a través de una placa de cuatro capas barata, fácilmente tendrá una capacidad de 5 pF, lo que producirán sobre-oscilaciones y otros efectos no desea-

dos como resonancias, que alterarán la lógica digital en el otro extremo (no dudes en hacer los cálculos, son realmente horribles). Los pequeños condensadores son una delicia para los radioaficionados y los reparadores de radio y nuestro editor no ha podido resistirse a hurgar en sus bandejas de componentes antiguos para mostrarnos unos pocos especímenes en la Figura 1. También hemos podido ver condensadores de polietileno de capacidades relativamente pequeñas (del orden de 500 pF), utilizados en circuitos de audio de alta fidelidad y a los que puede

Prestaciones rango: <1 pF a 2000 pF (garantizado); 2500 pF posible • resolución: 0.1 pF • lectura: pantalla LCD de 2 líneas •

58

bajo coste, sin componentes SMD • microcontrolador ATtiny2313 DIP20 • fácil calibración con condensador de referencia de 1000pF 1% •


código fuente y hexadecimal gratuito • microcontrolador, placa y kit disponibles en Elektor •

04-2011 elektor

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

(a) Trimadores Philips ‘beehive’. Baratos. Su montaje ingenioso asegura una respuesta lineal en todo su rango(!) El rotor (parte móvil) normalmente está conectado a masa (¿por qué?). 5–30 pF ajustable.

(b) Condensadores cerámicos, separación entre terminales del 5 mm. Alcanzando los límites de fotografía de Elektor. A destacar la impresión para indicar el valor. 0.82 pF y 120 pF.

(c) Condensador cerámico tubular. Alta tensión de trabajo (250 V tip.). 12 pF, 39 pF, 320 pF.

(d) Condensadores de “feedthrough” (acoplamiento entre líneas). Baja inductancia de fuga. Ideal para desacoplo en RF. 200 pF, 470 pF, 1 nF.

(e) Condensadores de disco y de caja (Coffin). Factor de bajas perdidas, inductancia de fuga cero. Acoplamiento y desacoplo en la placa. ¡Componentes frágiles! Conexión directa a las pistas de la placa y al plano de masa de cobre. 27 pF, 820 pF.

(f) Condensador de ajuste cerámico. 3.5– 10 pF ajustable.

(g) Condensador de ajuste tubular. Si no está en serie, el rotor mayor conectarlo a masa. 0.3–3 pF, 1-6.5 pF.

(h) Condensador de mica plateado. Tensión (i) ‘Twister’ es el más barato y ultra de trabajo de 500 V, 1966 NOS. Disponible pequeño condensador que podemos hacer. en Ebay. 470 pF. Torceremos los hilos para incrementar la capacidad, paramos y cortamos al valor deseado más próximo. Adecuado para trabajar con tensiones de hasta 200 VDC. 0.2-1.5 pF ajustable.

Figura 1. Pequeña capacidad no necesariamente equivale a pequeño tamaño o pequeña importancia. Aquí tenemos una muestra de condensadores raros, antiguos y de DIY en el rango de 0,2 a 500 pF.

elektor 04-2011


59

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

LCD1 +5V

IC1 D1

1

7805

3

2 x 16 (DEM16217)

1N4004

K1

2

C1

9V...12V

10u 63V

A C + S D D D W 0 1 2 3 4 5 6 7 E E S D L S / V V V R R E D D D D D D D D L L

C2 100n

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 1 1 1 1 1 1 1

P1

10k C3 JP1 100n

R2 5R6

20 VCC 1 R1 2

M 1

3 8

1% 7 6 2

4

VCC

6 7

DIS

8

IC2 OUT

3

TLC555

K2 Cx

GND

5

1

C7

C4

220p 1%

100n

(AIN0) PB0 (AIN1) PB1

PD1 (TxD)

(OC0A) PB2

PD2 (INT0)

(OC1A) PB3

12 13 14 15

PD3 (INT1) PD4 (T0)

ATtiny2313

TR CV

IC3

PD0 (RxD)

16 (OC1B) PB4 17 (MOSI/SDA) PB5 9 18 PD5 (OC0B/T1) (MISO) PB6 11 19 PD6 (ICP) (UCSK/SCL) PB7

R

THR

PA2/RESET

XTAL2 4

S1

CALIBRATE

C5

XTAL1 GND 5 10

X1

20MHz

15p

C6 15p 100823 - 11

Figura 2. Inteligente y totalmente eficiente, es una manera de describir este circuito, por supuesto, siendo conscientes plenamente de que todas las medidas que se obtienen son a través del “firmware” que se ejecuta dentro del microcontrolador ATtiny.

que también deseemos comprobar su precisión y el estado de su electrólito debido al tiempo. Especialmente en los filtros activos (con amplificadores operacionales), los valores de los condensadores realmente importan y especificaciones como las del 1 % toman sentido repentinamente. Así pues, para todas las medidas por debajo de 1.000 pF (1 nF) nos debemos olvidar de los DMM de 3,5 dígitos y utilizar en su lugar el Pico C.

El “Diablo” al detalle El principio de medida aplicado en Pico C es bien conocido y ampliamente utilizado en otros instrumentos similares: una capacidad desconocida, C x, determina la frecuencia de un oscilador. A continuación, un microcontrolador pasa a medir la frecuencia y, así, determinar el valor de C x. No está mal, pero

si queremos medir capacidades muy bajas, seguro que nos damos de cara con las capacidades parásitas (o “stray”) en algunos de sus extremos, así como con perturbaciones eléctricas y muchos otros factores que pueden afectarnos a la medida. Y aquí es donde los multímetros comerciales suelen caer miserablemente, a pesar de su aparente resolución de 1 pF. A diferencia de estos equipos, Pico C soluciona este problema con el diseño de un sencillo pero cuidadoso circuito y un pequeño programa escrito inteligentemente.

R1 y C7, el temporizador CMOS tipo TLC555 (IC2), forma un oscilador con un ciclo de trabajo del 50%, que genera una frecuencia de unos 3,2 kHz. No intenten utilizar el modelo (NE)555 bipolar aquí, no funcionará correctamente. Si conectamos nuestro condensador desconocido Cx a K2, lo colocaremos en paralelo con C7 por lo que la frecuencia del oscilador disminuirá. Podría decirse que para asegurar que este cambio de frecuencia sea substancial (es decir, medible), incluso si C x es tan sólo de unos pocos pF, la capacidad de C7 debe mantenerse también baja. Sin embargo, Cómo funciona contrariamente a este razonamiento, se ha Vamos a echar una ojeada al esquema elécelegido un valor más bien alto para C7 (220 pF, trico del circuito de la Figura 2. Aquí vamos a 1%) por las siguientes razones: encontrar algunos viejos amigos: un TLC555, capacidades parásitas alrededor de K2 y un ATtiny, un 7805 y una pantalla LCD, por Cx ahora tiene menos influencia en la frelo que esto debería ser divertido. Junto con cuencia del oscilador;

Productos y Servicios de Elektor

60

Firmware y código fuente (descarga gratuita), ref. 100823-11.zip • Esquemas de la PCI, ref. 100823-1.pdf • Hyperlinks en el artículo •

Placa de Circuito Impreso (PCI), ref. 100823-1 • ATtiny-20PU Programado), ref. 100823-41 • Kit de componentes, incluida la Caja del Proyecto, el controlador programado, la pantalla LCD y la PCI), ref. 100823-71* •

•

* Primeros 100 kits con condensador de propileno de 1000 pF y 1% incluido.

Elementos accesibles a través de www.elektor.es/100823


04-2011 elektor

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

LISTA DE COMPONENTES Resistencias R1 = 1MΩ 1% R2 = 5.6Ω P1 = 10kΩ potenciómetro, horizontal

Varios K1 = bloque de 2 terminales de tornillos separación ente terminales de 5mm K2 = “pinheader” de 2 terminales y receptáculo, separación ente terminales de 0,1 in. (2,54mm) JP1 = puente, 0,1 in. (paso de 2,54mm) S1 = pulsador, SPNO, 6mm X1 = 20MHz cristal de cuarzo, CL=18pF, 50ppm, hilos de soldar LCD = DEM16217, 2x16 caracteres con retroiluminación, p.e. Elektor # Figura 3. Todos los componentes, excepto 030451-72 la pantalla LCD, van sobre esta sencilla Conector LCD = “pinheader” de 16 placa de circuito impreso de doble cara. La terminales (14+2) SIL y zócalo, ángulo pantalla LCD se puede colocar verticalmente recto, separación ente terminales de 0,1 u horizontalmente, utilizando el conjunto in. (2,54mm). Ver texto para conexión de conector de 16 terminales. En nuestro caso, la pantalla LCD DEM16217. hemos usado el montaje horizontal que permite 20-pin DIP socket for IC3 8-pin DIP socket for IC2 que las dos placas sean montadas sobre una Caja PCB, Elektor # 100823-1 de Proyectos de Elektor. Kit de componentes, que incluye IC3 = ATtiny2313-20PU, programado, tienda Project Case, PCB, LCD y microcontrolador programado; Elektor # 100823-71. de Elektor # 100823-41, ver [1]

Condensadores C1 = 10µF/63V, axial, separación ente terminales de 2,5mm C2,C3,C4 = 100nF/50V cerámico, separación ente terminales de 0,2 in (5,08mm) C5,C6 = 15pF/100V cerámico, separación ente terminales de 0,2 in. (5,08mm) C7 = 220pF/63V 1%, polietileno, separación ente terminales de 7.18mm, p.e. LCR Components # EXFS/HR 220PF +/- 1% Opcional: 1000pF 1% condensador de referencia, polietileno o polipropileno Semiconductores D1 = 1N4004 IC1 = 7805 IC2 = TLC555 8-terminales DIP, p.e. Texas Instruments TLC555CP

la relación entre la capacidad y el ciclo de trabajo del oscilador no es lineal para capacidades por debajo de 100 pF. Para poder compensar la desventaja de una capacidad de C7 relativamente alta, se han tomado varias medidas en el lado del microcontrolador: en lugar de medir es sólo un ciclo, mide el periodo de tiempo de 24 ciclos; gracias a la elevada señal de reloj del ATtiny de 20 MHz, se dispone de 680 conteos para resolver un cambio de 1 pF, lo cual es una base sólida para realizar medidas precisas, incluso en el caso de un cambio de capacidad de tan sólo 0,1 pF; •

•

•

cada una. También podemos controlar el LED de retroiluminación (de forma opcional) montando (“on”) o quitando (“off”) el puente JP1. Si fuse necesaria, la resistencia R2 define la intensidad de iluminación. Debemos asegurarnos de adaptar su valor para que cumpla con los requerimientos de la pantalla LCD que estamos usando. El módulo LCD DEM16217 suministrado por Elektor tiene una resistencia serie interna y su retroiluminación consume normalmente 33 mA con 5 VDC. El contraste de la pantalla LCD se ajusta a través del potenciómetro P1. Cuando presionamos el pulsador S1 forzamos el paso de la línea PD0 a nivel bajo, con

nación de la pantalla LCD deshabilitada (el instrumento solo consume alrededor de 20 mA). El diodo D1 proporciona un cierto grado de protección contra inversiones de polaridad de la fuente de tensión DC. La sustitución del diodo con un hilo y del 7805 con un regulador de baja caída de tensión, permitirá que el medidor Pico C pueda llegar a ser alimentado con cuatro pilas de 1,5 V colocadas en serie.

Ensamblado El pequeño instrumento está construido sobre una placa del circuito impreso diseñada por los laboratorios de Elektor. El

Condensador de referencia de 1000 pF y 1%, gratuito incluido con los 100 primeros kits de Pico C configurando los temporizadores Timer0 y Timer1 de forma que estén unidos a través de su terminal común PD5 (salida OC0B de Timer0; terminal de entrada de Timer1) y formar así un único contador binario de 25 bits, el cual asegurar, a su vez, una alta resolución. El resto del circuito es bastante convencional. El microcontrolador ATtiny2313 trabaja a 20 MHz gracias al cristal de cuarzo X1 y a los condensadores de carga C5 y C6 (ver apartado específico). El microcontrolador ATtiny2313 controla directamente la pantalla LCD de dos líneas de 16 caracteres •

elektor 04-2011

lo que se dispara el modo de calibración del instrumento (veremos más sobre este punto más adelante). Una fuente de alimentación, totalmente tradicional, alrededor de IC1 completa el diseño. El instrumento se alimenta a través de una fuente de DC, con una tensión de salida comprendida entre 9 y 12 V, capaz de proporcionar unos 200 mA si se utiliza la luz de fondo de la pantalla LCD. Un adaptador de tensión de red barato hará este trabajo admirablemente, aunque también se puede utilizar una pila de 9 V para realizar cortas medidas y con la luz de retroilumi-


plano de montaje de los componentes aparece en la Figura 3 y los diseños de las pistas de cobre asociados, como suele ser habitual, están disponibles en la página del proyecto, para su descarga gratuita, en la página web de Elektor [1] , donde también podemos encontrar el código fuente para el ATtiny y los ficheros hexadecimales. Para aquellos lectores que no tengan acceso al programador del ATtiny les gustará saber que están disponibles los microprocesadores ya programados en la tienda de Elektor [1] . Incluso hay más, está disponible un kit de componentes que incluye la placa de 61

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

Cuando un cero no es 0 C5 y C6, aquí los tenemos: ¡condensadores diminutos de sólo 15 picofaradios! Tan pequeños como pueden ser, si los colocamos con valores erróneos todo el circuito no funcionará. Estos condensadores proporcionan la carga requerida al cristal de cuarzo. Vamos a espiar a los laboratorios de Elektor que están respondiendo a una llamada telefónica técnica de un lector (un programador, probablemente) quejándose de que su circuito basado en un microcontrolador no funciona (debido a que el oscilador de la CPU está bloqueado). No Señor, el marcado ‘151’ sobre el condensador cerámico de XYZ Corp. Inc. No significa 151 pF sino 15 con un cero detrás de él. Es

circuito impreso, una caja para el proyecto de Elektor, una pantalla LCD y el micro programado. Todos los componentes son de montaje convencional y van sobre la cara de componentes de la placa. Se recomienda utilizar un zócalo de CI de 20 terminales de alta calidad para montar IC3 (atención a la orientación). Si trabajamos cuidadosamente y repetimos el prototipo del laboratorio que se muestra en las imágenes, tenemos grandes posibilidades de hacer el trabajo con éxito. Debemos poner gran cuidado para evitar que el encapsulado del cristal de cuarzo llegue a tocar los puntos de soldadura de los componentes próximos a él. Este es el motivo por el que el cristal está montado a 0,1 mm por encima de la superficie de la placa o con un trozo de hoja de plástico delgada o cinta, insertada en medio. La localización de C7 sobre la placa permite que se puedan montar condensadores con diferentes separaciones entre terminales (en función del encapsulado). Para el prototipo se ha utilizado un componente de poliestireno, color naranja brillante, del 1 % de Siemens. Existen varias opciones para alojar la placa dentro de una pequeña caja, por lo que dejamos a la elección del montador esta tarea. El prototipo fue montado en una caja para proyectos de Elektor (# 100500-71), la cual también está incluida en el kit que podemos comprar para llevar a cabo el proyecto. Como es lógico, es obvio que el condensador “stray” y la entrada del TLC555 deben permanecer lo más próximos posible. En consecuencia, es primordial que la placa sea montada de manera que los condensadores bajo prueba sean conectados también con la longitud de sus terminales lo más corta posible. Recuerda, todo el cableado (incluido el de tipo fijo) representa una capacidad parásita que se añade a nuestra medida. 62

decir, 150 pF, valor que también podemos encontrar impreso como ‘n15’ (0,15 nF). Cualquiera de los dos no es adecuado para el circuito del Pico C. Y no, el marcado ‘150’ no significa 15 con ningún cero detrás de él, realmente significa 150 pF; 15 pF normalmente viene impreso como… ‘15p’. Gracias, encantado de ayudarle. Un sinfín de problemas para la generación Youtube. Una pequeña risa de alguien avezado en electrónica desde los días de radio. Intentemos ahora con el marcado “p82” y “n12” (Figura 1b) y ¡todos nuestros lectores se sentirán felices de tener a mano un Pico C en su mesa de trabajo!

Al igual que otras pantallas LCD de 2x16 caracteres del mercado, la DEM16217 tiene sus conexiones “L+” y “L-“ en el extremo “equivocado” del conector de 14 terminales, por lo que se ha “esquivado” este problema usando dos terminales separados que han sido cableados como se muestra

Nuestro instrumento Pico C requiere de una calibración para poder trabajar correctamente y para ello necesitamos un condensador de alta precisión de 1000 pF (1 nF) del 1 %, de poliestireno, polipropileno, mica plateada u otro modelo de alta precisión. La rutina de calibración, presente en el programa interno del ATtiny, es llamada automáticamente cuando el Pico C se enciende por primera vez y puede ser repetida las veces que queramos, basta con que presionemos el botón S1 y lo mantengamos pulsado hasta que aparezca el mensaje “Cal:” en la pantalla LCD (esto sería en torno a 2-3 segundos). El microcontrolador nos guiará a través del proceso de calibración. Como primer paso, se nos pedirá que retiremos cualquier condensador colocado en K2 y, sólo entonces, pulsaremos brevemente S1: Cal: C=0pF

en la Figura 4. En caso de duda, consulta la hoja de características de la pantalla LCD.

Uso práctico y calibración Antes de nada, siempre debemos conectar el condensador bajo prueba directamente a los terminales de Pico C o, si esto no es posible, usando los terminales más cortos posibles. Debemos recordar que aquí estamos tratando con capacidades muy pequeñas y que dos terminales de prueba de, digamos, 30 cm, representan fácilmente 50 pF o más, especialmente si se cruzan o están retorcidos.


(S1)

En el segundo paso, se nos pedirá que conectemos el condensador de referencia de 1nF/1% y que, después, pulsemos brevemente S1: Cal: C=1nF

(S1)

Esto finaliza el proceso de calibración. El mensaje: Calibrated

se muestra brevemente, con lo que Pico C entra en su modo normal de medida. En 04-2011 elektor

63414

PRUEBAS Y MEDIDAS

el modo de medida el microcontrolador mide el periodo de 24 ciclos consecutivos de la señal de salida del oscilador, compara el resultado con los valores memorizados durante la calibración y, a continuación, calcula y muestra la capacidad del condensador medido en ese momento. Por ejemplo, si el condensador de referencia está aún insertado, la pantalla mostrará el mensaje: Cx= 1000.0pF

O, si no hay condensador insertado, la pantalla mostrará: Cx=

0.0pF

Podemos medir capacidades de hasta 2.000 pF o incluso un poco más elevadas. El límite superior actual está entre 2400 y 3000 pF, dependiendo de la frecuencia de trabajo de IC2. Hay un pequeño circuito interno y un programa de control que detectan los desbordamientos que se puedan producir en los contadores y variables. Los desbordamientos pueden producir resultados de cálculos erróneos o incluso un bloqueo del programa. Si insertamos un condensador con un valor demasiado elevado se detectará un desbordamiento en algún momento del cálculo y aparecerá el mensaje: Error: C>>

Si esto sucede durante el modo de medida, dicho modo normal de medida se restablecerá tan pronto como hayamos retirado el condensador de valor demasiado grande. Si utilizamos un condensador de referencia no adecuado, aparecerá el mismo mensaje durante la calibración, algo que podemos interrumpir repitiendo el proceso con un condensador de referencia apropiado.

Precisión y estabilidad La precisión del pequeño instrumento depende principalmente de la precisión de su condensador de referencia. Justo inmediatamente después de la calibración podemos esperar obtener una precisión del 1 %, ±1 dígito o mejor, si podemos conseguir un condensador de referencia más preciso. Aunque la frecuencia de salida del tempoelektor 04-2011

Figura 4. Como inconveniente, la pantalla LCD DEM16217 tiene sus conexiones para el LED de retro iluminación en el lado del terminal 1 de la tira de conector, lo que fuerza al uso de dos hilos y terminales del conector para conectar la placa del Pico C.

rizador TLC555 sólo depende ligeramente de la temperatura y de la tensión, podemos llegar a ver pequeñas fluctuaciones en la medida debidas a la alta resolución del instrumento. Por ejemplo, si medimos el mismo condensador durante varios minutos, se pueden observar algunos cambios en los resultados de dicha medida. En los laboratorios de Elektor, comprobando la estabilidad con un condensador de referencia de polipropileno de altas especificaciones de 1 nF, encontramos que el valor de medida tendía a aumentar unas pocas décimas de pF durante los dos primeros minutos, más o menos, después de la calibración. Después de varias horas, se podía ver que el valor medido cambiaba entre 1001 pF y 999 pF. Esto puede parecer impreciso, pero realmente representa una desviación de sólo el 0,1%. Durante el mismo período, sin un condensador conectado, se vio que la lectura variaba entre –0,1 pF y 0,1 pF. Si notamos imprecisiones persistentes en nuestras medidas, como una lectura diferente de 0,0 pF sin tener conectado un condensador de prueba, o un error que supere claramente el margen del 0,1% cuando medimos el condensador de referencia, podemos (y debemos) repetir la calibración como hemos explicado previamente. Los valores de calibración se escriben en la memoria EEPROM interna del microcontrolador y serán usados la próxima vez que Pico C sea encendido. Si trabajamos con condiciones ambientales donde no hay cambios de temperatura significativos, Pico C


normalmente no requiere una calibración cada vez que va a ser usado. Sin embargo, como la memoria EEPROM del microcontrolador sólo permite 100.000 ciclos de escritura (según el representante de ventas de Atmel), no debe representar ningún problema si calibramos nuestro Pico C cada vez que lo estimemos oportuno.

Desarrollo del programa El programa ‘EE_pico_C.bas’ ha sido escrito en el lenguaje de programación BascomAVR [2], con varias rutinas escritas en ensamblador. Las rutinas de interrupción y medidas han sido escritas en ensamblador para tener un mejor control sobre el tiempo. BascomAVR es bastante inútil cuando se trata de aritmética con variables largas y fue una dura tarea el adaptar todo el programa para que cupiese en los 2 KB que el ATtiny2313 tiene de memoria flash. Este es el motivo de por qué algunos cálculos y saltos condicionales han sido escritos en ensamblador, algo que podemos descubrir por nosotros mismos en el fichero con el código fuente disponible gratuitamente en la página web de Elektor [1]. (100823)

Enlaces en Internet [1] www.elektor.es/100823 [2] Curso de Bascom AVR, partes 1–6, Elektor, de Septiembre de 2008 a Febrero de 2009.

63

63414

PCS VIRTUALES

PCs virtuales ¿Qué es la virtualización y qué podemos hacer con ella? Con la virtualización puedes ejecutar más de un sistema operativo en un único ordenador al mismo tiempo. Quien aún no esté familiarizado con esta materia, se sorprenderá de la gran cantidad de ámbitos donde se puede aplicar. Además se mostrará que el software, con el que también podemos iniciarnos desde casa, se puede conseguir gratuitamente en Internet. Evelien Snel (NL)

Cuando hablamos de un PC virtual no hacemos referencia a un portátil de un avatar como el de la figura 1, tampoco nos referimos a los servidores que hay en los armarios que están detrás de él. En este artículo nos referimos a un PC virtual como a “un PC dentro de otro PC”: Mediante software se puede simular el comportamiento de otra máquina.

Figura 1. Un hombre de negocios trabaja con su por tátil virtual. Al fondo se pueden ver los servidores virtuales.

¿Qué es la virtualización? Un ejemplo muy sencillo de una máquina virtual es la calculadora que hay en Windows/Linux/Mac OS: Este programa tiene todas las características de una calculadora de bolsillo excepto una: ¡No la podemos meter en el bolsillo! Si el PC simula de la misma forma el comportamiento de otro PC, hablamos de un PC virtual. Al PC físico, el hardware, lo llamamos «anfitrión» y al PC (o varios PC) simulado lo llamamos «cliente(s)». No necesitamos limitarnos a un único cliente: Si el PC anfitrión es lo suficientemente potente, puede simular el comportamiento de 64

varios PCs al mismo tiempo. Tampoco estamos sujetos a un único sistema operativo: En un PC con Windows puedes ejecutar un sistema Linux sin ningún problema, y viceversa. En sí, la idea de virtualización no es una cosa novedosa, sólo que los PCs de antes simplemente no tenían potencia suficiente como para ejecutar un PC cliente a una velocidad aceptable. Actualmente esto es diferente: Los procesadores son mucho más rápidos y disponen además de posibilidades especiales para la virtualización. La c antidad de memoria RAM disponible es el cuello de botella más importante y determina su rendimiento.

Aplicaciones A un electrónico le resulta especialmente interesante, la posi bilidad de construir un entorno completo de desarrollo en un entorno virtual, del cual se puedan hacer copias exactas (backup) muy fácilmente que más tarde se puedan depurar. El entorno de desarrollo del PC virtual tiene acceso a puertos USB y COM del PC anfitrión a través del software de virtualización. Lo mismo sucede con los reproductores de discos CD, DVD y blu-ray, la red, etc. Eso hace que el sistema virtual no esté limitado en sus posibilidades. Realizando periódicamente copias de seguridad del sistema virtual (generalmente es suficiente hacer una copia de uno o varios ficheros que el software de virtualización utiliza para en sistema virtual), se garantiza la continuidad del diseño en el que se trabaja. En caso de que hubiera algún problema (de virus) se puede recuperar el entorno de desarrollo en un abrir y cerrar de ojos para luego seguir dónde estabas. Hacer copias de seguridad periódicamente, es, por lo tanto, una buena costumbre. Otra aplicación es, por ejemplo, cuando quieres conocer Linux pero no tienes ganas de cambiar toda la configuración del PC Windows para eso. Con un PC virtual en tu PC, puedes experimentar a tu antojo. Nada malo puede pasar al PC anfitrión, ya que el software de virtualización protege los diferentes sistemas operativos entre sí. Así se puede investigar también, por ejemplo, un virus de ordenador, sin que el anfitrión se infecte. De la misma forma puedes instalar también un entorno de desarrollo Windows en un PC virtual en un PC MAC o Linux. Y viceversa. También se puede ahorrar en costes: Muchos PCs en un entorno de oficinas casi no hacen otra cosa en todo el día que esperar la entrada de información. También está la ventaja de simular un gran número


04-2011 elektor

63414

PCS VIRTUALES

Figura 2. La instalación de VMware Player.

Figura 3. VMware Player está instalado, ahora necesitamos una máquina virtual.

de PCs en un servidor central y así aprovechar mejor su capacidad. Esto genera un ahorro en costes de mantenimiento y en costes de energía. Además se pueden obtener subsidios de Medio Ambiente gracias al ahorro energético.

Software gratuito de VMware Al igual que con los otros proveedores de productos de virtualización, en el sitio Web de VMware se puede encontrar de todo. Se pueden descargar gratis los siguientes productos que además no tienen fecha de caducidad:

Soluciones disponibles Un breve resumen de los programas de virtualización del PC más conocidos: Virtualización Windows

Microsoft ofrece todo tipo de productos para la virtualización, pero no es muy servicial cuando se trata de soportar otros sistemas operativos que no sean Windows. Esto no quiere decir que sea imposible ejecutar, por ejemplo, Linux en Microsoft Virtual PC, sino que simplemente no lo alienta Xensource

XenSource ha sido adquirido recientemente por Citrix y probablemente este sea el inicio de la comercialización de este bonito producto. El hipervisor Xen es una tecnología de código abierto desarrollado por un grupo de la universidad. Xen está muy enfocado al mercado profesional. Sin embargo hay una versión gratuita que sigue estando disponible.

VMware Player (Reproductor VMware)

Hasta hace muy recientemente VMware Player sólo podía ejecutar máquinas virtuales ya existentes, pero a partir de la versión 3.0 también puedes crear nuevas máquinas virtuales [2] con Player. Virtual appliances (dispositivos virtuales)

Los «Virtual appliances» de VMware son máquinas virtuales preparadas que se pueden cargar en VMware Player. Puedes elegir entre cientos de aplicaciones que, por otra parte, no todas son gratuitas. Sin embargo todas las instalaciones de Linux sí son g ratuitas. Para poder descargar del sitio Web se requiere un registro (gratuito) [3]. VMware Converter (Convertidor VMware)

VMware converter puede crear una imagen de un PC existente para utilizarla luego como máquina virtual. Como sistema fuente puedes utilizar, por ejemplo, el mismo PC donde se está ejecutando el programa, pero también sirve una imagen del disco duro hecha con el programa de backup Ghost o con herramientas de Linux.

Parallels

Parallels ofrece una amplia selección en productos de virtualización. Existen varios productos diferentes para casa y el trabajo tanto para Windows como para Mac y Linux. Por desgracia, no existe una versión completa gratuita. Sí es posible descargar una versión de prueba que funciona con una clave de registro temporal gratuita. VMware

También VMware, quizás el más conocido, ofrece un gran número de productos diferentes. Entre ellos un software de virtualización gratuito y maduro que se puede utilizar sin límite alguno. VMware es una buena opción, para quien quiera empezar con la virtualización sin tener que sacar directamente el monedero. Vamos a profundizar un poquito más en ello. elektor 04-2011

VMware Tools (Herramientas VMware)

Un PC virtual se ejecuta de forma completamente aislada del sistema anfitrión y se nota claramente si quieres copiar del PC vir tual al anfitrión. ¡Esto no funciona! Las VMware Tools son un recurso que hay que instalar en el PC cliente para crear un pequeño agujero en ese aislante. Con eso sí es posible copiar ficheros directamente desde el sistema virtual al sistema anfitrión. Menos sencillo, pero también posible, es copiar los ficheros del PC virtual al PC anfitrión a través de la red. Es decir, ambos PC son visibles en la red.

Manos a la obra Para empezar hay que descargar VMware Player desde [2]. Este programa se instala bajo Windows como cualquier otra aplica-


65

63414

PCS VIRTUALES

Figura 4. Viendo el canal de Elektor en YouTube... ¡En un PC Ubuntu virtual!

Figura 5. Ebony e Ivory; ¡Windows y Linux juntos en harmonía en el escritorio!

ción (figura 2). Cuando se termina la instalación se puede ejecutar (figura 3), ¡para darnos cuenta de que aún no hay ninguna máquina virtual disponible que ejecutar! Desde la opción del menú File -> Download a Virtual Appliance podemos navegar directamente al sitio Web de VMware, donde podemos encontrar las distintas aplicaciones [3]. Por debajo el botón «Operating Systems» encontramos, sobre todo, muchas distribuciones Linux. Estas vienen listas para ser utilizadas (Una distribución como esta, va acompañada de los datos de acceso al sistema descargado. ¡Toma nota!) Una buena elección es, por ejemplo, «Ubuntu 10.10 Desktop with VMware Tools» [4]. Está disponible en Chrysaor.info. A este sitio llegamos también al pinchar en «Download». La descarga se realiza con la ayuda de BitTorrent. Quien aún no tenga ninguna experiencia, puede encontrar un cliente torrent en [5] (En la descarga, no olvides desactivar todas las casillas que incluyen la descarga de barras de herramientas y todo tipo de cosas adicionales). La imagen descargada está comprimida como fichero tgz. En Linux es fácil descomprimirlo, ¡pero aún no tenemos Linux! Lo estamos instalando en este momento... Afortunadamente también podemos descomprimirlo con el software gratuito de 7-zip [6]. Después de la descompresión tenemos una carpeta con el nombre ubuntu1010desktop.vmwarevm, que podemos mover a, por ejemplo, «Mis documentos\Virtual Machines» (Esta es la ubicación por defecto donde busca VMware Player). Ahora se puede abrir la máquina virtual a través del botón «Open Virtual Machine» y ejecutarlo con «Play vir tual machine». VMware Player ve ahora una máquina por primera vez y pregunta si la hemos movido o copiado. La opción correcta en este caso es copiado. Después existe la posibilidad de que se abra una ventana de diálogo con la información de los aparatos USB conectados; de momento cliqueamos para que desaparezca. Ahora podemos entrar en nuestro nuevo sistema Linux con los datos de acceso que habíamos anotado anteriormente. Abre una ventana de terminal con la opción de menú Applications -> Accessories -> Terminal . Arranca después vmware-toolbox y vmware-user de la siguiente manera para que se pueda copiar y pegar desde y hacia Windows:

user@ubuntu1010desktop:~$ vmware-toolbox & [1] 19318 user@ubuntu1010desktop:~$ vmware-user

66

Arranca la máquina virtual de nuevo con “Restart...” en el menú superior de la derecha. A partir de ese momento se puede copiar/ pegar directamente después del arranque. ¡Bienvenido a Linux! Si todo se ha hecho correctamente, podemos ver lo rápido (o lento) que funciona todo, a través de algunos videos de YouTube en nuestro PC Linux virtual (figura 4). ). Luego, si todo está bien, puedes empezar a instalar tu entorno virtual de desarrollo.

Finalmente: Unity Para rematar la integración entre Linux y Windows, podemos probar finalmente la opción del menú Virtual Machine -> Enter Unity . Con eso se desacoplan las ventanas del escritorio de Linux para ser reproducidas en el escritorio normal de Windows ( figura 5). ¿Quién podía haberlo imaginado? ¡Windows y Linux juntos como hermanos! (100585)

Enlaces Web [1] http://es.wikipedia.org/wiki/Virtualización [2] www.vmware.com/products/player [3] www.vmware.com/appliances [4] www.vmware.com/appliances/directory/767933 [5] www.utorrent.com [6] www.7zip.com


04-2011 elektor

63414

CURSO A DISTANCIA

c l

n i

u y e

o

d

Programación de Microcontroladores PIC Embebidos C

e r i c a t i f

utilizando Ensamblador, C y Flowcode En este curso (en Inglés) aprenderá cómo programar un microcontrolador embebido. Comenzaremos por lo más básico y entrare-

N TO 50 € D E D E SC U E i tado

po l im O fer ta por t iem

mos en muchos detalles. No puede aprender software sin entender el hardware, por lo que también veremos de cerca los componentes

El paquete del curso:

y los esquemas. Al finalizar el curso será capaz de diseñar

• Carpeta de Anillas con el material didáctico (747 páginas en Inglés) • CD-ROM con el software y los archivos de ejemplo • Placa de Aplicación • Soporte en el Foro de Elektor (en Inglés) • Certificado Elektor

sus propias aplicaciones embebidas y de escribir el software apropiado para ellas.

Contenidos: • Bases • Puertos Digitales

Precio: 445,00 € 395,00 €

• Comunicación Serie

Atención: para seguir este curso es necesario disponer de hardware de E-blocks que puede que ya tenga (en parte). Todos los productos están disponibles individualmente pero también como conjunto a un precio especial. Por favor, visite www.elektor.es/cursodistancia para más información.

(RS232) • Señales Analógicas • Modulación por ancho de pulso (PWM) • Timers/Contadores/ Interrupciones • Memoria • Display LCD • Comunicación I²C • Comunicación SPI • Comunicación USB • Configuración (Fusibles) • Respuestas a los ejercicios • Apéndice

Más información y pedidos en

www.elektor.es/cursodistancia Personal Download for I © Elektor

63414

INFO & ENTRETENIMIENTO

Hexadoku

Un rompecabezas con un toque electrónico Tras la versión altamente “Elektorizada” de Hexadoku del mes pasado, regresamos al tablero estándar de 16 por 16 casillas al que te has acostumbrado en estos últimos años. Afila tu lápiz, siéntate cerca de un punto de acceso WiFi gratuito e introduce los números correctos en el rompecabezas. Cuando termines, mándanos los que están en las casillas grises y entrarás automáticamente en el sorteo de cuatro bonos para la tienda de Elektor. ¡Diviértete! El Hexadoku utiliza los números hexadecimales de 0 a F. Rellena el diagrama de 16 x 16 casillas de modo que todos los números hexadecimales de 0 a F (es decir, 0…9, A…F) aparezcan una sola vez en cada fila, en cada columna y en el recuadro de 4x4 (marcados con líneas en

negrita). Ya hay algunos números rellenos en el crucigrama, que determinan su situación inicial. Entre todas las soluciones correctas recibidas, sorteamos cada mes un gran premio y tres premios de consolación. Para ello, debes enviarnos los números de las casillas en gris.

¡Resuelve el Hexadoku y gana!

¡Participa!

Las soluciones correctas recibidas de los lectores de Elektor participan automáticamente en el sorteo de cuatro bonos para la tienda de Elektor, uno de 100 € y tres de 50 €. ¡Esperamos que estos premios animen a todos nuestros lectores a participar!

Por favor, envíanos tu solución (los números de las casillas grises) por correo electrónico a [email protected] – Asunto: hexadoku 4-2011 (por favor, cópialo exactamente). Incluye en el correo tu nombre completo y tu dirección. También puedes enviar tu r espuesta por correo ordinario a: Redacción Elektor - Apdo. Correos 62011 – 28042 Madrid (España), o al fax +34 911019396. La fecha límite es el 1 de Mayo de 2011.

Ganadores del sorteo La solución del Hexadoku de Febrero de 2011 es: 9084B. El Bono de 100 € para la tienda de Elektor es para: H.A. Stuut (Holanda). Y los 3 Bonos de 50 € son para: Moses McKnight (USA); Joachim Hey (Alemania); Knut L. Bakke (Noruega). ¡Enhorabuena a todos! 7

1

F

B

3

5

4

8

C

D E

2

6

9

0

A

9

C

F

8

4

D

7

3

A

E

2

5

B

1

0

6

D

2

0

8

A

C

9

6

B

F

3

4

E

1

7

5

1

E

4

B

2

A

6

C

7

0

8

D

5

3

9

F

3

5

6

A

B

D

E

0

8

9

7

1

4

C

F

2

0

7

2

D

1

B

5

F

6

9

C

3

8

E

A

4

C

9

4

E

7

F

1

2

A

5

0

6

8

3

B

D

3

A

5

6

E 9

0

8

4

B

F

1

C

D

2

7

8

3

5

F

2

6

C

E

1

0

4

7

B

A

D

9

4

F

8

3

5

C

2

9

0

6

E

A

D

7

B

1

E

0

C

D

8

3

F

B

9

A

6

5

1

2

4

7

A

9

D

0

B

7

E

6

3

C

1

2

4

F

5

8

B

A

9

1

4

0

5

7

D

8

2

F

3

E

C

6

7

1

6

E

8

4

F

A

B

D

5

9

3

0

C

2

2

4

7

6

9

1

A

D

E

3

B

C

F

0

5

8

B

2

C

5

D

0

3

1

F

4

7

8

9

A

6

E

4

6

D

0

1

E

B

5

7

2

9

A

C

8

3

F

D

8

3

9

F

1

4

0

C

A

B

6

E

2

7

5

1

7

3

5

F

2

6

C

0

B

8

D

A

4

9

E

5

B

A

7

3

6

C

2

8

1

9

E

F

4

D

0

F

E

A

C

D

7

8

9

4

6

1

3

0

5

2

B

E

4

1

2

7

5

9

B

D

3

0

F

A

6

8

C

9

8

B

2

0

4

3

A

F

C

5

E

7

D

6

1

C

6

0

F

A

8

D

E

5

2

4

7

1

9

3

B

5

B

E

4

6

8

D

1

2

7

C

0

9

F

A

3

F

D

7

1

0

E

A

5

9

8

6

C

2

B

4

3

0

D

1

7

C

9

2

F

3

E

A

B

5

6

8

4

6

3

E

4

C

2

8

D

1

7

A

B

0

5

F

9

6

C

2

9

E

A

7

3

5

4

F

8

D

B

1

0

2

5

9

C

6

3

B

4

E

F

D

0

7

8

1

A

A

F

8

3

5

B

0

4

6

1

D

9

2

7

E

C

8

0

B

A

9

F

1

7

2

5

3

4

6

C

E

D

Los empleados de Elektor International Media, sus empresas subsidiarias y/o editoriales asociadas no podrán participar en este concurso.

68


04-2011 elektor

63414

¡Suscríbete ahora a la revista americana líder en el campo de los microcontroladores y los sistemas embebidos! Elige la suscripción que desees en www.elektor.com/cc-subs

12 ediciones al año por solo Digital: 38$ Impreso: 63$ Digital + Impreso: 90$ Personal Download for I © Elektor

63414

RETRÓNICA

137 Años de Electrónica de Estado Sólido Andrew Emmerson (UK)

Figura 1. Patentes concedidas a Greenleaf Pickard en 1906 después de que perfeccionase el diodo de cristal.

Figura 2. Patente de Lilienfeld de 1926 para un ‘Method and Apparatus for controlling Electric Currents’ (Método y Equipos para controlar las Corrientes Eléctricas).

Es posible que nos sorprendamos al saber que la electrónica de estado sólido se remonta hasta 1874, cuando realmente Ferdinand Braun inventó un rectificador de estado sólido con un punto de contacto a base de sulfuro de plomo. Pero el mérito principal para iniciar la revolución del silicio lo tiene Greenleaf Pickard de Amesbury, Massachusetts, quien descubrió que el punto de contacto entre un fino alambre metálico (el llamado “barba de gato”) y la superficie de ciertos materiales cristalinos (en particular de silicio) podían rectificar y demodular corrientes alternas de alta frecuencia, tales como las producidas por las ondas de radio en una antena receptora. En 1906 Pickard perfeccionado el detector de cristal (que él llamó

un “interceptor de onda”) y sacó una patente para el uso del silicio en detectores (ver Figura 1). Este detector de cristal (rectificador de punto de contacto) fue la base de innumerables equipos receptores de radio de cristal, una forma de receptor de radio que fue muy popular hasta que la válvula termoiónica triodo superó al detector de cristal. Sin embargo, el diodo de Pickard fue un dispositivo puramente pasivo y para ganar el premio realmente, esa persona tendría que lograr la amplificación utilizando dispositivos de cristal. Esto no duró mucho tiempo, ya que, en 1910, el Dr. W.H. Eccles leyó un documento a la Physical Society of London (Sociedad de Física de Londres) sobre el uso de un cristal de galena para producir oscilacio-

70


04-2010 elektor

63414

RETRÓNICA

ros 1 y 8 de octubre de 1924 de la revista Wireless World . Hugo Gernsback, editor de Radio News, incluso predijo, correctamente, que los cristales algún día reemplazarían a las válvulas en electrónica. La mayoría de estos primeros experimentos (y ajustes adicionales) han sido reproducidos por los investigadores de hoy en día [1] y [2] y una publicación de Popular Wireless de 1925 ha sido publicado “en línea” [3] dando completos detalles de la duplicación de los circuitos del oscilador de cristal.

Falsa historia La mayoría de nosotros creemos que el transistor fue inventado por los Laboratorios Bell Telephone (BTL) en 1947, lo que demuestra lo fácil que es difundir una falsa historia. De hecho, el equipo de BTL sólo creó una variante de un dispositivo inventado y patentado ya un cuarto de siglo antes. Tanto si lo pasaron por alto o decidieron ignorarlo, este logro anterior de que se pierde en la historia, pero lo que está fuera de duda es que el Dr. Julius Lilienfeld, de Alemania, se aseguró una patente de EE.UU. (ver Figura 2) para su invento de 1926. Lilienfeld creía que aplicando una tensión a un material poco conductor, éste cambiaría su conductividad y, así, conseguiría una amplificación. Así, mostró su notable receptor de radio sin válvulas en muchas ocasiones, pero ganó poco dinero, ya que amenazaba el dominio económico del tubo de vacío. Lilienfeld continuó evolucionando su patente original hasta conseguir el “Método y Equipos para Controlar las Corrientes Eléctricas”, con otra patente concedida en 1933 (ver Figura 3). El historiador de radio David Topham, GM3WKB, comenta: “la patente de EE.UU. 1.900.018 describe claramente el transistor de efecto de campo, su construcción utilizando técnicas de deposición de película delgada y usando dimensiones que se normalizaron cuando el FET de óxido de metal se fabricó (de hecho) en grandes cantidades más de 30 años después. La patente (y siguientes) describe las ventajas del dispositivo sobre los “complicados tubos de vacío”. (110020)

Figura 3. Esta patente de 1933 de Lilienfeld describe el principio del Transistor de Efecto de Campo (Field Effect Transistor, FET) y sus ventajas sobre los “tubos de vacío voluminosos”.

nes sostenidas, aunque la mayor parte del crédito para la creación práctica de dispositivos de amplificación de estado sólido es para Oleg Losev, de Rusia, que usó “zincita” (o cincita) y “bigote de gato” de acero con sesgo para hacer un oscilador e, incluso, un transmisor de baja potencia a principios de los años 20 (no está claro si Losev era consciente de la labor pionera de Eccles en la década anterior). El trabajo de Losev se informó en detalle en la edición de septiembre de 1924, de la revista Radio News (Noticias de Radio) y en los núme-

Enlaces en Internet [1] http://home.earthlink.net/~lenyr/iposc.htm Nyle Steiner reproduce los cristales de oscilación de Losev [2] http://pw1.netcom.com/~wa4qal/crystal2.htm David Glass consigue oscilaciones de audio con hierro de pirita [3] https://docs.google.com/viewer?url=http://earlywireless.com/ pdf/pw_xtal_experimenters_hdbk.pdf Popular Wireless Crystal Experimenters Handbook, Octubre 1925 [4] http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/search-bool.html Motor de búsqueda para el texto complete de todas las patentes USA desde 1790 hasta nuestros días.

Retrónica (Recuerdos de electrónica) es una columna mensual que cubre equipos electrónicos antiguos, incluyendo diseños legendarios de Elektor. Se agradecen contribuciones, sugerencias y peticiones; por favor, enviad un correo electrónico (email) a [email protected].

elektor 04-2010


71

63414

TIENDA LIBROS, CD-ROMs, DVDs, KITS Y MÓDULOS

Pisando Fuerte ¡Un mundo de electrónica en una única tienda! o v e u N

Bes tse l ler Una introducción a la ingeniería de control

Introduction to Control Engineering Este libro (en inglés) pretende ser una fuente de referencia para el hardware y software asociado a la instrumentación e ingeniería de control. Se presentan ejemplos de un amplio rango de industrias y aplicaciones. En el libro se describen diagramas de circuito y listados de software típicos de muchas aplicaciones de medida y control. Los diseños de hardware y software se pueden usar como base para las aplicaciones creadas por el lector. El libro contiene ejemplos de programación de PIC, PLC, PAC y PC. El código de los ejemplos se puede descargar graPrincipios y Práctica tuitamente desde la web de soporte. 164 páginas • ISBN 978-0-905705-99 -6 •32,50�

l im i tado o p m e t i r o p a r t O fe es: para suscr ip tor

E N T O

5 € D E D E S C U

sSegunda edición ampliada: con 180 páginas más r i l w.e le k tor.es/a b w Design your own Embedded w o rLinux Control Centre on a PC controlar electrónicamente tu casa, hoy en día tienes muchas posibilidades. Pero este libro bSiesquieres diferente. No trata sobre X10, Zigbee, Z-wave o cualquier otro de los sistemas de vanguardia o i los más recientes, que se puedes adquirir hoy. Este libro (en inglés) trata sobre un sistema Lincluso hecho por ti mismo con material reciclado. El sistema principal descrito en el libro reutiliza un antiguo

PC, un conjunto de tres enchufes de red radiocontrolados y una cámara web USB. Todo ello unido mediante Linux – que se puede obtener de forma gratuita. El libro te intro ducirá en los conceptos básicos de la instalación del entorno Linux – incluido un entorno de desarrollo software – y cómo puedes utilizarlo como un centro de control. También te guiará a través del necesario proceso de instalación y configuración de un servidor web, que será el interfaz con tu centro de control. Esta segunda edición ampliada contiene alrededor de 180 páginas más que la primera. Las mejoras de la nueva edición incluyen detalles de ampliación de las capacidades de tu centro de control con puertos para un teléfono móvil – para mensajes SMS – y “la serpiente térmica” de Elektor – para monitorizar en tiempo real en una red la temperatura de tu casa o de las dependencias exteriores. Ahora también puedes enviar toda clase de temperaturas útiles y sensores de alarma a un teléfono móvil.

Fully 2010 elaborated electronics projects C# Programming

309 Circuits

Este libro (en inglés) está dirigido a todos aquellos que quieran aprender programaThe present tenth edition of the popular ción en C# y conexión a un PC. Los concep‘30x Circuits’ series of books once again tos de programación abarcan desde contains a comprehensive variety of los circonceptos básicos de programación oriencuits, sub-circuits, tips and tricks and detada objetos la presentación de gráficos sign aideas foryelectronics. Among many hasta bases de datos y threading. El libro se other inspiring topics, the following catcompleta programas de egories arecon wellmúltiples presented in this book: ejemplo completos, ejercicios de autoevatest & measurement; RF (radio); computluación y enlaces a videos de apoyo. el ers and peripherals; audio & video;Todo hobby código fuente de los ejemplos está disponiand modelling; microcontrollers; home & ble para su descarga desde www.elektor.es. garden; etcetera. Se pueden descargar herramientas soft432 pages • ISBN 978-0-905705-69-9 ware de Microsoft de calidad profesional. £19.95 • US$ 39.95 306 páginas • ISBN 978-0-905705-95-8 • 36,50 �

416 páginas • ISBN 978-1-907920-02-8 • 39,50�

72 Precios y descripciones sujetos a cambios.

Visual Studio


04-2011

elektor

63414

Nue vo Completamente actualizado

CD ECD 6 35 proyectos para principiantes

Teoría y práctica

ARM Microcontrollers 1

Fundamental Amplifier Techniques

El libro perfecto para aquellos que quieran aprender C y cómo utilizar un microcontrolador ARM mbed de forma sencilla y divertida (en inglés). El mbed NXP LPC1768 utiliza tecnología en la nube (cloud technology), un concepto revolucionario en el desarrollo de software. ¡Esto significa que no tienes que instalar software en tu PC para programar el mbed! Solo necesitas en tu PC un navegador de Internet y un puerto USB. No se requiere conocimientos o experiencia previa. Puedes acceder a tu proyecto desde cualquier PC en cualquier parte del mundo y seguir trabajando en él. Cuando lo hayas hecho un cuantos clicks del ratón bastarán para transferir el programa a tu hardware mbed. 250 páginas • ISBN 978-0-905705-94-1 •34,50 �

El objetivo del libro (en inglés) es dar al lector conocimientos útiles sobre la tecnología de las válvulas aplicada a los amplificadores de audio, incluyendo sus fuentes de alimentación, para diseñar y construir uno mismo estos amplificadores de audio a válvulas. Esto es mucho más que construir un amplificador de válvulas a partir de un esquema hecho de un diseño por cualquier otro: no solo la teoría académica para llegar a la evidencia científica, además también una explicación teórica de cómo funciona la práctica. Sin modernas simulaciones, primero aprenderás los cálculos del circuito, después podrás trabajar con tus propias manos construyendo el circuito y por último, aunque no menos importante, si tienes un multímetro, un generador de señal y un osciloscopio, puedes medir los parámetros del circuito por ti mismo para ver que la teoría y la práctica están muy cercanas.

Base de datos de Componentes Elektor Este CD-ROM te permite acceder fácilmente a los datos sobre más de 70.000 componentes. Consta de ocho bases de datos que comprenden circuitos integrados, transistores, diodos y optpacopladores. Incluye once aplicaciones de cálculo de, por ejemplo, resistencia serie de diodos zener, reguladores de tensión y AMV’s. ECD facilita el acceso a los datos unos de 7.800 circuitos integrados, más de 35.600 transistores, FET, tiristores y triacs, cerca de 25.000 diodos y 1.800 optoacopladores. Todas las aplicaciones son totalmente interactivas, permitiendo al usuario añadir, editar y completar los datos de los componentes. ISBN 978-90-5381-258-7 • 29,50 �

834 páginas • ISBN 978-0-905705-93-4 •75,00 �

Nue vo Nue vo Evolución tecnológica y circuitos para construir

Analogue Video Este libro está dirigido tanto a aficionados como a profesionales que buscan un conocimiento mucho más profundo de las increíbles conquistas tecnológicas que logró el video en las décadas pre-digitales. Detalla la evolución de la electrónica utilizada en video analógico desde la primera televisión electro-mecánica, pasando por los avances en el Tubo de Rayos Catódicos, circuitos transistorizados y procesamiento de señal, hasta llegar a lo último en analógico, TV color de alta calidad, dispositivos de entretenimiento y equipos de calibración.

Todos los artículos de la serie ATM18-CC2 y más

Más Información en la página web de Elektor:

www.elektor.es Elektor International Media Spain, S.L. Apartado de Correos 62011 28042 Madrid España Tel.: +34 91 101 93 95 Fax: +34 91 101 93 96 Email: [email protected]

222 páginas • ISBN 978-0-905705-96-5 • 29,50 �

elektor

04-2011

CD ATM18 Collection En este CD-ROM, ideal para principiantes y usuarios experimentados, encontrarás una recopilación de todos los artículos de la serie ATM18-CC2 publicados en la revista Elektor; desde el Lector RFID al Bluetooth pasando por el ordenador de que juega al ajedrez. En total, más de 25 proyectos basados en la popular placa ATM18 de Elektor. Además de los archivos PDF de los artículos (en cinco idiomas), el CD contiene el software de cada uno de los proyectos, los diseños de las placas en formato PDF, el curso de programación Bascom AVR y documentación complementaria. ISBN 978-0-905705-92-7 • 29,50 �


C D -R O M s y D V D s 73

63414

TIENDA LIBROS, CD-ROMs, DVDs, KITS Y MÓDULOS

s D V Bes tse l ler D y s DVD Elektor 2010 “volumen anual” se encuen MEltraDVD-ROM entre los productos más populares de OElektor. El DVD Elektor 2010 contiene to R los artículos editoriales publicados en - dos el Volumen 2010 de las publicaciones en Despañol, inglés, holandés, francés y ale Cmán de la revista Elektor. Con Adobe ReadTodos los artículos del año 2010

er los artículos se presentan en el mismo formato que la publicación original de la revista. Se dispone de una máquina de búsqueda exhaustiva para localizar palabras clave en cualquier artículo. ISBN 978-90-5381-267-9 • 27,50 �

Nue vo

SatFinder

Radio DSP de Elektor

(Marzo 2011)

(Julio/Agosto 2010)

Quien tiene que orientar regularmente una antena vía satélite (por ejemplo en una caravana o barco que dispongan de ella), siempre se enfrenta al problema de dar con la posición de los satélites. El SatFinder, basado en GPS, incluye una base de datos con los satélites de TV favoritos y calcula gracias a los parámetros de localización de un GPS todo lo necesario para orientar correctamente la antena.

Kit de montaje incluyendo controlador programado, display y tarjeta (versión Europea)

Muchos radioaficionados necesitan en realidad dos receptores, uno portátil y otro como estación receptora controlada con el PC. La radio DSP de Elektor puede encargarse de ambas. Gracias al puerto USB puede controlarse desde el PC en cualquier momento. Además, todo el receptor se alimenta de la propia tensión del USB. La salida de audio puede conectarse después con unos altavoces de PC activos. El circuito dispone de su propio amplificador de audio integrado y uno o dos altavoces para poder funcionar de manera autónoma con una pila de 6 V.

Art.# 100699-71 • 79,95 �

Placa soldada y comprobada Art.# 100126-91 • 164,00 �

Bes tse l ler

RFID, NFC, Zigbee, GPS y más

DVD Wireless Toolbox En este DVD-ROM encontrarás una serie de documentos técnicos y herramientas que te permitirán añadir a tus sistemas electrónicos el intercambio inalámbrico de datos. La elección del material depende de la distancia de la transmisión: para pocos centímetros empleamos comunicaciones de campo cercano (NFC o Near Field Communication) o identificación por radiofrecuencia (RFID o Radio Frecuency Identification), para las decenas de metros con sistemas Bluetooth, Wi-Fi o ZigBee, o para miles de kilómetros emplearemos un módulo GPS para recibir datos. Siguiendo los principios de nuestra serie Toolbox, hemos recopilado la documentacióntécnica(hojasde características, notas de aplicación, guías de usuario, etc.) de diversos dispositivos en función de la frecuencia y/o protocolo empleados. Todos los documentos son archivos PDF (en inglés). ISBN 978-90-5381-268-6• 32,50 �

74 Precios y descripciones sujetos a cambios.

NetWorker (Diciembre 2010) Una conexión a internet debería ser un valor añadido a muchos proyectos pero, a menudo, los diseñadores no la implementan debido a las complejidades que conlleva. El “NetWorker”, que consiste en una pequeña placa de circuito impreso, una biblioteca de programas gratuitos y un servidor web basado en microcontrolador listo para ser usado, soluciona estos problemas y permite a los principiantes añadir una conexión Internet a sus proyectos. Los usuarios más experimentados se beneficiarán de prestaciones tales como comunicaciones SPI, alimentación sobre Ethernet (PoE) y más.

Reina con el Sceptre (Marzo 2010) Este proyecto, con código fuente y material abiertos, ambiciona ser algo más que una simple pequeña placa con un gran microprocesador y algunos periféricos útiles y se ve mucho mejor como un sistema de prototipos rápido. Para justificar un nombre de estetipo,son necesariasotra pequeñaplaca más práctica, útiles de desarrollo de fácil manejo y bibliotecas que aceleren la puesta en funcionamiento de los periféricos de la placa. ¿Ambicioso? Puede ser, pero ¡no nos echamos atrás ante nada para llegar a ser los maestros del universo de los sistemas embebidos, gracias al Sceptre!.

Módulo NetWorker, ya montado y verificado

Placa montada y comprobada con software de test preprogramado (módulo Bluetooth exclusivo)

Art.# 100552-91 • 59,95 �

Art.# 090559-91 • 99,95 �

04-2011 Personal Download for I © Elektor

K i t s y M ó d u l o s

elektor

63414

s o t c u d o r P s o m i t l Ú

Abril 2011 (N° 370)

Precio (€)

+++ Nuevos Productos de Abril: Visita www.elektor.es +++

Los más vendidos

Marzo 2011 (N° 369) SatFinder 100699-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................12,95 100699-41 ..... Microcontrolador programado ATMEGA8A-PU versión europea ......9,95 100699-42 ..... Microcontrolador programado ATMEGA8A-PU versión USA ............9,95 100699-71 ..... Kit de componentes versión europea ............................................79,95 100699-72 ..... Kit de componentes versión USA...................................................79,95 Miniservidor de Internet con BASCOM-AVR 090773-91 ..... Minimod 18..................................................................................62,95 Una guirnalda de 160 LED RGB 100743-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................12,90 071035-91 .....Placa, parcialemente montado (módule controlador ATM18) ......12,50 071035-92 ..... Placa, parcialemente montado (módule ATM18-Testboard) ..........37,50 071035-93 ..... Placa con SMD montados, todos los componentes y conectores ....29,95 Febrero 2011 (N° 368) Despertarse con luz 080850-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................32,50 080850-41 ..... Microcontrolador programado ATmega168-20PU ..........................9,95 Termómetro sin contacto 100707-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................22,95 100707-41 ..... Microcontrolador programado PIC16F876A DIL28 ........................15,00 Sistema de calefacción por suelo radiante controlado por MIAC MI0235...........MIAC-PLC ...................................................................................185,00 MI1472...........MIAC y Flowcode 4 .....................................................................309,00 MI3487...........3 x MIAC y Flowcode 4 .................................................................669,95 Adaptador Teléfono-a-VoIP con Linux 100761-1 ....... Placa de Circuito Impreso ...............................................................9,15 100761-41 ..... Microcontrolador programado PIC18F2550-I/SO ..........................15,00 Manipulador CW Ultimatic 100087-41 ..... Microcontrolador programado PIC16F688-I/P ................................9,95 TimeClick 100371-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................64,75 100371-41 ..... Microcontrolador programado ATtiny861-20SU ...........................11,95 Enero 2011 (N° 367) Música para los oídos 100701-1 ....... Placa de Circuito Impreso ...............................................................9,95 100500-71 .....Caja project case ..........................................................................17,80 ECG sin hilos 080805-1 ....... Placa de Circuito Impreso ...............................................................9,95 Termómetro Nixie 090784-1 ....... Placa de Circuito Impreso .............................................................13,95 090784-41 ..... Microcontrolador programado AT89C2051/24PU...........................9,95

s k o o B

1

Introduction to Control Engineering

2


3

C# 2010 Programming and PC interfacing

s o s 4 r b M i O 5 L R D s 1 C

D V D o 2 y M s & 3 M s t O i R K - 4 D C 5

s 1 o l u d 2 ó M3 y s 4 t i K 5

ISBN 978-0-905705-99-6 .................... 32,50

ISBN 978-0-905705-94-1 .................... 34,50

ISBN 978-0-905705-95-8 ................... 36,50

�

�

�

Fundamental Amplifier Techniques ISBN 978-0-905705-93-4 .................... 75,00

�

Analogue Video ISBN 978-0-905705-96-5 ................... 29,50

�

DVD Elektor 2010 ISBN 978-90-5381-267-9 .................... 27,50

�

DVD Wireless Toolbox ISBN 978-90-5381-268-6 ..................... 32,50 �

DVD Elektor desde 1998 a 2007 ISBN 978-90-5381-241-9 ................... 59,00

�

CD ECD 6 ISBN 978-90-5381-258-7 ..................... 29,50 �

CD The Power Supply Collection 1 ISBN 978-90-5381-265-5 ..................... 21,50 �

NetWorker Art.# 100552-91 ..................................59,95 �

SatFinder Art.# 100699-71 ................................. 79,95 �

Radio DSP de Elektor Art.# 100126-91 ................................164,00 �

MIAC-PLC Art.# MI0235.....................................185,00 �

Reina con el Sceptre Art.# 090559-91 ................................. 99,95 �

Placa de expansión didáctica 100742-1 .... Placa de Circuito Impreso ............................. .................. 29,95 Placa soporte para Arduino Nano 100396-1 .... Placa de Circuito Impreso .............................. ................. 19,95 Diciembre 2010 (N° 366) Fan-Flash 100127-1 .... Placa de circuito impreso............................... ................... 4,95 100127-41... Microcontrolador programado ATtiny 2313........................ 9,95 NetWorker 100552-91... Módulo NetWorker, ya montado y verificado .................... 59,95 Medidor de calor para calefactor 090328-41... ATmega328-20AU (TQFP32-08) programado.................... 12,95

Haga su pedido “online” en

www.elektor.es/tienda o utilice el cupón de pedido del final de la revista

Telecontrolar nuestro ARM 080632-91... Módulo ECRM40 ................................ ............................ 44,50 Panel luminoso modular 100664-41... Microcontrolador programado MC9S08SH32CWL............... 9,95 Regulador de velocidad para pequeños motores de continua 100571-41... Microcontrolador programado ATtiny44-20PU ................... 9,95

elektor

04-2011


Elektor International Media Spain, S.L. Apartado de Correos 62011 28042 Madrid España Tel. +34 91 101 93 95 Fax +34 91 101 93 96 Email: [email protected] 75

63414

INFO & MERCADO

PRÓXIMO MES ELEKTOR

Mercado

Ventas Precio por 1 año/11 ediciones:

Contacto Teléfono: +34 91 101 93 95 Fax: +34 91 101 93 96 E mail: [email protected]

- 1 módulo, 20 mm x 45 mm, 350,00 € - 2 módulo, 40 mm x 45 mm, 575,00 € - 3 módulo, 60 mm x 45 mm, 750,00 €

Elektor tiene una sección para ayudar a sus clientes a promocionar sus negocios, Mercado – una sección permanente de la revista donde puede mostrar sus productos y servicios.

• Por favor, suministre el material gráfico con una resolución mínima de 300 dpi • Nosotros podemos encargarnos del diseño por usted

R  R  

      R   R

      

Sistema microfónico para conferencias Cada vez más empresas y familias hacen uso de las (video)conferencias on-line y el sonido es a menudo un problema. Cuando un grupo grande de personas se reúne alrededor del micrófono (de un portátil) suele ocurrir que sus colegas al otro extremo de la línea tienen gran dificultad para seguir la conversación. Claro, un buen micrófono hará el trabajo hasta cierta distancia, pero en salas grandes, que no son las mejores en términos de acústica, un solo micrófono no es suficiente. En la edición de mayo de 2011 se propone un sistema de conferencia sencillo con varios micrófonos.

Tubos Nixie Los tubos Nixie crean una cierta atmósfera. Del brillo de estos pequeños tubos emana literalmente un cierto calor. Los tubos Nixie despiertan también sentimientos nostálgicos para los lectores de una cierta edad. No es de extrañar que Elektor haya publicado varios circuitos con tubos Nixie. En la edición de mayo de 2011 exploramos el mundo de los tubos Nixie, su historia, funcionamiento y aplicaciones, sin olvidar hacer un recorrido por lss mejores y más únicas ideas de proyectos enviados por los lectores de Elektor que han seguido la convocatoria de nuestro boletín. E-weekly.

Adaptador VGA para microcontroladores Aunque una pequeña pantalla LCD es un complemento común a muchos microcontroladores, no son una gran solución cuando se trata de mostrar información. Un antiguo monitor con entrada VGA es una excelente alternativa. El convertidor serie a VGA que describiremos en la edición de mayo de 2011 nos facilita una forma sencilla de poner la información en la pantalla. Aunque nuestro adaptador VGA es monocromo, esto no suele ser un problema. El circuito es compacto y está construido en torno a un dsPIC30F3011. Los títulos y los contenidos de la revista están sujetos a modificación; por favor, verifica el contenido en “revista” en www.elektor.es

w.elektor.es www.elektor.es www.elektor.es www.elektor.es www.elektor.es www.elekto

Visita Elektor en la web

76

Cebek

www.cebek.com

Eurocircuits

www.eurocircuits.com

Pág. 37

Farnell

www.farnell.com/es

Pág. 15

Hameg

www.hameg.com

Pág. 76

Ingeniería de Microsistemas Programados

www.microcontroladores.com

Pág. 2

MikroElektronika

www.mikroe.com

Pág. 3

NXP

www.nxp.com/cortex-m0

Pág. 43


Págs. 21, 33 y 80

04-2010 elektor

63414

o d i d e p e d n ó p u C

1 1 0 2 Descripción 4 0 Design your own Embedded Linux

Precio

O 39,50 y N U E V

Analogue Video

O N U E V O N U E V O N U E V O N U E V

CD-ROM ATM18 Collection CD-ROM ECD 6

(vea la página contigua para más detalle)

Transferancia bancaira

29,50 y

A Elektor International Media Spain, S.L.

27,50 y

Número de cuenta LA CAIXA: 2100 1135 64 0200152440 (Importante: poner nombre, apellidos y provincia del remitente)

29,50 y 29,50 y

DVD Wireless Toolbox

32,50 y

Fundamental Amplifier Techniques

75,00 y


34,50 y

Sub-total

Fecha de caducidad:

Gastos envio

____________________

8,50 y CVC:

Total

Los precios y las descripciones están sujetas a cambio. La editorial se reserva el derecho de cambiar los precios sin notificación previa. Los precios y las descripciones aquí indicadas anulan las de los anteriores números de la revista.

________________________________

Por favor envíen este pedido a:

Nombre

Elektor International Media Spain, S.L. Apartado de Correos 62011 28042 Madrid España

Domicilio

✁

Total y FORMA DE PAGO

Control Centre on a PC DVD Elektor 2010

Cant.

Tel.

Tel.: +34 91 101 93 95

Email

Fax: +34 91 101 93 96 www.elektor.es

Fecha

EL04

o d i d e .es p e n ó d i c p i n r c s ó u S ✁ p u C

–

–

Firma

[email protected]

1 Sí, quiero suscribirme a Elektor 1 y recibir gratuitamente 0 2 el E-book Microcontroller Basics.* - (Por favor, escribe tu dirección de correo en el formulario de abajo) 4 Mi suscripción será: 0 Suscripción Estándar

FORMA DE PAGO (vea la página contigua para más detalle)

Transferancia bancaira A Elektor International Media Spain, S.L.

E-book

11 Números (incl. julio/agosto número doble)

Suscripción PLUS

Número de cuenta LA CAIXA: 2100 1135 64 0200152440 (Importante: poner nombre, apellidos y provincia del remitente)

RECOMENDADO

11 Números (incl. julio/agosto número doble) + el DVD-ROM Elektor Volumen 2011 + acceso exclusivo a www.elektor-plus.es

* Oferta válida para quienes no hayan tenido una suscripción a Elektor durante los últimos 12 meses. Oferta sujeta a disponibilidad. Te enviaremos tu regalo una vez que hayas abonado la nueva suscripción.

Fecha de caducidad: ____________________

CVC:

_______________________________

Nombre Por favor envíen este pedido a:

Domicilio

Elektor International Media Spain, S.L. Apartado de Correos 62011 28042 Madrid España

Tel.

EL04

✁

Email Fecha

–

–

Firma


Tel.: +34 91 101 93 95 Fax: +34 91 101 93 96 www.elektor.es [email protected]

63414

INSTRUCCIONES DE PEDIDO, GASTOS DE ENVÍO Todos los pedidos deberán ser enviados por correo o fax a nuestra dirección de Madrid utilizando el presente cupón. Tambien puede efectuar su pedido Online en la página: www.elektor.es/tienda.

CÓMO PAGAR Todos los pedidos han de ir acompañados por el pago total, incluidos los gastos de envío anteriormente establecidos o indicados por el personal del Servicio de Atención al Cliente. Transferencia bancaria a la cuenta de La Caixa: 2100 1135 64 0200152440 a nombre de Elektor International Media Spain, S.L. IBAN: ES45 2100 1135 6402 0015 2440, BIC: CAIXESBBXXX Importante: indicar en la transferencia el nombre, apellidos y dirección. Tarjeta de crédito VISA y MasterCard pueden ser procesadas por correo, correo electrónico, web, fax y teléfono. Para su seguridad, los pedidos Online en nuestra web se realizan bajo la protección de conexiones seguras SSL.

COMPONENTES Los componentes para los proyectos aparecidos en Elektor están normalmente disponibles en algunos de los anunciantes de la revista. Si se prevén dificultades en el suministro de alguno de los componentes, se indicará en el artículo algún proveedor que pueda suministrarlo. Sin embargo, tenga en cuenta que los porveedores indicados no tienen porque ser únicos.

TÉRMINOS Y CONDICIONES Envío. Aunque haremos todo lo posible para que su envío sea despachado en el plazo de 2-3 semanas desde su recepción, no podemos garantizar este plazo para todos los pedidos. Devoluciones. Las mercancías defectuosas o las enviadas erróneamente pueden ser devueltas para su sustitución o reembolso pero, para ello, es necesario tener previamente nuestro consentimiento. Todas la mercancías devueltas deben estar empaquetas de manera segura en bolsa acolchada o caja, adjuntando una carta en la que se indique claramente el número de envío. Si las mercancías son devueltas por un error de nuestra parte, le reembolsaremos el porte de devolución. Mercancías dañadas. La reclamaciones por mercancías dañadas deben ser recibidas en nuestra dirección de Madrid en un plazo de 10 días (España), 14 días (Europa) o 21 días (resto del mundo). Pedidos cancelados. Todos los pedidos cancelados estarán sujetos a un cargo del 10% con un mínimo de 5,00 w. Patentes. Puede existir protección bajo patente de los circuitos, dispositivos, componentes y otras cosas descritas en nuestros libros y revistas. Elektor no acepta respon sabilidad alguna por ausencia de determinación de tales patentes u otras protecciones. Derechos de autor (Copyright). Todos los dibujos, fotografías, artículos, placas de circuito impreso, circuitos integrados programados, CD-ROM o portadores de software publicados en nuestros libros y revistas (diferentes de los anunciados por terceros) están protegidos por derechos de autor y no pueden ser reproducidos o difundidos total o parcialmente de ninguna manera ni por ningún medio, incluidos las fotocopias y grabaciones, sin el previo consentimiento por escrito de Elektor. Dicho consentimiento escrito es también necesario antes de que cualquier parte de esas publicaciones sea almacenado en sistemas de recuperación de cualquier naturaleza. No obstante lo dispuesto anteriormente, las placas de circuito impreso se pueden fabricar para uso privado y personal sin necesidad del citado permiso. Limitación de responsabilidad. Elektor no será responsable por contrato, agravio o cualquier otra circunstancia, de cualquier pérdida o daño sufrido por el comprador sea cual sea o se deriven de, o en conexión con, el suministro de mercancías descritas o, a opción de Elektor, reembolsar el importe al comprador de cualquier dinero pagado en relación con los productos. Derecho. Cualquier asunto relacionado con el suministro de mercancías y servicios por Elektor estará determinado en todos sus aspectos por las leyes españolas.

TARIFAS PARA SUSCRIPCIONES ANUALES

CONDICIONES DE LA SUSCRIPCIÓN La suscripción estandár es de 12 meses. Si durante este plazo

Estándar 63,50 w

Plus 81,00

w

Islas Canarias

69,50 w

87,00

w

Europa

91,50 w

109,00

w

122,50 w

140,00

w

España

Otros países

CÓMO PAGAR Transferencia bancaria a la cuenta de La Caixa: 2100 1135 64 0200152440 a nombre de Elektor International Media Spain, S.L. IBAN: ES45 2100 1135 6402 0015 2440 BIC: CAIXESBBXXX Importante: indicar nombre, apellidos y dirección en la transferencia. Tarjeta de crédito VISA y MasterCard pueden ser procesadas por correo, correo electrónico, web, fax y teléfono. Para su seguridad, los pedidos Online en nuestra web se realizan bajo la protección de conexiones seguras SSL.

de suscripción se produce un cambio permanente de dirección y ello conlleva la necesidad de realizar el envío a través de un servicio más caro, no te cobraremos los gastos adicionales. En caso contrario, si el cambio de dirección nos permite contratar un servicio más barato, no te reembolsamos la diferencia y tampoco se extenderá el plazo de suscripción. Los estudiantes pueden obtener un discuento de un 20% del precio normal de una suscripción anual siempre que esté acompañada de una fotocopia del carnet de estudiante. Por favor envíalo por fax (+34 91 101 93 96) o correo electrónico ([email protected]). Para estudiantes, el coste de la suscripción estandar es de 50,80 w y el de la suscripción plus es de 68,30 w. La suscripción para estudiante es incompatible con el regalo de suscripción. Estas promociones no son acumulables. El plazo normal de la primera entrega, es de cuatro semanas a partir de la fecha de la recepción del pedido. La cancelación de una suscripción está sujeta a un cargo de un 25% (veinticinco por ciento) del precio total o 12,50 w, o sea, la cantidad mayor, más los gastos de copias ya envíadas. No está permitido cancelar una suscripción después del sexto mes.


¡ N U E V O !

63414

AHORA, HAY AUN MÁS POR DESCUBRIR. & Embebido ncon troladores tal Micro

[Analógico aDigi s c i ó n i c a •

i n p á g m u 2 5 b r e c o

•

•

dida ] Audio Tes t &Me •

6,50 e

N.º 368

- Vo I P tador Te lé fono-a ✚ Adap Febrero 20 1 1

s o

.com w w w.elek tor

e C l ic k T im tro lador Con

Medida ] Audio Tes t & •

s &Embebido . i p ocon troladore Digit h sal . . Micr c tor M P 3 o C i o c P S p r o p ✚ De sarro l la t u prop io reprod u , s C S o e ñ a t u

[Analógico

•

•

N.º 369

•

6,50 e

Mar zo 20 1 1

D i s

n Geo loca l i zac ió s in G P Se e s to y ? ¿ Dónd

r do e l G P S Sa t F inde a bó l ica u t i l i zan Apun ta tu par So C & Co. t ima t ic So C, P dor C W U l

p l icac ión - e jemp lo s de a - in ic iac ión bre s - grande s nom c ión - k i t s de e va lua prop io c h ip - con s tru ye tu

✚ Man ipu la

9 7 X ISSN 0211-3

✚

ido we b - A V R y M in imod do Ba scom u t i l i zan i s ta s - y má s de la compra s l ja la Mane 60 L E D s R G B de 1 lda a irn gu e l A T M 1 8 ✚ Una a todo co lor con

✚ M in i Ser v

9 7 X ISSN 0211-3

or Un v i sua li zad

¡La actualizada suscripción Elektor PLUS!

NUE VO : ¡acce so e xc lusiv o a w ww . e le kt o r -plus.e s!

Las 11 ediciones completas incluido el Especial de Verano Al hacer tu suscripción Elektor PLUS

Incluido en tu suscripción PLUS: DVD anual 2011 25%

más barato que el precio normal de venta

consigues acceso exclusivo a la nueva web www.elektor-plus.es donde están disponibles las tres últimas

Regalo de bienvenida valorado en 30 Hasta un 40% de descuento en productos Elektor seleccionados Recibirás Elektor cada mes en tu casa

ediciones de la revista Elektor en forma de archivos pdf (la edición actual y las dos precedentes). Con un simple clic descargarás la edición completa (¡de principio a fin!) o un artículo individual. www.elektor-plus.es ofrece también

Lee tu ejemplar antes que nadie ¡En tu web personalizada Elektor PLUS, tienes acceso permanente a las tres últimas ediciones de la revista en formato PDF así como al rápido motor de búsqueda de Elektor! NUEVO:

el motor de búsqueda de Elektor más extenso que se puede encontrar en la web. Sin embargo la actualizada suscripción Elektor PLUS incluye muchos más extras interesantes, como E-books gratuitos y artículos complementarios.

www.elektor.es/suscripciones · Tel. +34 91 101 93 95 O utiliza el formulario de suscripción que está al final de la revista.


elektor abril2011

Recommend Documents