Proyecto Tester

Tester de cable UTP

2012

PROYECTO: TESTER DE CABLE UTP En este trabajo se muestra el procedimiento de ensamble, prueba y finalización de un probador de cable UTP.

I.

INTRODUCCION

Actualmente en la sociedad se evidencia la utilización de herramientas tecnológicas, en especial, herramientas informáticas; dentro de esta gama de productos se incluyen el software y el hardware. Cuando se instalan estas herramientas existen diferentes maneras de realizar las debidas conexiones entre la gama de software existente, una de estas maneras son los comúnmente conocidos cables, y uno de estos cables son los U TP. Se evidencia la necesidad para los usuarios de estas herramientas, de saber si sus cables UTP están en correcto funcionamiento, a partir de esta premisa, se planifica el proyecto para el desarrollo de un probador de cables UTP.

II.

MARCO TEORICO

1. Cable UTP.

UTP es una sigla que proviene, como tantas otras en el mundo de la informática, del inglés Unshielded Twisted Pair , que significa “par trenzado sin blindaje”. UTP es un tipo de cableado estructurado, que consiste en 4 pares de conductores de cobre, utilizado principalmente para el cableado para redes interiores de comunicaciones. Interiormente, consta de pares que no poseen blindaje (malla exterior). Cada par es un conjunto de dos conductores aislados con un recubrimiento plástico y trenzados sobre si mismos para que la señales transportadas por ambos conductores, que son de la misma magnitud y sentido contrario no generen interferencias en los otros pares, ni resulten sensibles a sus emisiones. El hecho de que no posea tiene ventajas y desventajas. Por un lado, el cable es más económico, más flexible, más delgado y más fácil de instalar. Además no necesita mantenimiento, ya que ninguno de sus componentes precisa ser puesto a tierra. Pero también es cierto que presenta menor protección frente a interferencias electromagnéticas, aunque la que ofrece es suficiente para la mayoría de aplicaciones. aplicaciones. En el extremo del cable se coloca una ficha plástica que es la que va a realizar la conexión eléctrica entre el cable y la placa de red. Esta ficha se llama RJ-45 Existen dos formas de armar un cable de red con este tipo de conductor: “normal” o “cruzado”. En la conexión normal, cada pin de una ficha se une al mismo pin de la ficha del

otro extremo, tal como se ve en la figura de más abajo, y es utilizado para conectar un ordenador a un hub o switch.

Chafloque Mejia, Joseph Daniel - 11190182

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La conexión cruzada es la que permite conectar dos ordenadores entre sí sin necesidad hub, y el cruzamiento justamente lo que hace es unir los pines correspondientes a la transmisión (TX) de un ordenador con los de recepción (RX) del otro, y viceversa. El dispositivo que vamos a construir permite verificar ambos tipos de conexiones.

Cable UTP Estos se encuentran enrollados en pares para facilitar el reconocimiento de los pares.

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Características Característi cas Básicas:

El entrelazado de cables que llevan señal en modo diferencial (es decir que una es la invertida de la otra), tiene dos motivos principales: 1. Si tenemos que la forma de onda es A (t) en uno de los cables y en el otro es -A (t) y n (t)

es ruido añadido por igual en ambos cables durante el camino hasta el receptor, tendremos: A (t) +n (t) en un cable y en el otro -A (t)+n (t) al hacer la diferencia en el receptor, quedaremos con 2A (t) y habremos eliminado el ruido. 2. Si pensamos en el campo magnético que producirá esta corriente en el cable y tenemos

en cuenta que uno está junto al otro y que en el otro la corriente irá en sentido contrario, entonces los sentidos de los campos magnéticos serán opuestos y el módulo será prácticamente el mismo, con lo cual, eliminaremos los campos fuera del cable evitando así que se induzca alguna corriente en cables aledaños.

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Tipos:

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Unshielded twisted pair o par trenzado sin blindaje: son cables de pares trenzados sin

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blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes de redes locales. Son locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal, su impedancia es de 100 Ohmios. Shielded twisted pair o par trenzado blindado: se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 Ohmios. Foiled twisted pair o par trenzado con blindaje global: son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 Ohmios.


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Características Característi cas de la transmisión:

Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También destacar que la atenuación es una función fuertemente dependiente de la frecuencia. La interferencia y el ruido externo también son factores importantes, por eso se utilizan coberturas externas y el trenzado. Para señales analógicas se requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, para señales digitales cada 2 ó 3. En transmisiones de señales analógicas punto a punto, el ancho el ancho de banda puede llegar hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data rate no es demasiado grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones. En redes locales que soportan ordenadores locales, el data rate puede llegar a 10 Mbps (Ethernet) y 100 Mbps (Fast-Ethernet). En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos pares de conductores, uno para recibir (cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables 1 y 2), aunque no se pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una trasmisión half-dúplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisión es full-dúplex. Ventajas:    

Bajo costo en su contratación. Alto número de estaciones de trabajo por segmento. Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas. Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte. Desventajas:

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Altas tasas de error a altas velocidades. Ancho de banda limitado. Baja inmunidad al ruido. al ruido. Baja inmunidad al efecto crosstalk (diafonía) Alto costo de los equipos. Distancia limitada (100 metros por segmento).

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Tipos de Conexión. Conexión.

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Es posible que la utilización de un cable de conexión cruzada o de conexión directa en forma incorrecta entre los dispositivos no dañe los dispositivos pero no se producirá la conectividad y la comunicación entre los dispositivos. Éste es un error común de laboratorio. Si no se logra la conectividad, la primera medida para resolver este problema es verificar que las conexiones de los dispositivos sean correctas.


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Conectores comunes de medios de cobre:

Si bien algunos conectores pueden parecer idénticos, éstos pueden conectarse de manera diferente según la especificación de la capa física para la cual fueron diseñados. El conector RJ-45 definido por ISO 8877 se utiliza para diferentes especificaciones de la capa física en las que se incluye Ethernet. Otra especificación, EIA-TIA 568, describe los códigos de color de los cables para colocar pines a las asignaciones (diagrama de pines) para el cable directo de Ethernet y para los cables de conexión cruzada. Es fundamental que todas las terminaciones de medios de cobre sean de calidad superior para garantizar un funcionamiento óptimo con tecnologías de redes actuales y futuras.


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2. Circuito Integrado 555.

Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según el tipo de fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" y ya todos saben de qué se está hablando. Utilización:

Este circuito es un "Timer de precisión", en sus orígenes se presentó como un circuito de retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como osciladores estables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de temperatura.

3. Circuito Integrado 4017.

Se trata de un contador/divisor o decodificador con 10 salidas. Estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.


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4. Protoboard.

Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo. Si el circuito bajo prueba no funciona de manera satisfactoria, se puede modificar sin afectar los elementos que lo conforman. La protoboard tiene una gran cantidad de orificios en donde se pueden insertar con facilidad los terminales de los elementos que conforman el circuito. Se puede conectar casi cualquier tipo de componente electrónico, incluyendo diferentes tamaños de circuitos integrados. En la siguiente imagen se mostrara como es la conexión de un protoboard por dentro.


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III.      

   

IV.

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MATERIALES

Protoboard. Circuito Integrado 555. Circuito Integrado 4017 Resistencias: 17 de 330 Ω, 1 de 1 KΩ y 1 de 10 KΩ. Condensadores: 1 de 100 µF y 1 de 0.01 µF. Diodos LED: 8 LED verdes, 8 LED amarillos y 1 LED Rojo (El color de los LED pueden ser de su preferencia). 2 RJ45 hembra. Batería de 9 V. Porta baterías. Cables de conexión. ESQUEMA DEL CIRCUITO Y FUNCIONAMIENTO.

En esencia el CI 555 genera pulsos de 9V y el resto del probador solo transmite estos pulsos hasta los LED’s.

El CI 555 recibe el voltaje y hace llenar el capacitor en un determinado tiempo (con una de las resistencias) y lo vacía en otro tiempo (a través de la otra resistencia); al vaciar el capacitor el Pin numero 3 libera el voltaje positivo que se conecta directamente en serie a una resistencia que protege los LEDS y de ahí sale a en paralelo a los pines de uno de los Jack; a través del cable UTP se cierra el circuito y el voltaje regresa por el mismo cable; prendiendo así los LEDS si es que la conexión está bien hecho. El 4017 va a dividir o contar los valores del 1 al 8, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo. Los tiempos de llenado del capacitor (LEDS encendidos) y de su vaciado (LEDS apagados) pueden hacerse variar cambiando el valor de las resistencias de 10kΩ.


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SIMULACION – PROTEUS 7

R3

D1

330

R11 330

LED-GREEN

R4

D2

330

LED-GREEN

R12

R1

4

R

9V

U2

C C V

5

R6

U1 Q DC

3

14 13

7

CLK

Q0

E

Q1 Q2 Q3

CV

Q4 Q5 Q6

R2 1k

LED-GREEN

R13

2

TR

D N G 1

TH

Q7

6

Q8 Q9

555

15

MR 4017

C2 100n

CO

3 2 4 7 10 1 5

11 12

LED-GREEN

R14

D5

330

LED-GREEN

R15

D6

330

LED-GREEN

R16

D14

330 LED-GREEN

R9

D12

330 LED-GREEN

R8

D13

330 LED-GREEN

6 9

D4

330

R7

D11

330 LED-GREEN

8

V1

D3

330

2k

D10

330 LED-GREEN

R5

D9

D7

330

LED-GREEN

R17

D15

330 LED-GREEN

LED-GREEN

C1 100uF

R10

D8

330

R18

D16

330 LED-GREEN

LED-GREEN

8 Chafloque Mejia, Joseph Daniel - 11190182

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9 Chafloque Mejia, Joseph Daniel - 11190182

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V.

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PROCEDIMIENTO

1. Primero reconocemos los respectivos pines de los circuitos integrados (555 y 4017) y lo ponemos en el centro del protoboard, 2. Armamos el circuito con respecto al diagrama de arriba, recordar que el capacitor tiene polaridad y que la pata más larga es el positivo, al igual que los diodos LED. 3. Soldar los conectores al RJ45 hembra y luego conectarlos al protoboard siguiendo el respectivo esquema. En si el ensamblado es sencillo, solo basta tener cierto dominio con el protoboard para poder armar el circuito. A continuación les mostrare el procedimiento ilustrado, siguiendo el esquema de izquierda a derecha.


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Recordar unir con un conector la parte de la línea negativa, ya que esta solo está conectada hasta la mitad.

El LED rojo es solo para verificar el correcto funcionamiento del CL 555, recuerden que para aumentar la velocidad con que encienden los LED basta con cambiar la resistencia de 10k Ω.


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Hay varios tipos de RJ45 hembra, lo importante es reconocer cual ping es el número 1, 2, 3, etc. Esto se puede hacer con un multímetro (solo debemos ver la continuidad), aunque en varios casos ya vienen indicados. Después de armarlo sería bueno dar un último repaso al circuito para ver si algo está mal.


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El circuito terminado es el siguiente:

VI.

DIAGRAMA DE BLOQUES


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El probador UTP trabaja de esta manera: 1. Caso A: Si los LEDs, tanto los receptores como los receptores, prenden al mismo tiempo y en el orden correspondiente, es decir , el LED 1 del receptor con el LED 2 del emisor , así sucesivamente, es porque el Cable UTP está trabajando bien (tiene continuidad) y están en el orden correcto. 2. Caso B: Si al encender en LED en el recetor prenden 2 o más LED en el emisor es porque hay un cruce con el respectico PIN que se encienden, tal vez internamente el cable hiso contacto con el otro o alguna otra causa. 3. Caso c: Si los LEDs no prender en el orden correcto, es decir , si prende el LED 1 en el receptor y prende otro LED que no es el 1 en el emisor es porque el Cable Cable UTP no tiene el mismo código de colores en ambos extremos, o en su defecto se está usando una conexión cruzada. 4. Caso d: Si prende un LED en el receptor pero no prende el respectivo LED en el emisor es porque en ese PIN no hay continuidad.


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VII.

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FALLAS Y SOLUCIONES a) El circuito no funciona. Solución: La falla puede estar en algún cable usado para conectar, es necesario

revisar la continuidad de las conexiones internas hechas en el protoboard, con un multitester verificar la conectividad de los puentes hechos. O también porque no entre suficiente cable en el agujero del protoboard y por tal no hay continuidad. b) Problema con el encendidos de los LED , en el emisor y/o receptor.

Los LEDs no encienden en el orden correcto, están salteados o no encienden. Solución: Si no encienden en el orden correcto es porque la conexión no está de

acuerdo al diagrama, los respectivos pines del CI4017 no están conectados de la manera correcta. También verificar si está bien soldado soldado los cables al RJ45 hembra, y que estos no se crucen unos con otros al momento de soldar. O simplemente de nuevo las conexiones del protoboard estarían fallando. c) El encendido de los LEDs es muy lento. Solución: Esto se puede hacer cambiando

las resistencias y en su defecto también los condensadores (ver la fórmula de la gráfica). También se puede poner un potenciómetro para poder regular a la velocidad que se desee (recomendable usar un potenciómetro de 100k). d) La luz de los LED es muy baja.

Solución: Si bien una resistencia alta evitara que no se queme el LED también hará que el voltaje y la intensidad de corriente disminuyan, haciendo que el encendido sea menor. Solo bastara con poner poner una resistencia un poco más baja (entre 220Ω y 330Ω), ya que si es demasiado baja el LED se quemara. Recordar que:      

Rojo = 1,8 a 2,2 voltios. Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios. Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios. Verde = 2 a 3,5 voltios. Azul = 3,5 a 3,8 voltios. Blanco = 3,6 voltios.


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VIII. 



IX.

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CONCLUSIONES

Con este trabajo podemos concluir que el probador UTP es muy necesario para la comprobación de los cables de redes, nos permitió conocer sus partes indispensables y todo lo necesario para su normal funcionamiento, todo bajo los conocimientos básicos en electrónica. Con este informe lo que concluimos es que el cable UTP utilizado principalmente para cableado de redes. BIBLIOGRAFIA



http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_de_par_trenzado



http://definicion.de/cable-utp/



http://definicion.de/cable-utp/



http://juanfmunoz.wordpress.com http://juanfmun oz.wordpress.com/2008/08/19/practica-3-circuito-probador-de/2008/08/19/practica-3-circuito-probador-de-cablescablesde-red/


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